TWI504929B - 包含多位準快門之顯示裝置及用於形成一多位準顯示器件之方法 - Google Patents

Description

包含多位準快門之顯示裝置及用於形成一多位準顯示器件之方法 相關申請案

本發明專利申請案主張於2013年2月5日提出申請且標題為「DISPLAY APPARATUS INCORPORATING MULTI-LEVEL SHUTTERS」之美國實用申請案第13/759,769號之優先權，該美國實用申請案經受讓於本發明之受讓人且特此以引用方式明確併入本文中。

本發明係關於成像顯示器領域，且特定而言，係關於採用多位準快門之成像顯示器。

某些顯示器(諸如直觀式微機電系統(MEMS)顯示器)採用複數個光調變器結合光源來顯示影像。每一光調變器通常包含可在透過其傳播光之一光圈上方移動之一單個快門。在某些實施方案中，光調變器可經控制處於一透射狀態、阻塞狀態或部分阻塞之一或多個狀態中，在某些顯示其方案中，灰階可使用一分時灰階達成，其中影像圖框經分離成每色彩一個以上子圖框。舉例而言，一影像圖框可分離成每色彩兩個、三個、四個、五個、六個或六個以上子圖框。在某些分時灰階程序中，針對一色彩之每一圖框經顯示一變化持續時間且/或處於一變化光源強度位準。

若所使用光調變器係多狀態光調變器，則此等方案大大有益。多狀態光調變器允許一顯示器產生具有較少子圖框之額外灰度階。該等多狀態光調變器藉由提供完全透射、部分透射或完全阻塞狀態來如此操作。然而，再現準確灰階需要對處於部分透射狀態中之快門之位置之準確控制。

本發明之系統、方法及器件各自具有若干個發明性態樣，該等態樣中之任何單個態樣皆不單獨地決定本文中所揭示之合意屬性。

本發明中所闡述之標的物之一項發明態樣可實施於一種具有包含一光阻擋層之一裝置之裝置中。該裝置包含用於使光通過之一光圈；安置於一基板上方之一第一高度處之一第一快門，該第一快門經組態以調變傳播穿過該光圈之光；安置於該基板上方之一第二高度處之一第二快門，該第二高度不等於該第一高度，該第二快門經組態以調變傳播穿過該光圈之光。

在某些實施方案中，該第一快門進一步經組態以在一第一開啟位置與一第一關閉位置中操作，以使得在處於該第一開啟位置中時該第一快門不阻塞該光圈且以使得在處於該第一關閉位置中時該第一快門阻塞該光圈之一第一部分，且其中該第二快門進一步經組態以在一第二開啟位置與一第二關閉位置中操作，以使得在處於該第二開啟位置中時該第二快門不阻塞該光圈且以使得在處於該第二關閉位置中時該第二快門阻塞該光圈之一第二部分。

在某些實施方案中，該第一快門進一步經組態以在該第二快門正在該第二關閉位置中操作時在該第一開啟位置中操作且在該第二快門正在該第二開啟位置中操作時在該第一關閉位置中操作。在某些實施方案中，該第一部分之一面積不等於該第二部分之一面積。

在某些實施方案中，該第一快門進一步經組態以在該第二快門 正在該第二開啟位置中操作時在該第一開啟位置中操作且在該第二快門正在該第二關閉位置中操作時在該第一關閉位置中操作。在某些實施方案中，該光圈具有一交叉槽形狀。在某些其他實施方案中，光圈具有一彎曲槽形狀。

在某些實施方案中，該裝置進一步包含：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。在某些實施方案中，該裝置進一步包含經組態以發送至少一個信號至該顯示器之一驅動器電路，及經組態以發送該影像資料之至少一部分至該驅動器電路之一控制器。

在某些實施方案中，該裝置進一步包含一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器，其中該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。在某些實施方案中，該裝置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達至該處理器。

本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於用於形成一多位準顯示器件之一方法，該方法包含：在一基板上方形成一第一模具，在該第一模具上方圖案化一第一快門材料以形成一第一快門，在該第一快門上方形成一第二模具，及在該第二模具上方圖案化一第二快門材料以形成一第二快門。在某些實施方案中，該方法進一步包含：在圖案化該第二快門材料之後移除該第一模具及該第二模具。

在某些實施方案中，該方法進一步包含在形成該第一模具之前在沈積於該基板上之一光圈層中形成一光圈。在某些其他實施方案中，該圖案化該第一快門材料包含：形成小於該光圈之一寬度之該第一快門之一寬度；且其中圖案化該第二快門材料包含：形成小於該光圈之該寬度之該第二快門之一寬度。

本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於一光圈中，具有光阻擋構件，包含用於使光通過之一光圈；第一光調變構件，其安置於一基板上方之一第一高度處，用於調變傳播穿過該光圈之光；及第二光調變構件，其安置於該基板上方之一第二高度處，該第二高度不等於該第一高度，用於調變傳播穿過該光圈之光。

在某些實施方案中，該第一光調變構件經組態以在一第一開啟位置與一第一關閉位置中操作，以使得在處於該第一開啟位置中時該第一光調變構件經組態以不阻塞該光圈且在處於該第一關閉位置中時該第一光調變構件經組態以阻塞該光圈之一第一部分。該第二光調變構件經組態以在一第二開啟位置與一第二關閉位置中操作，以使得在處於該第二開啟位置中時該第二光調變構件經組態以不阻塞該光圈且處於該第二關閉位置中該第二光調變構件經組態以阻塞該光圈之一第二部分。

在某些實施方案中，該第一光調變構件經組態以在該第二光調變構件正在該第二關閉位置中操作時在該第一開啟位置中操作且在該第二光調變構件正在該第二開啟位置中操作時在該第一關閉位置中操作。在某些實施方案中，該第一部分之一面積不等於該第二部分之一面積。

在某些實施方案中，該第一光調變構件進一步經組態以在該第二快門正在該第二開啟位置中操作時在該第一開啟位置中操作且在該第二快門正在該第二關閉位置中操作時在該第一關閉位置中操作。

下文之隨附圖式及實施方式中闡明本說明書中所闡述之標的物之一或多項實施方案之細節。儘管主要就基於MEMS之顯示器闡述本發明內容中所提供之實例，但本文中所提供之概念可適用於其他類型之顯示器(諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場發射顯示器)以及其他非顯示MEMS器件(諸如MEMS 麥克風、感測器及光開關)。根據該說明、圖式及申請專利範圍將明瞭其他特徵、態樣及優點。注意，以下圖之相對尺寸可並不按比例繪製。

21‧‧‧處理器/系統處理器

22‧‧‧陣列驅動器

27‧‧‧網路介面

28‧‧‧圖框緩衝器

29‧‧‧驅動器控制器

30‧‧‧顯示器/顯示器陣列

40‧‧‧顯示器件

41‧‧‧殼體

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‧‧‧直觀式基於微機電系統之顯示裝置/顯示裝置/裝置/基於微機電系統之顯示裝置

102a‧‧‧光調變器

102b‧‧‧光調變器

102c‧‧‧光調變器

102d‧‧‧光調變器

104‧‧‧影像/彩色影像/影像狀態

105‧‧‧燈

106‧‧‧像素

108‧‧‧快門

109‧‧‧光圈

110‧‧‧互連件/掃描線互連件/寫入啟用互連件

112‧‧‧互連件/資料互連件

114‧‧‧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/驅動器

132‧‧‧驅動器/資料驅動器

134‧‧‧控制器/數位控制器電路/顯示器控制器

138‧‧‧驅動器/共同驅動器

140‧‧‧燈/白色燈

142‧‧‧燈/白色燈

144‧‧‧燈/白色燈

146‧‧‧燈/白色燈

148‧‧‧驅動器/燈驅動器

150‧‧‧光調變器

200‧‧‧光調變器/快門總成/基於快門之光調變器

202‧‧‧快門

203‧‧‧表面

204‧‧‧致動器

205‧‧‧順應性電極樑致動器/致動器

206‧‧‧順應性負載樑/負載樑/順應性構件

207‧‧‧彈簧

208‧‧‧負載錨

211‧‧‧光圈孔

216‧‧‧順應性驅動樑/驅動樑

218‧‧‧驅動樑錨/驅動錨

300‧‧‧控制矩陣

301‧‧‧像素

302‧‧‧彈性快門總成/快門總成

303‧‧‧致動器

304‧‧‧基板

306‧‧‧掃描線互連件

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‧‧‧陣列/像素陣列/光調變器陣列

322‧‧‧光圈層

324‧‧‧光圈

400‧‧‧雙重致動器快門總成/快門總成

402‧‧‧致動器/快門開啟致動器/靜電致動器

404‧‧‧致動器/靜電致動器/快門關閉致動器

406‧‧‧快門

407‧‧‧光圈層

408‧‧‧錨

409‧‧‧光圈層光圈/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/基板

505‧‧‧錨

506‧‧‧反射膜/反射光圈層/光圈層

508‧‧‧表面光圈/光圈

512‧‧‧選用漫射體

514‧‧‧選用亮度增強膜

516‧‧‧平面光導/光導/背光

517‧‧‧幾何光重定向器或稜鏡/光重定向器/稜鏡

518‧‧‧光源/燈/光源

519‧‧‧反射體

520‧‧‧前向式反射膜/膜

521‧‧‧射線

522‧‧‧蓋板

524‧‧‧黑矩陣/光阻擋材料

526‧‧‧間隙

527‧‧‧機械支撐件/間隔件

528‧‧‧黏著密封件

530‧‧‧流體

532‧‧‧金屬片/經模製塑膠總成支架/總成支架

536‧‧‧反射體

600‧‧‧複合快門總成/快門總成

601‧‧‧快門

602‧‧‧順應性樑/樑

603‧‧‧基板

604‧‧‧錨結構/錨/錨區

605‧‧‧第一機械層/機械層

606‧‧‧光圈層

607‧‧‧導體層

609‧‧‧機械層

611‧‧‧囊封介電質

613‧‧‧犧牲層

614‧‧‧導電表面/下伏導電表面

700‧‧‧快門總成

701‧‧‧第一犧牲材料/第一犧牲層

702‧‧‧開口/導通孔

703‧‧‧模具

705‧‧‧第二犧牲材料

708‧‧‧底部水平面

709‧‧‧垂直側壁/側壁

710‧‧‧頂部水平面/頂部水平表面

712‧‧‧快門

714‧‧‧錨

716‧‧‧順應性彈簧樑/側壁樑

718‧‧‧側壁樑/順應性致動器樑/樑/順應性樑/順應性驅動樑

720‧‧‧側壁樑/順應性致動器樑/樑/順應性樑/順應性負載樑

724‧‧‧點/分離點

725‧‧‧光圈層

726‧‧‧基板

800‧‧‧顯示裝置

801‧‧‧光源

802‧‧‧反射體

803‧‧‧光導/背光

804‧‧‧透明基板/基板

805‧‧‧光圈層

806‧‧‧光圈

807‧‧‧透明蓋板/透明蓋板

808‧‧‧光阻擋材料/光阻擋層

809‧‧‧第一快門

810‧‧‧第二快門

811‧‧‧第一致動器

812‧‧‧第一錨

813‧‧‧第二致動器

814‧‧‧第二錨

817‧‧‧背光

820‧‧‧快門總成

822‧‧‧快門總成

901‧‧‧部分

902‧‧‧部分/未被阻塞部分

903‧‧‧部分

904‧‧‧部分/未被阻塞部分

1000‧‧‧快門總成

1006‧‧‧交叉槽式光圈/光圈

1009‧‧‧第一交叉槽式快門/快門/交叉槽式快門

1010‧‧‧第二交叉槽式快門/快門/交叉槽式快門

1011‧‧‧第一致動器/致動器

1013‧‧‧第二致動器/致動器

1050‧‧‧彈簧/快門總成

1051‧‧‧彈簧錨/彎曲槽式光圈

1052‧‧‧彈簧/左彎曲快門

1053‧‧‧錨/右彎曲快門

1100‧‧‧快門總成

1101‧‧‧透明基板

1102‧‧‧光圈層

1103‧‧‧光圈

1104‧‧‧第一犧牲材料

1105‧‧‧第一錨孔

1106‧‧‧第二犧牲材料/第二犧牲層

1107‧‧‧側壁

1108‧‧‧第一錨

1109‧‧‧順應性樑/第一順應性樑

1110‧‧‧順應性樑/第一順應性樑

1111‧‧‧第一快門

1112‧‧‧第三犧牲材料

1113‧‧‧第二錨

1114‧‧‧第二順應性樑

1115‧‧‧第二順應性樑

1116‧‧‧第二快門

1120‧‧‧第二錨孔

d0‧‧‧寬度尺寸

d1‧‧‧距離

d2‧‧‧距離

H1‧‧‧高度

H2‧‧‧高度

圖1A展示一直觀式基於MEMS之顯示裝置之一實例性示意圖。

圖1B展示一主機裝置之一實例性方塊圖。

圖2展示一說明性基於快門之光調變器之一實例性透視圖。

圖3A展示一控制矩陣之一實例性示意圖。

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

圖4A及圖4B展示一雙重致動器快門總成之實例性視圖。

圖5展示併入有基於快門之光調變器之一顯示裝置之一實例性剖面圖。

圖6A至圖6E展示一實例性複合快門總成之構造階段之剖面圖。

圖7A至圖7D展示具有窄側壁樑之一實例性快門總成之構造階段之等角視圖。

圖8展示具有多位準快門之一實例性顯示裝置之一剖面圖。

圖9A至圖9D展示圖8之顯示裝置之多位準快門之狀態之各種實例性俯視圖。

圖10A至圖10D展示具有交叉光光圈及多位準快門之一實例性快門總成之各種俯視圖。

圖11展示具有一彎曲槽光圈及多位準快門之一實例性光圈總成之一俯視圖

圖12A至圖12F展示具有多位準快門之一實例性快門總成之構造階段之剖面圖。

圖13展示用於製作具有多位準快門之一快門總成之一程序之一 實例性流程圖。

圖14A及圖14B展示圖解說明包含一組顯示元件之一顯示器件之實例性系統方塊圖。

在各個圖式中，相似參考編號及標示指示相似元件。

以下說明係關於用於闡述本發明之發明性態樣之目的之某些實施方案。然而，熟習此項技術者應易於看出，可以許多不同方式來應用本文中之教示。所闡述之實施方案可實施於經組態以顯示一影像(無論是運動影像(例如，視訊)還是靜止影像(例如，靜態影像)，且無論是文字影像、圖形影像還是圖片影像)之任何器件、裝置或系統中。更特定而言，預期該等所闡述之實施例可包含於以下各種電子器件中或與其相關聯：(諸如但不限於)行動電話、啟用多媒體網際網路之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、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、小筆電、筆記型電腦、智慧型筆電、平板電腦、印表機、影印機、掃描機、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制臺、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(諸如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包含里程計及速度計顯示器等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、攝影機景物顯示器(諸如，一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子告示牌或標牌、投影機、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電設備、可攜式記憶體晶片、清洗機、乾燥機、清洗機/乾燥機、停車計時器、封裝(諸如，在機電系統(EMS)應用(包含微機電系統(MEMS)應用)以及非EMS應用中)、美學結構(例如，一件珠寶或服裝上之影像顯示器)及各種 EMS器件。本文中之教示亦可用於非顯示器應用中，諸如但不限於，電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、消費性電子器件之慣性組件、消費性電子器件產品之零件、變容器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程序及電子測試裝備。因此，該等教示並不意欲限於僅繪示於該等圖中之實施方案，而是具有熟習此項技術者應易於明瞭之寬廣適用性。

一多狀態快門總成可包含以不同高度定位之多個快門。快門總成內之每一快門經組態以在兩個狀態之間操作。亦即，每一快門在一開啟狀態(其中該快門不阻塞穿過一光圈之光之通路)與一關閉狀態(其中該快門至少部分地阻塞穿過該光圈之光)之間操作。藉由操作快門以使得多個快門中之至少一者處於開啟狀態中且多個快門中之另一者處於關閉狀態中，中間狀態可整體地提供用於快門總成。

在某些實施方案中，多狀態快門總成可具有定位於不同高度處之兩個快門，每一快門經組態以在上文所提及之兩個狀態(亦即，開啟狀態與關閉狀態)之間操作。在此等實施方案中，快門總成可在四個狀態中操作：一完全透射狀態、一完全阻塞狀態及兩個部分透射狀態。在完全透射狀態中，兩個快門皆處於一開啟狀態中。在完全阻塞狀態中，兩個快門皆處於關閉狀態中。在兩個部分透射狀態中，兩個快門中之一者處於關閉狀態中而兩個快門中之另一者處於開啟狀態中。

在某些實施方案中，不同快門在其各別關閉位置中允許光傳至光圈或來自光圈之程度係不同的。上述情形可藉由使快門覆蓋光圈至不同程度來達成。一個快門(處於關閉位置中)可覆蓋(舉例而言)光圈之總面積之25%至50%，而另一快門(處於其各別關閉位置中)可覆蓋(舉例而言)光圈之總面積之60%至80%。因此，在第一透射狀態中，其中兩個快門中僅第一者處於關閉位置中，允許通過之光之量將不同 於在第二透射狀態(其中兩個快門中僅第二者處於關閉位置中)中允許通過之光之量。此允許快門總成在兩個部分透射狀態中允許或阻塞不同光量。

在某些實施方案中，光圈可具有一矩形形狀。因此，快門總成可包含矩形形狀多位準快門。另一選擇係，光圈可具有不同形狀，諸如一交叉槽形狀或一完全形狀。多位準快門之形狀及大小可經適當設計以使得每一快門可在一開啟狀態及一關閉狀態中個別操作以為快門總成提供多狀態操作。

本發明中所闡述之標的物之特定實施方案可經實施以實現以下潛在優點中之一或多者。藉由提供多位準雙狀態快門，一快門總成可提供多狀態操作(亦即，兩個或兩個以上狀態操作)。多位準快門中之每一者在兩個狀態之間操作，此可使用相對較不複雜電路來精確且可靠達成。此等雙狀態快門(其定位於不同位準處)一起用於整體地為快門總成提供總計兩個以上操作狀態。藉由採用多個可靠且精確可控制雙狀態快門，其各個操作狀態中之每一者之間的快門總成之操作可係精確且可靠的。

多位準快門中之每一者可經實施以部分地阻塞處於關閉狀態中之一光圈同時不實質上阻塞處於開啟狀態中之光圈。在某些實施方案中，多位準快門中之每一者阻塞處於其各別關閉狀態中之光圈之程度係不同的。此允許快門總成以變化光通過能力在兩個不同中間狀態中操作，為快門總成提供總計四個不同狀態：一完全透射狀態、一第一部分透射狀態、一第二部分透射狀態及一完全阻塞狀態。

使處於不同位準處之兩個單獨快門達成完全阻塞及完全透射狀態提供較快操作及較低靜黏滯力風險之益處。如上文所提及，兩個快門在其分別關閉狀態中部分地覆蓋光圈以達成快門總成之一完全關閉狀態。此意指，如與一單個快門設計(其需要快門至少行進光圈之整 個寬度以完全阻塞光圈)相比，每一快門必須僅行進光圈之總寬度之一分率以達成一完全阻塞狀態。隨著由每一快門行進之距離減少，使快門移動所需之時間亦減少。因此，快門總成整體地可相對較快地在完全透射或完全阻塞狀態之間轉變。

此外，在快門定位於不同位準處，其在快門總成處於完全阻塞狀態中時不接觸。因此，減少兩個快門由於靜黏滯力所致彼此黏合之風險。

在某些實施方案中，光圈具有一交叉槽形狀用於改良各種視角範圍內之光分佈及對比度比率之恆定性。

圖1A展示一直觀式基於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(統稱「光調變器102」)。在顯示裝置100中，光調變器102a及102d處於開啟狀態，從而允許光通過。光調變器102b及102c處於關閉狀態，從而阻塞光通過。藉由選擇性地設定光調變器102a至102d之狀態，顯示裝置100可用於形成一背光照明顯示器(若由一或多個燈105照明)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之前部之周圍光來形成一影像。在另一實施方案中，裝置100可藉由反射來自定位於該顯示器之前部中之一或多個燈之光(亦即，藉由使用一前光)來形成一影像。

在某些實施方案中，每一光調變器102對應於影像104中之一像素106。在某些其他實施方案中，顯示裝置100可利用複數個光調變器來形成影像104中之一像素106。舉例而言，顯示裝置100可包含三個色彩特定光調變器102。藉由選擇性地開啟對應於一特定像素106之色彩特定光調變器102中之一或多者，顯示裝置100可在影像104中生成一色彩像素106。在另一實例中，顯示裝置100包含每像素106兩個或兩個以上光調變器102以在一影像104中提供照度位準。關於一影像， 一「像素」對應於由影像之解析度定義之最小圖素。關於顯示裝置100之結構組件，術語「像素」係指用於調變形成該影像之一單個像素之光之組合式機械與電組件。

顯示裝置100係一直觀式顯示器，此乃因其可不包含通常在投影應用中發現之成像光學件。在一投影顯示器中，將形成於該顯示裝置之表面上之影像投影至一螢幕上或至一牆壁上。該顯示裝置實質上小於所投影影像。在一直觀式顯示器中，使用者藉由直接注視該顯示裝置來察看該影像，該顯示裝置含有該等光調變器及視情況用於增強在該顯示器上所察看到之亮度及/或反差之一背光或前光。

直觀式顯示器可以一透射模式或反射模式操作。在一透射顯示器中，光調變器過濾或選擇性地阻擋源自定位於該顯示器後面之一或多個燈之光。來自該等燈之光視情況注入至一光導或「背光」中以使得可均勻地照明每一像素。透射直觀式顯示器通常構建至透明或玻璃基板上以促進其中含有光調變器之一個基板直接定位於背光頂部上之一夾層總成配置。

每一光調變器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經定位以使得其允許光通過光圈109朝向一觀看者。為保持一像素106未被照亮，快門108經定位以使得其阻塞光通過光圈109。光圈109係由穿過每一光調變器102中之一反射或吸光材料圖案化之一開口界定。

該顯示裝置亦包含連接至該基板且連接至該等光調變器以用於控制快門之移動之一控制矩陣。該控制矩陣包含一系列電互連件(例如，互連件110、112及114)，該一系列電互連件包含每列像素至少一個寫入啟用互連件110(亦稱作一「掃描線互連件」)、每一行像素之一個資料互連件112及提供一共同電壓至所有像素或至少至來自顯示裝置100中之多個行及多個列兩者之像素的一個共同互連件114。回應 於施加一適當電壓(「寫入啟用電壓，VWE」)，一給定列像素之寫入啟用互連件110使該列中之像素準備好接受新快門移動指令。資料互連件112以資料電壓脈衝之形式傳遞新移動指令。在某些實施方案中，施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成快門之一靜電移動。在某些其他實施方案中，資料電壓脈衝控制開關，諸如，電晶體或其他非線性電路元件，該等開關控制單獨致動電壓(其量值通常高於資料電壓)至光調變器102之施加。此等致動電壓之施加然後導致快門108之靜電驅動之移動。

圖1B展示一主機器件120(亦即，行動電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器、小筆電、筆記型電腦等)之一方塊圖之一實例。該主機器件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及一顯示元件陣列150(諸如圖1A中所示之光調變器102)。掃描驅動器130施加寫入啟用電壓至掃描線互連件110。資料驅動器132施加資料電壓至資料互連件112。

在該顯示裝置之某些實施方案中，資料驅動器132經組態以提供類比資料電壓至顯示元件陣列150，尤其在影像104之照度位準欲以類比方式導出之情形中。在類比操作中，光調變器102經設計以使得當透過資料互連件112施加一範圍之中間電壓時，在快門108中產生一範圍之中間開啟狀態且因此在影像104中產生一範圍之中間照明狀態或照度位準。在其他情形中，資料驅動器132經組態以僅施加一組減少之2、3或4個數位電壓位準至資料互連件112。此等電壓位準經設計而以數位方式設定快門108中之每一者的一開啟狀態、一關閉狀態或其 他離散狀態。

掃描驅動器130及資料驅動器132連接至一數位控制器電路134(亦稱為「控制器134」)。該控制器以一主要串列方式發送資料至資料驅動器132，該資料組織成按列且按影像圖框分組之預定序列。資料驅動器132可包含串列至平行資料轉換器、位準移位及在某些應用情形中數位轉類比電壓轉換器。

該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)。在某些實施方案中，共同驅動器138(舉例而言)藉由將電壓供應至一系列共同互連件114而提供一DC共同電位至顯示元件陣列150內之所有顯示元件。在某些其他實施方案中，共同驅動器138遵循來自控制器134之命令而發佈電壓脈衝或信號至顯示元件陣列150，舉例而言，能夠驅動及/或起始陣列150之多個列及行中之所有顯示元件之同時致動之全域致動脈衝。

用於不同顯示功能之所有驅動器(例如，掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)由控制器134而時間同步。來自該控制器之時序命令協調經由燈驅動器148之紅色、綠色及藍色以及白色燈(分別為140、142、144及146)之照明、顯示元件陣列150內的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顯示元件致動之電壓之輸出。在某些實施方案中，燈係發光二極體(LED)。

控制器134判定可藉以將快門108中之每一者重設為適於一新影像104之照明位準之定序或定址方案。可以週期性間隔設定新影像104。例如，對於視訊顯示，以在介於自10赫茲(Hz)至300赫茲之範圍的頻率再新彩色影像104或視訊圖框。在某些實施方案中，一影像圖框至陣列150之設定與燈140、142、144及146之照明同步以使得用一系列交替色彩(例如，紅色、綠色及藍色)照明交替影像圖框。每一各別色彩之影像圖框稱作一色彩子圖框。在稱作場色序方法之此方法 中，若色彩子圖框以超過20Hz之頻率交替，則人類大腦將把交替圖框影像平均化為對具有一廣泛及連續範圍之色彩之一影像之感知。在替代實施方案中，在顯示裝置100中可採用具有原色之四個或四個以上燈，從而採用除紅色、綠色及藍色以外之原色。

在某些實施方案中，在顯示裝置100經設計用於快門108在開啟與關閉狀態之間的數位切換之情形下，控制器134藉由分時灰階之方法形成一影像，如先前所闡述。在某些其他實施方案中，顯示裝置100可透過使用每像素多個快門108來提供灰階。

在某些實施方案中，一影像狀態104之資料由控制器134藉由對個別列(亦稱作掃描線)之一順序定址載入至顯示元件陣列150。對於該序列中之每一列或掃描線，掃描驅動器130將一寫入啟用電壓施加至陣列150之彼列之寫入啟用互連件110，且隨後資料驅動器132為選定列中之每一行供應對應於所要快門狀態之資料電壓。重複此程序直至已針對陣列150中之所有列載入資料為止。在某些實施方案中，用於資料載入之選定列之順序係線性的，在陣列150中自頂部進行至底部。在某些其他實施方案中，將選定列之順序係偽隨機化，以便使視覺假影最小化。且在某些其他實施方案中，按區塊組織定序，其中針對一區塊，將影像狀態104之僅某一分率之資料載入至陣列150，例如藉由僅依次定址陣列150中之每第5列。

在某些實施方案中，將影像資料載入至陣列150之程序與致動陣列150中之顯示元件之程序在時間上分離。在此等實施方案中，顯示元件陣列150可包含用於陣列150中之每一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以用於自共同驅動器138攜載觸發信號以根據記憶體元件中所儲存之資料起始快門108之同時致動。

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

主機處理器122通常控制主機之操作。舉例而言，主機處理器122可係用於控制一可攜式電子器件之一通用或專用處理器。關於包含在主機器件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之額外資料。此種資訊可包含來自環境感測器之資料，例如周圍光或溫度；關於主機之資訊，包含(舉例而言)主機之一操作模式或主機之電源中所剩餘之電力之量；關於影像資料之內容之資訊；關於影像資料類型之資訊；及/或用於顯示裝置在選擇一成像模式中使用之指令。

使用者輸入模組126直接或經由主機處理器122將使用者之個人偏好傳送至控制器134。在某些實施方案中，使用者輸入模組126係由使用者藉以程式化個人偏好(例如「較深色彩」、「較佳對比度」、「較低電力」、「增加之亮度」、「運動會」、「現場演出」或「動畫片」)之軟體控制。在某些其他實施方案中，使用硬體(諸如一開關或調撥轉盤)將此等偏好輸入至主機。至控制器134之複數個資料輸入引導該控制器將對應於最佳成像特性之資料提供至各種驅動器130、132、138及148。

一環境感測器模組124亦可作為該主機器件120之一部分而被包含。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。感測器模組124可經程式化以區分該器件是正在一室內或辦公室環境或是在明亮白天之一室外環境或是在夜間之一室外環境中操作。感測器模組124將此資訊傳遞至顯示器控制器134，以使得該控制器134可回應於周圍環境而最佳化觀看條件。

圖2展示一說明性基於快門之光調變器200之一實例性透視圖。該基於快門之光調變器200適於併入至圖1A之直觀式基於MEMS之顯示裝置100中。光調變器200包含耦合至一致動器204之一快門202。致動器204可由兩個單獨的順應性電極樑致動器205(「致動器205」)形成。快門202在一側上耦合至致動器205。致動器205使快門202沿實質上平行於一表面203之一運動平面在表面203上方橫向移動。快門202之相對側耦合至提供與由致動器204所施加之力相反之一恢復力之一彈簧207。

每一致動器205包含將快門202連接至一負載錨208之一順應性負載樑206。負載錨208連同順應性負載樑206一起用作機械支撐件，從而保持快門202接近於表面203懸置。該表面203包含用於容許光通過之一或多個光圈孔211。負載錨208將順應性負載樑206及快門202實體連接至表面203，且將負載樑206電連接至一偏壓電壓(在某些例項中，接地)。

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

每一致動器205亦包含毗鄰於每一負載樑206定位之一順應性驅動樑216。驅動樑216在一端處耦合至在若干個驅動樑216之間共用之一驅動樑錨218。每一驅動樑216之另一端自由移動。每一驅動樑216彎曲以使得其在驅動樑216之自由端及負載樑206之經錨定端附近最靠近負載樑206。

在操作中，併入有光調變器200之一顯示裝置經由驅動樑錨218將一電位施加至驅動樑216。可將一第二電位施加至負載樑206。驅動樑216與負載樑206之間的所得電位差朝向負載樑206之經錨定端牽拉 驅動樑216之自由端，且朝向驅動樑216之經錨定端牽拉負載樑206之快門端，藉此朝向驅動錨218橫向驅動快門202。順應性構件206充當彈簧，以使得當跨越樑206及216電位之電壓被移除時，負載樑206將快門202推回至其初始位置中，從而釋放儲存在負載樑206中之應力。

一光調變器(例如，光調變器200)併入有一被動恢復力(例如一彈簧)以用於在已移除電壓之後使一快門回位至其靜止位置。其他快門總成可併入有用於將快門移動至一開啟或一關閉狀態中之一組雙重「開啟」及「關閉」致動器及若干組單獨「開啟」及「關閉」電極。

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

圖3A展示一控制矩陣300之一實例性示意圖。控制矩陣300適於控制併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100中之光調變器。圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣300之基於快門之光調變器之一實例性陣列320之一透視圖。控制矩陣300可定址一像素陣列320(「陣列320」)。每一像素301可包含由一致動器303控制之諸如圖2之快門總成200之一彈性快門總成302。每一像素亦可包含一光圈層322，該光圈層包含光圈324。

控制矩陣300製作為快門總成302形成於其上之一基板304之表面上之一擴散或薄膜沈積電路。控制矩陣300針對控制矩陣300中之每一列像素301包含一掃描線互連件306且針對控制矩陣300之每一行像素301包含一資料互連件308。每一掃描線互連件306將一寫入啟用電壓源307電連接至一列對應像素301中之像素301。每一資料互連件308將 一資料電壓源309(「Vd源」)電連接至一行對應像素中之像素301。在控制矩陣300中，Vd源309提供欲用於致動快門總成302之能量之大部分。因此，資料電壓源(Vd源309)亦用作一致動電壓源。

參見圖3A及圖3B，針對每一像素301或針對像素陣列320中之每一快門總成302，控制矩陣300包含一電晶體310及一電容器312。每一電晶體310之閘極電連接至像素301位於其中之陣列320中之列之掃描線互連線306。每一電晶體310之源極電連接至其對應資料互連線308。每一快門總成302之致動器303包含兩個電極。每一電晶體310之汲極並聯電連接至對應電容器312之一個電極及對應致動器303之電極中之一者。電容器312之另一電極及快門總成302中之致動器303之另一電極連接至一共同或接地電位。在替代實施方案中，可用半導體二極體或金屬絕緣體金屬夾層型開關元件來替換電晶體310。

在操作中，為形成一影像，控制矩陣300藉由輪流施加Vwe至每一掃描線互連線306來依次寫入啟用陣列320中之每一列。對於一經寫入啟用列，施加Vwe至該列中之像素301之電晶體310之閘極允許電流能夠透過電晶體310流動穿過資料互連件308以施加一電位至快門總成302之致動器303。在該列經寫入啟用時，將資料電壓Vd選擇性地施加至資料互連件308。在提供類比灰階之實施方案中，施加至每一資料互連件308之資料電壓相對於位於經寫入啟用掃描線互連件306與資料互連件308之相交處之像素301之所期望亮度而改變。在提供數位控制方案中之實施方案中，將資料電壓選擇為一相對較低量值電壓(亦即，接近於接地之一電壓)或者滿足或超過Vat(致動臨限電壓)。回應於將Vat施加至一資料互連件308，對應快門總成中之致動器303致動，從而開啟彼快門總成302中之快門。施加至資料互連件308之電壓甚至在控制矩陣300停止將Vwe施加至一列之後仍保持儲存於像素301之電容器312中。因此，電壓Vwe不必在一列上等待並保持足夠長以 便快門總成302致動之時間；此致動可在已自該列移除該寫入啟用電壓之後進行。電容器312亦充當陣列320內之記憶體元件，從而儲存用於照明一影像圖框之致動指令。

陣列320之像素301以及控制矩陣300形成於一基板304上。陣列320包含安置於基板304上之一光圈層322，該光圈層包含一組用於陣列320中之各別像素301之光圈324。光圈324與每一像素中之快門總成302對準。在某些實施方案中，基板304係由諸如玻璃或塑膠之一透明材料製成。在某些其他實施方案中，基板304係由一不透明材料製成，但在該不透明材料中蝕刻孔以形成光圈324。

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

快門總成302連同致動器303亦可製成為電雙穩態的。在一電雙穩態快門總成中，存在低於該快門總成之致動電壓之一電壓範圍，該電壓範圍若施加至一關閉之致動器(同時該快門開啟或關閉)則使該致動器保持關閉並使該快門保持處於適當位置中，即使對該快門施加一反作用力。該反作用力可由一彈簧(諸如圖2中所繪示之基於快門之光調變器200中之彈簧207)施加，或者該反作用力可由諸如一「開啟」或「關閉」之致動器之一相反致動器施加。

光調變器陣列320經繪示為每像素具有一單個MEMS光調變器。其中在每一像素中提供多個MEMS光調變器藉此在每一像素中提供不只是二元式「接通」或「關斷」光學狀態之可能性之其他實施方案係可能的。其中在像素中提供多個MEMS光調變器且其中與該等光調變 器中之每一者相關聯之光圈324具有不等區域之某些形式之編碼區域劃分灰階係可能的。

圖4A及圖4B展示一雙重致動器快門總成400之實例性視圖。如圖4A中所繪示，該雙重致動器快門總成400處於一開啟狀態。圖4B展示處於一關閉狀態之雙重致動器快門總成400。與快門總成200對比，快門總成400包含一快門406之任一側上之致動器402及404。獨立控制每一致動器402及404。一第一致動器(一快門開啟致動器402)用來開啟快門406。一第二相反致動器(快門關閉致動器404)用來關閉快門406。致動器402及404兩者皆係順應性樑電極致動器。致動器402及404藉由實質沿平行於快門懸置於其上方之一光圈層407之一平面驅動快門406來開啟並關閉該快門406。快門406藉由附接至致動器402及404之錨408懸置於光圈層407上方之一短距離處。包含沿著其移動軸附接至快門406之兩端之支撐件減少快門406之面外運動且將運動實質上限制於平行於該基板之一平面。照圖3A之控制矩陣300類推，適於與快門總成400一起使用之一控制矩陣可包含用於相反之快門開啟致動器402及快門關閉致動器404中之每一者之一個電晶體及一個電容器。

快門406包含光可通過其之兩個快門光圈412。光圈層407包含一組三個光圈409。在圖4A中，快門總成400處於開啟狀態，且，如此，快門開啟致動器402已致動，快門關閉致動器404處於其鬆弛位置中，且快門光圈412之中心線與光圈層光圈409中之兩者之中心線重合。在圖4B中，快門總成400已移動至關閉狀態，且，如此，快門開啟致動器402處於其鬆弛位置中，快門關閉致動器404已致動，且快門406之光阻擋部分此刻處於適當位置中以阻擋光透射過光圈409(繪示為虛線)。

每一光圈具有環繞其周邊之至少一個邊緣。舉例而言，矩形光 圈409具有四個邊緣。在其中於光圈層407中形成圓形、橢圓形、卵形或其他曲線狀光圈之替代實施方案中，每一光圈可具有僅一單個邊緣。在某些其他實施方案中，該等光圈在數學意義上無需分離或分開，而是可連接。亦即，雖然該光圈之部分或塑形區段可維持與每一快門之一對應，但可連接此等區段中之數者以使得該光圈之一單個連續周界由多個快門共用。

為了允許光以各種射出角度通過處於開啟狀態之光圈412及409，為快門光圈412提供大於光圈層407中之光圈409之一對應寬度或大小之一寬度或大小係有利的。為了在關閉狀態下有效地阻擋光逸出，快門406之光阻擋部分與光圈409重疊係較佳的。圖4B展示快門406中之光阻擋部分之邊緣與形成於光圈層407中之光圈409之一個邊緣之間的一預定義重疊416。

靜電致動器402及404經設計以使得其電壓位移行為給快門總成400提供一雙穩態特性。針對快門開啟致動器及快門關閉致動器中之每一者，存在低於該致動電壓之一電壓範圍，該電壓範圍若在彼致動器處於關閉狀態(同時該快門開啟或關閉)時施加則將使該致動器保持關閉且使該快門保持處於適當位置中，甚至在施加一致動電壓至該相反致動器之後。克服此一反作用力來維持一快門之位置所需之最小電壓稱作一維持電壓Vm。

圖5展示併入有基於快門之光調變器(快門總成)502之一顯示裝置500之一實例性剖面圖。每一快門總成502併入由一快門503及一錨505。未展示順應性樑致動器，該等順應性樑致動器當在錨505與快門503之間連接時有助於將快門503懸置於表面上面之一短距離處。快門總成502安置於一透明基板504(諸如由塑膠或玻璃製成之一基板)上。安置於基板504上之一後向式反射層(反射膜)506界定位於快門總成502之快門503之關閉位置下方之複數個表面光圈508。反射膜506將未 通過表面光圈508之光往後朝向顯示裝置500之後部反射。反射光圈層506可係藉由若干種汽相沈積技術(包含濺鍍、蒸鍍、離子電鍍、雷射剝鍍或化學汽相沈積(CVD))以薄膜方式形成之無夾雜物之一細粒金屬膜。在某些其他實施方案中，後向式反射層506可由一反射鏡(諸如一介電反射鏡)形成。一介電反射鏡可製作為在高折射率材料與低折射率材料之間交替之一介電薄膜堆疊。將快門503與反射膜506分離之垂直間隙(在其內快門自由地移動)介於0.5微米至10微米之範圍中。垂直間隙之量值較佳地小於快門503之邊緣與處於關閉狀態之光圈508之邊緣之間的橫向重疊，諸如圖4B中所繪示之重疊416。

顯示裝置500包含將基板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。光導516包含一透明(亦即，玻璃或塑膠)材料。光導516藉由一或多個光源518照明，形成一背光。舉例而言且無限制，光源518可係白熾燈、螢光燈、雷射或發光二極體(LED)。一反射體519有助於自燈518朝向光導516引導光。一前向式反射膜520安置於背光516之後，從而朝向快門總成502反射光。來自並未通過快門總成502中之一者之背光之諸如射線521之光射線將返回至背光且再次自膜520反射。以此方式，未能在第一次通過而離開顯示裝置500以形成一影像之光可經回收且可用於透射穿過快門總成502之陣列中之其他開啟光圈。此光回收已經展示以增加顯示器之照明效率。

光導516包含一組幾何光重定向器或稜鏡517，將光自燈518朝向光圈508且因此朝向顯示器之前部重新定向。光重定向器517可以在剖面上可替代地係三角形、梯形或曲線狀之形狀經模製至光導516之塑膠主體中。稜鏡517之密度通常隨距燈518之距離而增加。

在某些實施方案中，光圈層506可係由一光吸收材料製成，且在替代實施方案中，快門503之表面可塗佈有一光吸收或一光反射材 料。在某些其他實施方案中，光圈層506可直接沈積於光導516之表面上。在某些實施方案中，光圈層506不必安置於與快門503及錨505相同之基板上(諸如在下文所闡述之MEMS朝下組態中)。

在某些實施方案中，光源518可包含不同色彩(舉例而言，紅色、綠色及藍色)之燈。可藉由用不同色彩之燈以足以使人類大腦將不同色彩影像平均分配至一單個多色彩影像中的一速率來依序照明影像而形成一彩色影像。使用快門總成502之陣列來形成各種色彩特定影像。在另一實施方案中，光源518包含具有三種以上不同色彩之燈。舉例而言，光源518可具有紅色、綠色、藍色及白色燈，或紅色、綠色、藍色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包含青色、洋紅色、黃色及白色燈，紅色、綠色、藍色及白色燈。在某些其他實施方案中，光源518中可包含額外燈。舉例而言，若使用五種色彩，光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包含白色、橙色、藍色、紫色及綠色燈或白色、藍色、黃色、紅色及青色燈。若使用六種色彩，則光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色及黃色燈，或白色、青色、洋紅色、黃色、橙色及綠色燈。

一蓋板522形成顯示裝置500之前部。蓋板522之後側可覆蓋有一黑矩陣524以增加對比度。在替代實施方案中，蓋板包含彩色濾光器，舉例而言，對應於快門總成502之不同者之不同紅色、綠色及藍色濾光器。蓋板522經支撐於遠距快門總成502之一預定距離處，形成一間隙526。間隙526係藉由機械支撐件或間隔件527及/或藉由將蓋板522附接至基板504之一黏著密封件528來維持。

黏著密封件528密封一流體530。流體530經設計具有較佳地低於約10厘泊之黏度且具有較佳地高於約2.0之相對介電常數以及超過約104V/cm之介電崩潰強度。流體530亦可用作一潤滑劑。在某些實施 方案中，流體530係具有一高表面潤濕能力之一疏水性液體。在替代實施方案中，流體530具有大於或小於基板504之折射率之一折射率。

併入有機械光調變器之顯示器可包含數百、數千或在某些情形中數百萬活動元件。在某些器件中，一元件之每一活動給使元件中之一或多者停用之靜摩擦力提供一機會。藉由將所有部件浸入一流體(亦稱為流體530)中且(例如，藉助一黏著劑)將該流體密封於一MEMS顯示器單元中之一流體空間或間隙內來促進此活動。流體530通常係在長期內具有一低摩擦係數、低黏度及最小降級效應之流體。當基於MEMS之顯示器總成包含用於流體530之一液體時，該液體至少部分地環繞基於MEMS之光調變器之活動部件之某些活動部件。在某些實施方案中，為減小致動電壓，該液體具有低於70厘泊之一黏度。在某些其他實施方案中，該液體具有低於10厘泊之一黏度。具有低於70厘泊之黏度之液體可包含具有低分子量之材料：低於4000克/莫耳，或在某些情形中，低於400克/莫耳。亦可適合於此等實施方案之流體530包含(但不限於)去離子水、甲醇、乙醇及其他醇、石蠟、烯烴、乙醚、聚矽氧油、氟化聚矽氧油或其他自然或合成溶劑或潤滑劑。有用流體可係聚二甲基矽氧烷(PDMS)(諸如六甲基二矽氧烷及八甲基三矽氧烷)，或烷基甲基矽氧烷(諸如己基五甲基二矽氧烷)。有用流體可係烷烴、諸如辛烷或癸烷。有用流體可係硝基烷烴，諸如硝基甲烷。有用流體可係芳香族化合物，諸如甲苯或鄰二乙苯。有用流體可係酮，諸如丁酮或甲基異丁基酮。有用流體可係氯碳化物，諸如氯苯。有用流體可係氟氯碳化物，諸如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯。針對此等顯示器總成考量之其他流體包含醋酸丁酯及二甲基甲醯胺。用於此等顯示器之其他有用流體包含氫氟醚、全氟聚醚、氫氟聚醚、戊醇及丁醇。實例性適合之氫氟醚包含乙基九氟丁基醚 以及2-(三氟甲基)-3-乙氧基十二氟己烷。

一金屬片或經模製塑膠總成支架532在邊緣周圍將蓋板522、基板504、背光及其他組件部件固持在一起。用螺絲或凹進接頭片緊固總成支架532以給組合式顯示裝置500添加剛性。在某些實施方案中，藉由一環氧封裝化合物將光源518模製於適當位置中。反射體536有助於將自光導516之邊緣溢出之光返回至光導516中。圖5中未繪示給快門總成502及燈518提供控制信號以及電力之電互連件。

在某些其他實施方案中，可用基於捲輪之光調變器220、光分接頭250或基於電潤濕之光調變器陣列270(如圖2A至圖2D中所繪示)以及其他基於MEMS之光調變器代替顯示裝置500內之快門總成502。

顯示裝置500稱為MEMS向上組態，其中基於MEMS之光調變器形成於基板504之一前表面(亦即，面朝向觀看者之表面)上。快門總成502直接構建於反射光圈層506之頂部上。在一替代實施方案(稱為MEMS朝下組態)中，快門總成安置於與其上形成有反射光圈層之基板分離之一基板上。其上形成有反射光圈層之界定複數個光圈之基板在本文中稱為光圈板。在MEMS朝下之組態中，承載基於MEMS之光調變器之基板替代顯示裝置500中之蓋板522且經定向以使得基於MEMS之光調變器定位於頂部基板之後表面(亦即，背對觀看者且朝向背光516之表面)上。基於MEMS之光調變器藉此直接定位而與反射光圈層506相對且跨越一間隙。間隙可藉由連接光圈板與其上形成有MEMS調變器之基板之一系列間隔柱維持。在某些實施方案中，間隔件安置於陣列中之每一像素內或其之間。將MEMS光調變器與其對應光圈分離之間隙或距離較佳地小於10微米，或小於快門與光圈之間的重疊(諸如重疊416)之一距離。

圖6A至圖6E展示一實例性複合快門總成之構造階段之剖面圖。圖6A展示一完整複合快門總成600之一實例性剖面圖。快門總成600包含一快門601、兩個順應性樑602及建立於一基板603及一光圈層606 上之一錨結構604。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。機械層605或609中之至少一者可沈積至超過0.15微米之厚度，此乃因機械層605或609中之一者或兩者用作快門總成600之主要負載承受及機械致動部件，但在某些實施方案中，機械層605及609可係更薄的。機械層605及609之候選材料包含但不限於：金屬，諸如鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、釹(Nd)或其合金；電介質材料，諸如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氧化矽(SiO₂ )、五氧化二鉭(Ta₂ O₅ )或氮化矽(Si₃ N₄ )；或半導體材料，諸如類鑽碳、矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)或其合金。該等層中之至少一者(諸如導體層607)應係導電的以便攜載電荷至致動元件上及將電荷自致動元件攜載走。候選材料包含但不限於Al、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Ta、Nb、Nd或其合金或諸如類鑽碳、Si、Ge、GaAs、CdTe或其合金之半導體材料。在採用半導體層之某些實施方案中，半導體摻雜有諸如磷(P)、砷(As)、硼(B)或Al之雜質。圖6A繪示複合物之一夾層組態，其中具有類似厚度及機械性質之機械層605及609沈積於導體層607之任一側上。在某些實施方案中，夾層結構有助於確保沈積之後剩餘之應力及/或由溫度變化所強加之應力將不起作用以導致快門總成600之彎曲、扭曲或其他變形。

在某些實施方案中，複合快門總成600中之層之次序可顛倒，以使得快門總成600之外部由一導體層形成同時快門總成600之內部由一機械層形成。

快門總成600可包含一囊封介電質611。在某些實施方案中，介電塗層可以保形方式施加，以使得快門601、錨604及樑602之所有曝露底部、頂部、及側表面均得以均勻塗佈。此等薄膜可藉由以下方式生長：藉由熱氧化，及/或藉由對一絕緣體(諸如，Al₂ O₃ 、氧化鉻(III) (Cr₂ O₃ )、氧化鈦(TiO₂ )、氧化鉿(HfO₂ )、氧化釩(V₂ O₅ )、氧化鈮(Nb₂ O₅ )、Ta₂ O₅ 、SiO₂ 或Si₃ N₄ )之保形CVD或藉由經由原子層沈積來沈積類似材料。介電塗層可以介於10nm至1微米之範圍中的厚度塗佈。在某些實施方案中，可使用濺鍍及蒸鍍來將介電塗層沈積至側壁上。

圖6B至圖6E展示用於形成圖6A中所繪示之快門總成600之一實例性程序之某些中間製造階段之結果之實例性剖面圖。在某些實施方案中，快門總成600建立於一預先存在之控制矩陣之頂部上，諸如薄膜電晶體之主動矩陣陣列，諸如圖3A及圖3B中所繪示之控制矩陣。

圖6B展示形成快門總成600之一實例性程序之一第一階段之結果之一剖面圖。如圖6B中所示，沈積並圖案化一犧牲層613。在某些實施方案中，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、氟聚合物、苯環丁烯、聚苯喹喏啉(polyphenylquinoxylene)、聚對二甲苯或聚降莰烯。此等材料係針對其平坦化粗糙表面、在超過250℃之處理溫度下維持機械完整性及其在移除期間易於蝕刻及/或熱分解之能力而挑選。在其他實施方案中，犧牲層613由一光阻劑形成，諸如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基乙烯及酚樹脂或酚醛清漆樹脂。某些實施方案中所使用之一替代犧牲層材料係SiO₂ ，其可優先移除，只要其他電子或結構層抵抗用於其移除之氫氟酸溶液。一種此類適合抗蝕劑材料係Si₃ N₄ 。另一替代犧牲層材料係Si，其可優先移除，只要電子或結構層抵抗用於其移除之氟等離子或氟化氙(XeF₂ )，諸如大部分金屬及Si₃ N₄ 。另一替代犧牲層材料係Al，其可優先移除，只要其他電子或結構層抵抗強鹼溶液，諸如濃縮氫氧化鈉(NaOH)溶液。舉例而言，適合材料包含Cr、Ni、Mo、Ta及Si。另一替代犧牲層材料係Cu，其可優先移除，只要其他電子或結構層抵抗硝酸或硫酸溶液。舉例而言，此類材料包含Cr、Ni及Si。

接下來，犧牲層613經圖案化以曝露錨區604處之孔或導通孔。在採用聚醯亞胺或其他非光活性材料作為犧牲層材料之實施方案中，犧牲層材料可經配製以包含光活性劑，允許透過一UV光遮罩曝露之區在一顯影劑溶液中有效移除。由其他材料形成之犧牲層可藉由以下步驟加以圖案化，將犧牲層613塗佈於一額外光光阻劑層，光圖案化該光阻劑及最終使用光阻劑作為一蝕刻遮罩。另一選擇係，犧牲層613可藉由用一硬遮罩(其可係一薄SiO₂ 層或諸如Cr之一金屬)塗佈犧牲層613來加以圖案化。然後藉由光阻劑及濕式化學蝕刻之方式將一光圖案轉移至硬遮罩。在硬遮罩中形成之圖案可抵抗乾式化學蝕刻、各向異性蝕刻或電漿蝕刻(其係可用於將深且窄之錨孔賦予至犧牲層613中之技術)。

在已於犧牲層613中開通錨區604之後，可以化學方式或經由一電漿之濺鍍效應來蝕刻所曝露及下伏之導電表面614以移除任何表面氧化層。此一接觸蝕刻階段可改良下伏導電表面614與快門材料之間的歐姆接觸。在圖案化犧牲層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。

接下來，在建立快門總成600之程序中，如圖6C中所繪示，沈積快門材料。快門總成600由多個薄膜構成：第一機械層605、導體層607及第二機械層609。在某些實施方案中，第一機械層605係一非晶矽(a-Si)層、導體層607係Al且第二機械層609係a-Si。在低於針對犧牲層613發生物理降級之溫度的一溫度下，沈積第一機械層605、導體層607及第二機械層609。舉例而言，聚醯亞胺在高於大約400℃之溫度下分解。因此，在某些實施方案中，在低於大約400℃之溫度下沈積第一機械層605、導體層607及第二機械層609，允許使用聚醯亞胺作為一犧牲層材料。在某些實施方案中，氫化非晶矽(a-Si：H)係對第一機械層605及第二機械層609有用之一機械材料，此乃因其可在大約 250℃至大約350℃之範圍中之溫度下藉由來自矽烷氣體之電漿增強化學汽相沈積(PECVD)之方式以一相對無應力狀態生長至介於大約0.15微米至大約3微米之範圍中之厚度。在此等實施方案中之某些實施方案中，使用膦氣(PH₃ )作為一摻雜物，以使得a-Si可在低於大約1歐姆-公分之電阻率之情況下生長。在替代實施方案中，一類似PECVD技術可用於沈積Si₃ N₄ 、富矽Si₃ N₄ 或SiO₂ 材料作為第一機械層605或沈積類鑽碳、Ge、SiGe、CdTe或其他半導體材料以用於第一機械層605。PECVD沈積技術之一優點係沈積可係相當保形，亦即，其可塗佈窄導通孔之各種傾斜表面或內部表面。即使經切割至犧牲層材料中之錨孔或導通孔存在幾乎垂直側壁，PECVD技術亦可在錨之底部及頂部水平表面之間提供一實質上連續塗層。

除PECVD技術外，適用於第一機械層605及第二機械層609之生長之替代適合技術包含RF或DC濺鍍、有機金屬CVD、蒸鍍、電鍍或無電極電鍍。

針對導體層607，在某些實施方案中，利用一金屬薄膜，諸如Al。在某些其他實施方案中，可挑選替代金屬，諸如Cu、Ni、Mo或Ta。包含此一導電金屬起到兩個用途。其減少快門601之整體片電阻，且其有助於阻擋可見光通過快門601，此乃因如快門601之某些實施方案中可使用，a-Si(若小於大約2微米厚)可在某程度上投射可見光。導電材料可藉由濺鍍或以一較保形方式、藉由CVD技術、電鍍或無電極電鍍來沈積。

圖6D展示用於形成快門總成600之下一組處理階段之結果。第一機械層605、導體層607及第二機械層609經光遮罩及蝕刻同時犧牲層613仍位於基板603上。首先，施加一光阻劑材料，然後透過一光遮罩曝光，且然後經顯影以形成一蝕刻遮罩。然後可以基於氟的電漿化學反應蝕刻非晶矽、Si₃ N₄ 及SiO₂ 。亦可使用HF濕式化學物來蝕刻SiO₂ 機械層；可藉助濕式化學或基於氯之電漿化學反應來蝕刻導體層607中之任何金屬。

透過光遮罩施加之圖案形狀可影響機械性質，諸如快門總成600之致動器及快門601中之剛性、順從性及電壓回應。快門總成600包含以剖面展示之順應性樑602。每一順應性樑602經塑形以使得寬度小於快門材料之總高度或厚度。在某些實施方案中，樑尺寸比率維持於大約1.4：1或更大，其中與其係寬的相比，順應性樑602係更高或更厚的。

圖6E中繪示用於建立快門總成600之實例性製造程序之後續階段之結果。犧牲層613經移除，此將所有移動部件自基板603移除，惟除錨定點處。在某些實施方案中，以一氧化電漿移除聚醯亞胺犧牲材料。用於犧牲材料613之其他聚合物材料亦可以一氧化電漿或在某些情形中藉由熱解來移除。某些犧牲層材料(諸如SiO₂ )可藉由濕式化學蝕刻或藉由汽相蝕刻來移除。

在一最終程序(圖6A中繪示其結果)中，將囊封介電質611沈積於快門總成600之所有曝露表面上。在某些實施方案中，可以一保形方式施加囊封介電質611，以使得快門601及樑602之所有底部、頂部及側表面皆使用CVD得以均勻塗佈。在某些其他實施方案中，僅快門601之頂部及側表面得以塗佈。在某些實施方案中，Al₂ O₃ 用於囊封介電質611且藉由原子層沈積而沈積至介於大約10奈米至大約100奈米之範圍中之厚度。

最後，可將抗靜黏滯力塗層施加至快門601及樑602之表面。此等塗層防止一致動器之兩個獨立樑之間的非所要的黏著或黏附。適合塗層包含碳膜(石墨及類鑽兩者)以及氟聚合物，及/或低汽壓潤滑劑，以及氯矽烷、烴類氯矽烷、氟碳氯矽烷，諸如甲氧基對端矽烷、全氟化胺基矽烷、矽氧烷及基於羧酸單體及物種。可藉由曝露於一分子蒸 氣或藉由前驅物化合物之分解而藉助於CVD施加此等塗層。抗靜黏滯力塗層亦可藉由快門表面之化學變化(諸如藉由絕緣表面之氟化、矽烷改質、矽氧化或氫化)來形成。

供在基於MEMS快門顯示器中使用之一個種類之適合致動器包含用於控制橫向於顯示基板或在顯示基板之平面中之快門運動之順應性致動器樑。用於此等快門總成之致動之電壓減少，此乃因致動器樑變得更順應性。若樑經塑形以使得面內運動相對於面外運動而得以優先或促進，則對致動運動之控制亦改良。因此，在某些實施方案中，順應性致動器樑具有一矩形剖面，以使得與該等樑係寬的相比，該等樑係更高或更厚的。

一長矩形樑相對於在一特定平面內彎曲之剛性以彼樑在彼平面中之最薄尺寸的三次方調整比例。因此，有利於減少順應性樑之寬度以減少面內運動之致動電壓。然而，當使用習用光微影設備來界定及製作快門及致動器結構時，樑之最小寬度可限於光學器件之解析度。且儘管光微影設備已經開放用於界定具有窄特徵之光阻劑之圖案，但此設備係昂貴的，且在其上方圖案化可以一單曝光完成之區域係有限的。針對玻璃或其他透明基板之大平面上方之經濟光微影，圖案化解析度或最小特徵大小通常限於數微米。

圖7A至圖7D展示具有窄側壁樑之一實例性快門總成700之構成階段之等角視圖。此替代程序產生順應性致動器樑718及720及一順應性彈簧樑716(統稱為「側壁樑716、718及720」)，該等樑具有充分低於對大玻璃平面之習用微影限制之一寬度。在圖7A至圖7D中所繪示之程序中，快門總成700之順應性樑經製成為由一犧牲材料製成之一模具上之側壁特徵。該程序稱為一側壁樑程序。

形成具有側壁樑716、718及720之快門總成700之程序，如圖7A中所繪示，以對一第一犧牲材料701之沈積及圖案化開始。第一犧牲 材料701中界定之圖案形成開口或導通孔702，最終快門總成700之錨將形成於該等開口或通孔內。對第一犧牲材料701之沈積及圖案化在概念上與針對關於圖6A至圖6E所闡述之沈積及圖案化所闡述之彼等類似，且使用與其類似之材料及技術。

形成側壁樑716、718及720之程序以一第二犧牲材料705之沈積及圖案化繼續。圖7B展示在對第二犧牲材料705之圖案化之後形成之一模具703之形狀。模具703亦包含第一犧牲材料701及其先前界定之導通孔702。圖7B中之模具703包含兩種不同水平面。模具703之底部水平面708藉由第一犧牲層701之頂部表面建立，且可在其中第二犧牲材料705已經蝕除之彼等區域中接達。模具703之頂部水平面710藉由第二犧牲材料705之頂部表面建立。圖7B中所繪示之模具703亦包含實質上垂直側壁709。供用作第一犧牲材料701及第二犧牲材料705之材料係上文關於圖6A至圖6E之犧牲層613加以闡述。

形成側壁樑716、718及720之程序以將快門材料沈積至犧牲模具703之所有經曝露表面上並加以圖案化繼續，如圖7C中所繪示。供用於形成快門712之適合材料係上文關於圖6A至圖6E之第一機械層605、導體層607及第二機械層609加以闡述。快門材料經沈積至小於大約2微米之一厚度。在某些實施方案中，快門材料經沈積以具有小於大約1.5微米之一厚度。在某些其他實施方案中，快門材料經沈積以具有小於大約1.0微米之一厚度，且與大約0.10微米一樣薄。在沈積之後，將快門材料(其可由如上文所闡述之數種構成)圖案化，如圖7C中所繪示。首先，將一光阻劑沈積於快門材料上。然後，將光阻劑圖案化。形成至光阻劑中之圖案經設計以使得快門材料在一後續蝕刻階段之後保持於快門712之區中以及錨714處。

製造程序以施加一各向異性蝕刻繼續，導致圖7C中所繪示之結構。快門材料之各向異性蝕刻係在一電漿氣氛中實施，其中將一電壓 偏壓施加至基板726或接近於基板726之一電極。經加偏壓之基板726(其中電場垂直於基板726之表面)致使離子以幾乎垂直於基板726之一角度朝向基板726加速度。此等經加速度之離子連同蝕刻化學物致使與平行於基板726之方向相比沿垂直於基板726之平面之一方向更快速之蝕刻速率。藉此實質上消除對由一光阻劑保護之區中之快門材料之底切蝕刻。沿著模具703之垂直側壁709(其實質上平行於經加速之離子之軌道)，快門材料亦實質上免於各向異性蝕刻。此經保護側壁快門材料形成用於支撐快門712之側壁樑716、718及720。沿著模具703之其他(非經光阻劑保護之)水平表面，諸如頂部水平表面710或底部水平表面708，快門材料已經藉由蝕刻實質上完全移除。

用於形成側壁樑716、718及720之各向異性蝕刻可在一RF或DC電漿蝕刻器件中達成，只要考量到供應對基板726或緊接近於基板726之一電極之電偏壓。針對RF電漿蝕刻之情形，可藉由使基板支架自激磁電路之接地板斷開連接獲得一等效自偏壓，藉此允許基板電位在電漿中浮動。在某些實施方案中，可能提供一蝕刻氣體，諸如三氟甲烷(CHF₃ )、全氟丁烯(C₄ F₈ )或氯仿(CHCl₃ )，其中碳與氫氣兩者及/或碳與氟兩者皆係蝕刻氣體中之成分。當連同一定向電漿(再次透過對基板726之電壓加偏壓達成)時，經解離碳(C)、氫(H)及/或氟(F)原子可遷移至其中其建立一被動或保護性似聚合物塗層之垂直側壁709。此似聚合物塗層進一步保護側壁樑716、718及720免於蝕刻或化學侵蝕。

形成側壁樑716、718及720之程序係藉助移除第二犧牲材料705及第一犧牲材料701之剩餘部分而完成。圖7D中展示結果。移除犧牲材料之程序類似於關於圖6E所闡述之程序。沈積於模具703之垂直側壁709上之材料保持為側壁樑716、718及720。側壁樑716用作將錨714機械連接至快門712之一彈簧，且亦提供一被動回復力且抵抗由自順 應性樑718及720形成之致動器施加之力。錨714連接至一光圈層725。側壁樑716、718及720係高且窄的。側壁樑716、718及720之寬度(如由模具703之表面形成)類似於如所沈積之快門材料之厚度。在某些實施方案中，側壁樑716之寬度將係與快門712之厚度相同。在某些其他實施方案中，樑寬度將係快門712之厚度的大約½。側壁樑716、718及720之高度由第二犧牲材料705之厚度，或換言之，由模具703之深度(如由關於圖7B闡述之圖案化操作期間所形成)判定。只要所沈積快門材料之厚度經挑選小於大約2微米，圖7A至圖7D中所繪示之程序將充分適於窄樑之產生。事實上，針對諸多應用，0.1微米至2.0微米之厚度範圍係相當適合的。習用光微影將限制圖7A、圖7B及圖7C中所示之經圖案化特徵，舉例而言，允許最小解析特性不小於2微米或5微米。

圖7D繪示在上文所闡述程序中之釋放操作(產生具有高縱橫比之剖面之順應性樑)之後所形成之快門總成700之一等角視圖。只要第二犧牲材料705之厚度(舉例而言)大於快門材料之厚度的大約4倍大，樑高度對樑寬度之所得比率將產生為一類似比率，亦即，大於大約4：1。

一選用階段(上文未圖解說明但被包含作為導致圖7C之程序之一部分)涉及對側壁樑材料進行各向同性蝕刻以將順應性負載樑720與順應性驅動樑718分離或解耦。舉例而言，已透過使用一各向同性蝕刻來將點724處之快門材料自側壁移除。一各向同性蝕刻係所有方向上之蝕刻速率實質上相同之蝕刻，以使得諸如點724之區中之側壁材料不再受保護。各向同性蝕刻可在典型電漿蝕刻設備中完成，只要未將偏壓電壓施加至基板726。亦可使用濕式化學或汽相蝕刻技術來達成一各向同性蝕刻。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圍繞模具703中之凹入特徵之周邊存在。第四遮罩及蝕刻階 段用於分離及劃分側壁材料，形成不同樑718及720。透過光阻劑施配及透過一遮罩曝光之一第四程序達成點724處之樑718及720之分離。在此情形中光阻劑圖案經設計以保護側壁樑材料免於在所有點處進行各向同性蝕刻，惟除分離點724處。

作為側壁程序中之一最終階段，一囊封介電質安置於側壁樑716、718及720之外部表面周圍。

為了保護沈積於模具703之垂直側壁709上之快門材料及產生實質上均勻剖面之側壁樑716、718及720，可依循某些特定處理準則。舉例而言，在圖7B中，側壁709可經製成儘可能垂直。垂直側壁709及/或曝露表面處之斜率變得可易受各項異性蝕刻。在某些實施方案中，垂直側壁709可由圖7B處之圖案化操作(諸如以一各向異性操作對第二犧牲材料705之圖案化)產生。一額外光阻劑塗層或一硬遮罩之使用結合對第二犧牲層705之圖案化允許在對第二犧牲材料705之各項異性蝕刻中使用侵蝕性電漿及/或高基板偏壓同時防止光阻劑之過渡磨損。垂直側壁709亦可以可光成像犧牲材料產生，只要注意在UV曝光期間控制焦距及在抗蝕劑最終固化期間避免過渡收縮。

在側壁樑處理期間有幫助之另一處理準則係關於快門材料沈積之保形性。模具703之表面可覆蓋有類似厚度之快門材料，而不論彼等表面(垂直回水平)之定向如何。此等保形性可在藉助CVD沈積時達成。特定而言，可採用以下保形技術：PECVD、低壓化學汽相沈積(LPCVD)及原子或自限層沈積(ALD)。在以上CVD技術中，薄膜之生長速率可受一表面上之反應速率限制，而非使表面曝露於源原子之一定向通量。在某些實施方案中，垂直表面上生長之材料之厚度係水平表面上生長之材料之厚度的至少50%。另一選擇係，在提供在電鍍之前塗佈表面之一金屬晶種層之後，可藉由無電極電鍍或電鍍自溶液保形地沈積快門材料。

圖8展示具有多位準快門之一實例性顯示裝置800之一剖面圖。特定而言，圖8展示具有多位準快門之快門總成820及822。如下文更詳細闡述，採用多位準快門(每一快門具有一雙狀態操作)可允許快門總成820及822達成兩個以上狀態(下文中係指一「多狀態」)。顯示裝置800包含一背光817，背光又包含一光源801、一反射體802及一光導803。顯示裝置800亦包含一光圈層805形成於其上方之一透明基板804。光圈層805包含若干個開口或光圈；圖8中展示此等光圈806中之兩者。光圈層805吸收照射於其前向式表面之光且往回朝向背光817反射照射於其後向式表面之光。然而，入射於光圈806處之光通過光圈層805朝向顯示裝置800之前部。顯示裝置800之前部包含一透明蓋板807。蓋板807之後向式表面可覆蓋有一光阻擋材料808。光阻擋材料包含用於允許傳播穿過快門總成820及822之光傳遞朝向顯示裝置800之前部之前光圈。光阻擋層808亦吸收入射於蓋板807上之周圍光，藉此增加顯示裝置800之對比度比率。

一般而言，圖8之顯示裝置800類似於圖5之顯示裝置500，此乃因光源801、反射體802、光導803、基板804、光圈層805、蓋板807及光阻擋材料808在構造及功能上分別類似於顯示裝置500之光源518、反射體519、光導516、基板504、光圈層506、蓋板522及光阻擋材料524。然而，雖然圖5之顯示裝置500之快門總成502僅展示與一光圈相關聯之一個快門(諸如與光圈508相關聯之快門503)，顯示裝置800之快門總成820及822展示與一單個光圈806相關聯之多個快門。

特定而言，顯示裝置800之快門總成820及822中之每一者包含兩個快門：與相同光圈806相關聯之一第一快門809及一第二快門810。第一開門809及第二快門810單獨地或組合地促進調變穿過光圈806之光朝向顯示裝置800之前部。每一第一快門809由處於距光圈層805一高度H1處之一第一致動器811及一第一錨812之一部分支撐。每一第 二快門810由處於距光圈層805一高度H2處之一第二致動器813及一第二錨814之一部分支撐。高度H2可大於高度H1。亦即，第二快門810可位於距光圈層805比第一快門809大之一距離處。如熟習此項技術者將容易理解，在替代實施方案中，第一快門809可位於距光圈層805比第二快門810大之一距離處。舉例而言，高度H1可係大約2微米至6微米，而高度H2可係大約5微米至10微米。額外錨及致動器亦可支撐第一快門809及第二快門810中之每一者。

第一快門809及第二快門810可各自在兩個狀態之間操作：一開啟狀態及一關閉狀態。在其各別開啟狀態中，第一快門809及第二快門810各自允許傳播穿過光圈806之光之部分傳遞朝向顯示裝置800之前部。換言之，允許源自背光803之光通過光圈806，然後穿過由光阻擋層808形成之前光圈，且朝向顯示裝置800之前部。在其各別關閉狀態中，第一快門809及第二快門810各自部分阻塞光圈806，部分阻擋傳播穿過光圈806之光朝向顯示裝置800之前部。

第一快門809及第二快門810中之每一者在其各別關閉狀態中阻擋光之程度部分地隨第一快門809及第二快門810中之每一者阻塞光圈806之程度及第一快門809、第二快門810及光圈806中之各別形狀而變。

在某些實施方案中，諸如圖8中所示之實施方案，光圈806、第一快門809及第二快門810之形狀全部係矩形。在某些其他實施方案中，第一快門809及第二快門810可具有非矩形之形狀。舉例而言，快門可係正方形、之字形、曲線形等。在某些其他實施方案中，第一快門809及第二快門810可具有不同形狀、大小、長度或寬度。

圖8中之顯示裝置800之剖面展示光圈806之寬度具有一尺寸d0。舉例而言，d0可係約10微米至30微米。圖8亦展示，在其關閉狀態中，第一快門809延伸超過光圈806之寬度一距離d1，且第二快門810 延伸超過光圈806之寬度一距離d2。d1與d2之總和係至少等於或大於d0。舉例而言，d1與d2可各自係大約5微米至15微米。如下文將進一步闡述，組態快門以部分地允許光在一第一快門809及一第二快門810中之一者(但另一者並不)處於關閉狀態中時通過允許快門總成820及822以中間、部分透射狀態操作。

快門總成820及822可以雙狀態或多狀態模式操作。在雙狀態模式中，快門總成820及822各自在以下兩個狀態之間切換：完全透射及完全阻塞。在完全透射狀態中，快門總成820及822允許傳播穿過光圈806之光實質上無阻塞傳遞朝向顯示裝置800之前端。在完全阻塞狀態中，快門總成820及822實質上阻塞全部傳播穿過光圈806之光。在多狀態模式中，顯示裝置800為快門總成820及822提供兩個額外部分透射狀態。

圖9A至圖9D展示圖8中之顯示裝置800之多位準快門之狀態之各種實例性俯視圖。特定而言，圖9A及圖9B展示快門總成820在雙狀態模式或多狀態模式中可進入之兩個狀態。圖9C及圖9D展示快門總成820若在多狀態模式中操作則可進入之兩個額外狀態。

如上文所論述，在雙狀態模式中，快門總成820可在一完全透射狀態與一完全阻塞狀態之間轉變。圖9A展示其中第一快門809及第二快門810兩者皆處於一開啟狀態中之完全透射狀態。在第一快門809及第二快門810兩者皆處於開啟狀態中時，允許實質上所有自背光傳播穿過光圈806之光通過。

相比而言，在完全阻塞狀態中，快門總成820阻塞實質上全部自背光傳播穿過光圈806之光。舉例而言，如圖9B中所示，第一快門809及第二快門810兩者皆處於一關閉狀態中。如上文所論述，在其個別各別關閉狀態中，第一快門809及第二快門810中之每一者部分地阻塞傳播穿過光圈806之光。在第一快門809及第二快門810兩者皆處於 關閉狀態中時，快門之重疊組合阻塞實質上全部傳播穿過光圈806之光。

在雙狀態模式之完全透射狀態及完全阻塞狀態兩者中共同之一項特徵係在任何給定時間第一快門809及第二快門810兩者皆以相同開啟或關閉狀態操作。舉例而言，在圖9A中，其展示一完全透射狀態，第一快門809及第二快門810兩者皆處於一開啟狀態中，且在圖9B中，其展示一完全阻塞狀態，第一快門809及第二快門810兩者皆處於一關閉狀態中。

圖9C及圖9D分別展示兩個中間狀態：一第一部分透射狀態及一第二部分透射狀態。除圖9A及圖9B中表示之狀態外，快門總成820可在正以多狀態模式操作時進入圖9C及圖9D中所示之第一及第二部分透射狀態。與其中在任何給定時間第一快門809及第二快門810兩者皆處於一開啟狀態或一關閉狀態中之圖9A及圖9B中所示之完全透射及完全阻塞狀態不同，在圖9C及圖9D中所示之兩個中間狀態中，第一快門809及第二快門810處於相反狀態中。

轉向至圖9C，在第一部分透射狀態中，第一快門809處於關閉狀態中而第二快門810處於開啟狀態中。如上文所論述，在關閉狀態中，第一快門809延伸穿過光圈一距離d1。第一快門809延伸超過光圈806導致光圈806之一部分901被阻塞，同時導致光圈806之一部分902未被阻塞。因此，在第一部分透射狀態中，快門總成820允許自背光傳播穿過光圈806之未被阻塞部分902之光通過。

在第二部分透射狀態中，如圖9D中所示，第一快門809處於開啟狀態中而第二快門810處於關閉狀態中。第二快門810延伸穿過光圈806一距離d2，導致光圈806之一部分903被阻塞而光圈806之一部分904未被阻塞。因此，在第二部分透射狀態中，快門總成820允許傳播穿過光圈806之部分未被阻塞部分904之光通過。

在某些實施方案中，光圈806在第一部分透射狀態中被阻塞之程度不等於在第二部分透射狀態中之程度。換言之，第一部分透射狀態中之未被阻塞部分902之面積不等於在第二部分透射狀態中未被阻塞部分904之面積。因此，在第一部分透射狀態中由快門總成820通過之光之量不同於在第二透射狀態中由快門總成820通過之光之量。舉例而言，在第一部分透射狀態中，快門總成820可使由一完全未被阻塞光圈806通過之光的(例如)50%通過，且在第二部分透射狀態中，快門總成820可使由一完全未被阻塞光圈806通過之光的(例如)25%通過。在某些其他實施方案中，可實施光通過百分比之任何任意組合，只要兩者之總數小於100%。

因此，具有兩個具有不同光通過能力之部分透射狀態允許快門總成820在多狀態模式中進入至四個不同狀態中：一完全阻塞狀態、一第一部分透射狀態、一第二部分透射狀態及一完全透射狀態。但此等多個狀態係藉由個別快門(第一快門809及第二快門810)中之每一者之雙狀態操作完成。此外，各別快門之雙狀態操作可精確且可靠地控制。因此，快門總成820提供多狀態操作同時保持對個別快門之雙狀態控制之精確性及可靠性。

在某些實施方案中，個別快門可經組態以具有兩個以上狀態。換言之，除了開啟及關閉狀態外，每一快門亦可個別地置於一或多個中間狀態中。個別快門在置於單獨位準處時可以組合方式允許快門總成整體地以甚至更多多狀態操作。

在某些實施方案中，可採用兩個以上快門位準以提供額外中間狀態。舉例而言，一第三快門亦可包含於第二快門810上面之一位準上(如圖8中所示)。類似於第一快門809及第二快門810，第三快門亦可個別控制。此外，第三快門阻塞光圈806之程度可不同於第一快門809及第二快門810之程度。因此，藉由個別地控制三個快門，可達成 額外中間狀態。在某些實施方案中，第三快門可經組態以沿著正交於第一快門809與第二快門810之運動軸之一軸移動。

圖10A至圖10D展示具有交叉槽式光圈及多位準快門之一實例性快門總成1000之各種俯視圖。交叉槽式光圈1006改良在一觀看者可觀看快門總成1000之各種視角範圍內之對比度比例之一致性。此乃因斜置交叉槽式光圈1006具有在各種視角範圍內保持相對一致之一平均對比度比率。此與直槽式光圈(諸如圖9A中所示之光圈806)相反，直槽式光圈之對比度比例隨觀看光圈之各種視角劇烈變化，導致各種視角範圍內之一不一致對比度比率。

類似於圖9A至圖9D展示處於四個不同狀態中之快門總成820之情況，圖10A至圖10D展示處於各種狀態中之快門總成1000。舉例而言，圖10A展示處於一完全透射狀態中之快門總成1000；圖10B展示處於一完全阻塞狀態中之快門總成1000；而圖10C及圖10D展示處於兩個不同部分透射狀態中之快門總成1000。此外，類似於圖8及圖9A至圖9D中所示之顯示裝置800，圖10A至圖10D中所示之快門總成1000可以一雙狀態模式或以一多狀態模式操作。在雙狀態模式中，快門總成1000可進入完全透射狀態(圖10A中所示)或完全阻塞狀態(圖10B中所示)。在多狀態模式中，快門總成1000可額外進入兩個部分透射狀態(圖10C及圖10D中所示)。

如上文所提及，圖10A展示處於完全透射模式中之快門總成1000。快門總成1000包含一交叉槽式光圈1006。交叉槽式光圈1006改良快門總成1000之視角。快門總成1000亦包含兩個多位準快門：一第一交叉槽式快門1009及一第二交叉槽式快門1010。儘管圖10A中不清楚可見，但第一交叉槽式快門1009處於距交叉槽式光圈1006形成於其中之光圈層之一第一高度處。類似地，第二交叉槽式快門1010處於距光圈層之一第二高度處以使得第二高度小於第一高度。另一選擇係， 如熟習此項技術者將容易理解，尤其鑒於先前圖及闡述，第二高度可大於第一高度。

第一交叉槽式快門1009在一側上由一第一致動器1011支撐且在另一側由彈簧1050及彈簧錨1051支撐。類似地，第二交叉槽式快門1010由一第二致動器1013及彈簧1052以及錨1053支撐。彈簧1050及1052提供抗衡由其各別錨1011及1013施加於交叉槽式快門1009及1010上之力的回復力，且在各別交叉槽式快門1009及1010之對應致動器1011及1013去能時使其返回至其關閉狀態。藉由致動第一致動器1011及第二致動器1013，第一交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010可各自單獨移動之一開啟或關閉狀態中。

當快門總成1000在圖10A中處於完全透射狀態中時，第一交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010兩者皆處於開啟狀態中。因此，快門總成1000允許實質上全部自背光傳播穿過光圈1006之光通過朝向快門總成1000之前部。

圖10B展示處於完全阻塞狀態中之快門總成1000。在完全阻塞狀態中，第一交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010兩者皆處於關閉狀態中。如上文所提及，個別處於關閉狀態中，第一交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010中之每一者阻塞傳播穿過光圈1006之光之一部分。然而，在第一交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010處於關閉狀態中同時，該組合實質上阻塞全部自背光傳播穿過光圈1006之光。應注意，類似於圖8B中所示之顯示裝置800之處於完全阻塞狀態中之重疊快門809及810，快門總成1000之兩個快門1009及1010亦彼此重疊。圖10B中所示之實施方案具有處於大於第二交叉槽式快門1010之高度之一高度處之第一交叉槽式快門1009。由第一交叉槽式快門1009重疊之第二交叉槽式快門1010之部分以虛線展示。

圖10C及圖10D展示處於部分透射狀態中之快門總成1000。為圖 解說明之清晰性，未展示與兩個快門中之每一者相關聯之致動器、彈簧及錨。在部分透射狀態中，第一交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010中僅一者處於關閉狀態中，而另一者處於開啟狀態中。舉例而言，在圖10C中所示之一第一部分透射狀態中，第一交叉槽式快門1009處於關閉狀態中，而第二交叉槽式快門1010處於開啟狀態中。相比而言，在圖10D中所示之一第二部分透射狀態中，第一交叉槽式快門1009處於開啟狀態中，而第二交叉槽式快門1010處於關閉狀態中。

在某些實施方案中，在兩個部分透射狀態中由快門總成1000允許通過之光之量可係相同的。舉例而言，在圖10C及圖10D中所示之第一及第二部分透射狀態中，由快門總成1000允許通過之光之量係實質上相同的。在某些其他實施方案中，在兩個部分透射狀態中由快門總成1000允許通過之光之量可係不同的。舉例而言，此可藉由組態第一交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010以使得在其各別關閉狀態中每一者阻塞交叉槽式光圈1006之程度係不同來達成。在某些實施方案中，可使交叉槽式快門1009及第二交叉槽式快門1010之大小及/或形狀不同以使得在其各別關閉位置中其阻塞交叉槽式光圈1006至不同程度。

圖11展示具有一彎曲槽式光圈1051及多位準快門之一實例性快門總成1050之一俯視圖。快門總成1050包含兩個彎曲狀快門：一左彎曲狀快門1052及一右彎曲狀快門1053。右彎曲狀快門處於大於左彎曲狀快門1052之高度之一高度處。快門總成1050經展示處於一第一部分透射狀態中，其中左彎曲快門處於一開啟狀態中且右彎曲快門處於一關閉狀態中。熟習此項技術者將容易理解，類似於圖10A至圖10D中所示之快門總成1000，快門總成1050亦可呈現一完全阻塞狀態、一完全透射狀態及一第二部分透射狀態。

圖12A至圖12F展示具有多位準快門之一實例性快門總成1100之 構造階段之剖面視圖。特定而言，圖12A至圖12F中所示之快門總成1100之構造階段採用類似於上文闡述之構造圖7A至圖7D中之快門總成700之側壁樑程序之一側壁樑程序。然而，雖然圖7A至圖7D中所示之構造階段證實如何構造一單位準快門，但圖12A至圖12F中所示之構造階段證實如何構造多位準快門。

在圖12A中，構造以其上方沈積有一光圈層1102之一透明基板1101開始。光圈層1102可類似於上文關於圖7A所闡述之光圈層705。光圈層1102經圖案化以形成一光圈1103，由一背光輸出之光可傳播穿過該光圈1103朝向快門總成1100之前部。在光圈層1102經圖案化以形成光圈1103之後，將一第一犧牲材料1104沈積於包含光圈1103之光圈層1102上方。第一犧牲材料1104經圖案化以形成一第一錨孔1105及一第二錨孔1120。在某些實施方案中，將一第一快門之一第一錨構造於第一錨孔1105中而將一第二快門之一第二錨構造於第二錨孔1120中。第一犧牲材料1104之沈積及圖案化可在概念上類似於針對關於圖6A至圖6E及圖7A至圖7D所闡述之沈積及圖案化所闡述之概念，且使用類似於針對關於圖6A至圖6E及圖7A至圖7D所闡述之沈積及圖案化所闡述之材料及技術的材料及技術。

雖然未展示，但在某些實施方案中，數個額外層(包含金屬層及金屬間介電層)沈積於光圈層1102之頂部上且在沈積第一犧牲材料1104之前經圖案化。此等額外層形成或包含將在完成時控制快門總成之控制器或控制矩陣。在某些其他實施方案中，額外金屬及金屬間介電層沈積於透明基板1101上且在沈積光圈層1102之前經圖案化。

在第一犧牲材料1104經圖案化之後，將一第二犧牲材料1106沈積於第一犧牲材料1104上方，如圖12B中所示。第二犧牲材料1106將填充形成於第一犧牲層1104中之第一錨孔1105及第二錨孔1120。然後將第二犧牲材料圖案化以回復第一錨孔1105及第二錨孔1120。另外， 第二犧牲層1106可經圖案化以形成側壁1107，依靠側壁1107將形成第一快門之一致動器之順應性樑。

繼圖案化第二犧牲層1106之後，可將快門材料沈積於第二犧牲材料1106上方且加以圖案化，如圖12C中所示。快門材料之沈積及圖案化導致第一錨1108、兩個順應性樑1109及1110以及第一快門1111之形成。快門材料之沈積及圖案化可在概念上類似於針對上文關於圖7C所論述之快門材料之沈積及圖案化所闡述之概念，且使用類似於針對上文關於圖7C所論述之快門材料之沈積及圖案化所闡述之材料及技術。第一犧牲材料1104及第二犧牲材料1106之組合高度經適當設計以達成第一快門1111距光圈層1102之所要高度。

在一單位準快門構造中，諸如關於圖7A至圖7D所闡述，將犧牲材料移除以使得釋放單位準快門。然而，因為在構造第一快門1111之後亦將構造一第二快門，因此快門總成1100之構造以沈積一第三犧牲材料1112繼續，如圖12D中所示。

第三犧牲材料1112然後經圖案化以回復第二錨孔1120。圖案化亦形成若干側壁(未展示)。該等側壁可類似於形成於第二犧牲層1106中且上文圖12B中所示之側壁1107。隨後，經圖案化第三犧牲材料1112塗佈有一快門材料，該快門材料經圖案化以形成第二錨1113、第二順應性樑1114及1115及第二快門1116，如圖12E中所示。第二錨1113、第二順應性樑1114及1115及第二快門1116之沈積及圖案化可類似於上文針對如圖12D所闡述之第一錨1108、兩個第一順應性樑1109及1110及第一快門1111所闡述之沈積及圖案化。第三犧牲材料1112之高度經設計以使得第一犧牲材料1104、第二犧牲材料1106及第三犧牲材料1112之高度之組合提供第二快門1116之所要高度。

最後，如圖12F中所示，將第一犧牲材料1104、第二犧牲材料1106及第三犧牲材料1112移除以使得釋放第一快門1111及第二快門 1116。第一快門1111處於距光圈層1102之一高度H1處，而第二快門1116處於距光圈層1102大於H1之一高度H2處。

圖13展示用於製作具有多位準快門之一實例性快門總成之一程序1200之一實例性流程圖。方法以在沈積於一基板上方之一光圈層中形成一光圈開始(階段1201)。如關於圖12A所闡述，光圈1103形成於沈積於一透明基板1101上方之光圈層1102中。

隨後，在光圈層上方形成一第一模具(階段1202)。上文關於圖12B論述第一模具之形成，其中圖案化第一犧牲材料1104及第二犧牲材料1106以形成具有一第一錨孔1105、側壁1107及一第二錨孔1120之一模具。在形成該模具之後，將一第一快門材料沈積於第一模具上方(階段1203)且隨後將其圖案化以形成一第一快門、一第一對順應性樑及一第一錨(階段1204)。上文關於圖12C論述第一快門材料之沈積，該圖亦展示第一快門材料之圖案化以形成第一快門1111、第一對順應性樑1109及1110以及一第一錨1108。

在由第一快門材料形成第一快門、第一對順應性樑及第一錨之後，在第一快門材料上方形成一第二模具(階段1205)。上文關於圖12D及圖12E論述第二模具之形成，其中將第三犧牲材料1112沈積於第一快門1111、第一對順應性樑1109及1110以及一第一錨1108上方。然後將第三犧牲材料圖案化以回復第二錨孔1120及一第二對側壁。

在形成第二模具之後，將一第二快門材料沈積於第二模具上方(階段1206)。在沈積第二快門材料之後，將第二快門材料圖案化以形成一第二快門、一第二對順應性樑及一第二錨(階段1207)。上文關於圖12E論述第二快門材料之沈積及圖案化，該圖展示第二快門1116、第二對順應性樑1114及1115以及第二錨1113之形成。

圖14A及圖14B係圖解說明包含一組顯示元件之一顯示器件40之系統方框圖。舉例而言，顯示器件40可係一智慧型電話、一蜂巢式或 行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其稍微變化形式亦圖解說明諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件等各種類型之顯示器件。

顯示器件40包含一殼體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。殼體41可由各種製造程序(包含注入模製及真空成形)中之任一者形成。另外，外殼41可由多種材料中之任何材料製成，該等材料包含但不限於：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其一組合。殼體41可包含可移除部分(未展示)，其可與具有不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換。

顯示器30可係各種顯示器中之任一者，包含一雙穩態顯示器或類比顯示器，如本文中所闡述。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如，電漿顯示器、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)或其他電子管器件)。另外，顯示器30可包含一基於機械光調變器顯示器，如本文中所闡述。

在圖14A中示意性地圖解說明顯示器件40之組件。顯示器件40包含一殼體41且可包含至少部分地封圍於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包含一網路介面27，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可係可在顯示器件40上顯示之影像資料之一源。因此，網路介面27係一影像源模組之一項實例，但處理器21及輸入器件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且耦合至一陣列驅動器22，該陣列驅動器又可耦合至一顯示器陣列30。顯示器件40中之一或 多個元件(包含圖14A中未具體繪示之元件)可經組態以充當一記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在某些實施方案中，一電源供應器50可為特定顯示器件40設計中之實質上所有組件提供電力。

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

在某些實施方案中，可由一接收器來代替收發器47。另外，在某些實施方案中，可由一影像源來替換網路介面27，該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示器器件40之總體操作。處理器21自網路介面27或一影像源接收資料(諸如經壓縮影像資料)，且將該資料處理成原始影像資料或處理成容易被處理 成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或發送至圖框緩衝器28進行儲存。原始資料通常係指識別一影像內之每一位置處之影像特性之資訊。舉例而言，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰度階。

處理器21可包含一微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示器件40之操作。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。調節硬體52可係顯示器件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可直接自處理器21或自圖框緩衝器28獲取由處理器21生成之原始影像資料，且可適當地將原始影像資料重新格式化以供高速傳輸至陣列驅動器22。在某些實施方案中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化成具有一光柵狀格式之一資料流，以使得其具有適合於跨越顯示器陣列30進行掃描之一時間次序。然後，驅動器控制器29將經格式化資訊發送至陣列驅動器22。儘管一驅動器控制器29(諸如，一LCD控制器)常常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但此等控制器可以諸多方式實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中或以硬體形式與陣列驅動器22完全整合在一起。

陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化資訊且可將視訊資料重新格式化成一組平行波形，該組平行波形每秒多次地施加至來自顯示器之x-y顯示元件矩陣之數百條且有時數千條(或更多)引線。

在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30適用於本文中所闡述之顯示器類型中之任一者。舉例而言，驅動器控制器29可係一習用顯示器控制器或一雙穩態顯示器控制器。另外，陣列驅動器22可係一習用驅動器或一雙穩態顯示器驅動器。此外，顯示器陣列30可係一習用顯示器陣列或一雙穩態顯示器陣列。在 某些實施方案中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案在高度整合系統(舉例而言，行動電話、可攜式電子器件、手錶或小面積顯示器)中可係有用的。

在某些實施方案中，輸入器件48可經組態以允許(舉例而言)一使用者控制顯示器件40之操作。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、一觸敏式螢幕、與顯示器陣列30整合之一觸敏式螢幕或一壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可經組態而作為顯示器件40之一輸入器件。在某些實施方案中，可使用透過麥克風46之語音命令來控制顯示器件40之操作。

電源供應器50可包含各種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可係一可再充電式蓄電池，諸如一鎳鎘蓄電池或一鋰離子蓄電池。在使用一可再充電蓄電池之實施方案中，可使用來自(舉例而言)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力來給該可再充電蓄電池充電。另一選擇係，可再充電蓄電池可以無線方式充電。電源供應器50亦可係一可再生能量源、一電容器或一太陽能電池，包含一塑膠太陽能電池或太陽能電池塗料。電源供應器50亦可經組態以自一壁式插座接收電力。

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

如本文中所使用，與一系列物項中之「至少一者」有關之一片語係指彼等物項之任何組合，包含單個部件。作為一實例，「以下各項中之至少一者：a、b或c」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

可將結合本文中所揭示之實施方案闡述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法程序實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已就功能性大體闡述了硬體與軟體之可互換性，且在上文所闡述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程序中加以圖解說明。此功能性係以硬體或是軟體實施取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。

可藉助一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特殊應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或經設計以執行本文中所闡述之功能之其任一組合來實施或執行用於實施結合本文中所揭示之態樣所闡述之各種說明性邏輯、邏輯方塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置。一通用處理器可係一微處理器或任一習用處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合，諸如一DSP與一微處理器、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器或任一其他此類組態之一組合。在某些實施方案中，可藉由特定於一既定功能之電路來執行特定程序及方法。

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

若以軟體實施，則該等功能可儲存於一電腦可讀媒體上或作為一電腦可讀媒體上之一或多個指令或程式碼進行傳輸。本文中所揭示之一方法或演算法之程序可實施於可駐存於一電腦可讀媒體上之一處 理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體，包含可經啟用以將一電腦程式自一個地方傳遞至另一地方之任一媒體。一儲存媒體可係可由一電腦存取之任何可用媒體。藉助實例而非限制之方式，此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器件、磁碟儲存器件或其他磁性儲存器件或者可用於儲存呈指令或資料結構形式之所期望程式碼且可由一電腦存取之任一其他媒體。此外，可將任一連接適當地稱為一電腦可讀媒體。如本中所用，磁碟及碟片包含光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟片及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式複製資料而光碟藉助雷射以光學方式複製資料。上述之組合亦應包含於電腦可讀媒體之範疇內。另外，一方法或演算法之操作可以一個或任何程式碼及指令組合或集合形式駐存於可併入至一電腦程式產品中之一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上。

熟習此項技術者可易於明瞭對本發明中所闡述之實施方案之各種修改，且本文中所定義之一般原理可適用於其他實施方案而不背離本發明之精神或範疇。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施方案，而被授予與本發明、本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致之最寬廣範疇。

另外，熟習此項技術者應易於瞭解，術語「上部」及「下部」有時係為了便於闡述圖而使用，且指示對應於圖於一適當定向頁面上之定向之相對位置，且可不反映如所實施之任何器件之適當定向。

亦可將在本說明書中在單獨實施方案之內容脈絡下闡述之某些特徵以組合形式實施於一單項實施方案中。相反，亦可將以一項實施方案之內容脈絡下闡述之各種特徵單獨地或以任一適合子組合之形式實施於多項實施方案中。此外，儘管上文可將特徵闡述為以某些組合形式起作用且甚至最初係如此主張的，但在某些情形中，可自一所主 張組合去除來自該組合之一或多個特徵，且所主張組合可針對一子組合或一子組合之變化形式。

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

800‧‧‧顯示裝置

801‧‧‧光源

802‧‧‧反射體

803‧‧‧光導/背光

804‧‧‧透明基板/基板

805‧‧‧光圈層

806‧‧‧光圈

807‧‧‧透明蓋板/透明蓋板

808‧‧‧光阻擋材料/光阻擋層

809‧‧‧第一快門

810‧‧‧第二快門

811‧‧‧第一致動器

812‧‧‧第一錨

813‧‧‧第二致動器

814‧‧‧第二錨

817‧‧‧背光

820‧‧‧快門總成

822‧‧‧快門總成

d0‧‧‧寬度尺寸

d1‧‧‧距離

d2‧‧‧距離

H1‧‧‧高度

H2‧‧‧高度

Claims (15)

1. 一種顯示裝置，其包括：一光阻擋層，其包含用於使光通過之一光圈；一第一快門，其安置於一基板上方之一第一高度處，該第一快門經組態以調變傳播穿過該光圈之光；及一第二快門，其安置於該基板上方之一第二高度處，該第二高度不等於該第一高度，該第二快門經組態以調變傳播穿過該光圈之光；其中該裝置係經組態以在至少四個狀態中操作，該四個狀態包含：一透射狀態，其中該第一快門並未阻塞該光圈且該第二快門並未阻塞該光圈；一第一部分透射狀態，其中該第一快門阻塞在一第一關閉位置中之該光圈之一第一部分且該第二快門並未阻塞該光圈；一第二部分透射狀態，其中該第一快門並未阻塞該光圈且該第二快門阻塞在一第二關閉位置中之該光圈之一第二部分；及一阻塞狀態，其中該第一快門阻塞該光圈之該第一部分且該第二快門阻塞該光圈之該第二部分，其中該第一快門及該第二快門覆蓋在其各別關閉位置中之該光圈之程度係不同的。
2. 如請求項1之裝置，其中該光圈具有一交叉槽形狀。
3. 如請求項1之裝置，其中該光圈具有一彎曲槽形狀。
4. 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。
5. 如請求項4之裝置，其進一步包括：一驅動器電路，其經組態以發送至少一個信號至該顯示器；及一控制器，其經組態以發送該影像資料之至少一部分至該驅動器電路。
6. 如請求項4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、收發器及傳輸器中之至少一者。
7. 如請求項4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遞至該處理器。
8. 如請求項1之裝置，其中該光圈之該第一部分之面積係該光圈之總面積之約25%至50%之範圍，且該光圈之該第二部分之面積係該光圈之總面積之約60%至80%之範圍。
9. 如請求項1之裝置，其中允許通過在該第一部分透射狀態中之該光圈之光之量係不同於允許通過在該第二部分透射狀態中之該光圈之光之量。
10. 一種用於形成一多位準顯示器件之方法，其包括：在一光圈層中形成一光圈，該光圈層位於一基板上方；在該基板上方形成一第一模具；在該第一模具上方圖案化一第一快門材料以形成一第一快門，使得在一第一關閉位置中，該第一快門覆蓋該光圈之一第一位置； 在該第一快門上方形成一第二模具；及在該第二模具上方圖案化一第二快門材料以形成一第二快門，使得在一第二關閉位置中，該第二快門覆蓋該光圈之一第二位置，其中該第一快門及該第二快門覆蓋在其各別關閉位置中之該光圈之程度係不同的。
11. 如請求項10之方法，其進一步包括在圖案化該第二快門材料之後移除該第一模具及該第二模具。
12. 如請求項10之方法，其中該圖案化該第一快門材料包含：形成小於該光圈之一寬度之該第一快門之一寬度；且其中圖案化該第二快門材料包含：形成小於該光圈之該寬度之該第二快門之一寬度。
13. 一種顯示裝置，其包括：光阻擋構件，其包含用於使光通過之一光圈；第一光調變構件，其安置於一基板上方之一第一高度處，用於調變傳播穿過該光圈之光；及第二光調變構件，其安置於該基板上方之一第二高度處，該第二高度不等於該第一高度，用於調變傳播穿過該光圈之光；其中該裝置係經組態以在至少四個狀態中操作，該四個狀態包含：一透射狀態，其中該第一光調變構件並未阻塞該光圈且該第二光調變構件並未阻塞該光圈；一第一部分透射狀態，其中該第一光調變構件阻塞在一第一關閉位置中之該光圈之一第一部分且該第二光調變構件並未阻塞該光圈；一第二部分透射狀態，其中該第一光調變構件並未阻塞該光圈且該第二光調變構件阻塞在一第二關閉位置中之該光圈之一 第二部分；及一阻塞狀態，其中該第一光調變構件阻塞該光圈之該第一部分且該第二光調變構件阻塞該光圈之該第二部分，其中該第一快門及該第二快門覆蓋在其各別關閉位置中之該光圈之程度係不同的。
14. 如請求項13之裝置，其中該光圈之該第一部分之面積係該光圈之總面積之約25%至50%之範圍，且該光圈之該第二部分之面積係該光圈之總面積之約60%至80%之範圍。
15. 如請求項13之裝置，其中允許通過在該第一部分透射狀態中之該光圈之光之量係不同於允許通過在該第二部分透射狀態中之該光圈之光之量。