TW201502576A - 合併平面外運動限制特徵之快門總成 - Google Patents
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Abstract
本發明提供用於在光調變器操作期間限制平面外運動之系統及裝置。在一態樣中,一裝置包含一光調變器,該光調變器具有支撐於一光阻斷層上方之一導電可移動光阻斷組件。該光調變器包含一靜電致動器,該靜電致動器具有經組態以使該光阻斷組件相對於經形成穿過該光阻斷層之一光圈橫向移動之一驅動電極。該光調變器進一步包含一長形電極,該長形電極與該驅動電極分離且與該可移動光阻斷組件電隔離。該長形電極與該可移動光阻斷組件行進之一路徑並排延伸達該路徑之實質上整個長度。
Description
本專利申請案主張2013年7月2日申請且讓渡給其受讓人並藉此以引用的方式明確併入本文中之標題為「SHUTTER ASSEMBLIES INCORPORATING OUT-OF-PLANE MOTION RESTRICTION FEATURES」之美國實用申請案第13/933,962號之優先權。
本發明係關於顯示器,且特定言之係關於用於顯示器之快門總成。
已證明基於機電系統(EMS)快門之顯示元件有效地調變顯示器中之光。然而,在一些實施方案中,在此等顯示元件中之快門展現移出其等所要運動平面之一傾向。此平面外運動可導致快門接觸顯示器之其他表面。歸因於靜摩擦,此接觸可導致對快門或黏著至其他表面之快門之損害。
本發明之系統、方法及器件各具有若干發明態樣,該若干發明態樣之單單一者不單獨作為本文中揭示之所要屬性。
在本發明中描述之標的物之一發明態樣可實施於包含一光調變器之一裝置中,該光調變器具有支撐於一光阻斷層上方之一導電可移
動光阻斷組件。該光調變器亦包含一靜電致動器,該靜電致動器具有經組態以使該光阻斷組件相對於經形成穿過該光阻斷層之一光圈橫向移動之一驅動電極。該光調變器進一步包含一長形電極,該長形電極與該驅動電極分離且與該可移動光阻斷組件電隔離。該長形電極與該可移動光阻斷組件行進之一路徑並排延伸達該路徑之實質上整個長度。
在一些實施方案中,在該光調變器之操作期間,該長形電極係維持在相對於該可移動光阻斷組件之一電位差。在一些實施方案中,該長形電極經組態以貫穿該長形電極之整個長度提供一電壓。
在一些實施方案中,該可移動光阻斷組件耦合至形成該靜電致動器之一部分之一懸臂樑。在一些實施方案中,該長形電極經彎曲,使得該長形電極與該可移動光阻斷組件之間的距離沿著該可移動光阻斷組件行進之該路徑保持實質上恆定。在一些實施方案中,該可移動光阻斷組件行進之該路徑實質上係一直線。
在一些實施方案中,該長形電極定位於該可移動光阻斷組件之一側旁。該光調變器進一步包含定位於該可移動光阻斷組件相對於該長形電極之一相對側上之一第二長形電極。在一些實施方案中,該光調變器與一相鄰光調變器共用該長形電極。在一些實施方案中,該長形電極平行於該光阻斷組件行進之該路徑而延伸。
在一些實施方案中,該裝置包含:一顯示器;一處理器,其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。在一些實施方案中,該裝置包含經組態以將至少一信號發送至該顯示器之一驅動器電路且該處理器進一步經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。在一些實施方案中,該裝置包含經組態以將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組。在一些此等實施方案中,該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器之至少一者。
在一些實施方案中,該裝置包含經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器之一輸入器件。在一些實施方案中,該等光調變器包含機電系統(EMS)光調變器。在一些實施方案中,該裝置包含:一第一基板,其經組態以支撐該等光調變器之一陣列;及一第二基板,其與該第一基板分離。
在本發明中描述之標的物之另一發明態樣可實施於包含一光調變器之一裝置中,該光調變器具有支撐於一光阻斷層上方之一導電可移動光阻斷組件。該光調變器亦包含一靜電致動器,該靜電致動器具有用於使該光阻斷組件相對於經形成穿過該光阻斷層之一光圈橫向移動之一驅動構件。該光調變器進一步包含用於限制該光阻斷組件以防移動遠離其所要行進路徑之一平面維持構件。該平面維持構件與該驅動構件分離。該平面維持構件與該可移動光阻斷組件行進之一路徑並排延伸達該路徑之實質上整個長度。
在一些實施方案中,在該光調變器之操作期間,該平面維持構件係維持在相對於該可移動光阻斷組件之一電位差。在一些實施方案中,該平面維持構件經組態以貫穿該平面維持構件之整個長度提供一電壓。
在一些實施方案中,該可移動光阻斷組件耦合至形成該靜電致動器之一部分之一懸臂樑。在一些實施方案中,該平面維持構件經彎曲,使得該平面維持構件與該可移動光阻斷組件之間的距離沿著該可移動光阻斷組件行進之該路徑保持實質上恆定。
在一些實施方案中,該長形電極定位於該可移動光阻斷組件之一側旁。該光調變器進一步包含定位於該可移動光阻斷組件相對於該長形電極之一相對側上之一第二長形電極。
在隨附圖式及下文描述中陳述本說明書中描述之標的物之一或多個實施方案之細節。儘管主要依據基於EMS之顯示器描述發明內容
中提供之實例,但在本文中提供之概念亦可應用至其他類型之顯示器(諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場傳輸顯示器)以及其他非顯示器EMS器件,諸如EMS麥克風、感測器及光學開關。從描述、圖式及申請專利範圍將明白其他特徵、態樣及優點。應注意,下列圖式之相對尺寸可不按比例繪製。
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示器/顯示陣列
40‧‧‧顯示器件
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入器件
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
100‧‧‧直視基於微機電系統(MEMS)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/影像狀態
105‧‧‧燈
106‧‧‧像素
108‧‧‧快門
109‧‧‧光圈
110‧‧‧寫入啟用互連件/掃描線互連件
112‧‧‧資料互連件
114‧‧‧共同互連件
120‧‧‧主機器件
122‧‧‧主機處理器
124‧‧‧環境感測器
126‧‧‧使用者輸入模組
128‧‧‧顯示裝置
130‧‧‧掃描驅動器
132‧‧‧資料驅動器
134‧‧‧控制器/數位控制器電路
138‧‧‧共同驅動器
140‧‧‧燈
142‧‧‧燈
144‧‧‧燈
146‧‧‧燈
148‧‧‧燈驅動器
200‧‧‧快門總成
200a‧‧‧快門總成
200b‧‧‧快門總成
200c‧‧‧快門總成
200d‧‧‧快門總成
206‧‧‧光圈
210‧‧‧快門
212‧‧‧快門之一端
214‧‧‧快門之另一端
220‧‧‧快門敞開致動器/主要致動器/第一靜電致動器
222‧‧‧第一負載電極
224‧‧‧第一驅動電極
226‧‧‧負載錨
228‧‧‧驅動錨
250‧‧‧快門閉合致動器/主要致動器/第二靜電致動器
252‧‧‧第二負載電極
254‧‧‧第二驅動電極
256‧‧‧第二負載錨
258‧‧‧第二驅動錨
260‧‧‧輔助靜電致動器/輔助致動器
262‧‧‧長形樑電極/輔助電極
284‧‧‧側向力
286‧‧‧向量分量
300‧‧‧控制矩陣
306‧‧‧掃描線互連件
308a‧‧‧快門敞開資料互連件
308b‧‧‧快門閉合資料互連件
310a‧‧‧電晶體
310b‧‧‧電晶體
312a‧‧‧電容器
312b‧‧‧電容器
330‧‧‧輔助致動器電極互連件
400‧‧‧快門總成
410‧‧‧快門
422‧‧‧負載電極
452‧‧‧負載電極
462‧‧‧長形電極
464a‧‧‧錨
464b‧‧‧錨
470‧‧‧距離
500a‧‧‧快門總成
500b‧‧‧快門總成
500c‧‧‧快門總成
500d‧‧‧快門總成
510‧‧‧快門
522‧‧‧負載電極
552‧‧‧負載電極
562‧‧‧長形電極
600‧‧‧快門總成
610‧‧‧快門
660‧‧‧第一輔助致動器
662‧‧‧第一長形電極/長形樑電極
670‧‧‧第二輔助致動器
672‧‧‧第二長形樑電極
700‧‧‧快門總成
706‧‧‧光圈
710‧‧‧快門/快門總成
722‧‧‧懸臂樑
724‧‧‧第一驅動電極
754‧‧‧第二驅動電極
762‧‧‧彎曲長形電極
782‧‧‧行進路徑
802‧‧‧下伏基板
803‧‧‧光阻斷層
804‧‧‧第一犧牲材料
806‧‧‧第二犧牲材料
808‧‧‧凹槽
810‧‧‧凹槽
812‧‧‧結構材料
820‧‧‧快門
822‧‧‧長形電極
824‧‧‧第二長形電極
899‧‧‧模具
V1‧‧‧致動電壓
V2‧‧‧致動電壓
VDC‧‧‧致動電壓
VDO‧‧‧致動電壓
VPM‧‧‧平面維持電壓
VWE‧‧‧寫入啟用電壓
圖1A展示一直視基於微機電系統(MEMS)之顯示裝置之一例示性示意圖。
圖1B展示一主機器件之一例示性方塊圖。
圖2A至圖2C展示一例示性快門總成之平面視圖。
圖2D及圖2E展示在圖2A至圖2C中展示之快門總成之例示性橫截面視圖。
圖3展示一例示性控制矩陣之一示意圖。
圖4至圖7展示一例示性快門總成之平面視圖。
圖8A至圖8E展示一例示性顯示裝置之建構階段之例示性橫截面視圖。
圖9A及圖9B展示圖解說明包含一組顯示元件之一顯示器件之例示性系統方塊圖。
在各種圖式中,類似參考數字及符號指示類似元件。
下列描述係關於用於描述本發明之發明態樣之目的之某些實施方案。然而,一般技術者將容易辨識,可以許多不同方式應用本文中之教示。所描述之實施方案可在可經組態以顯示無論係動態(諸如視訊)或靜態(諸如靜止影像)及無論係文字、圖形或圖像之一影像之任何器件、裝置或系統中實施。更特定言之,預期所描述之實施方案可包含於多種電子器件中或與多種電子器件相關聯,該等電子器件諸如
(但不限於):行動電話、啟用多媒體網際網路之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、掌上型或可攜式電腦、小筆電、筆記型電腦、智慧型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放器(諸如MP3播放器)、攝錄影機、遊戲主控台、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如,電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包含里程表及速度計顯示器等)、駕駛艙控制器件及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(諸如一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子相冊、電子廣告牌或標誌牌、投影機、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡帶錄影機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、可攜式記憶體晶片、洗衣器、乾衣器、洗衣器/乾衣器、停車計時器、包裝(諸如在包含微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)以及非EMS應用中)、美學結構(諸如一件珠寶或衣物上之影像顯示器)及多種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、加速度計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、消費型電子器件之慣性組件、消費型電子器件產品之部件、變容二極體、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程序及電子測試設備。因此,該等教示不旨在限於僅在圖式中描繪之實施方案,而是如一般技術者將容易明白般具有廣泛適用性。
快門總成可併入輔助靜電致動器以有助於將其等快門之位置維持在一所要平面內。即,一快門總成可包含經組態以使一快門在一平面內該快門之光調變狀態之間移動之一或多個主要致動器。另外,快門總成可具有經組態以有助於維持快門之平面內位置之一額外靜電致動器。輔助靜電致動器可包含快門作為一電極。與快門之行進方向並
排延伸之一長形導電樑可用作另一電極。在一些實施方案中,長形導電樑可平行於快門之行進方向而延伸。在一些實施方案中,長形導電樑可平行於快門之行進方向而沿著快門之行進路徑延伸。在一些實施方案中,長形導電樑可定位在約快門之高度處。在一些實施方案中,跨快門及長形電極施加一電位差。若快門開始移出其所要運動平面,則由電位差賦予之靜電力將快門牽拉回至所要運動平面中。在一些實施方案中,快門總成可包含兩個長形導電樑,其等定位成平行於快門之行進方向而與快門之相對側並排。在一些實施方案中,鄰近快門總成可藉由一對長形導電樑分離,該等長形導電樑之各者經組態以限制一各自快門移動遠離快門之所要運動平面。
在一些實施方案中,快門總成可包含藉由用作一負載電極之一懸臂樑支撐於一對應光圈上方之一快門。在一些實施方案中,懸臂樑形成控制快門之移動之一主要快門敞開致動器及一主要快門閉合致動器之一組件。經組態以使快門沿著一運動平面可旋轉地移動之驅動電極定位於懸臂樑之任一側上。快門藉由懸臂樑支撐且具有一彎曲行進路徑。在一些實施方案中,快門總成包含定位成與快門之一彎曲端並排之一彎曲長形電極。在一些實施方案中,長形電極放棄具有一曲率,而代替性地,其形成為切向於快門之行進路徑之約中部之一筆直樑。筆直樑可對快門賦予一類似恢復力。
可實施在本發明中描述之標的物之特定實施方案以實現下列潛在優點之一或多者。特定言之,包含輔助靜電致動器之快門總成可藉由限制快門在其運動平面外之移動而將其等快門之位置實質上維持在一所要平面內。藉由限制一快門移出其預期運動平面,減輕快門與其他表面接觸之風險,因此避免此接觸可引起之損害及/或故障。此改良快門及快門所併入之顯示器之可靠性。再者,藉由將快門之位置實質上維持在一所要平面內,快門及支撐快門之負載電極更佳地與相對
驅動電極對準,從而導致負載電極與對應驅動電極之間的較強靜電力。此導致更佳效能。輔助靜電致動器亦可阻止其他寄生電壓或場影響快門之移動。在一些實施方案中,藉由使用一抗反射或光吸收材料塗佈輔助靜電致動器之一或多個表面,輔助靜電致動器可用於吸收自圍繞快門之區域洩漏之光。另外,輔助靜電致動器亦可用於吸收自快門洩漏出之光。再者,輔助靜電致動器亦可在可潛在地將快門擊出其所要平面之操作期間使快門維持於其所要平面中。此等操作之實例可包含顯示裝置之一流體填充操作。
圖1A展示一直視基於微機電系統(MEMS)之顯示裝置100之一示意圖。顯示裝置100包含配置成列及行之複數個光調變器102a至102d(一般而言光調變器102)。在顯示裝置100中,光調變器102a及102d處於敞開狀態,從而允許光通過。光調變器102b及102c處於閉合狀態,從而阻礙光通過。藉由選擇性地設定光調變器102a至102d之狀態,可利用顯示裝置100以在由一燈或若干燈105照明之情況下形成一背光顯示器之一影像104。在另一實施方案中,裝置100可藉由反射源自裝置前面之周圍光形成一影像。在另一實施方案中,裝置100可藉由反射來自定位於顯示器前面之一燈或若干燈之光(即,藉由使用一前光)形成一影像。
在一些實施方案中,每一光調變器102對應於影像104中之一像素106。在一些其他實施方案中,顯示裝置100可利用複數個光調變器以形成影像104中之一像素106。舉例而言,顯示裝置100可包含三個色彩特定光調變器102。藉由選擇性地敞開對應於一特定像素106之色彩特定光調變器102之一或多者,顯示裝置100可產生影像104中之一彩色像素106。在另一實例中,顯示裝置100包含每像素106兩個或兩個以上光調變器102以提供一影像104中之照度位準。關於一影像,一像素對應於由影像之解析度定義之最小圖像元素。關於顯示裝置100
之結構組件,術語像素係指用以調變形成影像之一單一像素之光之組合機械及電組件。
顯示裝置100係一直視顯示器,此乃因其可不包含通常在投影應用中發現之成像光學器件。在一投影顯示器中,將形成於顯示裝置之表面上之影像投影至一螢幕上或至一壁上。顯示裝置實質上小於所投影之影像。在一直視顯示器中,使用者藉由直接觀看顯示裝置而看見影像,顯示裝置含有光調變器及(視情況)用於增強顯示器上所見之亮度及/或對比度之一背光或前光。
直視顯示器可在一透射或反射模式中操作。在一透射顯示器中,光調變器過濾或選擇性地阻斷源自定位於顯示器後方之一燈或若干燈之光。來自燈之光視情況注入至一光導或背光中,使得可均勻地照明每一像素。透射直視顯示器通常建構於透明或玻璃基板上以促進一夾層總成配置,其中含有光調變器之一基板直接定位於背光之頂部上。
每一光調變器102可包含一快門108及一光圈109。在一些實施方案中,快門108可為一快門總成之部分。為照明影像104中之一像素106,快門108經定位使得其允許光穿過光圈109朝向一觀看者。為使一像素106保持未照亮,快門108經定位使得其阻礙光穿過光圈109。光圈109由經圖案化穿過每一光調變器102中之一反射或光吸收材料之一開口界定。
顯示裝置亦包含連接至基板及光調變器以控制快門之移動之一控制矩陣。控制矩陣包含一系列電互連件(例如,互連件110、112及114),包含每列像素至少一寫入啟用互連件110(亦稱為一掃描線互連件)、針對各行像素之一資料互連件112及將一共同電壓提供至所有像素或至少提供至來自顯示裝置100中之多行及多列之像素之一共同互連件114。回應於施加一適當電壓(寫入啟用電壓,VWE),針對給定列
之像素之寫入啟用互連件110準備該列中之像素以接受新的快門移動指令。資料互連件112以資料電壓脈衝之形式傳達新的移動指令。在一些實施方案中,施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成快門之一靜電移動。在一些其他實施方案中,資料電壓脈衝控制開關(例如,電晶體或其他非線性電路元件),該等開關控制量值通常高於資料電壓之單獨致動電壓至光調變器102之施加。接著,施加此等致動電壓導致快門108之靜電驅動移動。
圖1B展示一主機器件120(即,行動電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器等)之一方塊圖之一實例。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(亦稱為寫入啟用電壓源)、複數個資料驅動器132(亦稱為資料電壓源)、一控制器134、共同驅動器138、燈140至146及燈驅動器148。掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至掃描線互連件110。資料驅動器132將資料電壓施加至資料互連件112。
在顯示裝置之一些實施方案中,尤其在以類比方式導出影像104之照度位準之情況下,資料驅動器132經組態以將類比資料電壓提供至光調變器。在類比操作中,光調變器102經設計使得在透過資料互連件112施加一系列中間電壓時,導致快門108中之一系列中間敞開狀態及因此影像104中之一系列中間照明狀態或照度位準。在其他情況中,資料驅動器132經組態以僅將縮減組之2、3或4數位電壓位準施加至資料互連件112。此等電壓位準經設計以依數位方式設定快門108之各者之一敞開狀態、一閉合狀態或其他離散狀態。
掃描驅動器130及資料驅動器132連接至一數位控制器電路134(亦稱為控制器134)。控制器以一幾乎串列方式發送按藉由列及影像
圖框分組之在一些實施方案中可預定之序列組織之資料至資料驅動器132。資料驅動器132可包含串列轉並列資料轉換器、位準移位且對於一些應用,其包含數位轉類比電壓轉換器。
顯示裝置視情況包含一組共同驅動器138,亦稱為共同電壓源。在一些實施方案中,共同驅動器138例如藉由將電壓供應至一系列共同互連件114而將一DC共同電位提供至光調變器之陣列內之所有光調變器。在一些其他實施方案中,共同驅動器138遵循來自控制器134之命令將電壓脈衝(例如,能夠驅動及/或起始陣列之多個列及行中之所有光調變器之同時致動之全域致動脈衝)或信號發出至光調變器之陣列。
可藉由控制器134令用於不同顯示功能之驅動器(例如,掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)之各者在時間上同步。來自控制器之時序命令經由燈驅動器148、像素陣列內之特定列之寫入啟用及定序、來自資料驅動器132之電壓輸出及提供光調變器致動之電壓輸出而協調紅色燈、綠色燈及藍色燈及白色燈(分別為140、142、144及146)之照明。
控制器134判定定序或定址方案,快門108之各者可藉由該定序或定址方案重設為適合一新影像104之照明位準。可按週期性時間間隔設定新影像104。例如,對於視訊顯示器,按自10赫茲(Hz)至300赫茲之範圍內之頻率再新彩色影像104或視訊圖框。在一些實施方案中,一影像圖框至陣列之設定與燈140、142、144及146之照明同步,使得使用一系列交替色彩(諸如紅色、綠色及藍色)照明交替影像圖框。每一各自色彩之影像圖框係稱為一色彩子圖框。在此方法(稱為場色序方法)中,若色彩子圖框按超過20Hz之頻率交替,則人腦將把交替圖框影像平均化為對具有一廣泛且連續色彩範圍之一影像之感知。在一些替代實施方案中,可在顯示裝置100中採用具有原色之四
個或四個以上燈,採用除紅色、綠色及藍色以外之原色。
在一些實施方案中,若顯示裝置100經設計用於快門108在敞開狀態與閉合狀態之間進行數位切換,則控制器134藉由分時灰階之方法形成一影像,如先前所描述。在一些其他實施方案中,顯示裝置100可透過每像素使用多個快門108提供灰階。
在一些實施方案中,藉由該控制器134憑藉亦稱為掃描線之個別列之一循序定址將用於一影像狀態104之資料載入至調變器陣列。對於該序列中之各列或掃描線,掃描驅動器130將一寫入啟用電壓施加至該陣列之該列之寫入啟用互連件110,且隨後資料驅動器132針對選定列中之各行施加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該陣列中之所有列載入資料。在一些實施方案中,用於資料載入之選定列之序列呈線性,自該陣列中之頂部行進至底部。在一些其他實施方案中,選定列之序列經偽隨機化,以便最小化視覺假影。又,在一些其他實施方案中,藉由區塊組織定序,其中對於一區塊,例如藉由僅依序定址該陣列之每第五列而將影像狀態104之僅某一分率之資料載入至該陣列。
在一些實施方案中,用於將影像資料載入至該陣列之程序在時間上與致動快門108之程序分離。在此等實施方案中,調變器陣列可包含用於陣列中之各像素之資料記憶體元件,且控制矩陣可包含用於攜載來自共同驅動器138之觸發信號以根據儲存於記憶體元件中之資料起始快門108之同時致動之一全域致動互連件。
在替代實施方案中,像素陣列及控制像素之控制矩陣可配置成除矩形列及行以外之組態。舉例而言,像素可配置成六邊形陣列或曲線列及行。一般言之,如在本文中所使用,術語掃描線應係指共用一寫入啟用互連件之任何複數個像素。
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可為用於控制一可攜式電子器件之一通用或專用處理器。關於包含於主機器件120內之顯示裝置128,主機處理器122輸出影像資料以及關於主機之額外資料。此資訊可包含:來自環境感測器之資料,諸如周圍光或溫度;關於主機之資訊,包含(例如)主機之一操作模式或主機之電源中所剩餘之電量;關於影像資料之內容之資訊;關於影像資料類型之資訊;及/或用於顯示裝置在選擇一成像模式中使用之指令。
一快門總成可併入主要靜電致動器以使一快門在其光調變狀態之間移動。另外,快門總成可具有一輔助靜電致動器,該輔助靜電致動器經組態以將快門可靠地保持於其所要運動平面內。即,輔助靜電致動器經組態以限制快門移出其所要運動平面過遠。快門用作輔助靜電致動器之電極之一者。與快門之行進方向並排延伸之一長形導電樑用作另一電極。在一些實施方案中,長形導電樑可平行於快門之行進方向延伸。長形導電樑定位在約快門之高度處。跨快門及長形電極施加一電位差。此藉由賦予引起快門與所要運動平面保持對準之一靜電引力而限制快門移出其所要運動平面。
圖2A至圖2C展示一例示性快門總成200之平面視圖。圖2A展示在一鬆弛或未致動狀態中之快門總成200。圖2B展示在一完全光透射狀態或敞開狀態中之快門總成200。圖2C展示在一光阻斷狀態或閉合狀態中之快門總成200。
參考圖2A至圖2C,快門總成200包含藉由兩個主要靜電致動器(一快門敞開致動器220及一快門閉合致動器250)沿著一軸驅動之一快門210。軸(沿著該軸驅動快門)實質上平行於一下伏光阻斷層(一光圈206經形成穿過該下伏光阻斷層)之一平面。換言之,實質上相對於經形成穿過一光阻斷層之一下伏光圈206橫向驅動快門。藉由一快門敞開致動器220及一快門閉合致動器250之部分將快門210支撐於光圈206
上方。除主要靜電致動器以外,快門總成200亦包含經組態以有助於維持快門之平面內位置之一輔助靜電致動器260。輔助靜電致動器260包含用作一第一電極之快門210及定位於快門210之行進路徑旁且平行於快門210之行進路徑之一長形樑電極262(其充當一相對電極)。
快門敞開致動器220經組態以使快門210移動朝向完全光透射狀態,其中快門210並未與對應光圈206之任何部分重疊。快門敞開致動器220包含耦合至快門210之一端212之一第一負載電極222。第一負載電極222藉由一負載錨226支撐。快門敞開致動器220亦包含定位成接近第一負載電極222之一第一驅動電極224。第一驅動電極224藉由一驅動錨228支撐。
快門敞開致動器220經組態以將快門210移動至一敞開或完全光透射狀態。負載電極222係柔性的且經組態以朝向驅動電極224變形。另外,驅動電極224係柔性的且經組態以朝向負載電極222變形。在將一足夠大致動電壓施加至驅動電極224時,負載電極222及驅動電極224朝向彼此變形。隨著負載電極222朝向驅動電極224變形,負載電極222引起快門210移動朝向驅動電極224且遠離對應光圈206(光可透射穿過該對應光圈206)。在負載電極222完全變形使得驅動電極224及負載電極222完全接合時,快門210之部分未與對應光圈206重疊。因此,快門210未阻斷穿過光圈206之光。在圖2B中展示快門總成之此狀態。
快門閉合致動器250實質上類似於快門敞開致動器220。然而,與快門敞開致動器220相反,快門閉合致動器250經組態以使快門210移動朝向一閉合或光阻斷狀態,其中快門210與對應光圈206完全重疊。快門閉合致動器250包含耦合至快門210之另一端214之第二負載電極252。第二負載電極252藉由一第二負載錨256支撐。快門閉合致動器250亦包含定位成接近第二負載電極252之一第二驅動電極254。
第二驅動電極254藉由一第二驅動錨258支撐。
快門閉合致動器250經組態以將快門210移動至一光阻斷或閉合狀態。第二負載電極252係柔性的且經組態以在將一足夠大致動電壓施加至第二驅動電極254時朝向第二驅動電極254變形。隨著第二負載電極252朝向第二驅動電極254變形,第二負載電極252引起快門210移動朝向第二驅動電極254。在第二負載電極252完全變形使得第二驅動電極254及第二負載電極252完全接合時,快門210與對應光圈206重疊使得快門210實質上阻斷穿過光圈206之所有光。在圖2C中展示快門總成之此狀態。
如上文所描述,輔助靜電致動器260經組態以限制快門移出其所要運動平面。輔助靜電致動器260包含快門210及與快門210之行進路徑並排之長形樑電極262。在一些實施方案中,長形樑電極262定位於平行於快門210之行進路徑之快門210之一邊緣旁。在一些實施方案中,長形樑電極經定位使得長形樑電極處於相同於快門210之高度。在一些實施方案中,長形樑電極262實質上沿著快門210在其兩個致動狀態之間行進之路徑之整個長度延伸。因而,長形樑電極262之長度具有大於或實質上等於快門210與長形樑電極262相對之側之長度及快門在敞開狀態與閉合狀態之間行進之距離之總和之一長度。
在一些實施方案中,鑒於用以形成快門210及長形樑電極262之圖案化程序之限制,長形樑電極262經間隔儘可能靠近快門210,藉此減少需應用於長形樑電極262以將快門210有效地維持於其所要運動平面內之電壓。舉例而言,在一些實施方案中,長形樑電極262與快門210之側隔開約1微米與約10微米之間,諸如約2微米與約5微米之間。
在一些實施方案中,恰在致動主要致動器220或250之任一者之前、同時或之後致動輔助靜電致動器260。在一些實施方案中,除了適應極性反轉方案(其等可經實施以降低電荷累積在包含於快門總成
200中之致動器之各種電極上之可能性)以外,亦恆定地施加電位差。在一些實施方案中,為致動輔助致動器260,將一相對小電壓(例如,在約1V與約10V之間,諸如在約3V與約5V之間)施加至長形樑電極262。在一些其他實施方案中,施加其他電壓位準。選定之特定電壓係基於快門總成200提供足夠力以使快門維持於所要運動平面內而不賦予足夠大以將快門移出其預期行進路徑或減慢其致動之一力(在一些實施方案中,其可垂直於快門之行進路徑)之特定機械性質。在一些實施方案中,第一靜電致動器220及第二靜電致動器250二者以及輔助靜電致動器260可電連接至一單一電壓源。在一些此等實施方案中,可利用一或多個電組件(諸如二極體、開關、電阻器等等)以將適當電壓提供至致動器之各者。在一些實施方案中,一或多個電組件(諸如二極體)可放置於快門210與輔助致動器260之間以提供足以使快門維持於其所要運動平面內之一電位差。在一些實施方案中,第一靜電致動器220及第二靜電致動器250以及輔助靜電致動器260之一或多者可電連接至相異電壓源。
圖2B展示在完全光透射狀態中之快門總成200。在此狀態中,第一驅動電極224與第一負載電極222靜電接合。藉由將一致動電壓V1施加至第一驅動電極224,產生驅動電極224與第一負載電極222之間的一靜電力。靜電力吸引第一負載電極222朝向第一驅動電極224,從而引起第一負載電極222朝向第一驅動電極224變形。負載電極222之變形引起快門210(其耦合至第一負載電極222)移動更靠近第一驅動電極224,使得快門210從對應光圈206偏移且不再與對應光圈206之任何部分重疊。因而,快門總成200允許穿過對應光圈206之光亦經過快門200。在一些實施方案中,第一驅動電極224亦用作第一負載電極222之一機械止擋,藉此界定快門210之行進範圍之一端。
圖2C展示在非光透射狀態或閉合狀態中之快門總成200。為達成
此狀態,將一致動電壓V2施加至第二驅動電極254。藉由將致動電壓V2施加至第二驅動電極254,產生第二驅動電極254與第二負載電極252之間的一靜電力。靜電力吸引第二負載電極252朝向第二驅動電極254,從而引起第二負載電極252朝向第二驅動電極254變形。第二負載電極252之變形引起快門210(其耦合至第二負載電極252)移動更靠近第二驅動電極254,使得快門210與對應光圈206完全重疊。因而,快門總成200實質上阻斷穿過對應光圈206之所有光。在一些實施方案中,第二驅動電極254亦用作第二負載電極252之一機械止擋,藉此界定快門210之行進範圍之一端。
在一些實施方案中,V1及V2實質上相等。在一些其他實施方案中,V1及V2可彼此不同。取決於快門總成200之組態及機械性質,V1及V2之各者在約10V至約50V之範圍內。
圖2D及圖2E係在圖2A至圖2C中展示之快門總成200之橫截面視圖。圖2D展示在一平面內位置中之快門總成200。圖2E展示在一平面外位置中之快門總成200。
如在圖2D中展示,長形樑電極262定位於約相同於快門210之高度處。在快門210處於其所要運動平面內時,長形樑電極262對快門210賦予一側向力284。為限制快門朝向長形樑電極262之移動,長形樑電極262上之電壓保持相對低,例如,在約5V與約25V之間,諸如在約15V與約20V之間。在一些實施方案中,長形樑電極262上之電壓小於施加至第一主要靜電致動器220及第二主要靜電致動器250之致動電壓。
當快門210開始移出其所要平面時,如在圖2E中展示,快門210與長形樑電極262之間的靜電場產生作用於快門210之一靜電力284。靜電力284包含在與快門之離開運動平面之位移相反之一方向上法向於快門之運動平面之一向量分量286。靜電力284有助於使快門210恢
復至其所要運動平面。
圖3展示一例示性控制矩陣300之一示意圖。控制矩陣300適合於控制包含輔助致動器之快門總成(類似於在圖2A至圖2E中展示之快門總成200)之一陣列。控制矩陣300亦可適合於控制除一快門敞開致動器及一快門閉合致動器以外亦包含一單側致動器之其他快門總成,例如,下文分別展示在圖4、圖5及圖7中之快門總成400、500及700。在圖3中展示包含快門總成200a至200d之快門總成之陣列之一部分。然而,僅為簡化解釋,在本文中按照快門總成200a描述控制矩陣300之態樣。
對於快門總成200之每一列,控制矩陣300包含一掃描線互連件306。對於快門總成200之每一行,控制矩陣300包含兩個資料互連件(一快門敞開資料互連件308a及一快門閉合資料互連件308b)及一輔助致動器電極互連件330。資料互連件308a及308b攜載致動快門總成200所需之電壓,且因此擔當提供資料以及一致動電壓兩者至一快門總成之雙重角色。因此,資料互連件308a及308b可視為資料互連件及致動互連件兩者。
每一資料互連件308a及308b耦合至一對應電晶體310a或310b及一電容器312a或312b。沿著快門總成200之一列之所有電晶體310a及310b之閘極耦合至對應於該列之掃描線互連件306。對於該列中之一給定快門總成200,電晶體310a之汲極耦合至快門敞開資料互連件308a且電晶體310b之汲極耦合至快門閉合資料互連件308b。電晶體310a之源極並聯耦合至電容器312a及快門敞開致動器220之驅動電極224。電晶體310b之源極並聯耦合至電容器312b及快門閉合致動器250之驅動電極254。快門敞開致動器220及快門閉合致動器250之負載電極222及252耦合至接地。
每一輔助致動器電極互連件330攜載限制快門210移出其所要運
動平面所需之一平面維持電壓VPM。輔助致動器電極互連件330耦合至屬於快門總成之陣列之一特定行之快門總成200之輔助電極262。在一些實施方案中,始終將平面維持電壓VPM提供至該陣列之輔助致動器電極互連件330。在一些實施方案中,可貫穿快門在狀態之間行進之整個時間長度提供平面維持電壓VPM。在一些實施方案中,可在引起快門移動之時施加平面維持電壓VPM。舉例而言,可僅在致動電壓被施加至快門敞開致動器220或快門閉合致動器250時將平面維持電壓VPM提供至輔助致動器電極互連件330。在一些實施方案中,平面維持電壓VPM可在約5V至25V(諸如約15V至約20V)之範圍內。
在操作中,控制矩陣300一次一列地定址及致動快門總成200之每一列。特定言之,在一列定址及致動循環開始時,將一寫入啟用電壓VWE施加至一對應掃描線互連件306,從而開啟與該掃描線互連件306相關聯之列中之每一快門總成之電晶體310a及310b。接著,取決於載入至控制矩陣中之影像資料將致動電壓選擇性地施加至快門總成200之每一行之資料互連件308a及308b,藉此致動接收致動電壓之致動器。對於快門敞開致動器220及快門閉合致動器250,取決於快門總成200之特定組態,致動電壓(VDO或VDC)可在約10V至50V之範圍內,諸如在約15V與約40V之間。如上文所描述,平面維持電壓VPM係施加至輔助電極262且足夠大以對快門210施加實質上防止快門移出其運動平面之一力。
在快門210進入其等所要狀態之後,控制矩陣300自掃描線互連件306移除電壓,且針對快門總成200之下一列再次開始循環。
控制矩陣300僅為可用於控制快門總成200之控制矩陣之一類型之一實例。一般技術者將容易地暸解,可搭配快門總成200採用廣泛多種控制矩陣。此等控制矩陣可併入與一組較高電壓致動互連件分離之相對低電壓資料互連件以及耦合至一顯示器之多個列及多個行中之
快門總成之額外共同互連件。快門總成亦可包含鎖存器或其他交叉耦合電路以每像素使用僅一單一資料互連件來控制快門總成之狀態。
圖4係一對例示性快門總成400之一平面視圖。快門總成400之各者實質上類似於圖2A至圖2E中展示之快門總成200。但是,與快門總成200相反,每一快門總成400包含與一相鄰快門總成共用之一長形電極462。長形電極462在一對錨464之兩側之間延伸,使得每一快門410具有與其邊緣之一者相距約一相等距離470之長形電極462之一部分。
如在圖4中展示,相鄰快門總成400之定向相對於彼此反轉或為鏡像。因此,在一些實施方案(諸如在圖4中展示之實施方案)中,快門總成400之負載電極422及452之各者在快門410更靠近長形電極462之部分處耦合至其等各自快門410。
圖5係複數個例示性快門總成500a至500d(通常稱為快門總成500)之一平面視圖。快門總成500之各者實質上類似於圖4中展示之快門總成400。但是,與快門總成400相反,快門總成500之負載電極522及552之各者在快門510較遠離長形電極562之部分處耦合至其等各自快門510。此快門佈局及在圖4中展示之快門佈局皆提供鄰近快門總成400及500之共同穩定性。其等亦允許相鄰快門總成400及500更容易地共用特定互連件,諸如一共同輔助致動器電極互連件。
圖6係另一例示性快門總成600之一平面視圖。快門總成600實質上類似於圖2A至圖2E、圖4及圖5中展示之快門總成200、400及500。除第一輔助致動器660以外,快門總成600亦包含一第二輔助致動器670。第二輔助致動器670產生額外恢復力以使快門610保持於其所要運動平面中。第二輔助致動器670包含快門610(其用作第一電極)及一第二長形樑電極672(其用作一相對電極)。第二長形樑電極672定位於快門610旁且平行於快門610且在快門610與一第一長形電極662相對之一側上。在一些實施方案中,第二長形樑電極672經定位使得第二長
形樑電極672處於相同於快門610之高度。在一些實施方案中,第二長形樑電極672實質上沿著快門610在其兩個致動狀態之間行進之路徑之整個長度延伸。因而,第二長形樑電極672之長度具有大於或實質上等於快門610與長形樑電極662相對之側之長度及快門在敞開狀態與閉合狀態之間行進之最大距離之總和之一長度。
在一些實施方案中,鑒於用以形成快門610及第二長形樑電極672之圖案化程序之限制,第二長形樑電極672經間隔儘可能靠近快門610,藉此減少需應用於長形樑電極672以使快門610有效地維持於其所要運動平面內之電壓。舉例而言,在一些實施方案中,長形樑電極672與快門610之側隔開約1微米與約10微米之間,諸如約2微米與約5微米之間。藉由使用兩個長形樑電極662及672,藉由長形樑電極之一者之任何側向牽拉可藉由快門與另一長形樑電極之間的靜電力偏移。另外,使用兩個電極662及672降低快門朝向長形樑電極之一者傾斜之可能性。
圖7係另一快門總成700之一平面視圖。快門總成700包含藉由兩個靜電致動器(一快門敞開致動器720及一快門閉合致動器750)圍繞一軸驅動之一快門710。快門710藉由一懸臂樑722(其用作一負載電極)支撐於一對應光圈706上方。在一些實施方案中,懸臂樑722形成控制快門710之移動之主要致動器720及750二者之一組件。快門敞開致動器720包含一第一驅動電極724及懸臂樑722,而快門閉合致動器750包含一第二驅動電極754及相同懸臂樑722。驅動電極724及754定位於懸臂樑722之任一側上。
快門710藉由懸臂樑722支撐且具有一彎曲行進路徑782。因而,快門總成700包含一彎曲長形電極762以形成經組態以使快門710保持於其所要運動平面內之一輔助致動器760之一部分。類似於長形電極262、462及562,長形電極762定位於一光阻斷層上方約快門710之一
高度處,在快門之移動路徑旁且平行於快門之移動路徑。長形電極762具有一曲率,該曲率實質上匹配快門710之行進路徑之曲率使得長形電極762沿著該路徑保持在與快門710相距約一恆定距離處。此有助於在快門710上維持一實質上恆定恢復力而無關於其沿著行進路徑之位置。在一些其他實施方案中,長形電極762放棄具有一曲率。代替性地,長形電極762形成為切向於快門之行進路徑之約中部之一筆直樑。筆直樑可對快門710賦予一類似恢復力。
圖8A至圖8E展示一例示性顯示裝置之建構階段之橫截面視圖。此程序產生形成於一基板上且包含一輔助致動器之一基於快門之顯示裝置,該輔助致動器包含經定位與一快門之行進路徑並排之一長形電極。在圖8A至圖8E中展示一程序中,顯示裝置形成於由一犧牲材料製成之一模具上。
參考圖8A至圖8E,如在圖8A中展示,用於形成一顯示裝置之程序開始於在一基板之頂部上形成一第一模具部分。藉由在形成於一下伏基板802上之一光阻斷層803之頂部上沈積及圖案化一第一犧牲材料804而形成第一模具部分。犧牲材料804之第一層可為或可包含聚醯亞胺、聚醯胺、含氟聚合物、苯並環丁烯、聚苯基喹氧烯(polyphenylquinoxylene)、聚對二甲苯基、聚降冰片烯、聚乙酸乙烯脂、聚乙烯乙烯及酚樹脂或酚醛清漆樹脂或在本文中識別為適合於用作一犧牲材料之其他材料之任一者。取決於經選擇以用作為犧牲材料804之第一層之材料,可使用各種光微影技術及程序(諸如藉由直接光圖案化(對於感光犧牲材料)或透過由一光微影圖案化光阻劑形成之一遮罩進行化學或電漿蝕刻)圖案化犧牲材料804之第一層。
額外層(包含形成一顯示控制矩陣之材料層)可沈積於光阻斷層803下方及/或光阻斷層803與第一犧牲材料804之間。光阻斷層803界定複數個後光圈。界定在第一犧牲材料804中之圖案可產生凹槽,最
終將在凹槽內形成快門總成之錨。在圖8A至圖8E中展示之橫截面視圖中,凹槽或快門總成之錨皆不可見。
形成顯示裝置之程序繼續,其中形成一第二模具部分。由在由第一犧牲材料804形成之第一模具部分之頂部上沈積及圖案化一第二犧牲材料806而形成第二模具部分。第二犧牲材料806可為相同於第一犧牲材料804之類型之材料。
圖8B展示在圖案化第二犧牲材料806(包含第一模具部分及第二模具部分)之後一模具899之形狀。第二犧牲材料806經圖案化以形成最終將在其中形成快門之一肋之一凹槽808及最終將在其中形成側電極之一凹槽810。模具899亦包含具有其先前界定之凹槽之第一犧牲材料804。
形成顯示裝置之程序繼續,其中使用模具形成快門總成,如在圖8C及圖8D中展示。藉由將結構材料812沈積至模具899之曝露表面上而形成快門總成,如在圖8C中展示,接著圖案化結構材料812,從而導致在圖8D中展示之結構。結構材料812可包含一或多個層,包含機械層以及導電層。合適結構材料812包含:金屬,諸如Al、Cu、Ni、Cr、Mo、Ti、Ta、Nb、Nd或其等之合金;介電材料,諸如氧化鋁(Al2O3)、氧化矽(SiO2)、氧化鉭(Ta2O5)或氮化矽(Si3N4);或半導體材料,諸如類鑽碳、Si、Ge、GaAs、CdTe或其等之合金。在一些實施方案中,結構材料812包含材料之一堆疊。舉例而言,一導電結構材料層可沈積於兩個非導電層之間。在一些實施方案中,一非導電層沈積於兩個導電層之間。在一些實施方案中,此一「夾層」結構有助於確保在沈積之後剩餘之應力及/或由溫度變動強加之應力將不會引起結構材料812之彎曲、翹曲或其他變形。在一些實施方案中,結構材料812沈積至小於約2微米之一厚度。舉例而言,結構材料812經沈積以具有小於約1.5微米之一厚度。
在沈積之後,圖案化結構材料812(其可為如上文描述之若干材料之一複合物),如在圖8D中展示。首先,於結構材料812上沈積一光阻劑遮罩。接著圖案化光阻劑。顯影至光阻劑中之圖案經設計使得在一後續蝕刻階段之後,結構材料812仍形成一快門820及與快門820並排之長形電極822。結構材料812之蝕刻可為一各向異性蝕刻且可在具有施加至基板或接近基板之一電極之一電壓偏壓之一電漿氛圍中執行。一第二長形電極824亦在此程序中形成且可用作經形成鄰近快門820之一快門之一側電極。為簡化起見,未展示鄰近快門820之快門。
形成顯示裝置之程序完成,其中移除模具899。在圖8E中展示之結果包含與快門820並排定位於約快門820之相同高度處之長形電極822。在一些實施方案中,使用標準MEMS釋放方法論移除模具,包含(例如)將模具曝露至氧氣電漿、濕示化學蝕刻或氣相蝕刻。
圖9A及圖9B係圖解說明包含一組顯示元件之一顯示器件40之系統方塊圖。顯示器件40可為(例如)一智慧型電話、一蜂巢式或行動電話。然而,顯示器件40之相同組件或其之稍微變體亦圖解說明各種類型之顯示器件,諸如電視機、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件。
該顯示器件40包含一外殼41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。該外殼41可由各種製造程序之任一者形成,包含射出模製及真空成形。另外,外殼41可由各種材料之任一者製成,材料包含(但不限於):塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其等之一組合。該外殼41可包含可移除部分(未展示),該等可移除部分可與不同色彩或含有不同標誌、圖像或符號之其他可移除部分互換。
顯示器30可為各種顯示器之任一者,包含雙穩態或類比顯示器,如在本文中所描述。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器
(諸如電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或一非平板顯示器(諸如CRT或其他顯像管器件)。
在圖9B中示意性地圖解說明顯示器件40之組件。顯示器件40包含一外殼41且可包含至少部分圍封在該外殼41中之額外組件。舉例而言,顯示器件40包含一網路介面27,該網路介面27包含可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可為可顯示於顯示器件40上之一影像資料源。因此,網路介面27係一影像源模組之一實例,但處理器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及一陣列驅動器22,該陣列驅動器22繼而可耦合至一顯示陣列30。顯示器件40中之一或多個元件(包含未在圖9B中具體描繪之元件)可經組態以用作一記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在一些實施方案中,一電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40設計中之實質上所有組件。
網路介面27包含天線43及收發器47,使得顯示器件40可經由一網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有一些處理能力以舒解(例如)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施方案中,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及其等進一步實施方案)傳輸及接收RF信號。在一些其他實施方案中,天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在一蜂巢式電話之情況中,天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸地中繼無線電
(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用於在一無線網絡(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,使得處理器21可接收且進一步操縱該等信號。收發器42亦可處理自處理器21接收之信號,使得該等信號可經由天線43自顯示器件40傳輸。
在一些實施方案中,收發器47可由一接收器取代。另外,在一些實施方案中,網路介面27可由可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料之一影像源取代。處理器21可控制顯示器件40之整體操作。處理器21接收來自網路介面27或一影像源之資料(諸如壓縮影像資料),且將資料處理為原始影像資料或可容易地處理為原始影像資料之一格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或圖框緩衝器28以用於儲存。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、飽和度及灰階位準。
處理器21可包含用以控制顯示器件40之操作之一微控制器、CPU或邏輯單元。調節硬體52可包含用於將信號傳輸至揚聲器45及自麥克風46接收信號之放大器及過波器。調節硬體52可為顯示器件40內之離散組件或可併入處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接從處理器21或從圖框緩衝器28取得由處理器21產生之原始影像資料且可適當地重新格式化原始影像資料以使其高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施方案中,驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有一類光柵格式之一資料流,使得其具有適合跨顯示陣列30掃描之一時序。接著,驅動器控制器29將經格
式化之資訊發送至陣列驅動器22。儘管一驅動器控制器29(諸如一LCD控制器)通常係作為一獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯,但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處理器21中、作為軟體嵌入處理器21中或與陣列驅動器22完全整合於硬體中。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化之資訊且可將視訊資料重新格式化為一組平行波形,該等波形係每秒多次地施加至來自顯示器之顯示元件之x-y矩陣之數百及有時數千(或更多))引線。
在一些實施方案中,驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適合於本文中描述之任何類型之顯示器。舉例而言,驅動器控制器29可為一習知顯示控制器或一雙穩態顯示控制器。另外,陣列驅動器22可為一習知驅動器或一雙穩態顯示驅動器。再者,顯示陣列30可為一習知顯示陣列或一雙穩態顯示陣列。在一些實施方案中,驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案可用於高度整合之系統中,例如,行動電話、可攜式電子器件、手錶或小面積顯示器。
在一些實施方案中,輸入器件48可經組態以允許(例如)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包含一鍵盤(諸如一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏螢幕、與顯示陣列30整合之一觸敏螢幕或一壓敏膜或熱敏膜。麥克風46可組態為顯示器件40之一輸入器件。在一些實施方案中,透過麥克風46之語音命令可用於控制顯示器件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可為一可充電電池,諸如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用一可充電電池之實施方案中,可使用來自(例如)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力對可充電電池充電。替代性地,可充電電池可無線地充電。電源供應器50亦可為一可再生能源、一電容器或一太陽能電池
(包含一塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可經組態以自一壁式插座接收電力。
在一些實施方案中,控制可程式化性駐留於可定位於電子顯示系統中之若干位置中之驅動器控制器29中。在一些其他實施方案中,控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。可在任何數目之硬體及/或軟體組件及各種組態中實施上文描述之最佳化。
結合本文中揭示之實施方案描述之各種闡釋性邏輯、邏輯塊、模組、電路及演算法程序可實施為電子硬體、電腦軟體或二者之組合。已在功能性方面大體上描述且在上文描述之各種闡釋性組件、方塊、模組、電路及程序中圖解說明硬體及軟體之可互換性。是否在硬體或軟體中實施此功能性取決於特定應用及強加於整個系統之設計限制。
可使用以下各者實施或執行用於實施結合本文中揭示之態樣進行描述之各種闡釋性邏輯、邏輯塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置:一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特定應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其等之經設計以執行本文中描述之功能之任何組合。一通用處理器可為一微處理器或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合(例如,一DSP與一微處理器之一組合)、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器或任何其他此組態。在一些實施方案中,可藉由專用於一給定功能之電路執行特定程序及方法。
在一或多項態樣中,可將所描述之功能實施於硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體中,包含本說明書中揭示之結構及其等之結構等效物或其等之任何組合。本說明書中描述之標的物之實施方案亦可
實施為編碼於一電腦儲存媒體上以藉由資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作之一或多個電腦程式(即,電腦程式指令之一或多個模組)。
熟習此項技術者可容易地明白在本發明中描述之實施方案之各種修改,且在不脫離本發明之精神或範疇之情況下,本文中定義之一般原理亦可應用於其他實施方案。因此,申請專利範圍不旨在限於本文中展示之實施方案,但符合與本文中揭示之本發明、原理及新穎特徵一致之最廣範疇。
另外,一般技術者將容易地暸解,術語「上」及「下」有時係為易於描述圖而使用且指示對應於一適當定向頁面上之圖式定向之相對位置,且可能不反映如所實施之任何器件之適當定向。
在本說明書中於單獨實施方案之背景內容中描述之特定特徵亦可在一單一實施方案中組合實施。相反地,在一單一實施方案之背景內容中描述之各種特徵亦可在多個實施方案中單獨實施或以任何合適子組合實施。再者,儘管上文可將特徵描述為以特定組合起作用且即使最初如此主張,但在一些情況中,來自所主張組合之一或多個特徵可自組合中切除,且所主張組合可關於一子組合或一子組合之變動。
類似地,雖然在圖式中以一特定順序描繪操作,但此不應理解為要求以所展示之特定順序或循序順序執行此等操作,或執行所有圖解說明之操作以達成所要結果。此外,圖式可以一流程圖之形式示意性地描繪一或多個例示性程序。然而,未描繪之其他操作可併入示意性地圖解說明之例示性程序中。舉例而言,可在圖解說明之操作之任一者之前、之後、之同時或之間執行一或多個額外操作。在某些境況中,多重任務處理及並行處理可為有利。再者,在上文中描述之實施方案中之各種系統組件之分離不應理解為在所有實施方案中皆需要此分離,且應理解為所描述之程式組件及系統通常可一起整合於一單一
軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外,其他實施方案係在下列申請專利範圍之範疇內。在一些情況中,在申請專利範圍中敘述之動作可以一不同順序執行且仍達成所要結果。
200‧‧‧快門總成
206‧‧‧光圈
210‧‧‧快門
212‧‧‧快門之一端
214‧‧‧快門之另一端
220‧‧‧快門敞開致動器/主要致動器/第一靜電致動器
222‧‧‧第一負載電極
224‧‧‧第一驅動電極
226‧‧‧負載錨
228‧‧‧驅動錨
250‧‧‧快門閉合致動器/主要致動器/第二靜電致動器
252‧‧‧第二負載電極
254‧‧‧第二驅動電極
256‧‧‧第二負載錨
258‧‧‧第二驅動錨
260‧‧‧輔助靜電致動器/輔助致動器
262‧‧‧長形樑電極/輔助電極
Claims (20)
- 一種裝置,其包括:一光調變器,其包括:一導電光阻斷組件,其支撐於一光阻斷層上方;一靜電致動器,其具有經組態以使該光阻斷組件相對於經形成穿過該光阻斷層之一光圈橫向移動之一驅動電極;及一長形電極,其與該驅動電極分離且與該光阻斷組件電隔離,該長形電極與該光阻斷組件行進之一路徑並排延伸達該路徑之實質上整個長度。
- 如請求項1之裝置,其中在該光調變器之操作期間,該長形電極維持在相對於該光阻斷組件之一電位差。
- 如請求項1之裝置,其中該長形電極經組態以攜載跨該電極之整個長度之一電壓。
- 如請求項1之裝置,其中該光阻斷組件耦合至形成該靜電致動器之一部分之一懸臂樑。
- 如請求項4之裝置,其中該長形電極經彎曲,使得該長形電極與該光阻斷組件之間的距離沿著該光阻斷組件行進之該路徑保持實質上恆定。
- 如請求項1之裝置,其中該光阻斷組件行進之該路徑實質上係一直線。
- 如請求項1之裝置,其中該長形電極定位於該光阻斷組件之一側旁且該光調變器進一步包含定位於該光阻斷組件相對於該長形電極之一相對側上之一第二長形電極。
- 如請求項1之裝置,其中該光調變器與一相鄰光調變器共用該長形電極。
- 如請求項1之裝置,其中該長形電極平行於該光阻斷組件行進之該路徑延伸。
- 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。
- 如請求項10之裝置,其進一步包括:一驅動器電路,其經組態以將至少一信號發送至該顯示器;及其中該控制器進一步經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
- 如請求項10之裝置,其進一步包括:一影像源模組,其經組態以將該影像資料發送至該處理器,其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器之至少一者。
- 如請求項10之裝置,其進一步包括:一輸入器件,其經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器。
- 如請求項10之裝置,其中該等光調變器包含機電系統(EMS)光調變器。
- 如請求項10之裝置,其進一步包括:一第一基板,其經組態以支撐該等光調變器之一陣列;及一第二基板,其與該第一基板分離。
- 一種裝置,其包括:一光調變器,其包括: 一導電光阻斷組件,其支撐於一光阻斷層上方;一靜電致動器,其具有用於使該光阻斷組件相對於經形成穿過該光阻斷層之一光圈橫向移動之一驅動構件;及一平面維持構件,其用於限制該光阻斷組件移動遠離其所要行進路徑,該平面維持構件與該驅動構件分離且與該可移動光阻斷組件行進之一路徑並排延伸達該路徑之實質上整個長度。
- 如請求項16之裝置,其中在該光調變器之操作期間,該平面維持構件維持在相對於該光阻斷組件之一電位差。
- 如請求項16之裝置,其中該長形電極構件經組態以攜載跨該平面維持構件之整個長度之一電壓。
- 如請求項16之裝置,其中該光阻斷組件耦合至形成該靜電致動器之一部分之一懸臂樑;及其中該平面維持構件經彎曲,使得該長形電極與該光阻斷組件之間的距離沿著該可移動光阻斷組件行進之該路徑保持實質上恆定。
- 如請求項16之裝置,其中該平面維持構件定位於該光阻斷組件之一側旁且該光調變器進一步包含定位於該光阻斷組件相對於該平面維持構件之一相對側上之一第二平面維持構件。
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (9)
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---|---|---|---|---|
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US6828887B2 (en) * | 2002-05-10 | 2004-12-07 | Jpmorgan Chase Bank | Bistable microelectromechanical system based structures, systems and methods |
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US9809445B2 (en) * | 2011-08-26 | 2017-11-07 | Qualcomm Incorporated | Electromechanical system structures with ribs having gaps |
US9435952B2 (en) * | 2013-06-10 | 2016-09-06 | Freescale Semiconductor, Inc. | Integration of a MEMS beam with optical waveguide and deflection in two dimensions |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107577043A (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-12 | 爱德华·帕克奇亚恩 | 用于显示器的mems光调制器 |
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