具有致密堆积机电系统显示元件的显示设备技术方案

本发明专利技术提供用于减小机电系统EMS显示器的组件之间的非所要电容及静电吸引的系统、方法及设备。设备包含显示元件阵列、控制矩阵及电绝缘层。所述显示元件各自包含耦合到传导性梁的可移动光阻挡组件。所述控制矩阵包含多个互连件，包含至少一个切换式互连件，所述至少一个切换式互连件在所述传导性梁及所述可移动光阻挡组件中的至少一者的下方通过且与所述传导性梁及所述可移动光阻挡组件中的至少一者电隔离。

【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2012年12月18日申请的标题为"具有致密堆积机电系统显示 元件的显示设备（DISPLAYAPPARATUSWITHDENSELYPACKEDELECTROMECHANICALSYSTEMS DISPLAYELEMENTS) "的第13/718, 833号美国技术申请案的优先权，所述申请案转让给 本专利技术的受让人且特此明确以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及显示器领域，且特定来说涉及包含在机电系统（EMS)显示元件的悬浮 式组件下方进行布线的切换式互连件。
技术介绍
机电系统（EMS)装置及较大尺寸装置已被并入到多种显示装置中以调制光。某些 EMS光调制器包含悬浮于衬底（组件在其上制造）上方且经配置以在实质上平行于衬底的 平面中移动的组件。 -般来说，具有此些架构的显示器已放弃在这些悬浮式组件下方布设电互连件以 限制从通过互连件的电流产生的电场将导致悬浮式组件与互连件之间的静电吸引的风险。 此吸引可潜在地使组件与衬底或其它中介显示组件接触，其中组件与衬底或其它中介显示 组件可由于静摩擦力或粘滞力而永久粘着在一起。在悬浮式组件下方布设互连件还增大互 连件上的寄生电容的机会。此增大的电容导致需要额外电力来操作显示器且减慢其寻址及 /或致动时间。 为避免这些潜在问题，此些显示器已在显示元件之间布设互连件，使得所述互连 件不在任何悬浮显示元件组件下方通过。尽管如此做减轻粘滞力的风险且减小互连件上 的电容，然而在显示元件之间放置互连件占据显著衬底面积，限制显示元件的堆积密度及/ 或孔径比。
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造性方面，所述若干创造性方面的单 一者不单独决定本文揭示的所要属性。 可在包含显示元件阵列、控制矩阵及电绝缘层的设备中实施本专利技术中描述的标的 物的一个创造性方面。显示元件中的每一者具有悬浮式组件，包含可移动光阻挡组件及耦 合到可移动光阻挡组件的传导性梁。控制矩阵包含多个互连件。互连件包含至少一个切换 式互连件，所述至少一个切换式互连件耦合到阵列中的多个显示元件的部分，在传导性梁 及可移动光阻挡组件中的至少一者的下方通过且与可移动光阻挡组件电隔离。电绝缘层具 有大于约1微米且小于约5微米的厚度，且安置在至少一个切换式互连件与显示元件的悬 浮式组件之间。 在某些实施方案中，可将电绝缘层安置在控制矩阵的最上面的互连件与显示设备 的悬浮式组件之间。在某些实施方案中，显示元件中的每一者的传导性梁耦合到锚定件，且 电绝缘层安置在支撑显示元件的传导性梁的锚定件下方。 在某些实施方案中，电绝缘层具有大于约1. 5微米且小于约4微米的厚度。在某 些其它实施方案中，电绝缘层具有大于约2微米且小于约4微米的厚度。在某些实施方案 中，电绝缘层是光吸收的。在某些其它实施方案中，电绝缘层是实质上透明的。 在某些实施方案中，设备包含定位于光阻挡组件与背光之间的光阻挡层。在某些 此些实施方案中，可将切换式互连件安置在光阻挡层上方。在某些实施方案中，光阻挡层包 含多个开口，且每一显示元件的光阻挡组件经配置以移动成对准于及不对准于光阻挡层中 的对应开口。在某些实施方案中，电绝缘层在多个开口上方延伸。 在某些实施方案中，切换式互连件是数据互连件、写入启用互连件或致动电压互 连件。在某些实施方案中，切换式互连件包含耦合到显示元件阵列的多个行及多个列中的 显示元件的互连件。 在某些实施方案中，设备包含显示器、经配置以与显示器通信的处理器（所述处 理器经配置以处理图像数据）及经配置以与处理器通信的存储器装置。在某些实施方案 中，显示器还包含经配置以将至少一个信号发送到显示器的驱动器电路及经配置以将图像 数据的至少一部分发送到驱动器电路的控制器。在某些其它实施方案中，设备显示器还包 含经配置以将图像数据发送到处理器的图像源模块。图像源模块可包含接收器、收发器及 发射器中的至少一者。显示器还可包含经配置以接收输入数据及将输入数据传送到处理器 的输入装置。 可在显示装置中实施本专利技术中描述的标的物的另一创造性方面。所述显示装置包 含显示元件阵列、控制矩阵及用于减小电场的强度的装置。显示元件阵列包含光调制装置。 控制矩阵包含多个互连件，包含至少一个切换式互连件，所述至少一个切换式互连件耦合 到阵列中的多个显示元件的部分，在光调制装置的至少一部分的下方通过且与光调制装置 电隔离。用于减小电场的强度的装置经配置以减小从光调制装置上的切换式互连件发射的 电场的强度。 在某些实施方案中，光调制装置包含通过顺应性梁悬浮在衬底上方的光阻挡快 门。用于减小电场的强度的装置可包含安置在切换式互连件与光调制装置之间的电绝缘 层。电绝缘层的厚度可大于约1微米且小于约5微米。 在某些实施方案中，显示装置还可包含用于减小控制矩阵中的互连件的电容的装 置。用于减小电容的装置可相同于或包含用于减小电场的强度的装置。 随附图式及下文描述中陈述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细 节。虽然此
技术实现思路
中提供的实例主要是在基于MEMS的显示器方面描述，但本文中提供的 概念可应用于其它类型的显示器，例如液晶显示器0XD)、有机发光二极管（0LED)显示器、 电泳显示器及场发射显示器，以及应用于其它非显示MEMS装置，例如MEMS麦克风、传感器 及光学开关。从所述描述、图式及权利要求书将明白其它特征、方面及优点。应注意下列图 式的相对尺寸可能未按比例绘制。【附图说明】 图1A展示直观式基于微机电系统（MEMS)的显示设备的实例性示意图。 图1B展示主机装置的实例性框图。 图2A展示实例性基于快门的光调制器的透视图。 图2B展示说明性非基于快门的MEMS光调制器的实例性横截面图。 图3A展示控制矩阵的实例性示意图。 图3B展示连接到图3A的控制矩阵的基于快门的光调制器的实例性阵列的透视 图。 图4A及4B展示双致动器快门组合件的实例性视图。 图5展示并入有基于快门的光调制器的显示设备的实例性横截面图。 图6展示供在显示器的MEMS向下配置中使用的实例性光调制器衬底及实例性光 圈板的横截面图。 图7展示EMS显示元件的实例性阵列的平面图。 图8到11展示并入有图7中所示的显示元件阵列的实例性显示设备的横截面图。 图12及13是说明包含多个显示元件的显示装置的实例性系统框图。 在各种图式中，相同参考数字及符号指示相同元件。【具体实施方式】 下列描述是针对用于描述本专利技术的创造性方面的目的的某些实施方案。然而，所 属领域的技术人员将容易认识到，本文中的教示可以许多不同方式应用。所描述的实施方 案可在可经配置以显示无论是动态（例如视频）或静态（例如静止图像）及无论是文字、 图形或图片的图像的任何装置、设备或系统中实施。更特定来说，预期所描述实施方案可 包含于多种电子装置中或与多种电子装置相关联，所述电子装置例如（但不限于）：移动电 话、启用多媒体因特网的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、Bluetooth? 装置、个人数据助理（PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本 计算机、智能本、平板计算机、打印机、复印机、扫描仪、传真装置、全球定位系统（GPS)接收 器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：显示元件阵列，每一显示元件具有悬浮式组件，所述悬浮式组件包含可移动光阻挡组件及耦合到所述可移动光阻挡组件的传导性梁；控制矩阵，其包含多个互连件，所述互连件包含至少一个切换式互连件，所述至少一个切换式互连件耦合到所述阵列中的多个所述显示元件的部分，在所述传导性梁及所述可移动光阻挡组件中的至少一者下方通过且与所述可移动光阻挡组件电隔离；及电绝缘层，其具有大于约1微米且小于约5微米的厚度，安置在所述至少一个切换式互连件与所述显示元件的所述悬浮式组件之间。

【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：金奈什·甘地，斯蒂芬·R·刘易斯，蒂莫西·J·布罗斯尼汉，
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