[发明专利]包括包含快门的微机电光调制器的显示设备

说明书

相关申请案

本专利申请案主张2012年6月1日申请的标题为“微机电装置和制造方法(Microelectromechanical Device And Method Of Manufacturing)”的第13/486,722号美国非临时申请案的优先权。先前申请案的揭示内容视为本专利申请案的部分且以引用方式并入本专利申请案。

技术领域

本发明涉及微机电(MEMS)系统的领域。

背景技术

MEMS已并入到其中可利用微米大小的结构的机械运动来实现有用功能的多种应用中。关注的实例是从机械光调制器建立的显示器，其为有吸引力的对液晶显示器的替代。机械光调制器足够快以用良好的观看角度和广范围的颜色和灰度级显示视频内容。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中并无单个一者唯一地负责本文揭示的所要属性。

本发明中描述的标的物的一个创新方面可在一种显示设备中实施，所述显示设备具有背光和孔隙层，所述孔隙层定位于所述背光的前方且界定多个孔隙。所述显示设备还包含至少一个MEMS光调制器，其经配置以调制由所述背光发射的通过所述孔隙的光以在所述显示设备上形成图像。所述MEMS光调制器包含快门，所述快门具有：光阻挡部分，其具有面对孔隙层的表面和面对前方的表面；以及形成于所述光阻挡部分中的至少一个凹陷。所述至少一个凹陷的宽度占使所述快门的两个边缘分离的距离的至少50％但小于100％。在一些实施方案中，所述至少一个凹陷朝向孔隙层开放。在一些实施方案中，所述至少一个凹陷具有长度、宽度和深度，使得所述宽度大于所述深度。

在一些实施方案中，所述快门进一步包含用于在打开位置中时允许光通过所述快门的快门孔隙，且所述快门的所述两个边缘包含所述快门的外部周边边缘和所述快门孔隙的边缘。在一些实施方案中，所述快门在所述快门的所述外部周边边缘与所述快门孔隙的所述边缘之间包含至少两个凹陷。在一些实施方案中，所述快门包含用于在打开位置中时允许光通过所述快门的快门孔隙，且侧凹陷定位于所述快门孔隙与所述快门的一侧之间以使得所述凹陷的所述长度垂直于所述快门孔隙的长度。在一些实施方案中，所述至少一个凹陷包含至少一个纵向凹陷部分和至少一个横向凹陷部分。在一些实施方案中，所述快门包含相对于显示器法线具有至少大约20度的角度的周边表面。在一些实施方案中，所述快门周边表面朝向孔隙层成角度。在一些实施方案中，所述快门周边表面远离孔隙层成角度。在一些实施方案中，所述周边表面相对于所述显示器法线的所述角度小于大约70度。在一些实施方案中，形成于所述光阻挡部分中的所述至少一个凹陷比所述孔隙层中的对应孔隙宽。

本发明中描述的标的物的另一创新方面可在一种显示设备中实施，所述显示设备具有：背光；孔隙层，其定位于所述背光的前方且界定多个孔隙；以及至少一个MEMS光调制器，其经配置以调制由所述背光发射的通过所述孔隙的光以在所述显示设备上形成图像。所述MEMS光调制器包含快门，所述快门具有：光阻挡部分，其具有面对孔隙层的表面和面对前方的表面；快门孔隙，其用于在打开位置中允许光通过所述快门；以及形成于所述光阻挡部分中的至少一个凹陷。所述至少一个凹陷定位于所述孔隙与所述快门的第一侧之间以使得所述凹陷的所述长度垂直于所述快门孔隙的长度。在一些实施方案中，所述显示设备包含定位于所述孔隙与所述快门的第二侧之间的至少第二凹陷，所述第二侧连接到所述第一侧，使得所述第二凹陷的长度平行于所述孔隙的所述长度。在一些实施方案中，所述至少一个凹陷的宽度占据所述快门的所述光阻挡部分的面积的至少50％。在一些实施方案中，所述至少一个凹陷具有长度、宽度和深度，使得所述宽度大于所述深度。

在一些实施方案中，所述快门的光阻挡部分中的凹陷朝向孔隙层开放。在一些实施方案中，所述至少一个凹陷包含至少一个纵向凹陷部分和至少一个横向凹陷部分。在一些实施方案中，形成于所述光阻挡部分中的所述至少一个凹陷比所述孔隙层中的对应孔隙宽。在一些实施方案中，所述快门包含相对于显示器法线具有至少大约20度的角度的周边表面。在一些实施方案中，所述快门周边表面朝向孔隙层成角度。在一些实施方案中，所述快门周边表面远离孔隙层成角度。在一些实施方案中，所述周边表面相对于所述显示器法线的所述角度小于大约70度。