用于高分辨率显示器的微机电系统快门组合件技术方案

本发明专利技术提供用于提供紧凑快门组合件的系统、方法及设备。快门组合件可通过并入在致动期间在致动器的控制快门的部分上方或下方经过的所述快门而以更紧凑方式形成，从而容许更高的每英寸像素显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请案 本专利申请案主张2013年3月13日申请且转让给本受让人并借此以引用方式 明确并入本文的标题为"用于高分辨率显示器的微机电系统快门组合件（MEMS SHUTTER ASSEMBLIES FOR HIGH-RESOLUTION DISPLAYS)"的第 13/800, 459 号美国技术申请案的 优先权。
本专利技术涉及机电系统（EMS)。特定来说，本专利技术涉及EMS快门设计。
技术介绍
并入有阻光快门的显示元件已证明成功地调制光以形成图像。然而，可使用此些 快门得到的分辨率部分受限于占据使快门移动的致动器的空间。特定来说，在一些横向致 动快门中，使快门移动的致动器制造在快门与支撑致动器及快门的锚固件之间。在致动期 间，整个致动器保持在快门与锚固件之间。 还已提出由一起选择性地阻挡共同光圈的两个相对的快门形成的基于快门的显 示元件。然而，如果快门在闭合状态中彼此接触，那么此些快门配置造成快门之间的粘滞力 的风险增加。另一方面，如果所述快门在闭合位置中并未接触，那么此些快门配置可具有由 光在快门之间通过引起的降低对比度。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中的任何单个方面 均不单独地决定本文中所揭示的合意属性。 本专利技术中描述的标的物的一个创新方面可实施于包含衬底及支撑在所述衬底上 方的机电系统（EMS)显示元件的设备中。所述EMS显示元件包含静电致动器及快门。所述 静电致动器包含耦合到第一锚固件的第一梁电极及跨致动间隙与所述第一梁电极相对且 耦合到第二锚固件的第二梁电极。所述第一锚固件及所述第二锚固件将所述第一梁电极及 所述第二梁电极支撑在所述衬底上方以使得所述第一梁电极及所述第二梁电极中的至少 一者响应于跨所述致动间隙施加电压而朝向所述第一梁电极及所述第二梁电极中的另一 者变形。所述快门连接到所述第二梁电极以使得在致动所述静电致动器后，所述快门的最 接近所述第二锚固件的边缘即刻在所述第一梁电极及所述第二梁电极中的一者的至少一 部分上方或下方经过。 在一些实施方案中，所述快门包含实质上平行于所述衬底的近端层级及也实质上 平行于所述衬底的远端层级。所述远端层级与所述衬底隔开大于水平面与所述衬底隔开的 距离。在一些此些实施方案中，所述第一锚固件与所述近端快门层级的最接近所述第一锚 固件的边缘之间的距离小于所述第一锚固件与所述远端快门层级的最接近所述第一锚固 件的边缘之间的距离，且所述第二梁电极在所述远端快门层级处连接到所述快门。在此些 实施方案的某个其它实施方案中，所述第一锚固件与所述近端快门层级的最接近所述第一 锚固件的边缘之间的距离小于所述第一锚固件与所述远端快门层级的最接近所述第一锚 固件的边缘之间的距离，且所述第二梁电极在所述近端快门层级处连接到所述快门。 在一些实施方案中，所述第二梁电极在所述快门的连接所述近端快门层级与所述 远端快门层级的侧壁处连接到所述快门。在一些实施方案中，其中所述第二梁电极连接到 所述快门的连接所述近端快门层级与所述远端快门层级的侧壁且包含所述侧壁。 在一些实施方案中，所述设备包含耦合到第二静电致动器的第二快门。所述第二 快门可经配置以在与所述快门的方向相反的方向上致动。所述快门及所述第二快门一起经 配置以选择性地阻挡界定于所述衬底上的阻光层中的共同光透射区域。在一些此些实施方 案中，所述快门及所述第二快门中的每一者包含实质上平行于所述衬底的上阻光层级及下 阻光层级。所述第一快门及所述第二快门也可经配置以使得当所述第一快门及所述第二快 门处于光阻挡状态时，所述第一快门及所述第二快门的上阻光层在从其中所述第一快门及 所述第二快门的下阻光层级彼此最接近的位置横向偏移的位置处彼此最接近。在一些其它 实施方案中，所述快门及所述第二快门的部分经配置以用作第三静电致动器的相对电极。 当跨所述快门及所述第二快门施加电位差时，将所述快门及所述第二快门一起牵拉到所述 阻光状态中。在一些实施方案中，所述设备也可包含定位于所述快门与所述第二快门之间 且经配置以对所述快门及所述第二快门施加共同静电力的中心静电致动器。 在一些实施方案中，所述设备包含：显示器，其包含所述EMS显示元件；处理器；及 存储器装置。所述处理器经配置以与所述显示器通信并处理图像数据。所述存储器装置经 配置以与所述处理器通信。在一些实施方案中，所述设备包含经配置以将至少一个信号发 送到所述显示器的驱动器电路。在一些此些实施方案中，所述处理器进一步经配置以将所 述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。在一些其它应用中，所述设备包含经配 置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块，且所述图像源模块包含接收器、收 发器及发射器中的至少一者。在一些其它实施方案中，所述设备还包含经配置以接收输入 数据并将所述输入数据传送到所述处理器的输入装置。 可以制造显示元件的方法实施本专利技术中描述的标的物的另一创新方面。所述方法 包含：在衬底上提供经成形用于制造显示元件锚固件及静电致动器的牺牲模具；及在所述 牺牲模具上方沉积第一结构材料层。所述方法进一步包含：图案化所述结构材料层以界定 所述显示元件锚固件及所述静电致动器；及在所述经图案化的第一结构材料层上方沉积额 外牺牲材料层。此外，所述方法包含：在所述经图案化的额外牺牲材料层上方沉积第二结构 材料层；及图案化所述第二结构材料层以界定所述显示元件快门的一部分，使得与所述静 电致动器的最远离所述衬底的边缘相比，所述显示元件快门的所述部分的最接近所述静电 致动器的边缘与所述衬底隔开更远。在一些实施方案中，所述方法还包含从所述牺牲模具 及所述额外牺牲材料层释放所述显示元件锚固件、所述静电致动器及所述快门。 在一些实施方案中，图案化所述额外牺牲材料层包含在所述额外牺牲材料层中形 成具有侧壁及底部的凹口。图案化所述第二结构材料层可包含界定所述显示元件快门以包 含来自所述第二结构材料层的沉积在所述凹口的侧壁及底部上的结构材料。 在一些其它实施方案中，图案化所述第二结构材料层包含界定所述显示元件快门 以包含来自所述第二结构材料层的沉积在所述额外牺牲材料层的顶部上与所述凹口邻近 的材料。在一些其它实施方案中，图案化所述额外牺牲材料层包含在所述额外牺牲材料层 中形成具有侧壁及顶表面的台面。在一些此些实施方案中，图案化所述第二结构材料层包 含界定所述显示元件快门以包含来自所述第二结构材料层的沉积在所述台面的侧壁及顶 表面上的结构材料。图案化所述第二结构材料层可包含界定所述显示元件快门以包含来自 所述第二结构材料层的经沉积与所述台面邻近的材料。 随附图式及下文的实施方式中阐明本说明书中所阐述的标的物的一或多个实施 方案的细节。虽然主要就基于MEMS的显示器阐述本
技术实现思路
中所提供的实例，但本文中所 提供的概念可适用于其它类型的显示器（例如液晶显示器（LCD)、有机发光二极管（OLED) 显示器、电泳显示器及场发射显示器）以及其它非显示器MEMS装置（例如MEMS麦克风、传 感器及光学开关）。根据所述说明、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。注意， 以下图的相对尺寸可并不按比例绘制。【附图说明】 图IA展示实例性直观式基于ME本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：衬底；及机电系统EMS显示元件，其支撑在所述衬底上方，所述EMS显示元件包含：静电致动器，其包含：第一梁电极，其耦合到第一锚固件；第二梁电极，其跨致动间隙与所述第一梁电极相对且耦合到第二锚固件，其中所述第一锚固件及所述第二锚固件将所述第一梁电极及所述第二梁电极支撑在所述衬底上方，使得所述第一梁电极及所述第二梁电极中的至少一者响应于跨所述致动间隙施加电压而朝向所述第一梁电极及所述第二梁电极中的另一者变形；及快门，其连接到所述第二梁电极，使得在致动所述静电致动器后，所述快门的最接近所述第二锚固件的边缘即刻在所述第一梁电极及所述第二梁电极中的一者的至少一部分上方或下方经过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·布罗斯妮汉，J·维拉瑞欧，M·B·安德森，
申请(专利权)人：皮克斯特隆尼斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US