本專(zhuān)利申請(qǐng)要求享有于2014年4月18日提交的、標(biāo)題為“ENCAPSULATED SPACERS FOR ELECTROMECHANICAL SYSTEMS DISPLAY APPARATUS”并被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人的美國(guó)實(shí)用新型申請(qǐng)No.14/256,528的優(yōu)先權(quán)，并通過(guò)引用的方式將該申請(qǐng)明確地并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容涉及機(jī)電系統(tǒng)(EMS)領(lǐng)域，并且具體而言，涉及用于顯示裝置中的集成高架孔徑層(elevated aperture layer)。

背景技術(shù)：

機(jī)電系統(tǒng)(EMS)設(shè)備包括具有電氣和機(jī)械元件的設(shè)備，例如激勵(lì)器、光部件(例如鏡子、快門(mén)、和/或光學(xué)膜層)以及電子器件。可以按多種尺度(包括，但不局限于微尺度和納尺度)制造EMS設(shè)備。例如，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備可以包括尺寸在從大約一微米到數(shù)百微米或者以上的范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)。納機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)設(shè)備可以包括尺寸小于一微米的結(jié)構(gòu)，例如，包括尺寸小于數(shù)百納米的結(jié)構(gòu)?？梢允褂贸练e、蝕刻、光刻、和/或蝕刻掉沉積的材料層的部分、或者添加層以形成電氣和機(jī)電設(shè)備的其它顯微機(jī)械加工處理來(lái)創(chuàng)建機(jī)電元件。

目前，已經(jīng)提出了一種基于EMS的顯示裝置，其包括通過(guò)有選擇地將光遮擋部件移入和移出穿過(guò)通過(guò)光遮擋層而定義的孔徑的光路徑來(lái)調(diào)制光的顯示元件。這樣做，有選擇地傳送來(lái)自背光源的光，或者反射來(lái)自周?chē)墓饣蛘咔胺降墓?，以形成圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)內(nèi)容的系統(tǒng)、方法以及設(shè)備均具有若干創(chuàng)新的方面，它們中的任一方面都不能單獨(dú)地貢獻(xiàn)于本文中所公開(kāi)的期望的屬性。

可以在包括第一襯底和第一襯底上的機(jī)電系統(tǒng)(EMS)光調(diào)制器的裝置中實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)內(nèi)容中所描述的主題的創(chuàng)新方面。光調(diào)制器包括第一結(jié)構(gòu)材料層。所述裝置還包括第一襯底上的間隔體，所述間隔體包括密封在第一結(jié)構(gòu)材料層與第二結(jié)構(gòu)材料層之間的至少兩個(gè)分別沉積的聚合物材料層。間隔體在襯底上方的高度可以超過(guò)第一結(jié)構(gòu)材料層的最高部分的高度。

在一些實(shí)施方式中，第二結(jié)構(gòu)材料層在光調(diào)制器之上形成高架孔徑層(EAL)。在一些實(shí)施方式中，所述裝置包括相對(duì)于第一襯底與光調(diào)制器相對(duì)設(shè)置的第二襯底，并且間隔體足夠高，以防止第二襯底向光調(diào)制器內(nèi)變形。

在一些實(shí)施方式中，間隔體形成光調(diào)制器的一部分。在一些這樣的實(shí)施方式中，間隔體將光調(diào)制器支撐在第一襯底之上。在一些實(shí)施方式中，光調(diào)制器包括基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)快門(mén)的光調(diào)制器。

在一些實(shí)施方式中，所述裝置還包括顯示器；能夠與顯示器通信的處理器，其中，處理器能夠處理圖像數(shù)據(jù)；以及能夠與處理器通信的存儲(chǔ)器設(shè)備。在一些這樣的實(shí)施方式中，顯示器還包括能夠向顯示器發(fā)送至少一個(gè)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器電路以及能夠?qū)D像數(shù)據(jù)的至少部分發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器電路的控制器。在一些實(shí)施方式中，所述裝置還包括能夠向處理器發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的圖像源模塊，其中，圖像源模塊包括接收器、收發(fā)器、以及發(fā)射器的至少其中之一。在一些實(shí)施方式中，顯示設(shè)備還包括能夠接收輸入數(shù)據(jù)以及將輸入數(shù)據(jù)傳送到處理器的輸入設(shè)備。

可以在一種顯示裝置中實(shí)施本公開(kāi)內(nèi)容中所描述的主題的另一個(gè)創(chuàng)新方面，所述顯示裝置包括第一襯底、第一襯底上的EMS光調(diào)制器、在光調(diào)制器之上延伸的第一襯底上的EAL、以及從第一襯底向上延伸出超過(guò)高架孔徑層的高度的間隔體。間隔體密封了下部結(jié)構(gòu)材料層與上部結(jié)構(gòu)材料層之間的聚合物材料。在一些實(shí)施方式中，聚合物材料包括至少兩個(gè)聚合物材料層。

在一些實(shí)施方式中，上方結(jié)構(gòu)材料層還形成EAL的一部分。在一些實(shí)施方式中，間隔體的由下方結(jié)構(gòu)層形成的部分將EAL物理地支撐在第一襯底之上。在一些實(shí)施方式中，EAL包括從第一襯底延伸出高于EAL的大部分、但低于間隔體的高度的高度的皺折。

可以在一種顯示裝置中實(shí)施本公開(kāi)內(nèi)容中所描述的主題的另一個(gè)創(chuàng)新方面，所述顯示裝置包括第一襯底、形成在第一襯底上的用于調(diào)制光的單元、支撐在用于調(diào)制光的單元之上的EAL、以及用于防止第二襯底與高架孔徑層接觸的間隔單元。由與光調(diào)制單元和EAL相同的材料形成間隔單元。

在一些實(shí)施方式中，間隔單元密封用于將間隔單元的彈力增大至機(jī)械壓力的單元。在一些實(shí)施方式中，間隔單元將光調(diào)制器的一部分支撐在襯底之上。在一些實(shí)施方式中，間隔單元將EAL支撐在光調(diào)制器之上。

在附圖以及以下描述中，闡述了本說(shuō)明書(shū)中所描述的主體的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。盡管主要針對(duì)基于MEMS的顯示器描述了該發(fā)明內(nèi)容中所提供的示例，本文中所提供的概念可以適用于其它類(lèi)型的顯示器，例如液晶顯示器(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、電泳顯示器、場(chǎng)發(fā)射顯示器、以及其它非顯示MEMS設(shè)備，例如MEMS麥克風(fēng)、傳感器、以及光開(kāi)關(guān)。通過(guò)該描述、附圖、以及權(quán)利要求，本發(fā)明的其它特征、方面、以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。注意，下圖的相對(duì)尺寸可以不按比例繪制。

附圖說(shuō)明

圖1A示出了示例性基于直視MEMS的顯示裝置的示意圖。

圖1B示出了示例性主設(shè)備的框圖。

圖2A和2B示出了示例性基于快門(mén)的光調(diào)制器的視圖。

圖3A和3B示出了兩個(gè)示例性控制矩陣的部分。

圖4示出了并入了柔性導(dǎo)電間隔體的示例性顯示裝置的剖面圖。

圖5A示出了并入了集成高架孔徑層(EAL)的示例性顯示裝置的剖面圖。

圖5B示出了圖5A中所示的EAL的示例性部分的頂視圖。

圖6A示出了并入了集成EAL的示例性顯示裝置的剖面圖。

圖6B示出了圖6A中所示的EAL的示例性部分的頂視圖。

圖7示出了并入了EAL的示例性顯示裝置的剖面圖。

圖8示出了示例性MEMS-置下顯示裝的一部分的剖面圖。

圖9示出了用于制造顯示裝置的示例性過(guò)程的流程圖。

圖10A-10I示出了根據(jù)圖9中所示的制造過(guò)程的示例性顯示裝置的構(gòu)造的階段的剖面圖。

圖11A示出了并入了密封EAL的示例性顯示裝置的剖面圖。

圖11B-11D示出了圖11A中所示的示例性顯示裝置的構(gòu)造的階段的剖面圖。

圖12A示出了并入了有肋的EAL的示例性顯示裝置的剖面圖。

圖12B-12E示出了圖12A中所示的示例性顯示裝置的構(gòu)造的階段的剖面圖。

圖12F示出了示例性顯示裝置的剖面圖。

圖13A示出了并入了由延伸的密封間隔體支撐的EAL的示例性顯示裝置的剖面圖。

圖13B-13K示出了圖13A中所示的示例性顯示裝置的構(gòu)造的階段的剖面圖。

圖14A示出了包括延伸的密封間隔體的另一個(gè)示例性顯示裝置的剖面圖。

圖14B和14C示出了圖14A中所示的示例性顯示裝置的制造的兩個(gè)階段。

圖15示出了制作顯示裝置的示例性過(guò)程的流程圖。

圖16A和16B示出了示出包括多個(gè)顯示元件的示例性顯示設(shè)備的系統(tǒng)框圖。

在各附圖中，相同的附圖標(biāo)記和名稱(chēng)指示相同的要素。

具體實(shí)施方式

出于描述本公開(kāi)內(nèi)容的創(chuàng)新方面的目的，以下描述針對(duì)某些實(shí)施方式。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，可以按多種不同的方式應(yīng)用本文中的教導(dǎo)。可以在能夠顯示圖像(無(wú)論是移動(dòng)的(例如錄像)還是靜止的(例如靜止圖像)，并且無(wú)論是文本、圖形還是圖示)的任何設(shè)備、裝置、或系統(tǒng)中所實(shí)施所描述的實(shí)施方式。更具體地，考慮到所描述的實(shí)施方式可以包括在多種電子設(shè)備中或者與多種電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)，所述多種電子設(shè)備例如但不局限于：移動(dòng)電話(huà)、多媒體支持互聯(lián)網(wǎng)的蜂窩電話(huà)、移動(dòng)電視接收器、無(wú)線(xiàn)設(shè)備、智能電話(huà)、藍(lán)牙設(shè)備、個(gè)人數(shù)據(jù)助手(PDA)、無(wú)線(xiàn)電子郵件接收器、手持或者便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本、智能本、平板電腦、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真設(shè)備、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器/導(dǎo)航儀、照相機(jī)、數(shù)字媒體播放機(jī)(例如MP3播放機(jī))、攝像錄像機(jī)、游戲控制臺(tái)、手表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀設(shè)備(例如，e-閱讀機(jī))、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車(chē)顯示器(包括里程表和速度計(jì)顯示器等)、駕駛艙控制器和/或顯示器、照相機(jī)取景器(例如車(chē)輛中的后視照相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或者標(biāo)志、投影儀、體系結(jié)構(gòu)、微波爐、電冰箱、立體音響系統(tǒng)、盒式錄音機(jī)或播放機(jī)、DVD播放機(jī)、CD播放機(jī)、VCR、收音機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗衣機(jī)、甩干機(jī)、洗衣機(jī)/甩干機(jī)、停車(chē)計(jì)時(shí)器、包裝(例如，在包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用的機(jī)電系統(tǒng)(EMS)應(yīng)用以及非EMS應(yīng)用中)、美術(shù)結(jié)構(gòu)(例如在一件珠寶或服裝上的圖像的顯示)以及各種EMS設(shè)備。也可以將本文中的教導(dǎo)用于非顯示應(yīng)用，所述非顯示應(yīng)用例如但不局限于電子開(kāi)關(guān)設(shè)備、射頻濾波器、傳感器、加速計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)感測(cè)設(shè)備、磁力計(jì)、消費(fèi)電子產(chǎn)品的慣性部件、消費(fèi)電子產(chǎn)品的零件、可變電抗器、液晶設(shè)備、電泳設(shè)備、驅(qū)動(dòng)方案、制造過(guò)程以及電子測(cè)試裝備。因此，教導(dǎo)不旨在局限于在各圖中單獨(dú)描繪的實(shí)施方式，而是具有廣泛的可應(yīng)用性，這對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。

顯示裝置可以包括形成在透明襯底上的顯示元件?？梢栽陲@示元件之上制作高架孔徑層(EAL)以幫助提高顯示器的對(duì)比度。將相對(duì)的襯底耦合到透明襯底，并且顯示元件和EAL設(shè)置在兩個(gè)襯底之間。為了防止相對(duì)的襯底與EAL相接觸并且可能損壞EAL或顯示元件，可以由與用于形成顯示元件和EAL的材料相同的材料建造間隔體，以使相對(duì)的襯底與EAL的頂表面至少保持相距最小距離。為此，間隔體可以在透明襯底上方延伸至超過(guò)EAL的上表面的距離。為了增加其對(duì)機(jī)械力的彈力，可以將間隔體制作為密封在創(chuàng)建EAL模具的過(guò)程中所使用的聚合物材料層。在一些實(shí)施方式中，間隔體的下部可以用作顯示元件的部分。在一些實(shí)施方式中，間隔體有別于顯示元件。

可以實(shí)施本公開(kāi)內(nèi)容中所描述的主題的特定實(shí)施方式以實(shí)現(xiàn)以下潛在優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。包括耦合到與EAL相同的襯底并且在EAL上方延伸的間隔體的顯示裝置允許在沒(méi)有位于相對(duì)襯底上的相對(duì)間隔體的情況下制作顯示器。這樣，相對(duì)襯底之間的對(duì)齊容差被顯著減小。也可以減少制造顯示裝置的制作階段的數(shù)目。

通過(guò)使用與EAL和顯示元件相同的結(jié)構(gòu)材料制造間隔體，可以使用更少的制造步驟來(lái)制作間隔體。用這樣的間隔體密封的聚合物材料顯著提高了間隔體的機(jī)械強(qiáng)度。

在一些實(shí)施方式中，間隔體可以與顯示元件集成。例如，間隔體的下部可以用作顯示元件的懸置元件的固定器。這種實(shí)施方式為附加顯示元件保留附加的襯底面積，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更大的每英寸顯示像素(PPI)密度。

出于描述本公開(kāi)內(nèi)容的創(chuàng)新方面的目的，以下描述針對(duì)某些實(shí)施方式。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，可以按多種不同的方式應(yīng)用本文中的教導(dǎo)。可以在能夠顯示圖像(無(wú)論是移動(dòng)的(例如錄像)還是靜止的(例如靜止圖像)，并且無(wú)論是文本、圖形還是圖示)的任何設(shè)備、裝置、或系統(tǒng)中所實(shí)施所描述的實(shí)施方式。更具體地，考慮到所描述的實(shí)施方式可以包括在多種電子設(shè)備中或者與多種電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)，所述多種電子設(shè)備例如但不局限于：移動(dòng)電話(huà)、多媒體支持互聯(lián)網(wǎng)的蜂窩電話(huà)、移動(dòng)電視接收器、無(wú)線(xiàn)設(shè)備、智能電話(huà)、藍(lán)牙設(shè)備、個(gè)人數(shù)據(jù)助手(PDA)、無(wú)線(xiàn)電子郵件接收器、手持或者便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本、智能本、平板電腦、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真設(shè)備、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器/導(dǎo)航儀、照相機(jī)、數(shù)字媒體播放機(jī)(例如MP3播放機(jī))、攝像錄像機(jī)、游戲控制臺(tái)、手表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀設(shè)備(例如，e-閱讀機(jī))、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車(chē)顯示器(包括里程表和速度計(jì)顯示器等)、駕駛艙控制器和/或顯示器、照相機(jī)取景器(例如車(chē)輛中的后視照相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或者標(biāo)志、投影儀、體系結(jié)構(gòu)、微波爐、電冰箱、立體音響系統(tǒng)、盒式錄音機(jī)或播放機(jī)、DVD播放機(jī)、CD播放機(jī)、VCR、收音機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗衣機(jī)、甩干機(jī)、洗衣機(jī)/甩干機(jī)、停車(chē)計(jì)時(shí)器、包裝(例如，在包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用的機(jī)電系統(tǒng)(EMS)應(yīng)用以及非EMS應(yīng)用中)、美術(shù)結(jié)構(gòu)(例如在一件珠寶或服裝上的圖像的顯示)以及各種EMS設(shè)備。也可以將本文中的教導(dǎo)用于非顯示應(yīng)用，所述非顯示應(yīng)用例如但不局限于電子開(kāi)關(guān)設(shè)備、射頻濾波器、傳感器、加速計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)感測(cè)設(shè)備、磁力計(jì)、消費(fèi)電子產(chǎn)品的慣性部件、消費(fèi)電子產(chǎn)品的零件、可變電抗器、液晶設(shè)備、電泳設(shè)備、驅(qū)動(dòng)方案、制造過(guò)程以及電子測(cè)試裝備。因此，教導(dǎo)不旨在局限于在各圖中單獨(dú)描繪的實(shí)施方式，而是具有廣泛的可應(yīng)用性，這對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。

圖1A示出了示例性基于直視MEMS的顯示裝置100的示意圖。顯示裝置100包括被布置成行和列的多個(gè)光調(diào)制器102a-102d(統(tǒng)稱(chēng)光調(diào)制器102)。在顯示裝置100中，光調(diào)制器102a和102d處于打開(kāi)狀態(tài)，允許光通過(guò)。光調(diào)制器102b和102c處于關(guān)閉狀態(tài)，阻斷光通過(guò)。如果由一個(gè)或多個(gè)燈105來(lái)照射，通過(guò)有選擇地設(shè)置光調(diào)制器102a-102d的狀態(tài)，可以利用顯示裝置100形成用于背光式顯示器的圖像104。在另一實(shí)施方式中，通過(guò)源自所述裝置的前方的周?chē)獾姆瓷?，顯示裝置100可以形成圖像。在另一實(shí)施方式中，通過(guò)來(lái)自設(shè)置在顯示器的前方的一個(gè)或多個(gè)燈的光的反射，即通過(guò)使用前方的光，顯示裝置100可以形成圖像。

在一些實(shí)施方式中，每個(gè)光調(diào)制器102對(duì)應(yīng)于圖像104中的像素106。在一些其它實(shí)施方式中，顯示裝置100可以利用多個(gè)光調(diào)制器形成圖像104中的像素106。例如，顯示裝置100可以包括三個(gè)特有顏色光調(diào)制器102。通過(guò)有選擇地打開(kāi)對(duì)應(yīng)于特定像素106的特有顏色光調(diào)制器102中的一或多個(gè)，顯示裝置100可以生成圖像104中的彩色像素106。在另一個(gè)示例中，顯示裝置100包括每像素106兩個(gè)或更多光調(diào)制器102，以在圖像104中提供照度水平。對(duì)于圖像，像素對(duì)應(yīng)于由圖像的分辨率所定義的最小像元。對(duì)于顯示裝置100的結(jié)構(gòu)部件，術(shù)語(yǔ)像素指的是用于對(duì)形成圖像的單個(gè)像素的光進(jìn)行調(diào)制的組合的機(jī)械和電氣部件。

顯示裝置100是直視顯示器，因?yàn)槠淇梢圆话ㄍǔＴ谕队皯?yīng)用中發(fā)現(xiàn)的成像光學(xué)器件。在投影顯示器中，在顯示裝置的表面上形成的圖像被投射在屏幕上或墻上。顯示裝置大體上小于所投射的圖像。在直視顯示器中，通過(guò)直接觀看顯示裝置就能夠看到圖像，該顯示裝置包含光調(diào)制器，并且可選地包含用于增強(qiáng)顯示器上所見(jiàn)的亮度和/或?qū)Ρ榷鹊谋彻庠椿蚯肮庠础?/p>

直視顯示器可以在透射模式或反射模式中進(jìn)行操作。在透射顯示器中，光調(diào)制器過(guò)濾或者有選擇地遮擋源自設(shè)置在顯示器背后的一個(gè)或多個(gè)燈的光?？蛇x地將來(lái)自燈的光注射到光波導(dǎo)或背光源中，從而能夠均勻地照射每個(gè)像素。透射直視顯示器通常建造在透明襯底上，以有助于夾層組件布置，其中包含光調(diào)制器的一個(gè)襯底設(shè)置在背光源之上。在一些實(shí)施方式中，透明襯底可以為玻璃襯底(有時(shí)也將其稱(chēng)為玻璃板或面板)、或塑料襯底。例如，玻璃襯底可以是或者可以包括硼硅酸鹽玻璃、紅酒杯、熔融硅石、鈉鈣玻璃、石英、人造石英、耐熱玻璃、或者其它適合的玻璃材料。

每個(gè)光調(diào)制器102可以包括快門(mén)108和孔徑109。為了照射圖像104中的像素106，快門(mén)108被設(shè)置為使得其允許光通過(guò)孔徑109。為了保持像素106未被照亮，快門(mén)108被設(shè)置為使得其阻斷光通過(guò)孔徑109。由通過(guò)每個(gè)光調(diào)制器102中的反射或光吸收材料而圖案化的開(kāi)口來(lái)定義孔徑109。

顯示裝置還包括耦合到襯底并且耦合到用于控制快門(mén)的移動(dòng)的光調(diào)制器的控制矩陣?？刂凭仃嚢ㄒ幌盗须娀ミB件(例如互連件110、112和114)，其包括每像素行至少一個(gè)寫(xiě)使能互連件110(也被稱(chēng)為掃描線(xiàn)互連件)、每像素列一個(gè)數(shù)據(jù)互連件112、以及向所有像素、或至少向來(lái)自顯示裝置100中的多個(gè)列和多個(gè)行的像素提供公共電壓的一個(gè)公共互連件114。響應(yīng)于施加適當(dāng)電壓(寫(xiě)使能電壓V_WE)，用于給定像素行的寫(xiě)使能互連件110準(zhǔn)備該行中的像素，以接受新快門(mén)移動(dòng)指令。數(shù)據(jù)互連件112以數(shù)據(jù)電壓脈沖的形式傳送新移動(dòng)指令。在一些實(shí)施方式中，施加于數(shù)據(jù)互連件112的數(shù)據(jù)電壓脈沖直接貢獻(xiàn)于快門(mén)的靜電移動(dòng)。在一些其它實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)電壓脈沖控制開(kāi)關(guān)，例如晶體管或控制獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電壓(它們通常在量值上高于數(shù)據(jù)電壓)向光調(diào)制器102的施加的其它非線(xiàn)性電路元件。這些驅(qū)動(dòng)電壓的施加導(dǎo)致快門(mén)108的靜電驅(qū)動(dòng)移動(dòng)。

控制矩陣還可以包括但并不局限于諸如與每個(gè)快門(mén)組件相關(guān)聯(lián)的晶體管和電容器等電路。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)晶體管的柵極可以電連接到掃描線(xiàn)互連件。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)晶體管的源極可以電連接到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)互連件。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)晶體管的漏極可以并聯(lián)電連接到對(duì)應(yīng)電容器的電極以及對(duì)應(yīng)激勵(lì)器的電極。在一些實(shí)施方式中，與每個(gè)快門(mén)組件相關(guān)聯(lián)的電容器和激勵(lì)器的另一個(gè)電極可以連接到公共或地電勢(shì)。在一些其它實(shí)施方式中，可以用半導(dǎo)電二極管、或金屬-絕緣體-金屬開(kāi)關(guān)元件替代晶體管。

圖1B示出了示例性主設(shè)備120(即，蜂窩電話(huà)、智能電話(huà)、PDA、MP3播放機(jī)、平板電腦、e-閱讀器、上網(wǎng)本、筆記本、手表、可穿戴設(shè)備、膝上型電腦、電視機(jī)、或者其它電子設(shè)備)的框圖。主設(shè)備120包括顯示裝置128(例如圖1A中所示的顯示裝置100)、主處理器122、環(huán)境傳感器124、用戶(hù)輸入模塊126、以及電源。

顯示裝置128包括多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器130(也被稱(chēng)為寫(xiě)使能電壓源)、多個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132(也被稱(chēng)為數(shù)據(jù)電壓源)、控制器134、公共驅(qū)動(dòng)器138、燈140-146、燈驅(qū)動(dòng)器148以及顯示元件(例如圖1A中所示的光調(diào)制器102)陣列150。掃描驅(qū)動(dòng)器130將寫(xiě)使能電壓施加到掃描線(xiàn)互連件131。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132將數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)互連件133。

在顯示裝置的一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132能夠向顯示元件陣列150提供模擬數(shù)據(jù)電壓，特別是在按模擬方式導(dǎo)出圖像的照度水平的情況下。在模擬操作中，顯示元件被設(shè)計(jì)為使得：當(dāng)通過(guò)數(shù)據(jù)互連件133施加一系列中間電壓時(shí)，在所得到的圖像中產(chǎn)生一系列中間照射狀態(tài)或者照度水平。在一些其它實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132能夠僅將減少的數(shù)字電壓電平組(例如2、3或4)施加到數(shù)據(jù)互連件133。在其中顯示元件為諸如圖1A中所示的光調(diào)制器102等基于快門(mén)的光調(diào)制器的實(shí)施方式中，將這些電壓電平設(shè)計(jì)為按數(shù)字方式為每個(gè)快門(mén)108設(shè)置打開(kāi)狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)、或者其它離散狀態(tài)。在一些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器能夠在模擬模式與數(shù)字模式之間切換。

掃描驅(qū)動(dòng)器130和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132連接到數(shù)字控制器電路134(也被稱(chēng)為控制器134)。控制器134按一般為串行的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132，并且順次組織數(shù)據(jù)，在一些實(shí)施方式中，可以預(yù)先確定所述數(shù)據(jù)、按行以及按圖像幀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132可以包括串行至并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、電平移位，并且對(duì)于某些應(yīng)用，包括數(shù)字至模擬電壓轉(zhuǎn)換器。

顯示裝置可選地包括公共驅(qū)動(dòng)器138組，其也被稱(chēng)為公共電壓源。在一些實(shí)施方式中，公共驅(qū)動(dòng)器138例如通過(guò)向一系列公共互連件供給電壓來(lái)向顯示元件陣列150中的所有顯示元件提供DC公共電勢(shì)。在一些其它實(shí)施方式中，遵循來(lái)自控制器134的命令，公共驅(qū)動(dòng)器138向顯示元件陣列150發(fā)布電壓脈沖或信號(hào)，例如發(fā)布能夠驅(qū)動(dòng)和/或啟動(dòng)陣列的多個(gè)行和列中的所有顯示元件的同步激勵(lì)的全局激勵(lì)脈沖。

控制器134可以使用于不同顯示功能的驅(qū)動(dòng)器(例如掃描驅(qū)動(dòng)器130、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132以及公共驅(qū)動(dòng)器138)中的每一個(gè)在時(shí)間上同步。來(lái)自控制器134的時(shí)序命令經(jīng)由燈驅(qū)動(dòng)器148協(xié)調(diào)紅、綠、藍(lán)和白燈(分別為140、142、144和146)的照射、顯示元件陣列150內(nèi)的具體行的寫(xiě)使能和排序、電壓從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132的輸出、以及提供顯示元件激勵(lì)的電壓的輸出。在一些實(shí)施方式中，燈為發(fā)光二極管(LED)。

控制器134確定可以通過(guò)其將每個(gè)顯示元件重新設(shè)置為適合于新圖像104的照射水平的排序或者尋址方案?？梢砸灾芷陂g隔設(shè)置新圖像104。例如，對(duì)于視頻顯示器，以從10到300赫茲(Hz)的范圍內(nèi)的頻率刷新視頻的彩色圖像或幀。在一些實(shí)施方式中，用燈140、142、144和146的照射來(lái)同步圖像幀到顯示元件陣列150的設(shè)置，使得用諸如紅、綠、藍(lán)和白等顏色的交替系列來(lái)照射交替的圖像幀。用于每個(gè)相應(yīng)顏色的圖像幀被稱(chēng)為彩色子幀。在該方法(如果以超過(guò)20Hz的頻率使彩色子幀交替，則將此方法稱(chēng)為場(chǎng)順序顏色方法)中，人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)(HVS)將交替幀圖像平均到對(duì)具有寬且連續(xù)的顏色范圍的圖像的感知中。在一些其它實(shí)施方式中，燈可以采用除紅、綠、藍(lán)核白之外的主要顏色。在一些實(shí)施方式中，可以在顯示裝置128中采用4個(gè)以下或者4個(gè)以上的具有主要顏色的燈。

在一些實(shí)施方式中，在顯示裝置128被設(shè)計(jì)為用于諸如圖1A中所示的快門(mén)108等快門(mén)在打開(kāi)與關(guān)閉狀態(tài)之間的數(shù)字切換的情況下，控制器134通過(guò)時(shí)分灰度級(jí)的方法形成圖像。在一些其它實(shí)施方式中，顯示裝置128可以通過(guò)使用每像素多個(gè)顯示元件來(lái)提供灰度級(jí)。

在一些實(shí)施方式中，控制器134通過(guò)對(duì)各個(gè)行(也被稱(chēng)為掃描線(xiàn))的順序?qū)ぶ穪?lái)將用于圖像狀態(tài)的數(shù)據(jù)加載到顯示元件陣列150。對(duì)于序列中的每個(gè)行或掃描線(xiàn)，掃描驅(qū)動(dòng)器130向用于顯示元件陣列150的該行的寫(xiě)使能互連件131施加寫(xiě)使能電壓，并且接下來(lái)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132供應(yīng)用于陣列的所選擇的行中的每個(gè)列的對(duì)應(yīng)于期望的快門(mén)狀態(tài)的數(shù)據(jù)電壓?？梢灾貜?fù)該尋址過(guò)程，直至為顯示元件陣列150中的所有行加載了數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中，用于數(shù)據(jù)加載的所選擇的行的序列為線(xiàn)性的，在顯示元件陣列150中，為自頂向下。在一些其它實(shí)施方式中，為了減少潛在的視覺(jué)偽影，所選擇的行的序列是偽隨機(jī)的。并且在一些其它實(shí)施方式中，按塊組織排序，其中，對(duì)于塊，將僅用于圖像的某一部分的數(shù)據(jù)加載到顯示元件陣列150。例如，可以實(shí)施序列以?xún)H對(duì)顯示元件陣列150的每個(gè)第五行順次尋址。

在一些實(shí)施方式中，向顯示元件陣列150加載圖像數(shù)據(jù)的尋址過(guò)程在時(shí)間上與激勵(lì)顯示元件的過(guò)程分開(kāi)。在這種實(shí)施方式中，顯示元件陣列150可以包括用于每個(gè)顯示元件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器元件，并且控制矩陣可以包括用于承載來(lái)自公共驅(qū)動(dòng)器138的觸發(fā)信號(hào)的全局激勵(lì)互連件，以根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器元件中的數(shù)據(jù)來(lái)啟動(dòng)顯示元件的同步激勵(lì)。

在一些實(shí)施方式中，顯示元件陣列150和控制顯示元件的控制矩陣可以被布置成除了矩形行和列之外的構(gòu)造。例如，顯示元件可以被布置成六邊形陣列或者曲線(xiàn)形行和列。

主處理器122通?？刂浦髟O(shè)備120的操作。例如，主處理器122可以是用于控制便攜式電子設(shè)備的通用或?qū)Ｓ锰幚砥?。?duì)于顯示裝置128(包括在主設(shè)備120內(nèi))，主處理器122輸出圖像數(shù)據(jù)以及有關(guān)主設(shè)備120的附加數(shù)據(jù)。這種信息可以包括來(lái)自環(huán)境傳感器124的諸如周?chē)饣驕囟鹊葦?shù)據(jù)、有關(guān)主設(shè)備120的信息(例如，包括主機(jī)的操作模式或者余留在主設(shè)備的電源中的電量)、有關(guān)圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)容的信息、有關(guān)圖像數(shù)據(jù)的類(lèi)型的信息、和/或用于顯示裝置128的用于選擇圖像模式的指令。

在一些實(shí)施方式中，用戶(hù)輸入模塊126能夠直接或者經(jīng)由主處理器122向控制器134傳達(dá)用戶(hù)的個(gè)人偏好。在一些實(shí)施方式中，通過(guò)軟件控制用戶(hù)輸入模塊126，其中，用戶(hù)輸入個(gè)人偏好，例如，顏色、對(duì)比度、功率、亮度、內(nèi)容、以及其它顯示設(shè)置和參數(shù)偏好。在一些其它實(shí)施方式中，通過(guò)硬件控制用戶(hù)輸入模塊126，其中，用戶(hù)輸入個(gè)人偏好。在一些實(shí)施方式中，用戶(hù)可以經(jīng)由語(yǔ)音命令、一個(gè)或多個(gè)按鈕、開(kāi)關(guān)或撥號(hào)盤(pán)、或者用觸摸能力來(lái)輸入這些偏好。去往控制器134的多個(gè)數(shù)據(jù)輸入引導(dǎo)控制器將數(shù)據(jù)提供到對(duì)應(yīng)于最佳成像特性的各驅(qū)動(dòng)器130、132、138和148。

環(huán)境傳感器模塊124也可以作為主設(shè)備120的一部分被包括。環(huán)境傳感器模塊124能夠接收有關(guān)周?chē)h(huán)境的數(shù)據(jù)，例如溫度和/或周?chē)庹諚l件。例如，可以對(duì)傳感器模塊124進(jìn)行編程，以區(qū)分是在室內(nèi)或辦公室環(huán)境、還是在明亮日光下的室外環(huán)境、還是在夜間的室外環(huán)境下操作設(shè)備。傳感器模塊124將該信息傳送到顯示控制器134，使得控制器134可以響應(yīng)周?chē)h(huán)境而優(yōu)化觀看條件。

圖2A和2B示出了示例性雙激勵(lì)器快門(mén)組件200的視圖。如圖2A中所示，雙激勵(lì)器快門(mén)組件200處于打開(kāi)狀態(tài)。圖2B示出了處于關(guān)閉狀態(tài)的雙激勵(lì)器快門(mén)組件200?？扉T(mén)組件200包括位于快門(mén)206的任一側(cè)上的激勵(lì)器202和204。獨(dú)立地控制每個(gè)激勵(lì)器202和204。第一激勵(lì)器，即快門(mén)打開(kāi)激勵(lì)器202用于打開(kāi)快門(mén)206。第二相對(duì)的激勵(lì)器，即快門(mén)關(guān)閉激勵(lì)器204用于關(guān)閉快門(mén)206?？梢詫⒓?lì)器202和204中的每一個(gè)實(shí)施為順從光束(compliant beam)電極激勵(lì)器。激勵(lì)器202和204通過(guò)驅(qū)動(dòng)大體上處于與其上懸置快門(mén)的孔徑層207平行的平面中的快門(mén)206來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉快門(mén)206。附接于激勵(lì)器202和204的固定器208將快門(mén)206懸置在孔徑層207之上一段短距離。沿快門(mén)206的移動(dòng)軸將激勵(lì)器202和204附接到快門(mén)206的相對(duì)端，減少了快門(mén)206的平面外運(yùn)動(dòng)，并且將運(yùn)動(dòng)大體上限定于與襯底(未描繪)平行的平面。

在所描繪的實(shí)施方式中，快門(mén)206包括光能夠通過(guò)的兩個(gè)快門(mén)孔徑212?？讖綄?07包括三個(gè)孔徑209的組。在圖2A中，快門(mén)組件200處于打開(kāi)狀態(tài)，因此，快門(mén)打開(kāi)激勵(lì)器202已經(jīng)被激勵(lì)，快門(mén)關(guān)閉激勵(lì)器204處于其松弛位置，并且快門(mén)孔徑212的中心線(xiàn)與孔徑層孔徑209中的兩個(gè)孔徑的中心線(xiàn)重合。在圖2B中，快門(mén)組件200已經(jīng)被移至關(guān)閉狀態(tài)，因此，快門(mén)打開(kāi)激勵(lì)器202處于其松弛位置，快門(mén)關(guān)閉激勵(lì)器204已經(jīng)被激勵(lì)，并且快門(mén)206的光遮擋部分現(xiàn)在處于遮擋光通過(guò)孔徑209的傳輸?shù)奈恢?用虛線(xiàn)描繪)。

每個(gè)孔徑具有環(huán)繞其周邊的至少一個(gè)邊緣。例如，矩形孔徑209具有四個(gè)邊緣。在其中在孔徑層207中形成圓形、橢圓形、卵形、或者其它曲線(xiàn)形孔徑的一些實(shí)施方式中，每個(gè)孔徑可以?xún)H具有單個(gè)邊緣。在一些其它實(shí)施方式中，從數(shù)學(xué)角度而言，孔徑無(wú)需是分開(kāi)的或分離的，而是可以將它們連接。即，盡管孔徑的部分或成形的部分可以保持與每個(gè)快門(mén)的對(duì)應(yīng)，但可以將這些部分中的某些部分連接為使得：由多個(gè)快門(mén)共享孔徑的單個(gè)連續(xù)的周邊。

為了允許具有多個(gè)出射角的光通過(guò)處于打開(kāi)狀態(tài)的孔徑212和209，可以將快門(mén)孔徑212的寬度或尺寸設(shè)計(jì)為大于孔徑層207中的孔徑209的相對(duì)應(yīng)的寬度或尺寸。為了在關(guān)閉狀態(tài)下有效地遮擋光以防止逸出，可以將快門(mén)206的光遮擋部分設(shè)計(jì)為覆蓋孔徑209的邊緣。圖2B示出了覆蓋216，在一些實(shí)施方式中，可以在快門(mén)206中的光遮擋部分的邊緣與形成于孔徑層207中的孔徑209的一個(gè)邊緣之間預(yù)先定義覆蓋216。

將靜電激勵(lì)器202和204設(shè)計(jì)為使得：它們的電壓移位行為向快門(mén)組件200提供雙穩(wěn)態(tài)特性。對(duì)于快門(mén)打開(kāi)激勵(lì)器和快門(mén)關(guān)閉激勵(lì)器中的每一個(gè)，存在低于激勵(lì)電壓的電壓范圍，如果在該激勵(lì)器處于關(guān)閉狀態(tài)(快門(mén)被打開(kāi)或關(guān)閉)時(shí)施加所述電壓，將使激勵(lì)器保持關(guān)閉，并且保持快門(mén)的位置，甚至是在將驅(qū)動(dòng)電壓施加到相對(duì)的激勵(lì)器之后。將維持快門(mén)的位置以抵御這種相對(duì)的力所需的最小電壓稱(chēng)為維持電壓V_m。

圖3A和3B示出了兩個(gè)示例性控制矩陣800和860的部分。如以上所描述的，控制矩陣是用于對(duì)顯示器的顯示元件進(jìn)行尋址和激勵(lì)的互連件和電路的集合。在一些實(shí)施方式中，可以實(shí)施用于圖1B中所示的顯示裝置128的控制矩陣800，并且使用諸如薄膜晶體管(TFT)的薄膜部件和其它薄膜部件形成控制矩陣800。

控制矩陣800控制像素802的陣列、用于像素802的每行的掃描線(xiàn)互連件806、用于像素802的每列的數(shù)據(jù)互連件808、以及若干公共互連件，其中每個(gè)公共互連件同時(shí)承載去往像素的多個(gè)行和多個(gè)列的信號(hào)。公共互連件包括激勵(lì)電壓互連件810、全局更新互連件812、公共驅(qū)動(dòng)互連件814、以及快門(mén)公共互連件816。

控制矩陣中的每個(gè)像素包括光調(diào)制器804、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路820、以及激勵(lì)電路825。光調(diào)制器804包括第一激勵(lì)器805a和第二激勵(lì)器805b(統(tǒng)稱(chēng)為“激勵(lì)器805”)，其用于至少在阻斷與非阻斷狀態(tài)之間移動(dòng)諸如快門(mén)807等光阻斷部件。在一些實(shí)施方式中，阻斷狀態(tài)對(duì)應(yīng)于光吸收暗狀態(tài)，其中快門(mén)807阻斷光從背光源向外朝顯示器的前方并且通過(guò)顯示器的前方至觀看者的路徑。非阻斷狀態(tài)可以對(duì)應(yīng)于透射或亮狀態(tài)，其中快門(mén)807位于光的路徑之外，允許背光源發(fā)射的光通過(guò)顯示器的前方被輸出。在一些其它實(shí)施方式中，阻斷狀態(tài)是反射狀態(tài)，而非阻斷狀態(tài)是光吸收狀態(tài)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路820還包括寫(xiě)使能晶體管830和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835。由掃描線(xiàn)互連件806和數(shù)據(jù)互連件808控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路820。更具體地，掃描線(xiàn)互連件806通過(guò)向各自的像素激勵(lì)電路825的寫(xiě)使能晶體管830的柵極供應(yīng)電壓來(lái)有選擇地允許數(shù)據(jù)加載到一行的像素802。數(shù)據(jù)互連件808提供與被加載到其中掃描線(xiàn)互連件806為活躍的行中的其對(duì)應(yīng)列的像素802的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓。為此，數(shù)據(jù)互連件808耦合寫(xiě)使能晶體管830的源極。寫(xiě)使能晶體管830的漏極耦合到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835。如果掃描線(xiàn)互連件806為活躍的，則施加于數(shù)據(jù)互連件808的數(shù)據(jù)電壓通過(guò)寫(xiě)使能晶體管830，并且被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835中。

像素激勵(lì)電路825包括更新晶體管840和充電晶體管845。更新晶體管840的柵極耦合到寫(xiě)使能晶體管830的漏極和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835。更新晶體管840的漏極耦合到全局更新互連件812。更新晶體管840的源極耦合到充電晶體管845的漏極和第一活躍節(jié)點(diǎn)852，第一活躍節(jié)點(diǎn)852耦合到第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a。充電晶體管845的柵極和源極連接到激勵(lì)電壓互連件810。

第二激勵(lì)器805b的驅(qū)動(dòng)電極809b耦合到第二活躍節(jié)點(diǎn)854處的公共驅(qū)動(dòng)互連件814。快門(mén)807耦合到快門(mén)公共互連件816，在一些實(shí)施方式中，使快門(mén)公共互連件816維持接地?？扉T(mén)公共互連件816被配置為耦合到像素802的陣列中的每個(gè)快門(mén)。按照該方式，所有快門(mén)維持在同一電壓電勢(shì)。

控制矩陣800可以在三個(gè)一般階段中進(jìn)行操作。首先，在數(shù)據(jù)加載階段中，一次一行地為每個(gè)像素加載用于顯示器中的像素的數(shù)據(jù)電壓。接下來(lái)，在預(yù)充電階段中，將公共驅(qū)動(dòng)互連件814接地，并且將激勵(lì)電壓互連件810拉到高電勢(shì)。這樣做降低了像素的第二激勵(lì)器805b的驅(qū)動(dòng)電極809b上的電壓，并且將高電壓施加到像素802的第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a。這導(dǎo)致所有快門(mén)807朝第一激勵(lì)器805移動(dòng)，(如果它們尚未處于該位置)。然后，在全局更新階段中，像素802移動(dòng)到由在數(shù)據(jù)加載階段中加載到像素802中的數(shù)據(jù)電壓所指示的狀態(tài)(如果需要的話(huà))。

數(shù)據(jù)加載階段繼續(xù)經(jīng)由掃描線(xiàn)互連件806將寫(xiě)使能電壓V_we施加到像素802的陣列的第一行。如以上所描述的，向?qū)?yīng)于一行的掃描線(xiàn)互連件806施加寫(xiě)使能電壓V_we接通了該行中的所有像素802的寫(xiě)使能晶體管830。然后，將數(shù)據(jù)電壓施加到每個(gè)數(shù)據(jù)互連件808。數(shù)據(jù)電壓可以為高，例如在大約3V與大約7V之間，也可以為低，例如，為地電壓或者大約為地電壓。每個(gè)數(shù)據(jù)互連件808上的數(shù)據(jù)電壓存儲(chǔ)在寫(xiě)使能的行中的其相應(yīng)像素的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835中。

一旦尋址到所述行中的所有像素802，控制矩陣800從掃描線(xiàn)互連件806中去除寫(xiě)使能電壓V_we。在一些實(shí)施方式中，控制矩陣800將掃描線(xiàn)互連件806接地。然后在控制矩陣800中針對(duì)陣列的后面的行重復(fù)數(shù)據(jù)加載階段。在數(shù)據(jù)加載序列的末端，像素802的所選擇的組中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835中的每一個(gè)存儲(chǔ)適合于設(shè)置下一個(gè)圖像狀態(tài)的數(shù)據(jù)電壓。

然后，控制矩陣800繼續(xù)預(yù)充電階段。在預(yù)充電階段中，在每個(gè)像素802中，將第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a充電到激勵(lì)電壓，并且將第二激勵(lì)器805b的驅(qū)動(dòng)電極809b接地。如果針對(duì)前一個(gè)圖像像素802中的快門(mén)807尚未朝第一激勵(lì)器805a移動(dòng)，則該過(guò)程使快門(mén)807這樣做。預(yù)充電階段開(kāi)始于向激勵(lì)電壓互連件810提供激勵(lì)電壓和在全局更新互連件812處提供高電壓。在一些實(shí)施方式中激勵(lì)電壓可以處于大約20V與大約50V之間。施加于全局更新互連件812的高電壓可以處于大約3V與大約7V之間。通過(guò)這樣，來(lái)自激勵(lì)電壓互連件810的激勵(lì)電壓可以通過(guò)充電晶體管845，將第一活躍節(jié)點(diǎn)852和第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a拉高到激勵(lì)電壓。結(jié)果，快門(mén)807仍被吸引到第一激勵(lì)器805a，或是從第二激勵(lì)器805b朝第一激勵(lì)器移動(dòng)。

控制矩陣800然后激活公共驅(qū)動(dòng)互連件814。這將第二活躍節(jié)點(diǎn)854和第二激勵(lì)器805b的驅(qū)動(dòng)電極809b拉到激勵(lì)電壓。然后將激勵(lì)電壓互連件810拉低到低電壓，例如地。在該階段，激勵(lì)電壓存儲(chǔ)在兩個(gè)激勵(lì)器805的驅(qū)動(dòng)電極809a和809b上。然而，由于快門(mén)807已經(jīng)朝第一激勵(lì)器805a移動(dòng)，其仍處于該位置，除非或者直至第一激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)電極809a上的電壓被拉低。然后，控制矩陣800等待所有快門(mén)807足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使它們?cè)诶^續(xù)操作之前已經(jīng)可靠地到達(dá)它們與第一激勵(lì)器805a相鄰的位置。

接下來(lái)，控制矩陣800繼續(xù)更新階段。在該階段中，將全局更新互連件812拉到低電壓。將全局更新互連件812拉低使得更新晶體管840對(duì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835上的數(shù)據(jù)電壓做出響應(yīng)。取決于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835處的數(shù)據(jù)電壓的電壓，更新晶體管840將接通或仍然關(guān)斷。如果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835處的數(shù)據(jù)電壓為高，則更新晶體管840接通，導(dǎo)致第一活躍節(jié)點(diǎn)852處的電壓和第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a上的電壓暴跌至地電壓。由于第二激勵(lì)器805b的驅(qū)動(dòng)電極809b上的電壓保持為高，快門(mén)807朝第二激勵(lì)器805b移動(dòng)。相反，如果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835中的數(shù)據(jù)電壓為低，則更新晶體管840仍然關(guān)斷。結(jié)果，第一活躍節(jié)點(diǎn)852處的電壓和第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a上的電壓仍然處于激勵(lì)電壓電平，從而使快門(mén)保持原位。在經(jīng)過(guò)了足夠的時(shí)間以確保所有快門(mén)807可靠地行進(jìn)至它們預(yù)期的位置之后，顯示器可以照射其背光源，以顯示因加載到像素802的陣列中的快門(mén)狀態(tài)而產(chǎn)生的圖像。

在以上所描述的過(guò)程中，對(duì)于控制矩陣800顯示的每一組像素狀態(tài)，控制矩陣800花費(fèi)快門(mén)807在各狀態(tài)之間行進(jìn)所需時(shí)間的至少兩倍的時(shí)間，以確?？扉T(mén)807停在適當(dāng)?shù)奈恢?。即，首先將所有快門(mén)807帶向第一激勵(lì)器805a，這需要一個(gè)快門(mén)行進(jìn)時(shí)間，然后在有選擇地允許它們朝第二激勵(lì)器805b移動(dòng)之前，需要第二快門(mén)行進(jìn)時(shí)間。如果全局更新階段開(kāi)始得太快，則快門(mén)807可能沒(méi)有足夠的時(shí)間到達(dá)第一激勵(lì)器805a。結(jié)果，在全局更新階段期間，快門(mén)可能朝不正確的狀態(tài)移動(dòng)。

與基于快門(mén)的顯示電路(例如圖3A中所示的控制矩陣800，其中快門(mén)維持在公共電壓，并且通過(guò)改變施加于相對(duì)激勵(lì)器805a和850b的驅(qū)動(dòng)電極809a和809b的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)快門(mén))相比，可以實(shí)施其中快門(mén)本身耦合到活躍節(jié)點(diǎn)的顯示電路?？梢詫⒂蛇@種電路控制的快門(mén)直接驅(qū)動(dòng)到它們各自的期望狀態(tài)，而無(wú)需首先將所有快門(mén)移動(dòng)到公共位置，如關(guān)于控制矩陣800所述的。結(jié)果，這種電路要求較少的時(shí)間進(jìn)行尋址和激勵(lì)，并且降低了快門(mén)不能正確地進(jìn)入它們的期望狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3B示出了控制矩陣860的一部分?？刂凭仃?60能夠有選擇地將激勵(lì)電壓施加到每個(gè)激勵(lì)器805的加載電極811，而不是驅(qū)動(dòng)電極809。加載電極811直接耦合到快門(mén)807。這與圖3A中描繪的控制矩陣800相反，其中快門(mén)807保持在恒定電壓。

與圖3A中所示的控制矩陣800相似，可以實(shí)施用于圖1B中所示的顯示裝置128的控制矩陣860。在一些實(shí)施方式中，可以實(shí)施用于下文描述的圖4、5A、6A、7、8和11A、12F、13A、以及14A中所示的顯示裝置中的控制矩陣860。下文立即描述控制矩陣860的結(jié)構(gòu)。

與控制矩陣800相似，控制矩陣860控制像素862的陣列。每個(gè)像素862包括光調(diào)制器804。每個(gè)光調(diào)制器包括快門(mén)807。由激勵(lì)器805a和805b在和第一激勵(lì)器805a相鄰的位置與和第二激勵(lì)器805b相鄰的位置之間驅(qū)動(dòng)快門(mén)807。每個(gè)激勵(lì)器805a和805b包括加載電極811和驅(qū)動(dòng)電極809。通常，如本文中使用的，靜電激勵(lì)器的加載電極811對(duì)應(yīng)于激勵(lì)器的耦合到由激勵(lì)器移動(dòng)的負(fù)載的電極。于是，對(duì)于激勵(lì)器805a和808b，加載電極811指的是激勵(lì)器的耦合到快門(mén)807的電極。驅(qū)動(dòng)電極809指的是與加載電極811配對(duì)并且與其相對(duì)以形成激勵(lì)器的電極。

控制矩陣860包括與控制矩陣800類(lèi)似的數(shù)據(jù)加載電路820。然而，控制矩陣860包括與控制矩陣800不同的公共互連件和明顯不同的激勵(lì)電路861。

控制矩陣860包括未包括在圖3A的控制矩陣800中的三個(gè)公共互連件。具體地，控制矩陣860包括第一激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件872、第二激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件874、以及公共接地互連件878。在一些實(shí)施方式中，第一激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件872維持在高電壓，并且第二激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件874維持在低電壓。在一些其它實(shí)施方式中，電壓被反轉(zhuǎn)，即，第一激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件維持在低電壓，并且第二激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件874維持在高電壓。盡管控制矩陣860的以下描述假設(shè)將恒定電壓施加到第一和第二激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件872和874(如以上闡述的)，但在一些其它實(shí)施方式中，周期性地反轉(zhuǎn)第一激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件872和第二激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件874上的電壓、以及輸入數(shù)據(jù)電壓，以避免在激勵(lì)器805和805b的電極上的電荷堆積。

公共接地互連件878僅用于為存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835上的數(shù)據(jù)提供參照電壓。在一些實(shí)施方式中，控制矩陣860可以放棄公共接地互連件878，而是具有耦合到第一或第二激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件872和874的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器。下文進(jìn)一步描述了激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件872和874的功能。

與控制矩陣800相似，控制矩陣860的激勵(lì)電路861包括更新晶體管840和充電晶體管845。然而，相比之下，充電晶體管845和更新晶體管840耦合到光調(diào)制器804的第一激勵(lì)器805a的加載電極811，而不是第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a。結(jié)果，當(dāng)充電晶體管845被激活時(shí)，激勵(lì)電壓存儲(chǔ)在激勵(lì)器805a和805b兩者的加載電極811上以及快門(mén)807上。因此，取代有選擇地對(duì)第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a進(jìn)行放電，更新晶體管840基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電容器835上的圖像數(shù)據(jù)而有選擇地對(duì)激勵(lì)器805a和805b的加載電極811進(jìn)行放電，從而去除部件上的電勢(shì)。

如以上所指出的，第一激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件872維持在高電壓，并且第二激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)互連件874維持在低電壓。于是，在激勵(lì)電壓存儲(chǔ)在快門(mén)807和激勵(lì)器805a和805b的加載電極811上的同時(shí)，快門(mén)807移動(dòng)至第二激勵(lì)器805b，其驅(qū)動(dòng)電極809b維持在低電壓。當(dāng)快門(mén)807以及激勵(lì)器805a和805b的加載電極811被拉低時(shí)，快門(mén)807朝第一激勵(lì)器805a移動(dòng)，第一激勵(lì)器805a的驅(qū)動(dòng)電極809a維持在高電壓。

控制矩陣860可以在兩個(gè)一般階段中進(jìn)行操作。首先，在數(shù)據(jù)加載階段中，一次一行或多行地為每個(gè)像素862加載用于顯示器中的像素862的數(shù)據(jù)電壓。按與以上關(guān)于圖3A所描述的方式相似的方式加載數(shù)據(jù)電壓。另外，全局更新互連件812維持在高電壓電勢(shì)，以防止更新晶體管840在數(shù)據(jù)加載階段期間接通。

在完成數(shù)據(jù)加載階段之后，快門(mén)激勵(lì)階段開(kāi)始于向激勵(lì)電壓互連件810提供激勵(lì)電壓。通過(guò)向激勵(lì)電壓互連件810提供激勵(lì)電壓，接通充電晶體管845，從而允許電流流過(guò)充電晶體管845，將快門(mén)807拉高到大約激勵(lì)電壓。在經(jīng)過(guò)了足夠的時(shí)間段以允許激勵(lì)電壓存儲(chǔ)在快門(mén)807上之后，將激勵(lì)電壓互連件810拉低。發(fā)生該操作所需的時(shí)間量明顯少于快門(mén)807改變狀態(tài)所需的時(shí)間。緊在此后，將更新互連件812拉低。取決于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電容器835上的數(shù)據(jù)電壓，更新晶體管840將仍然關(guān)斷或是將接通。

如果數(shù)據(jù)電壓為高，則更新晶體管840接通，對(duì)快門(mén)807以及激勵(lì)器805a和805b的加載電極811進(jìn)行放電。結(jié)果，快門(mén)被吸引到第一激勵(lì)器805a。相反，如果數(shù)據(jù)電壓為低，則更新晶體管840仍然關(guān)斷。結(jié)果，激勵(lì)電壓保持在快門(mén)以及激勵(lì)器805a和805b的加載電極811上。結(jié)果，快門(mén)被吸引至第二激勵(lì)器805b。

由于激勵(lì)電路861的架構(gòu)，當(dāng)接通更新晶體管840時(shí)，可允許快門(mén)807處于任何狀態(tài)，甚至是不確定狀態(tài)。這使得一旦將激勵(lì)電壓互連件810拉低，就立即開(kāi)關(guān)更新晶體管840。與控制矩陣800的操作相比，利用控制矩陣860，無(wú)需留出時(shí)間來(lái)允許快門(mén)807移動(dòng)至任何特定狀態(tài)。此外，由于快門(mén)807的初始狀態(tài)對(duì)其最終狀態(tài)幾乎沒(méi)有影響，明顯降低了快門(mén)807進(jìn)入錯(cuò)誤狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。

采用與圖3A中描繪的控制矩陣800相似的控制矩陣的快門(mén)組件面臨因襯底上的電荷堆積而導(dǎo)致它們各自的快門(mén)被拖向相對(duì)的襯底的風(fēng)險(xiǎn)。如果電荷堆積充分大，則所得到的靜電力可以將快門(mén)拖至與相對(duì)的襯底相接觸，其中，有時(shí)其可能因靜摩擦而永久地粘連。為了降低該風(fēng)險(xiǎn)，可以跨越相對(duì)的襯底的表面沉積大體上連續(xù)的導(dǎo)電層，以消散在其它情況下會(huì)堆積的電荷。在一些實(shí)施方式中，這種導(dǎo)電層可以電耦合到控制矩陣800的快門(mén)公共互連件816(如圖3A中所示)，以有助于將快門(mén)807和導(dǎo)電層保持在公共電勢(shì)。

采用與圖3B的控制矩陣860相似的控制矩陣的快門(mén)組件承受了至相對(duì)襯底的快門(mén)靜摩擦的附加風(fēng)險(xiǎn)。然而，通過(guò)使用沉積于相對(duì)襯底上的類(lèi)似的大體上連續(xù)的導(dǎo)電層也不能減輕這種快門(mén)組件的風(fēng)險(xiǎn)。在使用與控制矩陣860相似的控制矩陣時(shí)，在不同的時(shí)間快門(mén)被驅(qū)動(dòng)到不同的電壓。因此，在任何給定時(shí)間，如果將相對(duì)襯底保持在公共電勢(shì)，則一些快門(mén)將幾乎感受不到靜電力，而其它快門(mén)會(huì)感受到很大的靜電力。

因此，為了實(shí)施使用與圖3B中所示的控制矩陣860相似的控制矩陣的顯示裝置，顯示裝置可以并入像素化(pixilated)的導(dǎo)電層。將這種導(dǎo)電層劃分成多個(gè)電隔離區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于并且電耦合到垂直相鄰的快門(mén)組件的快門(mén)。圖4中示出了適合于使用與圖3B中描繪的控制矩陣860相似的控制矩陣的一種顯示裝置架構(gòu)。

圖4示出了并入了柔性導(dǎo)電間隔體的示例性顯示裝置900的剖面圖。顯示裝置900內(nèi)置于MEMS-上構(gòu)造中。即，包括多個(gè)快門(mén)920的基于快門(mén)的顯示元件的陣列被制作在透明襯底910上，透明襯底910被設(shè)置為朝向顯示裝置900的后方并且面朝形成顯示裝置900的前方的蓋板940。透明襯底910涂覆有光吸收層912，通過(guò)光吸收層912形成對(duì)應(yīng)于上覆快門(mén)920的后孔徑914。透明襯底910設(shè)置在背光源950的前方。背光源950發(fā)射的光通過(guò)孔徑914，以由快門(mén)920加以調(diào)制。

顯示元件包括被配置為支撐一個(gè)或多個(gè)電極的固定器904，所述電極例如是組成顯示裝置900的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)電極924和加載電極926。

顯示裝置900還包括蓋板940，在蓋板940上形成導(dǎo)電層922。導(dǎo)電層922被像素化，以形成對(duì)應(yīng)于下方快門(mén)920的相應(yīng)快門(mén)的多個(gè)電隔離導(dǎo)電區(qū)域。形成在蓋板940上的每個(gè)電隔離導(dǎo)電區(qū)域與下方快門(mén)920垂直相鄰，并且電耦合到下方快門(mén)920。蓋板940還包括光遮擋層942，通過(guò)光遮擋層942形成多個(gè)前孔徑944。前孔徑944與通過(guò)和蓋板940相對(duì)的透明襯底910上的光吸收層912形成的后孔徑914對(duì)齊。

蓋板940可以為柔性襯底(例如玻璃、塑料、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇脂(PEN)、或者聚酰亞胺)，其能夠在包含在蓋板940與透明襯底910之間的流體在較低溫度下、或響應(yīng)于外部壓力(例如用戶(hù)的觸摸)而收縮時(shí)，從松弛狀態(tài)朝透明襯底910變形。在正常溫度或高溫下，蓋板940能夠返回至其松弛狀態(tài)。響應(yīng)于溫度變化而變形有助于防止在低溫下在顯示裝置900內(nèi)形成氣泡，但對(duì)維持導(dǎo)電層922的電隔離區(qū)域與其相應(yīng)的快門(mén)920之間的電連接形成挑戰(zhàn)。特別是，為了適應(yīng)蓋板940的變形，顯示裝置必須包括能夠同樣與蓋板940垂直地變形的電連接。

于是，通過(guò)柔性導(dǎo)電間隔體902a-902d(統(tǒng)稱(chēng)為“柔性導(dǎo)電間隔體902”)將蓋板940支撐在透明襯底910之上。柔性導(dǎo)電間隔體902可以由聚合物制成，并且涂覆有導(dǎo)電層。柔性導(dǎo)電間隔體902形成在透明襯底910上，并且將對(duì)應(yīng)的快門(mén)920電耦合到蓋板940上的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電區(qū)域。在一些實(shí)施方式中，可以將柔性導(dǎo)電間隔體902的尺寸調(diào)整為略高于單元間隙(即，蓋板940與透明襯底910兩者邊緣之間的距離)。柔性導(dǎo)電間隔體902被配置為可壓縮，以使得當(dāng)蓋板940朝透明襯底910變形時(shí)，柔性導(dǎo)電間隔體902可以被蓋板940壓縮，并且然后當(dāng)蓋板940返回至其松弛狀態(tài)時(shí)，柔性導(dǎo)電間隔體902返回至其原始狀態(tài)。按照該方式，每個(gè)柔性導(dǎo)電間隔體902維持蓋板940上的導(dǎo)電區(qū)域與對(duì)應(yīng)的快門(mén)920之間的電連接，甚至是在蓋板變形和松弛時(shí)。在一些實(shí)施方式中，柔性導(dǎo)電間隔體902可以高于單元間隙大約0.5到大約5.0微米。

圖4示出了可以在低溫環(huán)境(例如，在大約0℃)操作的顯示裝置900。在這樣的溫度下，蓋板940可以朝透明襯底910變形，如圖4中描繪的。由于變形，柔性導(dǎo)電間隔體902b和902c被壓縮的程度比柔性導(dǎo)電間隔體902a和902d被壓縮的程度大。在較高溫度的情況下，例如在室溫情況下，蓋板940可以返回至其松弛狀態(tài)。在蓋板940返回至其松弛狀態(tài)時(shí)，柔性導(dǎo)電間隔體902也返回至其原始狀態(tài)，同時(shí)維持與形成在蓋板940上的光遮擋層942的對(duì)應(yīng)導(dǎo)電區(qū)域的電連接。

前孔徑944與其對(duì)應(yīng)的后孔徑914之間的距離可以影響顯示裝置的顯示特性。特別是，前孔徑944與對(duì)應(yīng)的后孔徑914之間的較大的距離可以對(duì)顯示器的觀看角度產(chǎn)生不利影響。盡管期望減小前孔徑與對(duì)應(yīng)的后孔徑之間的距離，但由于在其上形成光遮擋層942的蓋板940的可變形性質(zhì)，這樣做是一種挑戰(zhàn)。具體地，距離被設(shè)置得足夠大，以使得蓋板940可以發(fā)生變形而不與快門(mén)920、固定器904或者驅(qū)動(dòng)器或加載電極924和926接觸。盡管這維持了顯示器的物理完整性，但就顯示器的光學(xué)性能而言，這樣做并不理想。

取代使用諸如圖4中所示的柔性導(dǎo)電間隔體902等柔性導(dǎo)電間隔體，為了維持在形成在蓋板上的導(dǎo)電區(qū)域與下方快門(mén)之間的電連接，可以在顯示裝置的快門(mén)與蓋板之間設(shè)置像素化的導(dǎo)電層?？梢栽谂c包括快門(mén)的快門(mén)組件相同的襯底上制作該層。通過(guò)重新定位離開(kāi)蓋板的導(dǎo)電層，蓋板可以自由地變形而不影響導(dǎo)電層與快門(mén)之間的電連接。

在一些實(shí)施方式中，該中間導(dǎo)電層采取高架孔徑層(EAL)形式，或者作為EAL的一部分而被包括。EAL包括通過(guò)EAL形成的孔徑，該孔徑跨越EAL的與在沉積在下方襯底上的后光遮擋層中形成的后孔徑相對(duì)應(yīng)的表面?？梢允笶AL像素化，以形成與圖4中所示的形成在蓋板940上的像素化的導(dǎo)電層相似的電隔離導(dǎo)電區(qū)域。EAL的使用既可以消除對(duì)維持與沉積在可變形蓋板上的表面的電連接的需要，也消除了對(duì)將前孔徑組設(shè)置為更接近后孔徑組的需求，從而提高了圖像質(zhì)量。

將前孔徑重新定位到EAL(其不需要變形)，使得前孔徑能夠位于更接近后孔徑處，從而增強(qiáng)了顯示器的觀看角度特性。此外，由于前孔徑不再是蓋板的一部分，所以可以將蓋板與透明襯底進(jìn)一步間隔開(kāi)，而不影響對(duì)比度或者顯示器的觀看角度。

圖5A示出了并入了EAL 1030的示例性顯示裝置1000的剖面圖。顯示裝置1000內(nèi)置于MEMS-上構(gòu)造中。即，基于快門(mén)的顯示元件的陣列被制作在透明襯底1002上，透明襯底1002被設(shè)置為朝向顯示裝置1000的后方。圖5A示出了一個(gè)這種基于快門(mén)的顯示元件，即，快門(mén)組件1001。透明襯底1002涂覆有光遮擋層1004，通過(guò)光遮擋層1004形成后孔徑1006。光遮擋層1004可以包括面對(duì)設(shè)置在襯底1002背后的背光源1015的反射層和背朝向背光源1015的光吸收層。背光源1015發(fā)射的光通過(guò)后孔徑1006，以由快門(mén)組件1001加以調(diào)制。

每個(gè)快門(mén)組件1001包括快門(mén)1020。如圖5A中所示，快門(mén)1020為雙激勵(lì)快門(mén)。即，可以由第一激勵(lì)器1018沿一個(gè)方向驅(qū)動(dòng)快門(mén)1020，并且由第二激勵(lì)器1019將快門(mén)1020驅(qū)動(dòng)至第二方向。第一激勵(lì)器1018包括第一驅(qū)動(dòng)電極1024a和第一加載電極1026a，它們一起被配置為沿第一方向驅(qū)動(dòng)快門(mén)1020。第二激勵(lì)器1019包括第二驅(qū)動(dòng)電極1024b和第二加載電極1026b，它們一起被配置為沿與第一方向相反的第二方向驅(qū)動(dòng)快門(mén)1020。

多個(gè)固定器1040建造在透明襯底1002上，并且支持透明襯底1002之上的快門(mén)組件1001。固定器1040還支撐快門(mén)組件之上的EAL 1030。這樣，快門(mén)組件設(shè)置在EAL 1030與透明襯底1002之間。在一些實(shí)施方式中，EAL 1030與下方快門(mén)組件分開(kāi)大約2到大約5微米的距離。

EAL 1030包括通過(guò)EAL 1030形成的多個(gè)孔徑層孔徑1036?？讖綄涌讖?036與通過(guò)光遮擋層1004形成的后孔徑1006對(duì)齊。EAL 1030可以包括一個(gè)或多個(gè)材料層。如圖5A中所示，EAL 1030包括導(dǎo)電材料層1034和形成在導(dǎo)電材料層1034的頂部上的光吸收層1032。光吸收層1032可以為電絕緣材料，例如能夠?qū)е缕茐男愿蓴_的電介質(zhì)疊置體或絕緣聚合物矩陣，在一些實(shí)施方式中，其包含光吸收粒子。在一些實(shí)施方式中，絕緣聚合物矩陣可以與光吸收粒子混合。在一些實(shí)施方式中，可以使導(dǎo)電材料層1034像素化，以形成多個(gè)電隔離導(dǎo)電區(qū)域。每個(gè)電隔離導(dǎo)電區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于下方快門(mén)組件，并且可以經(jīng)由固定器1040而電耦合到下方快門(mén)1020。這樣，快門(mén)1020和形成在EAL 1030上的對(duì)應(yīng)的電隔離導(dǎo)電區(qū)域可以維持在同一電壓電勢(shì)。隔離導(dǎo)電區(qū)域以及它們各自的對(duì)應(yīng)快門(mén)維持在公共電壓，使得顯示裝置1000能夠包括控制矩陣，例如圖3B中描繪的控制矩陣860，其中，將不同的電壓施加到不同的快門(mén)，而不會(huì)明顯增大快門(mén)靜摩擦的風(fēng)險(xiǎn)。在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)電材料是或者可以包括鋁(Al)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、釹(Nd)、或者它們的合金、或者諸如類(lèi)金剛石碳、硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe)、或它們的合金等半導(dǎo)電材料。在采用半導(dǎo)體層的一些實(shí)施方式中，用諸如磷(P)、砷(As)、硼(B)、或AL等雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜。

EAL 1030向上面朝蓋板1008，蓋板1008形成顯示裝置1000的前面。蓋板1008可以是涂覆有一個(gè)或多個(gè)抗反射和/或光吸收材料層的玻璃、塑料或其它合適的大體上透明的襯底。在一些實(shí)施方式中，光遮擋層1010涂覆在面對(duì)EAL 1030的蓋板1008的表面上。在一些實(shí)施方式中，光遮擋層1010由光吸收材料形成。通過(guò)光遮擋層1010形成多個(gè)前孔徑1012。前孔徑1012與孔徑層孔徑1036和后孔徑1006對(duì)齊。按照該方式，來(lái)自通過(guò)形成在EAL 1030中的孔徑層孔徑1036的背光源1015的光也能夠通過(guò)上覆前孔徑1012，以形成圖像。

經(jīng)由沿顯示裝置1000的周邊形成的邊封(未描繪)將蓋板1008支撐在透明襯底1002之上。邊封被配置為密封顯示裝置1000的蓋板1008與透明襯底1002之間的流體。在一些實(shí)施方式中，也可以由形成在透明襯底1002上的間隔體(未描繪)支撐蓋板1008。間隔體可以被配置為允許蓋板1008朝EAL 1030變形。另外，間隔體可以足夠高，足以防止蓋板變形到足以與孔徑層接觸。按照該方式，可以避免由影響EAL 1030的蓋板1008導(dǎo)致的對(duì)EAL 1030的損壞。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)蓋板1008處于松弛狀態(tài)時(shí)，蓋板1008與EAL分開(kāi)至少大約20微米的間隙。在一些其它實(shí)施方式中，間隙在大約2微米與大約30微米之間。通過(guò)該方式，即使是由于包含在顯示裝置1000中的流體的收縮或者外部壓力的施加而導(dǎo)致蓋板1008變形，蓋板1008與EAL 1030接觸的可能性也將減小。

圖5B示出了圖5A中所示的EAL 1030的示例性部分的頂視圖。圖5B示出了光吸收層1032和導(dǎo)電材料層1034。用虛線(xiàn)示出了導(dǎo)電材料層1034，因?yàn)槠湮挥诠馕諏?032之下。導(dǎo)電材料層1034被像素化，以形成多個(gè)電隔離導(dǎo)電區(qū)域1050a-1050n(統(tǒng)稱(chēng)為導(dǎo)電區(qū)域1050)。每個(gè)導(dǎo)電區(qū)域1050對(duì)應(yīng)于顯示裝置1000的特定快門(mén)組件1001?？梢酝ㄟ^(guò)光吸收層1032形成孔徑層孔徑1036組，以使每個(gè)孔徑層孔徑1036與形成在后光遮擋層1004中的相應(yīng)的后孔徑1006對(duì)齊。在一些實(shí)施方式中，例如，當(dāng)由非透明材料形成導(dǎo)電材料層1034時(shí)，通過(guò)光吸收層1032并且通過(guò)導(dǎo)電材料層1034形成孔徑層孔徑1036。此外，大約在相應(yīng)導(dǎo)電區(qū)域1050的角落處由四個(gè)固定器1040支撐每個(gè)導(dǎo)電區(qū)域1050。在一些其它實(shí)施方式中，可以通過(guò)每導(dǎo)電區(qū)域1050更少更多的固定器1040來(lái)支撐EAL 1030。

在一些實(shí)施方式中，顯示裝置1000可以包括諸如圖2A和2B中所示的快門(mén)206等狹縫快門(mén)(slotted shutter)。在一些這種實(shí)施方式中，EAL 1030可以包括用于狹縫快門(mén)中的每一個(gè)的多個(gè)孔徑層孔徑。

在一些其它實(shí)施方式中，可以使用單個(gè)光遮擋導(dǎo)電材料層實(shí)施EAL 1030。在一些實(shí)施方式中，每個(gè)電隔離導(dǎo)電區(qū)域1050可以豎立在其對(duì)應(yīng)的快門(mén)組件1001上方，快門(mén)組件1001與其相鄰的導(dǎo)電區(qū)域1050物理地分開(kāi)。例如，從頂視圖看，EAL 1030可以看起來(lái)與桌子的陣列相似，具有形成桌面的導(dǎo)電材料層1034、以及形成相應(yīng)桌子的腿的固定器1040。

如以上所描述的，在利用與圖3B的控制矩陣860相似的控制矩陣的顯示裝置中并入EAL是特別有益的，在該顯示裝置中有選擇地將驅(qū)動(dòng)電壓施加到顯示裝置快門(mén)。EAL的使用還為并入了控制矩陣的顯示裝置提供了諸多優(yōu)點(diǎn)，在該顯示裝置中所有快門(mén)維持在公共電壓。例如，在一些這種實(shí)施方式中，不需要使EAL像素化，并且可以將整個(gè)EAL維持在與快門(mén)相同的公共電壓。

圖6A示出了并入了EAL 1130的示例性顯示裝置1100的剖面圖。顯示裝置1100大體上類(lèi)似于圖5A中所示的顯示裝置1000，只是沒(méi)有為了形成諸如圖5B中所示的電隔離導(dǎo)電區(qū)域1050等電隔離導(dǎo)電區(qū)域而使顯示裝置1100像素化。

EAL 1130定義了多個(gè)孔徑層孔徑1136，孔徑層孔徑1136對(duì)應(yīng)于通過(guò)透明襯底1002上的光遮擋層1004形成的下方后孔徑1006。EAL 1130可以包括光遮擋材料層，以使得來(lái)自被導(dǎo)向孔徑層孔徑1136的背光源1015的光通過(guò)，而遮擋無(wú)意地繞過(guò)快門(mén)1020的調(diào)制的光或者被快門(mén)1020彈回的光。結(jié)果，僅僅是由快門(mén)調(diào)制的并且通過(guò)孔徑層孔徑1036的光對(duì)圖像有貢獻(xiàn)，從而增強(qiáng)了顯示裝置1100的對(duì)比度。

圖6B示出了圖6A中所示的EAL 1130的示例性部分的頂視圖。如以上所描述的，EAL 1130類(lèi)似于圖5A中的EAL 1030，只是沒(méi)有使EAL 1130像素化。即，EAL 1130不包括電隔離導(dǎo)電區(qū)域。

圖7示出了并入了EAL 1230的示例性顯示裝置1200的剖面圖。顯示裝置1200大體上與圖6A中所示的顯示裝置1100相似，即顯示裝置1200包括基于快門(mén)的顯示元件的陣列，該基于快門(mén)的顯示元件的陣列包括在被設(shè)置為朝向顯示裝置1200的后方的透明襯底1202上制作的多個(gè)快門(mén)1220。透明襯底1202涂覆有光遮擋層1204，通過(guò)光遮擋層1204形成后孔徑1206的。透明襯底1202設(shè)置在背光源1215的前方。背光源1215發(fā)射的光通過(guò)后孔徑1206，以由快門(mén)1220進(jìn)行調(diào)制。

顯示裝置1200還包括與圖6A中所示的EAL 1130相似的EAL 1230。EAL 1230包括多個(gè)孔徑層孔徑1236，多個(gè)孔徑層孔徑1236通過(guò)EAL 1230形成，并且對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的下方快門(mén)1220。EAL 1230形成在透明襯底1202上，并且被支撐在透明襯底1202和快門(mén)1220之上。

然而，顯示裝置1200不同于顯示裝置1100，不同之處在于，使用不支撐下方快門(mén)組件的固定器1250將EAL 1230支撐在透明襯底1202之上。相反，由與固定器1250分開(kāi)的固定器1225支撐快門(mén)組件。

圖5A、6A、以及7中所示的顯示裝置在MEMS-上構(gòu)造中并入了EAL。MEMS-下構(gòu)造中的顯示裝置也可以并入類(lèi)似的EAL。

圖8描述了示例性MEMS-下顯示裝置的一部分的剖面圖。顯示裝置1300包括襯底1302，襯底1302具有反射孔徑層1304，通過(guò)反射孔徑層1304形成孔徑1306。在一些實(shí)施方式中，在反射孔徑層1304的頂部沉積光吸收層。快門(mén)組件1320設(shè)置在與襯底1302分開(kāi)的前襯底1310上，反射孔徑層1304形成在襯底1302上。其上形成反射孔徑層1304、定義了多個(gè)孔徑1306的襯底1302在本文中也被稱(chēng)為孔徑板。在MEMS-下構(gòu)造中，承載基于MEMS的快門(mén)組件1320的前襯底1310取代圖5A中所示的顯示裝置1000的蓋板1008，并且被定向?yàn)槭沟茫夯贛EMS的快門(mén)組件1320設(shè)置在前襯底1310的后表面1312上，即，背向觀看者并且朝向背光源1315的表面。可以在前襯底1310的后表面1312上形成光遮擋層1316。在一些實(shí)施方式中，由光吸收或黑金屬形成光遮擋層1316。在一些其它實(shí)施方式中，由非金屬光吸收材料形成光遮擋層。通過(guò)光遮擋層1316形成多個(gè)孔徑1318。

基于MEMS的快門(mén)組件1320被設(shè)置為與反射孔徑層1304直接相對(duì)，并且跨越距反射孔徑層1304的間隙。通過(guò)多個(gè)固定器1340來(lái)由前襯底1310支撐快門(mén)組件1320。

固定器1340還可以被配置為支撐EAL 1330。EAL定義了多個(gè)孔徑層孔徑1336，孔徑層孔徑1336與通過(guò)光遮擋層1316形成的孔徑1318和通過(guò)光反射孔徑層1304形成的孔徑1306對(duì)齊。與圖5A中所示的EAL 1030相似，EAL 1330也可以被像素化，以形成電隔離導(dǎo)電區(qū)域。在一些實(shí)施方式中，除了關(guān)于其在襯底1319上的位置，EAL 1330在結(jié)構(gòu)上也可以與圖6A中所示的EAL 1130大體上相似。

在一些其它實(shí)施方式中，反射孔徑層1304沉積在EAL 1330的后表面上，而不是襯底1302上。在一些這種實(shí)施方式中，襯底1302可以在基本上沒(méi)有對(duì)齊的情況下耦合到前襯底1310。在這種實(shí)施方式中的一些其它實(shí)施方式中，例如，在其中通過(guò)EAL形成蝕刻孔的一些實(shí)施方式中，還可以將反射孔徑層涂覆在襯底1302上。然而，該反射孔徑層僅需要遮擋將通過(guò)蝕刻孔的光，并且因此可以包括相對(duì)大的孔徑。這種大孔徑將導(dǎo)致襯底1302與1310之間的對(duì)齊容差的顯著增大。

圖9示出了用于制造顯示裝置的示例性過(guò)程1400的流程圖。顯示裝置可以形成在襯底上并且包括支撐形成在快門(mén)組件上方的EAL的固定器，快門(mén)組件也由固定器支撐。在簡(jiǎn)要概述中，過(guò)程1400包括在襯底上形成第一模具部分(階段1401)。在第一模具部分之上形成第二模具部分(階段1402)。然后使用模具形成快門(mén)組件(階段1404)。然后在快門(mén)組件以及第一和第二模具部分之上形成第三模具部分(階段1406)，然后形成EAL(階段1408)。然后對(duì)快門(mén)組件和EAL進(jìn)行脫模(階段1410)。以下結(jié)合圖10A-10I和圖11A-11D描述制造過(guò)程1400的這些過(guò)程階段中的每個(gè)階段以及其它方面。在一些實(shí)施方式中，在EAL的形成(階段1408)與EAL和快門(mén)組件的脫模(階段1410)之間執(zhí)行附加的處理階段。更具體地，在一些實(shí)施方式中，在脫模階段(階段1410)之前，在EAL的頂部形成一個(gè)或多個(gè)電互連件(階段1409)。

圖10A-10I示出了根據(jù)圖9中所示的制造過(guò)程1400的示例性顯示裝置的構(gòu)造階段的剖面圖。該過(guò)程產(chǎn)生顯示裝置，顯示裝置形成在襯底上并且包括支撐形成在快門(mén)組件上方的集成EAL的固定器，快門(mén)組件也由固定器支撐。在圖10A-10I中所示的過(guò)程中，在由犧牲材料制成的模具上形成顯示裝置。

參照?qǐng)D9和10A-10I，如圖10A中所示，用于形成顯示裝置的過(guò)程1400開(kāi)始于在襯底的頂部形成第一模具部分(階段1401)。通過(guò)在下方襯底1502的光遮擋層1503的頂部沉積第一犧牲材料1504并使第一犧牲材料1504圖案化，來(lái)形成第一模具部分。第一犧牲材料1504層可以是或者可以包括聚酰亞胺、聚酰胺、含氟聚合物、苯并環(huán)丁烯、聚苯基奎寧二甲苯、聚對(duì)二甲苯、聚降冰片烯、多乙酸乙烯脂、聚乙烯乙烯、以及酚醛或者酚醛清漆樹(shù)脂、或者本文中標(biāo)識(shí)為適合用作犧牲材料的任何其它材料。取決于為用作第一犧牲材料1504層而選擇的材料，可以使用各種光刻技術(shù)和工藝，例如通過(guò)直接光圖案化(用于光敏犧牲材料)或者通過(guò)由光刻圖案化抗蝕劑形成的掩模進(jìn)行化學(xué)或等離子蝕刻，來(lái)使第一犧牲材料1504層圖案化。

可以在光遮擋層1503之下和/或在光遮擋層1503與第一犧牲材料1504之間沉積附加的層，包括形成顯示控制矩陣的材料層。光遮擋層1503定義了多個(gè)后孔徑1505。第一犧牲材料1504中定義的圖案創(chuàng)建了凹陷1506，在凹陷1506內(nèi)將最終形成用于快門(mén)組件的固定器。

形成顯示裝置的過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，形成第二模具部分(階段1402)。通過(guò)在由第一犧牲材料1504形成的第一模具部分的頂部沉積第二犧牲材料1508并使其圖案化來(lái)形成第二模具部分。第二犧牲材料可以與第一犧牲材料1504的材料類(lèi)型相同。

圖10B示出了在使第二犧牲材料1508圖案化之后的包括第一和第二模具部分的模具1599的形狀。使第二犧牲材料1508圖案化，以形成凹陷1510，以暴露形成在第一犧牲材料1504中的凹陷1506。凹陷1510寬于凹陷1506，以使得在模具1599中形成臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)。模具1599還包括具有其先前定義的凹陷1506的第一犧牲材料1504。

形成顯示裝置的過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，使用模具形成快門(mén)組件(階段1404)，如圖10C和10D中所示。通過(guò)在模具1599的暴露的表面上沉積結(jié)構(gòu)材料1516來(lái)形成快門(mén)組件，如圖10C中所示，然后使結(jié)構(gòu)材料1516圖案化，從而產(chǎn)生圖10D中所示的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)材料1516可以包括一個(gè)或多個(gè)層，包括機(jī)械以及導(dǎo)電層。合適的結(jié)構(gòu)材料1516包括：諸如Al、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Ta、Nb、Nd、或者它們的合金等金屬；諸如氧化鋁(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、五氧化二鉭(Ta₂O₅)、氮化硅(Si₃N₄)等電介質(zhì)材料；或者諸如類(lèi)金剛石碳、Si、Ge、GaAs、CdTe或者它們的合金等半導(dǎo)體材料。在一些實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)材料1516包括材料疊置體。例如，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料層可以沉積在兩個(gè)非導(dǎo)電層之間。在一些實(shí)施方式中，非導(dǎo)電層沉積在兩個(gè)導(dǎo)電層之間。在一些實(shí)施方式中，這種“夾層”結(jié)構(gòu)有助于確保沉積之后剩下的壓力和/或溫度變化所施的壓力不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料1516發(fā)生彎曲、扭曲或者其它變形。結(jié)構(gòu)材料1516被沉積至小于大約2微米的厚度。在一些實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)材料1516被沉積至小于大約1.5微米的厚度。

在沉積之后，使結(jié)構(gòu)材料1516(其可以為以上所描述的若干材料的復(fù)合材料)圖案化，如圖10D中所示。首先，將光致抗蝕劑掩模沉積在結(jié)構(gòu)材料1516上。然后使光致抗蝕劑圖案化。被顯影到光致抗蝕劑中的圖案被設(shè)計(jì)為使得：在隨后的蝕刻階段之后，結(jié)構(gòu)材料1516仍然形成快門(mén)1528、固定器1525、以及兩個(gè)相對(duì)的激勵(lì)器的驅(qū)動(dòng)和加載光束1526和1527。結(jié)構(gòu)材料1516的蝕刻可以是各向異性蝕刻，并且可以用施加到襯底或者施加到襯底附近的電極的電壓偏置來(lái)在等離子體氣氛中進(jìn)行。

一旦形成了顯示裝置的快門(mén)組件，制造過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，制作顯示器的EAL。形成EAL的過(guò)程開(kāi)始于快門(mén)組件頂部的第三模具部分的形成(階段1406)。由第三犧牲材料層1530形成第三模具部分。圖10E示出了在沉積第三犧牲材料層1530之后創(chuàng)建的模具1599的形狀(包括第一、第二、以及第三模具部分)。圖10F示出了在使第三犧牲材料層1530圖案化之后創(chuàng)建的模具1599的形狀。具體地，圖10F中所示的模具1599包括凹陷1532，將在凹陷1532中形成用于支撐下方快門(mén)組件之上的EAL的固定器的一部分。第三犧牲材料層1530可以是或者可以包括本文所公開(kāi)的任何犧牲材料。

然后形成EAL，如10G圖中所示(階段1408)。在模具1599上沉積一層或多層孔徑層材料1540。在一些實(shí)施方式中，孔徑層材料可以是或者可以包括一層或多層諸如金屬或?qū)щ娧趸铩⒒蛘甙雽?dǎo)體等導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施方式中，孔徑層可以由非導(dǎo)電的聚合物構(gòu)成或者可以包括非導(dǎo)電的聚合物。以上關(guān)于圖5A提供了合適的材料的一些示例。

階段1408繼續(xù)進(jìn)行，對(duì)沉積的孔徑層材料1540進(jìn)行蝕刻(如圖10G中所示)，產(chǎn)生EAL 1541，如圖10H中所示?？讖綄硬牧?540的蝕刻可以是各向異性蝕刻，并且可以用施加到襯底或者施加到襯底附近的電極的電壓偏置來(lái)在等離子體氣氛中進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，按與關(guān)于圖10D所描述的各向異性蝕刻相似的方式執(zhí)行各向異性蝕刻的施加。在一些其它實(shí)施方式中，取決于用于形成孔徑層的材料的類(lèi)型，可以使孔徑層圖案化，并且使用其它技術(shù)來(lái)蝕刻。當(dāng)施加蝕刻時(shí)，在EAL 1541的與通過(guò)光遮擋層1503形成的孔徑1505對(duì)齊的部分中形成孔徑層孔徑1542。

形成顯示裝置1500的過(guò)程以模具1599的去除(階段1410)而完成。如圖10I中所示，結(jié)果包括支撐下方快門(mén)組件之上的EAL 1541的固定器1525，下方快門(mén)組件包括也由固定器1525支撐的快門(mén)1528。由結(jié)構(gòu)材料層1516的部分形成固定器1525，并且在上述圖案化階段之后，孔徑層材料1540被留下。

在一些實(shí)施方式中，使用標(biāo)準(zhǔn)MEMS脫模方法去除模具，例如，所述標(biāo)準(zhǔn)MEMS脫模方法包括將模具暴露于氧等離子體、濕化學(xué)蝕刻或者汽相蝕刻。然而，隨著用于形成模具的犧牲層的數(shù)目增大以創(chuàng)建EAL，去除犧牲材料會(huì)成為挑戰(zhàn)，因?yàn)榭赡苡写罅坎牧闲枰蝗コ?。此外，EAL的添加顯著阻斷了脫模劑對(duì)材料的直接接觸。結(jié)果，脫模過(guò)程可能需要較長(zhǎng)時(shí)間。盡管大多數(shù)(如果并非全部)被選擇用于最終顯示組件的結(jié)構(gòu)材料被選擇為脫模劑的抑制劑，但過(guò)長(zhǎng)時(shí)間暴露于這種抑制劑仍可能導(dǎo)致對(duì)各種材料的損壞。于是，在一些其它實(shí)施方式中，可以采用多種替代的脫模技術(shù)，以下將進(jìn)一步描述其中的一些技術(shù)。

在一些實(shí)施方式中，通過(guò)形成通過(guò)EAL的蝕刻孔來(lái)解決去除犧牲材料的挑戰(zhàn)。蝕刻孔增大了脫模劑與下方犧牲材料的接觸?？梢栽谖挥贓AL的光遮擋區(qū)域之外的面積中形成蝕刻孔。在一些實(shí)施方式中，蝕刻孔的尺寸足夠大，以允許流體(例如液體、氣體、或者等離子體)蝕刻劑去除形成模具的犧牲材料，同時(shí)保持足夠小，使其不會(huì)不利地影響光學(xué)性能。

在一些其它實(shí)施方式中，使用能夠通過(guò)從固體到氣體的升華進(jìn)行分解，而無(wú)需使用化學(xué)蝕刻劑的犧牲材料。在一些這種實(shí)施方式中，可以通過(guò)烘烤顯示裝置的使用模具形成的部分來(lái)升華犧牲材料。在一些實(shí)施方式中，犧牲材料可以由降冰片烯或降冰片烯衍生物構(gòu)成或者包括降冰片烯或降冰片烯衍生物。在犧牲模具中采用降冰片烯或降冰片烯衍生物的一些這種實(shí)施方式中，可以在大約400℃范圍內(nèi)的溫度下將顯示裝置的包括快門(mén)組件的部分、EAL以及它們的支撐模具烘烤大約1小時(shí)。在一些其它實(shí)施方式中，犧牲材料可以由在大約500℃以下的溫度下升華的任何其它犧牲材料構(gòu)成或者可以包括所述其它犧牲材料，例如聚碳酸酯，其可以在大約200-300℃的溫度下(在存在酸的情況下，在較低溫度下)分解。

在一些其它實(shí)施方式中，采用多相脫模過(guò)程。例如，在一些這種實(shí)施方式中，多相脫模過(guò)程包括液體蝕刻，然后是干法等離子體蝕刻。總之，盡管顯示裝置的結(jié)構(gòu)和電氣部件被選擇為耐受用于完成脫模過(guò)程的蝕刻劑，但過(guò)長(zhǎng)時(shí)間暴露于某些蝕刻劑(特別是干法等離子體蝕刻劑)仍可能損壞這種部件。因此，期望限制顯示裝置暴露于干法等離子體蝕刻的時(shí)間。然而，當(dāng)對(duì)顯示裝置完全脫模時(shí)，液體蝕刻劑沒(méi)那么有效。采用多相脫模過(guò)程有效地解決了這兩個(gè)問(wèn)題。首先，液體蝕刻劑去除了通過(guò)孔徑層孔徑和EAL中形成的任何蝕刻孔可直接接觸的模具的部分，從而在模具材料中的EAL下方創(chuàng)建了空腔。此后，施加干法等離子體蝕刻?？涨坏淖畛跣纬稍龃罅烁煞ǖ入x子體蝕刻可以與其相互作用的表面積，加快了脫模過(guò)程，從而限制了顯示裝置暴露于等離子體的時(shí)間的量。

如本文中所描述的，與基于快門(mén)的光調(diào)制器的形成相結(jié)合地執(zhí)行制造過(guò)程1400。在一些其它實(shí)施方式中，可以利用其它類(lèi)型的顯示元件(包括諸如OLED等光發(fā)射器或其它光調(diào)制器)的形成來(lái)執(zhí)行制造EAL的過(guò)程。

圖11A示出了并入了密封EAL的示例性顯示裝置1600的剖面圖。顯示裝置1600與圖10I中所示的顯示裝置1500大體上相似，即，顯示裝置1600也包括含有支撐下方快門(mén)1528之上的EAL 1630的固定器1640，下方快門(mén)1528也由固定器1640支撐。然而，顯示裝置1600不同于圖10I中所示的顯示裝置1500之處在于，EAL 1630包括由結(jié)構(gòu)材料1656密封的聚合物材料1652層。在一些實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)材料1656可以為金屬。通過(guò)用結(jié)構(gòu)材料1656密封聚合物材料1652，EAL 1630能夠在結(jié)構(gòu)上回彈外部力。這樣，EAL 1630可以用作保護(hù)下方快門(mén)組件的屏障。在遭受超常濫用的產(chǎn)品(例如，面向兒童、建筑業(yè)、以及軍事、或者抗震裝備的其他用戶(hù)的設(shè)備)中，這種附加的彈力是期望的。

圖11B-11D示出了圖11A中所示的示例性顯示裝置1600的構(gòu)造階段的剖面圖。用于形成并入了密封EAL的顯示裝置1600的制造過(guò)程開(kāi)始于按與關(guān)于圖9和10A-10I所描述的方式相類(lèi)似的方式形成快門(mén)組件和EAL。在如以上關(guān)于圖9以及圖10G和10H中所示的過(guò)程1400的階段1408所描述地沉積了孔徑層材料1540并使孔徑層材料1540圖案化之后，形成密封EAL的過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，在EAL 1541頂部沉積聚合物材料1652，如圖11B中所示。然后使沉積的聚合物材料1652圖案化，以形成與形成在孔徑層材料1540中的孔徑1542對(duì)齊的開(kāi)口1654。將開(kāi)口1654制作得足夠?qū)?，以暴露下方孔徑層材?540的圍繞孔徑1542的部分。圖11C中示出了該過(guò)程階段的結(jié)果。

形成EAL的過(guò)程進(jìn)行，在圖案化的聚合物材料1652頂部沉積第二層孔徑層材料1656并使第二層孔徑層材料1656圖案化，如圖11D中所示。第二層孔徑層材料1656可以是與第一孔徑層材料1540相同的材料，或者其可以是適合于密封聚合物材料1652的一些其它結(jié)構(gòu)材料。在一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)施加各向異性蝕刻使第二層孔徑層材料1656圖案化。如圖11D中所示，聚合物材料1652仍然由第二層孔徑材料1656密封。

形成EAL和快門(mén)組件的過(guò)程隨著去除了由第一、第二和第三犧牲材料層1504、1508和1530形成的模具的剩余部分而完成。圖11A中示出了結(jié)果。去除犧牲材料的過(guò)程與以上關(guān)于圖10I所描述的相似。固定器1640支撐下方襯底1502之上的快門(mén)組件，并且支撐下方快門(mén)組件之上的密封孔徑層1630。

通過(guò)向EAL的表面中引入加強(qiáng)肋，能夠替代地獲得增加的EAL彈力。除了，或者取代利用聚合物層的密封的EAL，可以在EAL中包括加強(qiáng)肋。

圖12A示出了并入了有肋的EAL 1740的示例性顯示裝置1700的剖面圖。顯示裝置1700與圖10I中所示的顯示裝置1500相似，即，顯示裝置1700也包括通過(guò)多個(gè)固定器1725被支撐在襯底1702和快門(mén)1528之上的EAL 1740。然而，顯示裝置1700與顯示裝置1500的不同之處在于，EAL 1740包括用于強(qiáng)化EAL 1740的肋1744。通過(guò)在EAL 1740內(nèi)形成肋，EAL 1740可以變得在結(jié)構(gòu)上更能夠回彈外部力。這樣，EAL 1740可以用作保護(hù)顯示元件(包括快門(mén)1528)的屏障。

圖12B-12D示出了圖12A中所示的示例性顯示裝置1700的構(gòu)造階段的剖面圖。顯示裝置1700包括用于支撐多個(gè)快門(mén)1528之上的有肋的EAL 1740的固定器1725，多個(gè)快門(mén)1528也由固定器1725支撐。用于形成這種顯示裝置的制造過(guò)程開(kāi)始于按與以上關(guān)于10A-10I所描述的方式相似的方式形成快門(mén)組件和EAL。然而，在如以上關(guān)于圖10G所描述地沉積第三犧牲材料層1530并使第三犧牲材料層1530圖案化之后，形成有肋的EAL 1740的過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行沉積第四犧牲層1752，如圖12B中所示。然后，使第四犧牲層1752圖案化，以形成多個(gè)凹陷1756，其用于形成最終將在高架孔徑中形成的肋。圖12C中示出了在使第四犧牲層1752圖案化之后創(chuàng)建的模具1799的形狀。模具1799包括第一犧牲材料1504、第二犧牲材料1508、結(jié)構(gòu)材料1516的圖案化層、第三犧牲材料層1530以及第四犧牲層1752。

形成有肋的EAL 1740的過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，在模具1799的所有暴露的表面上沉積孔徑層材料層1780。當(dāng)沉積孔徑層材料層1780時(shí)，使孔徑層材料層1780圖案化，以形成用作孔徑層孔徑(或“EAL孔徑”)1742的開(kāi)口，如圖12D中所示。

形成包括有肋的EAL 1740的顯示裝置的過(guò)程隨著去除了模具1799的剩余部分，即第一、第二、第三、以及第四犧牲材料層1504、1508、1530、以及1752而完成。去除模具1799的過(guò)程與關(guān)于圖10I所描述的過(guò)程相似。圖12A中示出了得到的顯示裝置1700。

圖12E示出了并入了具有抗靜摩擦凸塊的EAL 1785的示例性顯示裝置1760的剖面圖。顯示裝置1760大體上與圖12A中所示的顯示裝置1700相似，但與EAL 1740不同之處在于，EAL 1785在其中形成EAL 1740的肋1744的區(qū)域中包括多個(gè)抗靜摩擦凸塊。

可以使用與用于制作顯示裝置1700的制作過(guò)程相似的制作過(guò)程形成抗靜摩擦凸塊。當(dāng)使孔徑層材料層1780圖案化以形成用于圖12D中所示的EAL孔徑1742的開(kāi)口時(shí)，孔徑層材料層1780也被圖案化，以去除形成肋1744的基部分1746(圖12D中所示)的孔徑層材料。剩下的是肋1744的側(cè)壁1748。側(cè)壁1748的底表面1749可以用作抗靜摩擦凸塊。通過(guò)使抗靜摩擦凸塊形成在EAL 1785的底表面，防止快門(mén)粘在EAL 1785上。

圖12F示出了另一個(gè)示例性顯示裝置1770的剖面圖。顯示裝置1770與圖12A中所示的顯示裝置1700相似，即，其包括一個(gè)有肋的EAL 1772。與顯示裝置1700相反，顯示裝置1770的有肋的EAL 1772包括從有肋的EAL 1772下方的快門(mén)組件向上延伸遠(yuǎn)離的肋1774。

用于制作有肋的EAL 1772的過(guò)程與用于制作顯示裝置1700的有肋的EAL 1740的過(guò)程相似。唯一不同的是，沉積在模具1799上的第四犧牲層1752的圖案化。在生成有肋的EAL 1740時(shí)，留下第四犧牲層1752的大部分作為模具部分，并且使凹陷1756形成在其內(nèi)，以形成用于肋1744的模具(如圖12C中所示)。相比之下，在形成EAL 1772時(shí)，去除第四犧牲層1752的大部分，留下此后在其上形成肋1774的臺(tái)面。

圖13A示出了并入了由延伸的密封間隔體1804支撐的EAL 1840的示例性顯示裝置1800的剖面圖。顯示裝置1800與圖12A中所示的顯示裝置1700相似，即，顯示裝置1800也包括被支撐在襯底1802之上并且在快門(mén)組件1803下方的EAL 1840。與顯示裝置1700相同，顯示裝置1800的EAL 1840也包括用于加固EAL的肋1874。

然而，顯示裝置1800與顯示裝置1700的不同之處在于，由延伸的密封間隔體1804將EAL 1840支撐在襯底1802之上。與固定器1725不同，延伸的密封間隔體1804由密封若干聚合物層1810的兩個(gè)結(jié)構(gòu)材料層1806和1808形成。每個(gè)結(jié)構(gòu)材料層1806和1808自身可以由諸如Si、金屬(例如Ti或Al)和/或電介質(zhì)等多個(gè)材料層形成。相比之下，圖12C中所示的顯示裝置1700的固定器1725在頂部有開(kāi)口，并且不密封任何聚合物材料。

另外，延伸的密封間隔體1804延伸到襯底之上的高度，該高度超過(guò)加強(qiáng)肋1874的高度。由于它們的超高以及它們對(duì)聚合物材料的密封，延伸的密封間隔體1804不僅可以用作用于EAL 1840的固定器，也可以用作間隔體，以防止諸如孔徑板1812等相對(duì)的襯底因EAL 1840或孔徑板1812的變形而與EAL 1840接觸?？讖桨?812可以與圖8中所示的襯底1302相似，在其上形成反射孔徑層1304，定義了多個(gè)孔徑1306。延伸的密封間隔體1804的延伸的高度確?？讖桨?812將接觸EAL 1840前面的間隔體，并且密封聚合物賦予延伸的密封間隔體1804額外的強(qiáng)度，使它們能夠承受這種接觸所施加的負(fù)荷。

此外，EAL 1840包括一個(gè)或多個(gè)脫模孔1814。(多個(gè))脫?？?814是通過(guò)形成顯示裝置1800的光路徑的圖像外面的EAL的孔。(多個(gè))脫?？?814允許脫模劑(即，用于去除在其上制作顯示裝置1800的部分的犧牲模具的蝕刻劑)通過(guò)EAL 1840，從而便于快門(mén)組件1803的脫模。脫?？卓梢越茷榇蠹s1至大約15微米跨度，例如，大約3至大約5微米跨度，并且可以圍繞EAL 1840的周邊分布。

如以上所指出的，顯示裝置1800包括在透明襯底1802上形成的快門(mén)組件1803。可以在快門(mén)組件之下的襯底1802上形成包括多個(gè)電互連件、晶體管、電容器、以及其它電子部件的控制矩陣。圖13A示出了兩個(gè)互連件1813和若干接觸焊盤(pán)1815，它們將控制矩陣耦合到快門(mén)組件1803。

圖13B-13K示出了圖13A中所示的示例性顯示裝置1800的構(gòu)造階段的剖面圖。圖13B示出了顯示裝置1800的構(gòu)造的第一階段的剖面圖。在該階段，已經(jīng)在襯底1802上形成了控制矩陣。像這樣，圖13A示出了圖13A中所示的兩個(gè)互連件1813以及四個(gè)接觸焊盤(pán)1815?？梢酝ㄟ^(guò)在襯底1802的表面之上沉積諸如Al的導(dǎo)體來(lái)形成互連件，此后使Al圖案化，以產(chǎn)生互連件層。在一些實(shí)施方式中，通過(guò)以一個(gè)在另一個(gè)之上的方式沉積的多個(gè)導(dǎo)體層形成互連件。例如，可以由Al層和一層或多層Ti、Mo、氮化鈦(TiNx)、氮化鉬(MoNx)、Ta形成互連件。將電介質(zhì)層1817沉積在圖案化的互連件之上，將它們與后續(xù)的層電隔離。然后通過(guò)電介質(zhì)層圖案化出開(kāi)口，以允許互連件形成與隨后在期望位置沉積的結(jié)構(gòu)的電連接。由沉積在圖像化的電介質(zhì)層之上的ITO層形成接觸焊盤(pán)，并且ITO層的部分與通過(guò)開(kāi)口暴露的Al層接觸。在一些實(shí)施方式中，替代地由Ti、Mo、MoNx、TiNx、Ta或其它導(dǎo)體中的一種或多種導(dǎo)體的單層或多層形成接觸焊盤(pán)。然后使ITO圖案化以留下接觸焊盤(pán)1815。

圖13C示出了制造圖13A中所示的顯示裝置1800的第二階段的剖面圖。圖13示出了第一模具層1819的沉積和光圖案化的結(jié)果?？梢杂梢陨纤枋龅娜魏螤奚牧闲纬傻谝荒＞邔?819。在一些實(shí)施方式中，犧牲材料可以是或者可以包括光敏樹(shù)脂，以允許直接對(duì)第一模具層1819進(jìn)行光圖案化。使第一模具層1819圖案化，以在接觸焊盤(pán)1815之上制作開(kāi)口，以使快門(mén)組件1803的下部分和延伸的密封間隔體1804能夠形成為與接觸焊盤(pán)1815電接觸。在圖案化之后，使第一模具層的剩余部分固化。

圖13D示出了制造顯示裝置1800的下一個(gè)階段的剖面圖。在圖13D中所示的階段中，已經(jīng)在圖案化的第一模具層1819之上沉積了第二模具層1821。已經(jīng)使第二模具層圖案化以形成用于固定器的包括在快門(mén)組件1803中的部分、快門(mén)組件激勵(lì)器、以及快門(mén)組件快門(mén)的模具。第二模具層1821可以由與用于形成第一模具層1819的材料相同的材料形成或者可以包括該材料，并且可以按相似的方式使第二模具層1821圖案化。

圖13E示出了顯示裝置1800的制造的另一個(gè)階段。圖13E示出了在第一和第二模具層1819和1821之上沉積第一結(jié)構(gòu)材料層1806的結(jié)果。圖13E中所示的第一結(jié)構(gòu)材料層1806包括以一個(gè)在另一個(gè)上的方式沉積的三個(gè)材料層，即Si、Ti和SiNx。在一些其它實(shí)施方式中，取代Si、Ti和SiNx，可以使用適合于在結(jié)構(gòu)材料層中使用的以上所描述的任何其它材料。在一些實(shí)施方式中，例如但并不局限于，由SiNx/Al/SiNx、SiO2/Al/SiO2、SiNx/Ti/SiNx、SiNx/Ti/Al/SiNx、AlOx/Al/AlOx、或AlOx/Ti/AlOx形成第一結(jié)構(gòu)材料層1806。

在沉積之后，蝕刻第一結(jié)構(gòu)材料層1806，以定義快門(mén)組件1803的部件和延伸的密封間隔體1804的下部分1823?？梢愿鶕?jù)以上關(guān)于圖9中所示的方法1400的階段1404所描述的執(zhí)行蝕刻?？梢苑侄鄠€(gè)階段執(zhí)行蝕刻。例如，在第一階段中，定義快門(mén)組件1803的總體結(jié)構(gòu)。在接下來(lái)的蝕刻階段中，從激勵(lì)器蝕刻掉SiNx和Ti層的部分，并且從延伸的密封間隔體1804的下部分1823的外邊緣蝕刻掉SiNx層的部分。從激勵(lì)器去除電介質(zhì)和金屬層使激勵(lì)器光束變細(xì)并且更加順從，從而降低了激勵(lì)所需的電壓。從延伸的密封間隔體1804的下部分1823的外邊緣去除材料便于下部分1823的剩余部分與下部分1823頂部的第二層結(jié)構(gòu)材料層1810(其將形成延伸的密封間隔體1804的上部分1829以及EAL 1840)之間的電導(dǎo)通。

在使第一結(jié)構(gòu)材料層1806圖案化之后，將第三模具層1831沉積在得到的結(jié)構(gòu)之上，然后使其圖案化。圖13F中示出了這些步驟的結(jié)果。此后，沉積第四和第五模具層1833和1835并使它們圖案化，如圖13G和13H中所示。將第三和第四模具層1831和1833的在圖案化過(guò)程之后剩余的部分用作EAL 1840的模具。第三和第四模具層1831和1833的附加部分仍被密封在延伸的密封間隔體1804內(nèi)。在圖案化之后，將第五模具層1835的剩余部分定位在位于延伸的密封間隔體1804的下部分1823頂上的剩余模具層材料疊置體的頂部。在沉積了第二結(jié)構(gòu)材料層1808并使其圖案化以形成延伸的密封間隔體1804的上部分1829和EAL 1840(如圖13I和13J中所示)之后，第五模具層1835的保留部分用于將延伸的密封間隔體1804的頂部提高至襯底1802之上的超過(guò)EAL肋1874的高度的高度。與第一結(jié)構(gòu)材料層1806一樣，可以由Si、Ti和SiNx或者以上被標(biāo)識(shí)為適合于結(jié)構(gòu)材料層的任何其它材料的其中之一或組合來(lái)形成第二結(jié)構(gòu)材料層1808。

在使第二結(jié)構(gòu)材料層1808圖案化之后，如圖13J中所示，通過(guò)去除第一至第五模具層1819、1821、1831、1833和1835的剩余部分來(lái)對(duì)快門(mén)組件1803和EAL 1840進(jìn)行脫模。如以上所描述的，通過(guò)EAL 1840蝕刻的脫?？?814便于脫模過(guò)程。盡管去除了剩余模具材料中的大部分，來(lái)自第三、第四和第五模具層的密封在延伸的密封間隔體1804的下部分1823與上部分1829之間的模具材料被留在間隔體內(nèi)，從而向它們提供了附加的強(qiáng)度和彈力。在完成脫模過(guò)程之后，例如使用ALD、CVD、或PECVD工藝將鈍化層1837沉積在顯示裝置的所有暴露的表面之上。圖13K中示出了結(jié)果。接下來(lái)，將襯底1802結(jié)合到孔徑板1812，從而產(chǎn)生圖13A中所示的顯示裝置1800。

圖14A示出了包括延伸的密封間隔體1904的另一個(gè)示例性顯示裝置1900的剖面圖。顯示裝置1900與顯示裝置1800相似，除了圖14中所示的延伸的密封間隔體1904用作EAL 1940的固定器、快門(mén)組件固定器、以及用于防止孔徑板1906與EAL 1940接觸的固定器。與圖13A中所示的延伸的密封間隔體1804一樣，由兩個(gè)結(jié)構(gòu)材料層1908和1910形成圖14A中所示的延伸的密封間隔體1904，結(jié)構(gòu)材料層1908和1910密封在形成顯示裝置1900時(shí)使用的若干聚合物模具材料層1912、1914和1916。盡管為了清晰地說(shuō)明而將兩個(gè)結(jié)構(gòu)材料層層1908和1910描述為整體的層，如以上針對(duì)圖13A中所示的第一和第二結(jié)構(gòu)材料層1806和1808所描述的，但也可以由從以上所闡述的適合于這種層的材料中的任何材料選擇的兩個(gè)或更多結(jié)構(gòu)材料(包括半導(dǎo)體、金屬、和/或電介質(zhì))層形成兩個(gè)結(jié)構(gòu)材料層1908和1910。

圖14B和14C示出了圖14A中所示的示例性顯示裝置1900的制造的兩個(gè)階段。圖14B示出了在使第一結(jié)構(gòu)材料層1908圖案化之后的顯示裝置1900的制造階段。圖案化的第一結(jié)構(gòu)材料層1908形成快門(mén)組件1918，其包括兩個(gè)激勵(lì)器1920、快門(mén)1922、以及固定器1924組，圖14B中示出了兩個(gè)固定器。圖14B中所示的兩個(gè)固定器1924也將用作延伸的密封間隔體1904的下部分。使用兩個(gè)圖案化的模具材料層1926和1928作為模具來(lái)制作快門(mén)組件。

圖14C示出了顯示裝置1900的制造的緊接在脫模階段之前的稍后階段。如圖14C中所示，再沉積三個(gè)模具材料層1912、1914和1916并使它們圖案化，以形成用于EAL 1940的模具，并且用作延伸的密封間隔體1904的內(nèi)核。已經(jīng)沉積了第二結(jié)構(gòu)材料層1910并使其圖案化，從而形成了EAL 1940并封住了延伸的密封間隔體1904。然后通過(guò)脫模過(guò)程去除剩余的暴露的模具材料，此后涂敷鈍化層，并且在其上形成快門(mén)組件1918、延伸的密封間隔體1904、以及EAL 1940的襯底1902耦合到相對(duì)的孔徑板1930。

圖15示出了制作顯示裝置的示例性過(guò)程2000的流程圖。例如，可以根據(jù)過(guò)程2000制作圖13A和14A中所示的顯示裝置1800和1900。過(guò)程2000包括在第一結(jié)構(gòu)材料層之外的襯底上制作間隔體的下部分和顯示元件(階段2002)。關(guān)于圖13C-13F并在14B中示出并討論了這種制作過(guò)程的示例。過(guò)程2000還包括在制作的間隔體的下部分和顯示元件之上沉積至少一個(gè)模具材料層(階段2004)。關(guān)于圖13F-13H并在圖14C中示出并討論了過(guò)程階段2004的示例。然后使至少一個(gè)沉積的模具材料層圖案化(階段2006)，也如圖13F-13H和14C中所示出并討論的。然后在至少一個(gè)模具材料層之上沉積第二結(jié)構(gòu)材料層(階段2008)，如圖13I和14C中所示。過(guò)程2000還包括使第二結(jié)構(gòu)材料層圖案化，以形成間隔體的上部分和EAL，間隔體在襯底之上的高度大于EAL的高度，并且密封至少一個(gè)模具材料層的部分(階段2010)。關(guān)于圖13J和14C示出并討論了該處理階段的示例。

圖16A-16B是圖示了包括多個(gè)顯示元件的示例性顯示設(shè)備40的系統(tǒng)框圖。例如，顯示設(shè)備40可以是智能電話(huà)、蜂窩或移動(dòng)電話(huà)。然而，顯示設(shè)備40的相同部件或其微小變型也是對(duì)各種類(lèi)型的顯示設(shè)備(例如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、平板電腦、e-閱讀器、手持設(shè)備以及便攜式媒體設(shè)備)的說(shuō)明。

顯示設(shè)備40包括外殼41、顯示器30、天線(xiàn)43、揚(yáng)聲器45、輸入設(shè)備48以及麥克風(fēng)46?？梢杂砂ㄗ⑸渲颇：驼婵粘尚蔚亩喾N制造工藝中的任一種形成外殼41。另外，可以由多種材料中的任一種形成外殼41，所述材料包括但不局限于：塑料、金屬、玻璃、橡膠以及陶瓷、或者它們的組合。外殼41可以包括可拆卸部分(未示出)，其可以與不同顏色、或包含不同標(biāo)識(shí)語(yǔ)、圖片、或標(biāo)志的其它可拆卸部分互換。

顯示器30可以是多種顯示器中的任一種，包括雙穩(wěn)態(tài)或者模擬顯示器，如本文所描述的。顯示器30還能夠包括：平板顯示器，例如等離子體、場(chǎng)致發(fā)光(EL)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、超扭轉(zhuǎn)向列液晶顯示器(STN LCD)、或者薄膜晶體管(TFT)LCD；或者非平板顯示器，例如陰極射線(xiàn)管(CRT)或者其它顯像管設(shè)備。

圖16B示意性地圖示了顯示設(shè)備40的部件。顯示設(shè)備40包括外殼41，并且可以包括至少部分地包圍在其中的附加的部件。例如，顯示設(shè)備40包括網(wǎng)絡(luò)接口27，其包括耦合到收發(fā)器47的天線(xiàn)43。網(wǎng)絡(luò)接口27可以是能夠顯示在顯示設(shè)備40上的圖像數(shù)據(jù)的源。因此，網(wǎng)絡(luò)接口27是圖像源模塊的一個(gè)示例，而處理器21和輸入設(shè)備48也可以用作圖像源模塊。收發(fā)器47連接到處理器21，處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可以被配置為調(diào)節(jié)信號(hào)(例如，過(guò)濾或以其它方式操縱信號(hào))。調(diào)節(jié)硬件52可以連接到揚(yáng)聲器45和麥克風(fēng)46。處理器21也可以連接到輸入設(shè)備48和驅(qū)動(dòng)器控制器29。驅(qū)動(dòng)器控制器29可以耦合到幀緩沖器28并且耦合到陣列驅(qū)動(dòng)器22，陣列驅(qū)動(dòng)器22又可以耦合到顯示器陣列30。顯示設(shè)備40中的一個(gè)或多個(gè)元件，包括圖16A中未特別示出的元件，能夠用作存儲(chǔ)器設(shè)備，并且能夠與處理器21通信。在一些實(shí)施方式中，電源50可以向特定顯示設(shè)備40設(shè)計(jì)中的大體上所有元件提供功率。

網(wǎng)絡(luò)接口27包括天線(xiàn)43和收發(fā)器47，使得顯示設(shè)備40能夠與網(wǎng)絡(luò)上的一各或多個(gè)設(shè)備通信。網(wǎng)絡(luò)接口27也可以具有一些處理能力，以例如減輕處理器21的數(shù)據(jù)處理要求。天線(xiàn)43可以發(fā)射和接收信號(hào)。在一些實(shí)施方式中，天線(xiàn)43根據(jù)IEEE 16.11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 16.11(a)、(b)、或(g))、或者IEEE 801.11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 801.11a、b、g、n)、以及它們的進(jìn)一步的實(shí)施方式來(lái)發(fā)射和接收RF信號(hào)。在一些其它實(shí)施方式中，天線(xiàn)43根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射和接收RF信號(hào)。在蜂窩電話(huà)的情況下，可以將天線(xiàn)43設(shè)計(jì)為接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、陸地集群無(wú)線(xiàn)電(TETRA)、寬帶-CDMA(W-CDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分組接入(HSPA)、高速下行分組接入(HSDPA)、高速上行分組接入(HSUPA)、演進(jìn)的高速分組接入(HSPA+)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、AMPS、或者用于在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)(例如，利用3G、4G或5G技術(shù)的系統(tǒng))內(nèi)通信的其它已知信號(hào)。收發(fā)器47可以預(yù)處理從天線(xiàn)43接收的信號(hào)，以使它們能夠?yàn)樘幚砥?1接收，并且能夠由處理器21進(jìn)一步操縱。收發(fā)器47也可以處理從處理器21接收的信號(hào)，使得能夠經(jīng)由天線(xiàn)43從顯示設(shè)備40發(fā)射該信號(hào)。

在一些實(shí)施方式中，可以由接收器取代收發(fā)器47。另外，在一些實(shí)施方式中，可以由圖像源取代網(wǎng)絡(luò)接口27，圖像源可以存儲(chǔ)或生成要發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。處理器21可以控制顯示設(shè)備40的總體操作。處理器21從網(wǎng)絡(luò)接口27或者圖像源接收數(shù)據(jù)，例如壓縮的圖像數(shù)據(jù)，并且將所述數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或者易于被處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可以將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器控制器29或者幀緩沖器28，以進(jìn)行存儲(chǔ)。通常，原始數(shù)據(jù)指的是標(biāo)識(shí)圖像內(nèi)的每個(gè)位置處的圖像特性的信息。例如，這種圖像特性可以包括顏色、飽和度以及灰度級(jí)。

處理器21可以包括用于控制顯示設(shè)備40的操作的微控制器、CPU、或者邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件52可以包括用于向揚(yáng)聲器45發(fā)射信號(hào)以及從麥克風(fēng)46接收信號(hào)的放大器和濾波器。調(diào)節(jié)硬件52可以是顯示設(shè)備40內(nèi)的分立的部件，或者可以被并入處理器21或其它部件內(nèi)。

驅(qū)動(dòng)器控制器29可以直接從處理器21或者從幀緩沖器28獲取由處理器21生成的原始圖像數(shù)據(jù)，并且可以針對(duì)去往陣列驅(qū)動(dòng)器22的高速傳輸來(lái)適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交紙D像數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器控制器29可以將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成具有柵格狀格式的數(shù)據(jù)流，使其具有適合于跨越顯示陣列30掃描的時(shí)間次序。然后驅(qū)動(dòng)器控制器29將格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器22。盡管諸如LCD控制器的驅(qū)動(dòng)器控制器29通常作為獨(dú)立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián)，但實(shí)際上這種控制器可以以多種方式實(shí)施。例如，可以將控制器作為硬件嵌入處理器21、作為軟件嵌入處理器21、或者以硬件形式完全與陣列驅(qū)動(dòng)器22集成。

陣列驅(qū)動(dòng)器22可以從驅(qū)動(dòng)器控制器29接收格式化的信息，并且能夠?qū)⒁曨l數(shù)據(jù)重新格式化成并行的波形組，可以將所述波形組每秒多次施加到來(lái)自顯示器的顯示元件的x-y矩陣的數(shù)百、有時(shí)數(shù)千(或者更多)個(gè)引線(xiàn)。在一些實(shí)施方式中，陣列驅(qū)動(dòng)器22、以及顯示陣列30為顯示模塊的一部分。在一些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22、以及顯示陣列30為顯示模塊的一部分。

在一些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22、以及顯示陣列30適合于本文所描述的任何類(lèi)型的顯示器。例如，驅(qū)動(dòng)器控制器29可以是常規(guī)顯示控制器或者雙穩(wěn)態(tài)顯示控制器(例如，以上關(guān)于圖1B所描述的控制器134)。另外，陣列驅(qū)動(dòng)器22可以是常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或者雙穩(wěn)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)器。此外，顯示陣列30可以是常規(guī)顯示陣列或者雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列。在一些實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)器控制器29可以與陣列驅(qū)動(dòng)器22集成。這種實(shí)施方式對(duì)高度集成的系統(tǒng)，例如，移動(dòng)電話(huà)、便攜式電子設(shè)備、手表或者小面積顯示器可能是有用的。

在一些實(shí)施方式中，例如，輸入設(shè)備48可以被配置為允許用戶(hù)控制顯示設(shè)備40的操作。輸入設(shè)備48可以包括小鍵盤(pán)(例如QWERTY鍵盤(pán)或者電話(huà)小鍵盤(pán))、按鈕、開(kāi)關(guān)、搖桿、觸敏屏幕、與顯示陣列30集成的觸敏屏幕、或者壓敏或熱敏膜。麥克風(fēng)46可以被配置作為顯示設(shè)備40的輸入設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，可以使用通過(guò)麥克風(fēng)46的語(yǔ)音命令來(lái)控制顯示設(shè)備40的操作。

電源50可以包括多種能量存儲(chǔ)設(shè)備。例如，電源50可以是可再充電電池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實(shí)施方式中，例如，可以使用來(lái)自墻壁插座或者光伏設(shè)備或陣列的功率對(duì)可再充電電池進(jìn)行充電。替代地，可以對(duì)可再充電電池進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電。電源50也可以是可再生能量源、電容器、或者包括塑料太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能電池涂料的太陽(yáng)能電池。電源50也可以被配置為從墻壁插座接收功率。

在一些實(shí)施方式中，控制可編程性存在于驅(qū)動(dòng)器控制器29中，其可以位于電子顯示系統(tǒng)中的若干地方。在一些其它實(shí)施方式中，控制可編程性存在于陣列驅(qū)動(dòng)器22中?？梢圆捎萌魏螖?shù)量的硬件和/或軟件部件并且采用各種構(gòu)造來(lái)實(shí)施以上所描述的最優(yōu)化。

如本文使用的，提及項(xiàng)目列表“的至少其中之一”指的是這些項(xiàng)目(包括單個(gè)成員)的任何組合。例如，“a、b或c的至少其中之一”旨在覆蓋a、b、c、a-b、a-c、b-c、以及a-b-c。

可以將結(jié)合本文所公開(kāi)的實(shí)施方式所描述的各種說(shuō)明性的邏輯、邏輯塊、模塊、電路以及算法過(guò)程實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或者兩者的組合。已經(jīng)就功能性在總體上描述了、并且在以上所描述的各種說(shuō)明性的部件、塊、模塊、電路以及過(guò)程中說(shuō)明了硬件和軟件的可互換性。這種功能被實(shí)施成硬件還是軟件取決于施加到總體系統(tǒng)的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束。

用于實(shí)施結(jié)合本文中公開(kāi)的方面所描述的各種說(shuō)明性的邏輯、邏輯塊、模塊和電路的硬件和數(shù)據(jù)處理裝置可以用如下裝置來(lái)實(shí)施來(lái)或執(zhí)行：通用單或多芯片處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或者被設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文中描述的功能的其它可編程邏輯設(shè)備、分立的門(mén)或晶體管邏輯、分立的硬件部件、或它們的任何組合。通用處理器可以是微處理器、或者任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以被實(shí)施為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器、多個(gè)微處理器、與DPS內(nèi)核結(jié)合的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或者任何其它這種構(gòu)造的組合。在一些實(shí)施方式中，可以通過(guò)專(zhuān)用于給定功能的電路來(lái)執(zhí)行特定過(guò)程和方法。

在一個(gè)或多個(gè)方面中，可以采用硬件、數(shù)字電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件(包括本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的結(jié)構(gòu))以及它們的結(jié)構(gòu)上的等價(jià)物、或者采用它們的任何組合來(lái)實(shí)施所描述的功能。本說(shuō)明書(shū)中所描述的主題的實(shí)施方式也可以被實(shí)施為一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序，即在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼的、由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或者控制數(shù)據(jù)處理裝置的操作的計(jì)算機(jī)程序指令的一個(gè)或多個(gè)模塊。

對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容中描述的實(shí)施方式的各種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，并且本文中定義的一般原理可以應(yīng)用于其它實(shí)施方式而不背離本公開(kāi)內(nèi)容的精神或范圍。因此，權(quán)利要求不旨在對(duì)本文中描述的實(shí)施方式進(jìn)行限制，而是給予它們與本公開(kāi)內(nèi)容、本文所公開(kāi)的原理以及新穎特征一致的最寬范圍。

另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易領(lǐng)會(huì)，有時(shí)術(shù)語(yǔ)“上面”和“下面”用于便于對(duì)圖的描述，并且指示與適當(dāng)取向的頁(yè)上的圖的取向?qū)?yīng)的相對(duì)位置，并且可以不反映所實(shí)施的任何設(shè)備的恰當(dāng)取向。

在獨(dú)立實(shí)施方式的背景下，也可以在單個(gè)實(shí)施方式中以組合形式實(shí)施本說(shuō)明書(shū)中描述的某些特征。相反，也可以在多個(gè)實(shí)施方式中獨(dú)立地或者采用任何合適的子組合的形式來(lái)實(shí)施在單個(gè)實(shí)施方式的背景下描述的各種特征。另外，盡管上文可以將特征描述為以某些組合的形式起作用，并且甚至最初據(jù)此要求保護(hù)這些特征，但是在一些情況下，可以從組合中刪除要求保護(hù)的組合中的一個(gè)或多個(gè)特征，并且要求保護(hù)的組合可以導(dǎo)向子組合或者子組合的變型。

相類(lèi)似，盡管在圖中以特定次序示出各操作，這不應(yīng)被理解為要求按所描述的特定次序或者按順序次序執(zhí)行這種操作，或者要求執(zhí)行所有圖示的操作以達(dá)到期望的結(jié)果。另外，附圖可以按流程圖的形式示意性地描繪一個(gè)或多個(gè)示例性過(guò)程。然而，也可以將未示出的其它操作并入示意性圖示的示例性過(guò)程中。例如，可以在所圖示的任何操作之前、之后、同時(shí)、或者在它們之間執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)附加的操作。在某些情況下，多任務(wù)和并行處理可能是有利的。此外，不應(yīng)該將以上所描述的實(shí)施方式中的各種系統(tǒng)部件的分開(kāi)理解為在所有實(shí)施方式中要求這種分開(kāi)，并且應(yīng)該理解，通?？梢詫⑺枋龅某绦虿考拖到y(tǒng)一起集成在單個(gè)軟件產(chǎn)品中或者封裝到多個(gè)軟件產(chǎn)品中。另外，其它實(shí)施方式也處于以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。在一些情況下，權(quán)利要求中列舉的動(dòng)作可以按不同次序執(zhí)行，并且仍然獲得期望的結(jié)果。