CN105074805A - 具有交错的显示元件布置的显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于提高显示设备的光圈比的系统、方法和设备。具体来说，显示元件经配置以在一个维度上具有大于在另一维度上的长度。此实施方案可减少与例如致动器和致动器电路等组件相关联的开销成本且提高所述光圈比。此外，所述显示设备内的显示元件可以交错的方式布置。所述交错的布置提高所述显示设备的所感知显示元件密度。在一些实施方案中，所述显示元件沿所述显示设备的行交错，而在一些其它实施方案中，所述显示元件沿所述显示设备的列交错。在一些实施方案中，利用在一个维度上的多个图像像素来产生用于每一显示元件的信号。

Description

具有交错的显示元件布置的显示器

相关申请案

本专利申请案主张于2013年2月12日申请且转让给本案受让人并以引用的方式明确并入本文中的标题为“具有交错的显示元件布置的显示器(DISPLAYHAVINGSTAGGEREDDISPLAYELEMENTARRANGEMENT)”的第13/765,391号美国实用新型申请案的优先权。

技术领域

本发明涉及成像显示器的领域，且具体来说涉及显示器中的显示元件的布置。

背景技术

显示装置可包含用于再现图像帧的显示元件阵列。每一显示元件可包含分别用于产生光或调制光以形成图像帧的一或多个光发射器或一或多个光调制器。例如，采用机电系统(EMS)光调制器的显示元件可包含快门，所述快门在光圈(在所述光圈后面放置光源)上方移动以使穿过光圈发射的光通过、阻断或部分阻断所述光。

显示元件还可包含额外结构，例如用于定位快门的致动器、用于启动致动器的电子组件等。这些额外组件可占据大量空间。因此减少整个显示器的光圈比和(因此)光通量。在尝试将更多显示元件装配到相同区域中的较高分辨率显示器的情况下，分配给这些其它组件的空间开销变得尤其繁重。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各具有若干创新方面，所述若干创新方面中的单一者不单独决定本文中揭示的所要属性。

本发明中描述的标的物的一个创新方面可实施于一种具有显示元件阵列的设备中，所述显示元件阵列经配置以选择性地控制对应于图像帧沿第一维度的第一数目个像素和所述图像帧沿第二维度的第二较小数目个像素的光的输出，使得分配给邻近显示元件的区域的位置在所述第一维度上偏移。

在一些实施方案中，所述设备包含多个扫描线互连件，使得所述扫描线互连件经配置以安排在分配给邻近显示元件的区域之间。所述显示元件阵列可包含显示元件的行和列，且所述行可沿所述第一维度布置。

在一些其它实施方案中，所述设备包含多个数据线互连件，使得所述数据线互连件经配置以安排在分配给邻近显示元件的区域之间。所述显示元件阵列可包含显示元件的行和列，且所述列可沿所述第一维度布置。

在一些实施方案中，所述显示元件具有沿所述第一维度的平均长度和沿所述第二维度的平均长度，使得沿所述第一维度的所述平均长度大于沿所述第二维度的所述平均长度。在一些其它实施方案中，每一显示元件被分配有在所述第一维度上具有一长度的区域，使得位置偏移达所述长度乘以所述第二数目与所述第一数目的比率。在一些实施方案中，所述设备还包含数据线互连件，使得每一数据线互连件仅耦合到每隔n行上的显示元件，其中n等于所述第一数目与所述第二数目的比率。

在一些实施方案中，所述设备进一步包含多个扫描线互连件，使得每一扫描线互连件耦合到所述设备的给定行中的显示元件，且使得与两个邻近行相关联的扫描线互连件经配置以将写入启用信号同时提供到所述经耦合显示元件。在一些实施方案中，所述设备进一步包含多个扫描线互连件，使得每一扫描线互连件耦合到在两个邻近行中的全部显示元件。

在一些实施方案中，沿所述第一维度的与分配给每一显示元件的区域相关联的第一长度是沿所述第二维度的与分配给每一显示元件的所述区域相关联的第二长度的两倍。在一些实施方案中，每一显示元件包含一微机电(MEMS)快门，在一些其它实施方案中，所述显示元件包含液晶光调制器。

在一些实施方案中，所述设备进一步包含：显示器，其包含所述显示元件阵列；处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。在一些实施方案中，所述设备进一步包含：驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器；及控制器，其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。在一些实施方案中，所述设备进一步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，使得所述图像源模块包含接收器、收发器和发射器中的至少一者。在一些实施方案中，所述设备进一步包含经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述处理器的输入装置。在一些实施方案中，每一显示元件的纵横比等于2:1、3:1和3:2中的至少一者。

本发明中描述的标的物的另一创新方面可实施于具有显示元件阵列的设备中，所述显示元件阵列在第一维度上具有第一显示元件密度且在第二维度上具有第二显示元件密度，使得所述第二显示元件密度不同于所述第一显示元件密度，且其中分配给邻近显示元件的区域在所述第一维度上偏移。

在一些实施方案中，所述显示元件阵列包含显示元件的行和列，且其中所述行或所述列沿所述第一维度布置。在一些实施方案中，所述显示元件具有沿所述第一维度的平均长度和沿所述第二维度的平均长度，且其中沿所述第一维度的所述平均长度是沿所述第二维度的所述平均长度的两倍。

在一些实施方案中，分配给邻近显示元件的所述区域在所述第一维度上偏移达所述显示元件沿所述第一维度的平均长度的分数。在一些实施方案中，所述显示元件具有实质上等于2:1、3:1和3:2中的至少一者的纵横比。在一些实施方案中，所述显示元件包含液晶光调制器。

本发明中描述的标的物的另一创新方面可实施于具有以下各者的设备中：多个光调制装置，其用于输出光，所述光调制装置布置成具有第一维度和第二维度的阵列，使得分配给邻近光调制装置的区域在第一维度上偏移；及控制装置，其用于基于图像帧沿第一维度的第一数目个像素和所述图像帧沿第二维度的第二较小数目个像素而控制来自所述多个光调制装置中的每一者的光的输出。

在一些实施方案中，所述多个光调制装置的所述阵列包含光调制装置的行和列，且其中所述行沿所述第一维度布置。在一些实施方案中，所述设备进一步包含：多个写入启用装置中的至少一者，其用于启用所述多个光调制装置以响应于与图像帧相关联的数据信号。在一些实施方案中，所述写入启用装置可定位于分配给邻近光调制装置的区域之间；及多个数据提供装置，其用于将数据信号从所述控制装置提供到所述光调制装置。在一些实施方案中，所述数据提供装置定位于分配给邻近光调制装置的区域之间。

在一些实施方案中，所述多个写入启用装置中的每一者经配置用于同时地写入启用两行光调制装置。在一些其它实施方案中，分配给邻近光调制装置的区域在所述第一维度上偏移达光调制装置沿所述第一维度的平均长度的分数。

在下文的附图和描述中阐明本说明书中所描述的目标物的一或多个实施方案的细节。尽管主要就基于MEMS的显示器描述本发明内容中所提供的实例，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)、电泳显示器和场发射显示器)以及其它非显示MEMS装置(例如MEMS麦克风、传感器和光开关)。将从描述、图式和权利要求书明白其它特征、方面和优点。注意，下图的相对尺寸可不按比例绘制。

附图说明

图1A展示直观式基于微机电系统(MEMS)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展示说明性基于快门的光调制器的实例性透视图。

图2B展示基于卷动致动器快门的光调制器的实例性横截面视图。

图2C展示说明性非基于快门的MEMS光调制器的实例性横截面视图。

图2D展示基于电润湿的光调制阵列的实例性横截面视图。

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阵列的实例性透视图。

图4A和4B展示双致动器快门组合件的实例性视图。

图5展示并有基于快门的光调制器的显示设备的实例性横截面视图。

图6展示用于显示器的MEMS向下配置中的实例性光调制器衬底和实例性光圈板的横截面视图。

图7展示实例性显示设备的显示元件的布置。

图8展示显示设备的两个实例性邻近显示元件的俯视图。

图9展示另一显示设备的实例性显示元件的布置。

图10展示显示设备的另一实例性显示元件的俯视图。

图11A到13展示实例性显示设备的示意图。

图14A和14B是说明包含多个显示元件的实例性显示装置的系统框图。

在各个图式中，相同的参考数字和标号指示相同的元件。

具体实施方式

以下描述是针对出于描述本发明的创新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，可以许多不同方式应用本文中的教示。所描述的实施方案可在可经配置以显示图像的任何装置、设备或系统中实施，而不论图像是在运动中(例如，视频)还是静止的(例如，静态图像)，且不论图像为文字的、图形的还是图片的。更确切地说，预期所描述的实施方案可包含在例如(但不限于)以下各者等多种电子装置中或与例如(但不限于)以下各者等多种电子装置相关联：移动电话、具多媒体因特网功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、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、扫描器、传真装置、全球定位系统(GPS)接收器/导航仪、相机、数字媒体播放器(例如，MP3播放器)、便携式摄像机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(包含里程表及速度计显示器等)、驾驶舱控制及/或显示器、摄像机景观显示器(例如，车辆中的后视摄像机的显示器)、电子照片、电子布告板或标牌、投影仪、建筑结构、微波、冰箱、立体声系统、盒式记录器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、停车计时器、包装(例如，机电系统(EMS)应用中，包含微机电系统(MEMS)应用以及非EMS应用)、美观性结构(例如，关于一件珠宝或服装的图像的显示)及多种EMS装置。本文中的教示还可用于非显示器应用中，例如(但不限于)电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、用于消费型电子装置的惯性组件、消费型电子产品的零件、变容器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺及电子测试装备。因而，所述教示并不希望仅限于图中所描绘的实施方案，而实际上具有广阔的可应用性，如所属领域的技术人员将容易明白的。

显示设备内的个别显示元件包含例如光圈、快门、致动器和致动电路等组件。分配给致动器和致动电路的区域(还称作为“面积开销”)限制可分配给光圈的区域。

如果组合多个显示元件以形成单一显示元件，则可减少面积开销。典型显示设备包含大致正方形显示元件。如果此显示设备用长形(非正方形)显示元件(所述长形显示元件中的每一者取代两个大致正方形显示元件)取代其显示元件，则显示设备的面积开销将减半。如此，显示设备可实质上增加其分配给发光光圈的空间，从而增加其光圈比且因此增加其发光能力。

使显示设备的大小保持恒定且将多个显示元件组合成单一显示元件可在技术上减小显示设备在至少一个维度上的显示元件密度。然而，可通过将经组合显示元件布置成交错的配置而重新获得显示装置在所述维度上的所感知显示元件密度。例如，在每一行中的显示元件的边界可相对于在邻近行中的显示元件的边界偏移，而在一行中的显示元件的边界与在交替行中的显示元件的边界对准。或者，在每一列中的显示元件的边界可相对于在邻近列中的显示元件的边界偏移，而在一列中的显示元件的边界与在交替列中的显示元件的边界对准。沿显示设备的行或列的显示元件的此交错的布置提高显示设备的所感知显示元件密度，从而抵消由将多个显示元件组合成单一显示元件引起的实际显示元件密度的损失。当以此交错的方式布置时，显示元件的布置可类似砖壁，其中每一砖对应于一个长形显示元件。

本发明中描述的标的物的特定实施方案可经实施以实现以下潜在优点的一或多者。通过仅使用来自显示元件阵列的单一显示元件显示图像帧的多个图像像素，可减小与例如致动器和致动器电路等组件相关联的面积开销。面积开销的减少允许将分配给显示元件的总面积的较大比例分配给光圈。此提高光圈比和显示元件的光输出。

此外，当显示元件以交错的方式布置以使得分配给在显示元件阵列的两个邻近行或列中的两个邻近显示元件的区域的边界相对于彼此偏移时，可提高沿行和列的所感知显示元件密度。所感知显示元件密度的此提高抵消可归因于使用单一显示元件显示多个图像像素而发生的显示元件密度的任何损失。

此外，沿行的显示元件的交错的布置允许显示设备在多个行中共享扫描线互连件。此外，可针对多个行的相应显示元件(使用共享或单独的扫描线互连件)同时启用所述多个行以接收其数据信号。此导致所有行的显示元件接收其数据信号所需的时间减少。

图1A展示实例性直观式基于MEMS的显示设备100的示意图。显示设备100包含布置成行和列的多个光调制器102a到102d(统称“光调制器102”)。在显示设备100中，光调制器102a和102d处于打开状态，从而允许光通过。光调制器102b和102c处于关闭状态，从而阻碍光通过。通过选择性地设定光调制器102a到102d的状态，显示设备100可用于形成背光照明显示器(如果由一或多个灯105照明)的图像104。在另一实施方案中，设备100可通过反射源自所述设备前部的周围光而形成图像。在另一实施方案中，设备100可通过反射来自定位于所述显示器前部的一或多个灯的光(即，通过使用前光)而形成图像。

在一些实施方案中，每一光调制器102对应于图像104中的一像素106。在一些其它实施方案中，显示设备100可利用多个光调制器来形成图像104中的像素106。举例来说，显示设备100可包含三个色彩特定光调制器102。通过选择性地打开对应于特定像素106的色彩特定光调制器102中的一或多者，显示设备100可在图像104中生成色彩像素106。在另一实例中，显示设备100包含每像素106两个或更多个光调制器102以在图像104中提供照度水平。关于图像，“像素”对应于由图像的分辨率定义的最小图元。关于显示设备100的结构组件，术语“像素”是指用于调制形成所述图像的单个像素的光的组合式机械与电组件。

显示设备100是直观式显示器，原因在于其可不包含通常在投影应用中发现的成像光学件。在投影显示器中，将形成于所述显示设备的表面上的图像投影到屏幕上或墙壁上。所述显示设备实质上小于所投影图像。在直观式显示器中，用户通过直接注视所述显示设备来察看所述图像，所述显示设备含有所述光调制器且任选地含有用于增强在所述显示器上所看到的亮度和/或对比度的背光或前光。

直观式显示器可在透射模式或反射模式中操作。在透射显示器中，光调制器过滤或选择性地阻挡源自定位于所述显示器后面的一或多个灯的光。来自所述灯的光任选地注入到光导或“背光”中以使得可均匀地照明每一像素。透射直观式显示器通常构建到透明或玻璃衬底上以促进其中含有光调制器的一个衬底直接定位于背光顶部上的夹层组合件布置。

每一光调制器102可包含快门108和光圈109。为照明图像104中的像素106，快门108经定位以使得其允许光通过光圈109朝向观看者。为保持像素106未被点亮，快门108经定位以使得其阻碍光通过光圈109。光圈109是由穿过每一光调制器102中的反射或吸光材料图案化的开口界定。

所述显示设备还包含连接到所述衬底且连接到所述光调制器以用于控制快门的移动的控制矩阵。所述控制矩阵包含一系列电互连件(例如，互连件110、112和114)，所述一系列电互连件包含每行像素至少一个写入启用互连件110(还称作“扫描线互连件”)、每一列像素的一个数据互连件112，以及将共同电压提供到所有像素或至少来自显示设备100中的多个列和多个行两者的像素的一个共同互连件114。响应于施加适当电压(“写入启用电压，V_WE”)，给定行像素的写入启用互连件110使所述行中的像素准备好接受新快门移动指令。数据互连件112以数据电压脉冲的形式传送新移动指令。在一些实施方案中，施加到数据互连件112的数据电压脉冲直接促成快门的静电移动。在一些其它实施方案中，数据电压脉冲控制开关，例如，晶体管或其它非线性电路元件，所述开关控制单独致动电压(其量值通常高于数据电压)到光调制器102的施加。这些致动电压的施加随后导致快门108的静电驱动移动。

图1B展示主机装置120(即，手机、智能电话、PDA、MP3播放器、平板计算机、电子阅读器、上网本、笔记本计算机等)的实例的框图。主机装置120包含显示设备128、主机处理器122、环境传感器124、用户输入模块126和电源。

显示设备128包含多个扫描驱动器130(还称作“写入启用电压源”)、多个数据驱动器132(还称作“数据电压源”)、控制器134、共同驱动器138、灯140到146、灯驱动器148和显示元件阵列150(例如图1A中所示的光调制器102)。扫描驱动器130将写入启用电压施加到扫描线互连件110。数据驱动器132将数据电压施加到数据互连件112。

在所述显示设备的一些实施方案中，数据驱动器132经配置以将模拟数据电压提供到显示元件阵列150，尤其在图像104的照度水平将以模拟方式导出的情形中。在模拟操作中，光调制器102经设计以使得当通过数据互连件112施加一范围的中间电压时，在快门108中产生一范围的中间打开状态且因此在图像104中产生一范围的中间照明状态或照度水平。在其它情形中，数据驱动器132经配置以仅将一组减少的2、3或4个数字电压电平施加到数据互连件112。这些电压电平经设计而以数字方式设定快门108中的每一者的打开状态、关闭状态或其它离散状态。

扫描驱动器130和数据驱动器132连接到数字控制器电路134(还称作“控制器134”)。所述控制器以几乎连续方式将数据发送到数据驱动器132，所述数据以按行且按图像帧分组的预定序列组织。数据驱动器132可包含串行到并行数据转换器、水平移位和用于某些应用的数/模电压转换器。

所述显示设备任选地包含一组共同驱动器138(还称作共同电压源)。在一些实施方案中，共同驱动器138(例如)通过将电压供应到一系列共同互连件114而将DC共同电位提供到显示元件阵列150内的所有显示元件。在一些其它实施方案中，共同驱动器138遵循来自控制器134的命令而将电压脉冲或信号发出到显示元件阵列150，举例来说，能够驱动和/或起始150阵列的多个行和列中的所有显示元件的同时致动的全局致动脉冲。

用于不同显示功能的所有驱动器(例如，扫描驱动器130、数据驱动器132和共同驱动器138)通过控制器134而时间同步。来自所述控制器的时序命令经由灯驱动器148协调红色、绿色和蓝色以及白色灯(分别为140、142、144和146)的照明、显示元件阵列150内的特定行的写入启用和定序、来自数据驱动器132的电压的输出，以及提供显示元件致动的电压的输出。在一些实施方案中，所述灯是发光二极管(LED)。

控制器134确定可借以将快门108中的每一者重设为适于新图像104的照明水平的定序或寻址方案。可以周期性间隔设定新图像104。例如，对于视频显示，以在介于从10赫兹(Hz)到300赫兹的范围的频率刷新彩色图像104或视频帧。在一些实施方案中，图像帧到阵列150的设定与灯140、142、144和146的照明同步，以使得用一系列交替色彩(例如，红色、绿色和蓝色)照明交替图像帧。每一相应色彩的图像帧被称作色彩子帧。在称作场序式色彩方法的此方法中，如果色彩子帧以超过20Hz的频率交替，则人类大脑将把交替帧图像平均化为对具有广泛和连续范围的色彩的图像的感知。在替代实施方案中，在显示设备100中可采用具有原色的四个或更多个灯，从而采用原色而不是红色、绿色和蓝色。

在一些实施方案中，在显示设备100经设计以用于快门108在打开与关闭状态之间的数字切换的情形下，控制器134通过时分灰阶的方法形成图像，如先前所描述。在一些其它实施方案中，显示设备100可通过使用每像素多个快门108来提供灰阶。

在一些实施方案中，图像状态104的数据由控制器134通过对个别行(还称作扫描线)的顺序寻址而被加载到显示元件阵列150。对于所述序列中的每一行或扫描线，扫描驱动器130将写入启用电压施加到阵列150的所述行的写入启用互连件110，且随后数据驱动器132为选定行中的每一列供应对应于所要快门状态的数据电压。重复此过程，直到已针对阵列150中的所有行加载数据为止。在一些实施方案中，用于数据加载的选定行的顺序是线性的，在阵列150中从顶部进行到底部。在一些其它实施方案中，将选定行的顺序伪随机化，以便使视觉假影最小化。且在一些其它实施方案中，按块组织定序，其中针对一块，例如通过仅依序寻址阵列150中的每第5行而将图像状态104的仅某一分数的数据加载到阵列150。

在一些实施方案中，用于将图像数据加载到阵列150的过程与致动阵列150中的显示元件的过程在时间上分开。在这些实施方案中，显示元件阵列150可包含用于阵列150中的每一显示元件的数据存储器元件，且控制矩阵可包含全局致动互连件以用于从共同驱动器138携载触发信号以根据存储器元件中所存储的数据而起始快门108的同时致动。

在替代实施方案中，显示元件阵列150和控制所述显示元件的控制矩阵可布置成除矩形行和列以外的配置。举例来说，所述显示元件可布置成六边形阵列或曲线行和列。通常，如本文中所使用，术语“扫描线”应指共享写入启用互连件的任何多个显示元件。

主机处理器122通常控制主机的操作。举例来说，主机处理器122可用于控制便携式电子装置的通用或专用处理器。关于包含在主机装置120内的显示设备128，主机处理器122输出图像数据以及关于主机的额外数据。此信息可包含：来自环境传感器的数据，例如周围光或温度；关于主机的信息，包含(例如)主机的操作模式或主机的电源中所剩余的电力的量；关于图像数据的内容的信息；关于图像数据的类型的信息；及/或供显示设备在选择成像模式中使用的指令。

用户输入模块126直接或经由主机处理器122将用户的个人偏好传达到控制器134。在一些实施方案中，用户输入模块126由用户借以编程个人偏好(例如“较深色彩”、“较佳对比度”、“较低功率”、“增加的亮度”、“体育”、“现场演出”或“动画片”)的软件控制。在一些其它实施方案中，使用硬件(例如开关或转盘)将这些偏好输入到主机。到控制器134的多个数据输入引导所述控制器将数据提供到对应于最佳成像特性的各种驱动器130、132、138和148。

环境传感器模块124还可作为主机装置120的一部分而被包含。环境传感器模块124接收关于周围环境的数据，例如温度和/或周围照明条件。传感器模块124可经编程以区分所述装置是正在室内或办公室环境还是在明亮白天的室外环境还是在夜间的室外环境中操作。传感器模块124将此信息传送到显示器控制器134，以使得控制器134可响应于周围环境而优化观看条件。

图2A展示实例性基于快门的光调制器200的透视图。基于快门的光调制器200适于并入到图1A的直观式基于MEMS的显示设备100中。光调制器200包含耦合到致动器204的快门202。致动器204可由两个单独的柔性电极梁致动器205(“致动器205”)形成。快门202在一侧上耦合到致动器205。致动器205使快门202沿实质上平行于表面203的运动平面在表面203上方横向移动。快门202的相对侧耦合到弹簧207，弹簧207提供与由致动器204所施加的力相反的恢复力。

每一致动器205包含将快门202连接到负载锚208的柔性负载梁206。负载锚208连同柔性负载梁206一起用作机械支撑件，从而保持快门202接近于表面203而悬置。表面203包含用于容许光通过的一或多个光圈孔211。负载锚208将柔性负载梁206和快门202物理连接到表面203，且将负载梁206电连接到偏压(在某些情况下，接地)。

如果所述衬底是不透明的(例如硅)，则通过穿过衬底204蚀刻孔阵列而在所述衬底中形成光圈孔211。如果衬底204是透明的(例如玻璃或塑料)，则光圈孔211形成于沉积在衬底203上的光阻挡材料层中。光圈孔211可呈大体圆形、椭圆形、多边形、蜿蜒形或不规则形状。

每一致动器205还包含邻近于每一负载梁206而定位的柔性驱动梁216。驱动梁216在一端处耦合到在若干个驱动梁216之间共享的驱动梁锚218。每一驱动梁216的另一端自由移动。每一驱动梁216弯曲，以使得其在驱动梁216的自由端和负载梁206的经锚定端附近最靠近负载梁206。

在操作中，并入有光调制器200的显示设备经由驱动梁锚218将电位施加到驱动梁216。可将第二电位施加到负载梁206。驱动梁216与负载梁206之间的所得电位差朝向负载梁206的经锚定端牵拉驱动梁216的自由端，且朝向驱动梁216的经锚定端牵拉负载梁206的快门端，借此朝向驱动锚218横向驱动快门202。柔性部件206充当弹簧，以使得当跨越梁206和216电位的电压被移除时，负载梁206将快门202推回到其初始位置中，从而释放存储在负载梁206中的应力。

光调制器(例如，光调制器200)并入有被动恢复力(例如弹簧)以用于在已移除电压之后使快门返回到其静止位置。其它快门组合件可并入有用于将快门移动到打开或关闭状态中的一组双重“打开”和“关闭”致动器和一组单独“打开”和“关闭”电极。

存在可借以经由控制矩阵来控制快门和光圈阵列以产生具有适当照度水平的图像(在许多情形中是移动图像)的各种方法。在某些情形中，控制是借助连接到显示器的周边上的驱动器电路的行和列互连件的无源矩阵阵列来实现。在其它情形中，适当地将切换和/或数据存储元件包含在阵列(所谓的有源矩阵)的每一像素内以改进显示器的速度、照度水平和/或电力耗散性能。

在替代实施方案中，显示设备100包含不同于横向基于快门的光调制器(例如上文所描述的快门组合件200)的显示元件。举例来说，图2B展示实例性基于卷动致动器快门的光调制器220的实例性横截面图。基于卷动致动器快门的光调制器220适于并入到图1A的基于MEMS的显示设备100的替代实施方案中。基于卷动致动器的光调制器包含与固定电极相对地安置且经偏置以沿特定方向移动以在施加电场时充当快门的可移动电极。在一些实施方案中，光调制器220包含安置于衬底228与绝缘层224之间的平面电极226和具有附接到绝缘层224的固定端230的可移动电极222。在无任何所施加电压的情况下，可移动电极222的可移动端232朝向固定端230自由地卷动以产生卷起状态。在电极222与226之间施加电压致使可移动电极222展开且平放在绝缘层224上，借此其充当阻挡光行进穿过衬底228的快门。可移动电极222在电压移除之后借助于弹性恢复力返回到卷起状态。朝向卷起状态的偏压可通过制造可移动电极222以包含各向异性应力状态来实现。

图2C展示说明性非基于快门的MEMS光调制器250的实例性横截面图。光分接头调制器250适于并入到图1A的基于MEMS的显示设备100的替代实施方案中。光分接头根据受抑全内反射(TIR)的原理工作。即，将光252引入到光导254中，在所述光导中，在无干涉的情况下，光252由于TIR而基本上不能通过其前表面或后表面逸出光导254。光分接头250包含分接头元件256，所述分接头元件具有足够高折射率以使得响应于分接头元件256接触光导254，照射在邻近分接头元件256的光导254的表面上的光252通过分接头元件256朝向观看者逸出光导254，借此促成图像的形成。

在一些实施方案中，分接头元件256形成为柔性透明材料的横梁258的部分。电极260包覆横梁258的一侧的多个部分。相反的电极262安置于光导254上。通过跨电极260和262施加电压，可控制分接头元件256相对于光导254的位置以从光导254选择性地提取光252。

图2D展示基于电润湿的光调制阵列270的实例性横截面图。基于电润湿的光调制阵列270适于并入到图1A的基于MEMS的显示设备100的替代实施方案中。光调制阵列270包含形成于光学腔274上的多个基于电润湿的光调制单元272a到272d(统称为“单元272”)。光调制阵列270还包含对应于单元272的一组彩色滤光器276。

每一单元272包含水(或其它透明导电或极性流体)层278、吸光油层280、透明电极282(举例来说，由氧化铟锡(ITO)制成)和定位于吸光油层280与透明电极282之间的绝缘层284。在本文中所描述的实施方案中，所述电极占据单元272的后表面的一部分。

单元272的后表面的其余部分是由形成光学腔274的前表面的反射光圈层286形成。反射光圈层286是由反射材料形成，例如反射金属或形成电介质镜的薄膜堆叠。对于每一单元272，在反射光圈层286中形成光圈以允许光通过。用于所述单元的电极282沉积在所述光圈中且在形成反射光圈层286的材料上方、被另一电介质层分离。

光学腔274的其余部分包含接近反射光圈层286定位的光导288和在光导288的与反射光圈层286相对的一侧上的第二反射层290。一系列光重新引导器291形成在光导的后表面上、接近第二反射层。光重新引导器291可为漫反射器或镜面反射器。一或多个光源292(例如LED)将光294注入到光导288中。

在替代实施方案中，额外透明衬底(未展示)定位于光导288与光调制阵列270之间。在此实施方案中，反射光圈层286形成于额外透明衬底上而非光导288的表面上。

在操作中，将电压施加到单元(举例来说，单元272b或272c)的电极282致使所述单元中的吸光油280聚集于单元272的一个部分中。因此，吸光油280不再阻碍光通过形成于反射光圈层286中的光圈(举例来说，参见单元272b和272c)。在光圈处逸出背光的光接着能够通过所述单元且通过所述组彩色滤光器276中的对应彩色滤光器(举例来说，红色、绿色或蓝色)逸出以在图像中形成彩色像素。当电极282接地时，吸光油280覆盖反射光圈层286中的光圈，从而吸收试图通过其的任何光294。

当将电压施加到单元272时，油280在其下面聚集的区域构成与形成图像相关的浪费空间。无论是否施加电压，此区域都是非透射的。因此，在不包含反射光圈层286的反射部分的情况下，此区域吸收原本可用以促成图像的形成的光。然而，在包含反射光圈层286的情形下，原本已被吸收的此光被反射回到光导290中以进一步通过不同光圈逸出。基于电润湿的光调制阵列270不是适于包含于本文中所描述的显示设备中的非基于快门的MEMS调制器的唯一实例。在不背离本发明的范围的情况下，其它形式的非基于快门的MEMS调制器可同样由本文中所描述的控制器功能中的各种控制器功能控制。

图3A展示实例性控制矩阵300的示意图。控制矩阵300适于控制并入到图1A的基于MEMS的显示设备100中的光调制器。图3B展示连接到图3A的控制矩阵300的基于快门的光调制器的阵列320的实例性透视图。控制矩阵300可寻址像素阵列320(“阵列320”)。每一像素301可包含由致动器303控制的例如图2A的快门组合件200等弹性快门组合件302。每一像素还可包含光圈层322，所述光圈层322包含光圈324。

控制矩阵300被制成快门组合件302形成于其上的衬底304的表面上的扩散或薄膜沉积电路。控制矩阵300针对控制矩阵300中的每一行像素301包含扫描线互连件306且针对控制矩阵300的每一列像素301包含数据互连件308。每一扫描线互连件306将写入启用电压源307电连接到一行对应像素301中的像素301。每一数据互连件308将数据电压源309(“V_d源”)电连接到一列对应像素中的像素301。在控制矩阵300中，V_d源309提供将用于致动快门组合件302的能量的大部分。因此，数据电压源(V_d源309)还用作致动电压源。

参见图3A和3B，针对每一像素301或针对像素阵列320中的每一快门组合件302，控制矩阵300包含一晶体管310和一电容器312。每一晶体管310的栅极电连接到像素301位于其中的阵列320中的行的扫描线互连件306。每一晶体管310的源极电连接到其对应数据互连件308。每一快门组合件302的致动器303包含两个电极。每一晶体管310的漏极并联电连接到对应电容器312的一个电极和对应致动器303的电极中的一者。电容器312的另一电极和快门组合件302中的致动器303的另一电极连接到共同或接地电位。在替代实施方案中，可用半导体二极管和/或金属绝缘体金属夹层型开关元件来取代晶体管310。

在操作中，为形成图像，控制矩阵300通过依次将V_we施加到每一扫描线互连件306而依序写入启用阵列320中的每一行。对于经写入启用行，将V_we施加到所述行中的像素301的晶体管310的栅极允许电流能够通过晶体管310流动穿过数据互连件308以将一电位施加到快门组合件302的致动器303。在所述行经写入启用时，将数据电压V_d选择性地施加到数据互连件308。在提供模拟灰阶的实施方案中，施加到每一数据互连件308的数据电压相对于位于经写入启用扫描线互连件306与数据互连件308的相交处的像素301的所要亮度而改变。在提供数字控制方案中的实施方案中，将数据电压选择为相对低量值的电压(即，接近于接地的电压)或者满足或超过V_at(致动阈值电压)。响应于将V_at施加到数据互连件308，对应快门组合件中的致动器303致动，从而打开所述快门组合件302中的快门。施加到数据互连件308的电压甚至在控制矩阵300停止将V_we施加到一行之后仍保持存储于像素301的电容器312中。因此，电压V_we不必在一行上等待并保持足够长以让快门组合件302致动的时间；此致动可在已从所述行移除所述写入启用电压之后进行。电容器312还充当阵列320内的存储器元件，从而存储用于照明图像帧的致动指令。

阵列320的像素301以及控制矩阵300形成于衬底304上。阵列320包含安置于衬底304上的光圈层322，所述光圈层包含用于阵列320中的相应像素301的一组光圈324。光圈324与每一像素中的快门组合件302对准。在一些实施方案中，衬底304由例如玻璃或塑料等透明材料制成。在一些其它实施方案中，衬底304由不透明材料制成，但在所述不透明材料中蚀刻孔以形成光圈324。

快门组合件302连同致动器303可制成双稳态。即，所述快门可存在于至少两个平衡位置(例如，打开或关闭)中，其中几乎不需要电力来使其保持处于任一位置中。更具体来说，快门组合件302可为机械双稳态的。一旦将快门组合件302的快门设定处于适当位置中，则不需要电能或保持电压来维持所述位置。快门组合件302的物理元件上的机械应力可使所述快门保持于适当位置中。

快门组合件302连同致动器303还可制成电双稳态。在电双稳态快门组合件中，存在低于所述快门组合件的致动电压的电压范围，所述电压范围如果施加到关闭的致动器(其中所述快门打开或关闭)就会使所述致动器保持关闭并使所述快门保持处于适当位置中，即使对所述快门施加反作用力也如此。所述反作用力可由弹簧(例如图2A中所描绘的基于快门的光调制器200中的弹簧207)施加，或者所述反作用力可由例如“打开”或“关闭”的致动器等相反致动器施加。

光调制器阵列320经描绘为每像素具有单个MEMS光调制器。其它实施方案是可能的，其中在每一像素中提供多个MEMS光调制器，借此在每一像素中提供不只是二元“接通”或“关断”光学状态的可能性。其中提供像素中的多个MEMS光调制器且其中与所述光调制器中的每一者相关联的光圈324具有不等区域的某些形式的编码区域分割灰阶是可能的。

在一些其它实施方案中，可用光调制器阵列320内的快门组合件302代替基于辊的光调制器220、光分接头250或基于电润湿的光调制阵列270以及其它基于MEMS的光调制器。

图4A和4B展示实例性双重致动器快门组合件400的视图。如图4A中所描绘，双重致动器快门组合件400处于打开状态。图4B展示处于关闭状态的双重致动器快门组合件400。与快门组合件200对比，快门组合件400包含快门406的任一侧上的致动器402和404。独立地控制每一致动器402和404。第一致动器(快门打开致动器402)用来打开快门406。第二相反致动器(快门关闭致动器404)用来关闭快门406。致动器402和404两者都是柔性梁电极致动器。致动器402和404通过实质上在平行于快门406悬置于其上方的光圈层407的平面中驱动快门406来打开和关闭所述快门。快门406通过附接到致动器402和404的锚408悬置于光圈层407上方的短距离处。包含沿着其移动轴附接到快门406的两端的支撑件会减少快门406的平面外运动且将运动实质上限制于平行于所述衬底的平面。与图3A的控制矩阵300类似，适于与快门组合件400一起使用的控制矩阵可能包含用于相反的快门打开致动器402和快门关闭致动器404中的每一者的一个晶体管和一个电容器。

快门406包含光可通过其的两个快门光圈412。光圈层407包含一组三个光圈409。在图4A中，快门组合件400处于打开状态，且如此，快门打开致动器402已致动，快门关闭致动器404处于其松弛位置中，且快门光圈412的中心线与光圈层光圈409中的两者的中心线重合。在图4B中，快门组合件400已移动到关闭状态，且如此，快门打开致动器402处于其松弛位置中，快门关闭致动器404已致动，且快门406的光阻挡部分现在处于适当位置中以阻挡光透射过光圈409(描绘为虚线)。

每一光圈具有在其周边周围的至少一个边缘。举例来说，矩形光圈409具有四个边缘。在其中在光圈层407中形成圆形、椭圆形、卵形或其它曲线状光圈的替代实施方案中，每一光圈可具有仅单个边缘。在一些其它实施方案中，所述光圈在数学意义上无需分开或不相交，而是可连接。即，虽然所述光圈的部分或塑形区段可维持与每一快门的对应，但可连接这些区段中的若干者以使得所述光圈的单个连续周边由多个快门共享。

为了允许光以多种射出角度通过处于打开状态的光圈412和409，为快门光圈412提供大于光圈层407中的光圈409的对应宽度或大小的宽度或大小是有利的。为了在关闭状态下有效地阻挡光逸出，快门406的光阻挡部分与光圈409重叠是优选的。图4B展示快门406中的光阻挡部分的边缘与形成于光圈层407中的光圈409的一个边缘之间的预定义重叠416。

静电致动器402和404经设计以使得其电压位移行为向快门组合件400提供双稳态特性。针对快门打开致动器和快门关闭致动器中的每一者，存在低于所述致动电压的电压范围，所述电压范围如果在所述致动器处于关闭状态(其中所述快门打开或关闭)时施加就将使所述致动器保持关闭且使所述快门保持处于适当位置中，甚至在将致动电压施加到所述相反致动器之后也如此。克服此反作用力来维持快门的位置所需的最小电压称作维持电压V_m。

图5展示并入有基于快门的光调制器(快门组合件)502的实例性显示设备500的横截面图。每一快门组合件502并入有快门503和锚505。未展示柔性梁致动器，所述柔性梁致动器当在锚505与快门503之间连接时有助于将快门503悬置于表面上方的短距离处。快门组合件502安置于透明衬底504(例如由塑料或玻璃制成的衬底)上。安置于衬底504上的后向式反射层(反射膜)506界定位于快门组合件502的快门503的关闭位置下方的多个表面光圈508。反射膜506将未通过表面光圈508的光向后朝向显示设备500的后部反射。反射光圈层506可为通过若干种气相沉积技术(包含溅镀、蒸镀、离子电镀、激光烧蚀或化学气相沉积(CVD))以薄膜方式形成的无夹杂物的细粒金属膜。在一些其它实施方案中，后向式反射层506可由反射镜(例如电介质反射镜)形成。电介质反射镜可制成在高折射率材料与低折射率材料之间交替的电介质薄膜堆叠。将快门503与反射膜506分离的垂直间隙(快门在其内自由地移动)介于0.5微米到10微米的范围中。垂直间隙的量值优选小于快门503的边缘与处于关闭状态的光圈508的边缘之间的横向重叠，例如图4B中所描绘的重叠416。

显示设备500包含将衬底504与平面光导516分离的任选的漫射体512和/或任选的亮度增强膜514。光导516包含透明(即，玻璃或塑料)材料。光导516通过一或多个光源518照明，从而形成背光。举例来说且无限制，光源518可为白炽灯、荧光灯、激光或发光二极管(LED)。反射体519有助于从灯518朝向光导516引导光。前向式反射膜520安置于背光516之后，从而朝向快门组合件502反射光。来自并未通过快门组合件502中的一者的背光的例如射线521等光射线将返回到背光且再次从膜520反射。以此方式，未能在第一遍次离开显示设备500以形成图像的光可被回收且可用于透射穿过快门组合件502的阵列中的其它打开光圈。已经展示此光回收会增加显示器的照明效率。

光导516包含一组几何光转向器或棱镜517，其将光从灯518朝向光圈508且因此朝向显示器的前部重新引导。光转向器517可以在横截面上可替代地为三角形、梯形或曲线状的形状被模制到光导516的塑料主体中。棱镜517的密度通常随距灯518的距离而增加。

在一些实施方案中，光圈层506可由光吸收材料制成，且在替代实施方案中，快门503的表面可涂布有光吸收或光反射材料。在一些其它实施方案中，光圈层506可直接沉积于光导516的表面上。在一些实施方案中，光圈层506不需要安置于与快门503和锚505相同的衬底上(例如在下文所描述的MEMS向下配置中)。

在一些实施方案中，光源518可包含不同色彩(举例来说，红色、绿色和蓝色)的灯。可通过用不同色彩的灯以足以使人类大脑将不同色彩的图像平均化为单个多色彩图像的速率来依序照明图像而形成彩色图像。使用快门组合件502的阵列来形成各种色彩特定图像。在另一实施方案中，光源518包含具有三种以上不同色彩的灯。举例来说，光源518可具有红色、绿色、蓝色和白色灯，或红色、绿色、蓝色和黄色灯。在一些其它实施方案中，光源518可包含青色、洋红色、黄色和白色灯，红色、绿色、蓝色和白色灯。在一些其它实施方案中，光源518中可包含额外灯。举例来说，如果使用五种色彩，光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色和黄色灯。在一些其它实施方案中，光源518可包含白色、橙色、蓝色、紫色和绿色灯或白色、蓝色、黄色、红色和青色灯。如果使用六种色彩，则光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色、洋红色和黄色灯，或白色、青色、洋红色、黄色、橙色和绿色灯。

盖板522形成显示设备500的前部。盖板522的后侧可覆盖有黑矩阵524以增加对比度。在替代实施方案中，盖板包含彩色滤光器，例如，对应于快门组合件502中的不同者的不同红色、绿色和蓝色滤光器。盖板522被支撑在远离快门组合件502预定距离处，从而形成间隙526。间隙526通过机械支撑件或间隔件527和/或通过将盖板522附接到衬底504的粘附性密封件528来维持。

粘附性密封件528密封流体530。流体530经设计成具有优选低于约10厘泊的粘度且具有优选高于约2.0的相对介电常数以及超过约10⁴V/cm的电介质击穿强度。流体530还可用作润滑剂。在一些实施方案中，流体530是具有高表面润湿能力的疏水性液体。在替代实施方案中，流体530具有大于或小于衬底504的折射率的折射率。

并入有机械光调制器的显示器可包含数百、数千或在某些情形中包含数百万移动元件。在某些装置中，元件的每一移动提供使静摩擦力停用元件中的一或多者的机会。通过将所有部件浸入流体(还称为流体530)中且(例如，使用粘附剂)将所述流体密封于MEMS显示器单元中的流体空间或间隙内来促进此移动。流体530通常是长期具有低摩擦系数、低粘度和最小降级效应的流体。当基于MEMS的显示器组合件包含用于流体530的液体时，所述液体至少部分环绕基于MEMS的光调制器的移动部件中的某些移动部件。在一些实施方案中，为减小致动电压，所述液体具有低于70厘泊的粘度。在一些其它实施方案中，所述液体具有低于10厘泊的粘度。具有低于70厘泊的粘度的液体可包含具有低分子量的材料：低于4000克/莫耳，或在某些情形中，低于400克/莫耳。还可适合于此些实施方案的流体530包含(不限于)去离子水、甲醇、乙醇和其它醇、石蜡、烯烃、乙醚、硅酮油、氟化硅酮油或其它天然或合成溶剂或润滑剂。有用的流体可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)(例如六甲基二硅氧烷和八甲基三硅氧烷)，或烷基甲基硅氧烷(例如己基五甲基二硅氧烷)。有用的流体可为烷类、例如辛烷或癸烷。有用的流体可为硝基烷类，例如硝基甲烷。有用的流体可为芳香族化合物，例如甲苯或邻二乙苯。有用的流体可为酮，例如丁酮或甲基异丁基酮。有用的流体可为氯碳化物，例如氯苯。有用的流体可为氟氯碳化物，例如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯。针对这些显示器组合件考虑的其它流体包含醋酸丁酯和二甲基甲酰胺。用于这些显示器的其它有用流体包含氢氟醚、全氟聚醚、氢氟聚醚、戊醇和丁醇。实例性合适的氢氟醚包含乙基九氟丁基醚以及2-(三氟甲基)-3-乙氧基十二氟己烷。

金属片或经模制塑料组合件固持器532在边缘周围将盖板522、衬底504、背光和其它组件部件固持在一起。用螺丝或凹进接头片紧固组合件固持器532以给组合式显示设备500添加刚性。在一些实施方案中，通过环氧封装化合物将光源518模制于适当位置中。反射体536有助于将从光导516的边缘溢出的光返回到光导516中。图5中未描绘向快门组合件502和灯518提供控制信号以及电力的电互连件。

在一些其它实施方案中，可用基于辊的光调制器220、光分接头250或基于电润湿的光调制器阵列270(如图2A到2D中所描绘)以及其它基于MEMS的光调制器代替显示设备500内的快门组合件502。

显示设备500被称作MEMS向上配置，其中基于MEMS的光调制器形成于衬底504的前表面(即，面朝向观看者的表面)上。快门组合件502直接构建于反射光圈层506的顶部上。在替代实施方案(称为MEMS向下配置)中，快门组合件安置于与其上形成有反射光圈层的衬底分离的衬底上。其上形成有反射光圈层的界定多个光圈的衬底在本文中称为光圈板。在MEMS向下的配置中，承载基于MEMS的光调制器的衬底替代显示设备500中的盖板522且经定向以使得基于MEMS的光调制器定位于顶部衬底的后表面(即，背对观看者且朝向光导516的表面)上。基于MEMS的光调制器借此直接定位成与反射光圈层506相对且跨越间隙。间隙可通过连接光圈板与其上形成有MEMS调制器的衬底的一系列间隔柱维持。在一些实施方案中，间隔件安置于阵列中的每一像素内或其之间。将MEMS光调制器与其对应光圈分离的间隙或距离优选小于10微米，或小于快门与光圈之间的重叠(例如重叠416)的距离。

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和实例性光圈板的横截面图。显示器组合件600包含调制器衬底602和光圈板604。显示器组合件600还包含一组快门组合件606和反射光圈层608。反射光圈层608包含光圈610。调制器衬底602与光圈板604之间的预定间隙或间隔是由相对组的间隔件612和614维持。间隔件612形成于调制器衬底602上或作为调制器衬底602的部分。间隔件614形成于光圈板604上或作为光圈板604的部分。在组装期间，两个衬底602和604经对准以使得调制器衬底602上的间隔件612与其相应间隔件614接触。

此说明性实例的间隔或距离是8微米。为建立此间隔，间隔件612是2微米高且间隔件614是6微米高。替代地，间隔件612和614两者可为4微米高或间隔件612可为6微米高而同时间隔件614是2微米高。事实上，可采用间隔件高度的任何组合，只要其总高度建立所要的间隔H12即可。

在衬底602和604两者上提供接着在组装期间经对准或配对的间隔件具有在材料和处理成本方面的优点。提供非常高(例如大于8微米)的间隔件可为昂贵的，这是因为其可针对可光成像聚合物的固化、曝光和开发需要相对长时间。如显示器组合件600中的配对间隔件的使用允许衬底中的每一者上的聚合物薄涂层的使用。

在另一实施方案中，形成于调制器衬底602上的间隔件612可由用以形成快门组合件606的相同材料和图案化块形成。例如，针对快门组合件606采用的锚还可执行类似于间隔件612的功能。在此实施方案中，将不需要单独施加用以形成间隔件的聚合物材料且将不需要用于间隔件的单独曝光掩模。

在以下论述中，使用图7和图8来描述具有显示元件阵列的显示设备的配置。随后，关于图9到13的论述呈现用于提供高光圈比的显示设备内的显示元件的各种配置。

图7展示实例性显示设备700的显示元件702的布置。显示元件702布置成行R1到R4和列C1到C4的阵列。每一显示元件702包含例如光圈、致动器、快门、锚和控制电路等组件。例如，图7中展示的显示元件702的阵列可类似于上文关于图3B论述的快门组合件302的阵列。此外，每一显示元件702可包含快门组合件，例如图2A、4A和4B中展示的快门组合件。

每一显示元件702占用显示设备700内的某一区域。然而，实际上，归因于复杂互连件安排方案和/或潜在共享的显示元件特征，可能难以勾勒分配给特定显示元件702的具体区域。因此，在一些实施方案中，如图7中所展示，确定每一显示元件702的平均尺寸。例如，通过以沿第一维度的显示元件702的总数目(在此情况中为8)除显示设备700沿所述第一维度的总长度DA_X而确定显示元件702在所述第一维度上的平均长度DE_X。类似地，通过以沿第二维度的显示元件702的总数目(在此情况中为4)除显示设备700沿所述第二维度的总长度DA_Y而确定显示元件702在所述第二维度上的平均长度DE_Y。通常，显示元件702沿第一维度的平均长度(DE_X)与沿第二维度的平均长度(DE_Y)实质上相同。换句话说，显示元件702实质上是正方形。此外，实质上正方形显示元件702布置成网格以使得其边界沿阵列的行和列对准。

在一些实施方案中，显示元件702中的每一者连接到控制器。所述控制器可类似于上文关于图1B论述的控制器134。控制器接收图像数据且针对每一显示元件702提供数据信号以根据所接收的图像数据而致动致动器。图像数据通常包含表示图像帧的像素值。例如，对于具有4×8个像素的大小的图像帧，图像数据可包含所述图像帧的32个像素中的每一者的像素值。控制器处理图像像素值且针对显示设备700的显示元件702中的每一者产生对应数据信号。再次使用4×8像素图像帧作为一实例，控制器基于图像帧左上角的图像像素的值而产生用于行R1和列C1中的显示元件的数据信号。以类似方式，控制器基于其它显示元件的位置和所述图像帧中的对应位置中的图像像素的值而产生用于所述其它显示元件的数据信号。

因此，控制器产生用于每一显示元件702的数据信号使得数据信号随在第一维度和第二维度上的相同数目个图像像素而变。例如，用于行R1和列C1中的显示元件702的数据信号可随第一维度上的一个图像像素和第二维度上的一个图像像素而变。如果图像帧的分辨率低于显示设备700的分辨率，则控制器可使用在第一维度上的一个图像像素以产生用于在第一维度上的一个以上显示元件702和在第二维度上的相等数目个显示元件702的数据信号。相反，如果图像帧的分辨率高于显示设备700的分辨率，则控制器可经实施以使用在第一维度上的一个以上图像像素和在第二维度上的相等数目个图像像素产生用于每一显示元件702的数据信号。

在一种方法中，控制器可一次一行地提供数据信号。在此方法中，控制器可首先启用行R1中列C1到C8中的显示元件702以接受数据信号。一旦将数据信号提供到行R1中的全部显示元件，控制器可随后将数据信号提供到行R2中的显示元件702等等，直到已提供用于所有行中的显示元件702的数据信号。

图8展示显示设备800的两个实例性邻近显示元件的俯视图。具体来说，作为一实例，图8展示包含类似于图4A中展示的双致动器快门组合件的双致动器快门组合件的第一显示元件802和邻近的第二显示元件804。所述两个邻近显示元件802和804可表示在图7中展示的显示设备700的任何行中的任何两个邻近显示元件702。

每一显示元件802和804包含三个槽式光圈806、二槽式快门808和两个致动器810和812。显示元件802和804的某一部分由光圈806占用，而剩余部分由致动器810和812以及快门808占用。每一显示元件802和804的总面积的大部分被分配给致动器810和812。此限制可分配给光圈806的面积的量。限制分配给光圈的面积又会限制光圈比，且因此限制每一显示元件802和804的光输出。额外组件(例如驱动致动器所需的电路和用以将数据和控制信号供应到显示元件802和804的互连件)进一步限制光圈806的光圈比。此外，显示装置一般经设计成具有不断增加的显示元件密度。显示元件密度的此增加和专用于额外对应电路和互连件的增加的面积进一步限制光圈806的光圈比。

如上文关于图9到13所论述，在一些实施方案中，显示设备可并有以在提高显示元件的光圈比的同时实质上维持所感知显示元件密度的方式配置的显示元件。

图9展示另一显示设备900的实例性显示元件902的布置。具体来说，显示设备900包含以交错的方式布置的显示元件902。此外，如下文详细论述，在一些实施方案中，每一显示元件902在第一维度上的平均长度(DE_X)大于所述显示元件902在第二维度上的平均长度(DE_Y)。在一些实施方案中，DE_X是DE_Y的两倍。

显示元件902布置成四个行R1到R4和八个列C1到C8。此外，在邻近行中的显示元件902交错或偏移。例如，行R1中的显示元件902相对于邻近行R2中的显示元件902交错或偏移。每一列包含来自每隔一行的显示元件。例如，列C1分别包含行R1和R3的显示元件R1C1和R3C1。类似地，列C2分别包含来自行R2和R4的显示元件R2C2和R4C2。所属领域的技术人员将了解，实际显示设备将包含数百或在一些情况中数千个行和列。图9中仅针对说明性目的而展示更有限数目个行和列。

图10展示显示设备的另一实例性显示元件1002的俯视图。显示元件1002适合用作为显示设备900的显示元件902。与包含总共两组致动器810和812和两个快门808的实质上正方形显示元件802和804(如图8中所展示)相比，图10的显示元件1002仅包含单一快门1008和单一组致动器1010和1012。将归因于消除两个致动器而变得可用的额外面积分配给额外光圈1006。例如，图8的显示元件802和804一起包含共六个光圈806。相比而言，图10中展示的显示元件1002包含九个光圈。因此，与并有类似于显示元件802或804的显示元件的显示设备相比，并有类似于显示元件1002的显示元件的显示设备将具有较高的光圈比。

还可用除图8A、8B和10中展示的基于快门的显示元件之外的显示元件实现光圈比的类似提高。例如，可通过将分配给两个邻近的实质上正方形LCD显示元件的面积组合成单一矩形LCD显示元件而提高LCD的光圈比。在一些实施方案中，每一正方形LCD显示元件可包含用于每一色彩(例如，红色、绿色和蓝色)的子像素和与每一子像素相关联的控制电路。因此，两个单独邻近正方形LCD显示元件将总共包含六个控制电路。通过组合两个邻近的正方形LCD显示元件，经组合矩形LCD显示元件将仅包含三个控制电路。消除三个控制电路会提供可分配的额外面积以增加矩形LCD显示元件的三个子像素中的每一者的面积。因此，与并入有正方形LCD显示元件的显示设备相比，并入有矩形LCD显示元件的显示设备将具有较高的光圈比。

再次参考图9，每一行中显示元件902的数目是图7中展示的显示设备700的每一行中的显示元件702的数目的一半。换句话说，显示设备900沿第一维度的显示元件密度减小到图7中展示的显示设备700的显示元件密度的一半。然而，对于显示设备900，邻近行中的邻近显示元件902的边界未对准。具体来说，邻近行中的邻近显示元件902的边界交错或偏移达其在第一维度上的长度(DE_X)的一半。此交错的布置导致观看显示设备900的观看者将沿一行(或第一维度)的显示元件密度感知为类似于在所述行中具有两倍的实际显示元件密度的显示设备的显示元件密度。这意味着图9的显示设备900可提供与图7的显示设备700实质上相同的所感知显示元件密度，同时提供显著高于显示设备700的光圈比。

尽管图9的显示设备900中的邻近显示元件902的偏移是显示元件902在第一维度上的长度(DE_X)的一半，但还可选择其它偏移值。例如，在一些实施方案中，邻近显示元件902的偏移可为显示元件902在第一维度上的长度的三分之一。在此些实施方案中，显示设备900的每一列可包含来自每个第三行的显示元件902。即，显示设备的第一列可包含来自行一、行四、行七、…等的显示元件。类似地，显示设备的第一行可包含来自列一、列四、列七、…等的显示元件。在一些其它实施方案中，偏移可为长度(DE_X)乘以1/4、2/3、1/5等。此些偏移将产生4:1、3:2、5:1等的显示元件光圈比。

一般来说，显示设备中的邻近显示元件可在第一维度上交错或偏移达显示元件的长度(DE_X)的分数(f_X)。在此些实施方案中，每一列可包含每第(1/f_X)行的显示元件。因此，例如，如图9中所展示，显示元件902偏移达等于长度(DE_X)的1/2的分数。因此，每一列包含每第2行的显示元件902。

在一些实施方案中，偏移可随显示元件的纵横比而变。例如，矩形显示元件902可经配置以具有例如2:1(例如，如图9中所展示)、3:1、3:2和4:1的纵横比；且对应偏移可分别为显示元件的长度(DE_X)的1/2、1/3、2/3和1/4倍。所属领域的技术人员将容易了解，还可使用其它纵横比和对应偏移。

控制器将数据信号提供到显示设备900的显示元件902中的每一者。具体来说，控制器接收图像数据，基于所述图像数据，所述控制器产生用于显示元件902中的每一者的数据信号。

在一些实施方案中，由控制器产生的用于显示设备900的显示元件902的数据信号类似于针对图7的显示设备700的显示元件702产生的数据信号。在此些实施方案中，控制器认为显示装置900具有与显示装置700相同的像素数目且相应地输出相同数目个数据信号。例如，对于大小为4×8个像素的输入图像帧，控制器总共产生对应于所述图像帧的32个像素的32个数据信号。

控制器一次一行地将数据信号传送到显示装置900中。对于第一行R1，控制器将八个数据信号(对应于所述4×8图像帧的八个像素)传送到显示装置900。然而，显示设备900的行R1仅包含属于列C1、C3、C5和C7的四个显示元件902。因此，当将写入启用电压施加到第一行R1的显示元件902时，仅写入启用那四个显示元件。接着，当将数据信号施加到显示设备900的列C1到C8中的每一者时，施加到列C1、C3、C5和C7的数据信号被存储于对应显示元件上，而施加到列C2、C4、C6和C8的数据信号被忽视。

随后，控制器可针对第二行R2传送另一组八个数据信号。此组八个数据信号可对应于4×8图像帧的第二行的八个像素值。行R2包含列C2、C4、C6和C8中的显示元件。因此，当将用于行R2的数据信号施加到每一列时，仅列C2、C4、C6和C8中的显示元件响应于数据，而用于剩余列的图像数据被忽视。过程继续，其中显示设备一次一行地写入启用显示元件902且将数据加载到显示元件902中，直到寻址所有行的显示元件902为止。

在一些其它实施方案中，控制器仅针对包含于显示设备900中的实际数目的显示元件902输出数据信号。为此，当产生用于每一显示元件902的数据信号时，控制器考虑在第一维度上不同于在第二维度上的图像像素数目。例如，考虑大小为4×8个像素的图像帧，从而具有32个像素值。然而，显示设备900仅包含16个显示元件902。因此，为产生用于每一显示元件902的数据信号，控制器处理对应于沿第一维度(即，沿给定行)的两个图像像素和沿第二维度(即，沿着列)的一个像素的图像数据。例如，为产生用于最顶行R1和最左列C1中的显示元件R1C1的数据信号，控制器考虑在所述图像帧的最顶行和两个最左列中的像素值。类似地，为产生用于行R1和列C3中的显示元件R1C3的数据信号，控制器考虑在所述图像帧的第一行中的第三列和第四列中的图像像素的像素值。对于另一实例，考虑包含8×16个像素的图像帧。对于此图像帧，在产生用于每一显示元件902的数据信号时，控制器将处理在第一维度上的四个像素和在第二维度上的两个像素。

在一些实施方案中，为基于给定维度上的多个像素值产生用于显示元件902的数据信号，控制器可舍弃除第一维度上的图像像素中的一者之外的全部图像像素的像素值。在一些此类实施方案中，控制器可切换舍弃其图像像素值的每个图像帧。在一些其它实施方案中，控制器可平均化在第一维度上的图像像素的像素值。在一些其它实施方案中，可以其它合适方式组合像素值。

图11A到13展示实例性显示设备的示意图。具体来说，图11A展示实例性显示设备1100的示意图。图11A展示类似于上文关于图9论述的显示设备900的具有以交错的方式布置的显示元件1102、1104、1106、1108、1110、1112、1114、1116、1118、1120、1122、1124、1128、1130和1132的4×4阵列的显示设备1100。此外，图11A展示对应于八个列C1到C8的数据线互连件1134、1136、1138、1140、1142、1144、1146和1148和对应于四个行R1到R4的扫描线互连件1150、1152、1154和1156。数据线互连件1134、1136、1138、1140、1142、1144、1146和1148和扫描线互连件1150、1152、1154和1156连接到控制器(未展示)。基于图像数据，控制器适当地供能给数据线互连件1134、1136、1138、1140、1142、1144、1146和1148和扫描线互连件1150、1152、1154和1156以控制显示元件1102、1104、1106、1108、1110、1112、1114、1116、1118、1120、1122、1124、1128、1130和1132中的每一者内的快门的状态。

如上文所提及，显示设备1100包含八个列。对应于列C1的数据线互连件1134连接到显示元件1102和1118；对应于列C2的数据线互连件1136连接到显示元件1110和1126；对应于列C3的数据线互连件1138连接到显示元件1104和1120；对应于列C4的数据线互连件1140连接到显示元件1112和1128；对应于列C5的数据线互连件1142连接到显示元件1106和1122；对应于列C6的数据线互连件1142连接到显示元件1114和1130；对应于列C7的数据线互连件1146连接到显示元件1108和1124；且对应于列C8的数据线互连件1148连接到显示元件1116和1132。

又如上文所提及，显示设备1110包含四个行。对应于行R1的扫描线互连件1150连接到显示元件1102、1104、1106和1108；对应于行R2的扫描线互连件1152连接到显示元件1110、1112、1114和1116；对应于行R3的扫描线互连件1154连接到显示元件1118、1120、1122和1124；且对应于行R4的扫描线互连件1156连接到显示元件1126、1128、1130和1132。

数据线互连件1134、1136、1138、1140、1142、1144、1146和1148和扫描线互连件1150、1152、1154和1156连接到控制器(未展示)。所述控制器可类似于上文关于图1A论述的控制器134。此外，通过所述控制器提供的数据信号可类似于上文关于图9中展示的显示元件902论述的数据信号。

在一些实施方案中，控制器可一次一行地提供数据信号。例如，控制器可供能给扫描线互连件1150以启用行R1中的显示元件1102、1104、1106和1108以接受数据信号。随后，控制器可使用对应于显示元件1102、1104、1106和1108的适当数据供能给数据线互连件1134、1138、1142和1146。类似地，为将数据加载于行R2中的数据元件中，控制器可供能给扫描线互连件1152且接着分别使用对应于行R2数据元件1110、1112、1114和1116的数据供能给数据线互连件1136、1140、1144和1148。类似地，可将数据加载于对应于行R3和R4的数据元件中。

在一些其它实施方案中，控制器可同时针对行R1和R2中的显示元件提供数据信号。因为耦合到任何给定行的显示元件的数据线互连件与耦合到邻近行的显示元件的数据线互连件分离，所以这是可能的。例如，耦合到行R1的显示元件的数据线互连件1134、1138、1142和1146与耦合到行R2的显示元件的数据线互连件1136、1140、1144和1148分离。在此些实施方案中，控制器可同时供能给扫描线互连件1150和1152，且接着供能给全部数据线互连件1134、1136、1138、1140、1142、1144、1146和1148以将数据加载到行R1和R2两者的数据元件1102、1104、1108、1110、1112、1114和1116中。在一些实施方案中，显示设备1100可具有用于两个邻近行的共同扫描线互连件。例如，对应于行R1和R2的扫描线互连件1150和1152可电连接耦合到所述扫描线互连件的任一侧上的显示元件的单一扫描线或被所述单一扫描线取代。图11B中展示此显示设备的实例。

图11B展示实例性显示设备1100的另一实例性示意图。如图11B中所展示，在两个邻近行的显示元件中共享每一扫描线互连件。例如，扫描线互连件1152为行R1的显示元件1102、1104、1106和1108和行R2的显示元件1110、1112、1114和1116所共有且耦合到所述显示元件。类似地，扫描线互连件1156为行R3和R4中的显示元件所共有且耦合到所述显示元件。

图12展示另一实例性显示设备1200的示意图。具体来说，图12展示类似于上文关于图9论述的显示设备900的具有以交错的方式布置的显示元件1202、1204、1206、1208、1210、1212、1214、1216、1218、1220、1222、1224、1226、1228、1230和1232的4×8阵列的显示设备1200。此外，图12展示对应于四个行R1到R4的扫描线互连件1250、1252、1254和1256。显示设备1200包含四个数据线互连件1234、1236、1238和1240，其中每一数据线互连件对应于两个列。例如，数据线互连件1234耦合到列C1的显示元件1202和1218和列C2的显示元件1210和1226；数据线互连件1236耦合到列C3的显示元件1204和1220和列C4的显示元件1212和1228；数据线互连件1238耦合到列C5的显示元件1206和1222和列C6的显示元件1214和1230；且数据线互连件1240耦合到列C7的显示元件1208和1224和列C8的显示元件1216和1232。数据线互连件1234、1236、1238和1240和扫描线互连件1250、1252、1254和1256连接到控制器(未展示)。基于图像数据，控制器适当地供能给数据线互连件1234、1236、1238和1240和扫描线互连件1250、1252、1254和1256以控制显示元件中的每一者内的快门的状态。

对应于行R1的扫描线互连件1250连接到显示元件1202、1204、1206和1208；对应于行R2的扫描线互连件1252连接到显示元件1210、1212、1214和1216；对应于行R3的扫描线互连件1254连接到显示元件1218、1220、1222和1224；且对应于行R4的扫描线互连件1254连接到显示元件1226、1228、1230和1232。

对于显示设备1200，控制器可一次仅一行地将数据加载到显示元件。因此，为将数据加载到行R1的显示元件中，控制器可供能给扫描线互连件1250且可基于图像数据适当地供能给数据线互连件1234、1236、1238和1240以将数据分别加载于显示元件1202、1204、1206和1208中。类似地，可通过供能给对应扫描线互连件而加载用于剩余行R2到R4的显示元件的数据。

此外，由控制器提供的数据信号可类似于上文关于图9中展示的显示元件902论述的数据信号。具体来说，控制器可使用在第一维度上的第一数目个图像像素和在第二维度上的第二数目个图像像素产生用于每一显示元件1202、1204、1206、1208、1210、1212、1214、1216、1218、1220、1222、1224、1226、1228、1230和1232的数据信号，其中所述第一数目大于所述第二数目。

图13展示实例性显示设备1300的显示元件的示意图。具体来说，显示设备1300的显示元件1302以交错的方式布置。不同于图9中展示的显示设备900(其中显示元件902沿第一维度交错或偏移)，显示设备1300的显示元件1302沿第二维度交错或偏移。分配给邻近列中的两个邻近显示元件1302的区域的边界在第二维度上偏移达分配给显示元件1302的区域的平均长度(DE_Y)的一半。由于偏移，显示设备1300沿第二维度的所感知显示元件密度实质上是沿第二维度的实际显示元件密度的两倍。在一些实施方案中，分配给显示元件1302的区域在第一维度上的平均长度(DE_X)是分配给显示元件1302的区域在第二维度上的平均长度(DE_Y)的一半。例如，显示元件1302在第二维度上的长度DE_Y可为约60微米到200微米，而其在第一维度上的长度DE_X可为约30微米到100微米。

显示元件1302可类似于上文论述的显示元件902(如图9中所展示)或显示元件1000(如图10中所展示)。因而，每一显示元件1302可包含用于单一快门的较大数目个光圈和一组致动器和致动电路。显示设备1300包含四个列C1到C4和八个行R1到R8。每一列包含四个显示元件1302而每一行包含两个显示元件1302。所属领域的技术人员将容易了解，显示设备1300可包含任何数目个行、列和显示元件。

显示设备1300耦合到控制器(未展示)，所述控制器基于接收的图像数据而提供用于显示元件1302中的每一者的数据信号。在一些实施方案中，控制器可一次一行地将数据信号提供到显示设备1300。因而，控制器可以与上文关于图9的显示设备900描述的方式类似的方式产生数据信号。例如，控制器可在启用每一行时产生对应于显示设备1300的全部列的数据信号。例如，控制器可通过供能给对应扫描线互连件而一次一行地启用行R1到R8。接着，在启用一行(例如，行R1)的情况下，控制器可供能给对应于全部四个列C1到C4的四个数据线互连件。然而，由于行R1仅包含对应于列C1和C3的显示元件1302，所以用于行R1的扫描线互连件将仅启用在这两列中的显示元件1302(即，标记为R1C1和R1C3的显示元件)。因为未启用行R2，所以将忽视在对应于列C2和C4的数据线互连件上的数据信号。类似地，当接受用于行R2中的显示元件1302的数据时，仅列C2和C4中的显示元件R2C2和R2C4将接受数据。在对应于列C1和C3的数据线互连件上的数据信号将不被任何显示元件所接受。

类似于图9的显示设备900，显示设备中的邻近显示元件可在第二维度上交错或偏移达显示元件的长度(DE_Y)的分数(f_Y)。在此些实施方案中，每一行可包含每第(1/f_Y)列的显示元件。因此，(例如)如图13中所展示，显示元件1302偏移达等于长度(DE_Y)的(1/2)的分数，因此每一行包含每第2行的显示元件1302。

在一些实施方案中，偏移可随显示元件的纵横比而变。例如，矩形显示元件1302可经配置以具有例如2:1(例如，如图13中所展示)、3:1、3:2和4:1的纵横比；且对应偏移可分别为显示元件的长度(DE_Y)的(1/2)、(1/3)、(2/3)和(1/4)倍。所属领域的技术人员将容易了解，取决于预期设计，还可使用其它纵横比和对应偏移。

在一些其它实施方案中，为产生每一数据信号，控制器在第二维度上使用大于用于第一维度上的图像像素数目的图像像素数目。例如，对于8×4图像帧，图像数据包含所述图像帧的32个图像像素中的每一者的像素值。为产生用于在行R1和列C1中的显示元件1302的数据信号，控制器使用来自沿所述图像帧的最左列的前两行的两个图像像素的值。类似地，为产生用于在行R3和列C1中的显示元件1302的数据信号，控制器使用两个图像像素的值，一个图像像素来自沿所述图像帧的最左列的第三行且一个图像像素来自沿所述图像帧的最左列的第四行。因此，显示设备1300提供具有高光圈比的显示元件而不牺牲显示设备1300的所感知显示元件密度。

在一些实施方案中，偏移(邻近列中的邻近显示元件1302交错达所述偏移)是显示元件在第二维度上的平均长度的不同分数。例如，所述偏移可等于分配给显示元件1302的区域在第二维度上的平均长度DE_Y的三分之一。在此些实施方案中，每一行包含来自显示设备的每第三列的显示元件。此外，控制器考虑在第二维度上的三个图像像素的像素值以产生用于每一显示元件1302的数据信号。

一般来说，在产生用于显示设备1300的显示元件1302中的每一者的数据信号时，控制器可考虑图像帧在第一维度上的第一数目个图像像素的像素值和在第二维度上的第二数目个图像像素的像素值。在此些实施方案中，两个邻近列中的邻近显示元件1302之间的偏移可被选择为等于分配给显示元件1302的区域的平均长度DE_Y乘以图像像素的第一数目与图像像素的第二数目的比率。在此些实施方案中，每一行可包含每第n列的显示元件1302，其中n等于图像像素的第二数目与图像像素的第一数目的比率。

显示设备1302还可包含扫描线互连件和数据线互连件，其由控制器使用以将数据信号提供到显示元件1302中的每一者。此些互连件可以类似于上文关于图11和12展示的方式的方式配置。在一些实施方案中，扫描线互连件可经配置以使得一个扫描线互连件由显示设备的至少两行的显示元件共享。

图14A及14B是说明包含多个显示元件的实例性显示装置40的系统框图。显示装置40可为(例如)智能手机、蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化还说明各种类型的显示装置，例如电视机、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持式装置及便携式媒体装置。

显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，所述制造工艺包含注射模制和真空成形。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，所述材料包含(但不限于)：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可与不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未展示)。

如本文中描述，显示器30可为多种显示器(包含双稳态或模拟显示器)中的任一者。显示器30还可经配置以包含平板显示器(例如等离子、电致发光(EL)显示器、OLED、超扭曲向列(STN)显示器、LCD或薄膜晶体管(TFT)LCD)或非平板显示器(例如阴极射线管(CRT)或其它显像管装置)。另外，显示器30可包含基于机械光调制器的显示器，如本文中所描述。

图14A中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分地封围在其中的额外组件。举例来说，显示装置40包含网络接口27，网络接口27包含可耦合到收发器47的天线43。网络接口27可为可显示于显示装置40上的图像数据的源。因此，网络接口27为图像源模块的一个实例，但处理器21及输入装置48也可充当图像源模块。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，对信号进行滤波或以其它方式操纵信号)。调节硬件52可连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还可连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29可耦合到帧缓冲器28，且耦合到阵列驱动器22，阵列驱动器22又可耦合到显示器阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含并未在图14A特定描绘的元件)可经配置以充当存储器装置，且经配置以与处理器21通信。在一些实施方案中，电源供应器50可将电力提供到特定显示装置40设计中的实质上所有组件。

网络接口27包含天线43和收发器47以使得显示装置40可经由网络与一或多个装置通信。网络接口27还可具有一些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理需求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE16.11标准(包含IEEE16.11(a)、(b)或(g))或IEEE802.11标准(包含IEEE802.11a、b、g、n及其进一步的实施方案)来发射和接收RF信号。在一些其它实施方案中，所述天线43根据标准来发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，天线43可经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)，GSM/通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带-CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO版本A、EV-DO版本B、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进型高速分组接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS，或用于在无线网络(例如利用3G、4G或5G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收到的信号，使得处理器21可接收所述信号并进一步对所述信号进行操纵。收发器47还可处理从处理器21接收到的信号，使得可经由天线43从显示装置40发射所述信号。

在一些实施方案中，收发器47可由接收器取代。另外，在一些实施方案中，网络接口27可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源取代。处理器21可控制显示装置40的整个操作。处理器21接收例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据的数据，并将所述数据处理成原始图像数据或处理成可容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将已处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说，这些图像特性可包含颜色、饱和度和灰度级。

处理器21可包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制显示装置40的操作。调节硬件52可包含放大器及滤波器以将信号发射到扬声器45及从麦克风46接收信号。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据，且可适当地重新格式化原始图像数据以将其高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有类光栅格式的数据流，使得其具有适合于跨越显示阵列30而扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将已格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常与系统处理器21相关联以作为独立的集成电路(IC)，但可以许多方式实施这些控制器。举例来说，控制器可作为硬件嵌入处理器21中、作为软件嵌入处理器21中或与阵列驱动器22完全集成于硬件中。

阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化信息且可将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒多次地施加到来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百条且有时数千条(或更多)引线。在一些实施方案中，阵列驱动器22和显示器阵列30是显示器模块的一部分。在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30是显示器模块的一部分。

在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文中所描述的显示器类型中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规的显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，机械光调制器显示元件控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规的驱动器或双稳态显示器驱动器(例如机械光调制器显示元件控制器)。此外，显示器阵列30可为常规的显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如包含机械光调制器显示元件阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此实施方案可在高度集成系统(举例来说，移动电话、便携式电子装置、手表或小面积显示器)中是有用的。

在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含例如QWERTY键盘或电话小键盘的小键盘、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕、集成有显示阵列30的触敏屏幕或者压敏或热敏薄膜。麦克风46可配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，通过麦克风46的话音命令可用于控制显示装置40的操作。

电源供应器50可包含多种能量存储装置。举例来说，电源供应器50可为可再充电电池，例如，镍镉电池或锂离子电池。在使用可再充电电池的实施方案中，可再充电电池可使用来自(例如)壁式插座或光伏装置或阵列的电力来充电。替代地，可再充电电池可无线地来充电。电力供应器50还可为可再生能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。

在一些实施方案中，控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干位置中的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上述优化可实施在任何数目的硬件和/或软件组件中且可以各种配置实施。

可将结合本文中所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的此互换性已大致关于其功能性而描述，且在上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路及过程中进行说明。所述功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。

可用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文所描述的功能的任何组合来实施或执行用于实施结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。通用处理器可为微处理器，或任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一或多个微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此配置。在一些实施方案中，可由专用于给定功能的电路来执行特定过程及方法。

在一或多个方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中所揭示的结构及其结构等效物)或以其任何组合来实施所描述的功能。本说明书中所述的标的物的实施方案还可实施为一或多个计算机程序(即，计算机程序指令的一或多个模块)，其在计算机存储媒体上被编码以由数据处理设备执行或用以控制数据处理设备的操作。

如果以软件实施，则功能可作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由所述计算机可读媒体进行传输。本文中揭示的方法或算法的步骤可实施于可驻留在计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块中。计算机可读媒体包含计算机存储媒体和通信媒体两者，通信媒体包含可经启用以将计算机程序从一个位置传送到另一位置的任何媒体。存储媒体可为可通过计算机存取的任何可用媒体。例如(且不限于)，此计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置，或可用以存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接可适当地称为计算机可读媒体。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地重现数据，光盘使用激光光学地重现数据。以上各者的组合也应包含于计算机可读媒体的范围内。此外，方法或算法的操作可作为代码与指令的一个或任何组合或代码与指令的集合而驻留在机器可读媒体和计算机可读媒体上，所述机器可读媒体和计算机可读媒体可并入到计算机程序产品中。

所属领域的技术人员将易于明白本发明中所描述的实施方案的各种修改，且可在不背离本发明的精神或范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案。因此，本发明无意限于本文中所展示的实施方案，而是将赋予本发明与本文中所揭示的此揭示内容、原理和新颖特征相一致的最广范围。

另外，所属领域的技术人员将易于了解，术语“上部”及“下部”有时用以使图式描述简易，且指示与适当定向页上的图式的定向对应的相对位置，且可能不反映所实施的任何装置的适当定向。

在单独实施方案的背景下描述于本说明书中的某些特征还可组合地实施于单一实施方案中。相反，还可在多个实施方案中单独地或以任何适合子组合实施在单一实施方案的背景下所描述的各种特征。再者，虽然特征可在上文中被描述为以某些组合作用且甚至最初被如此主张，但在一些情况下，可从所述组合删除来自所主张的组合的一或多个特征，且所述所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。

类似地，虽然图式中以特定次序描绘操作，但此不应被理解为需要以所展示的特定次序或以连续次序执行此类操作或需要执行全部所说明的操作以实现合意的结果。此外，图式可以流程图的形式示意性地描绘一个以上实例过程。然而，未描绘的其它操作可并入于示意性地说明的实例过程中。举例来说，可在所说明的操作中的任一者之前、之后、同时地或在其之间执行一或多个额外的操作。在某些状况中，多任务处理及并行处理可为有利的。再者，上述实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为全部实施方案中需要此分离，且应了解，所描述的程序组件及系统可一般一起集成在单一软件产品中或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍实现合意的结果。

Claims (27)

1.一种设备，其包括：

显示元件阵列，其经配置以选择性地控制对应于图像帧沿第一维度的第一数目个像素和所述图像帧沿第二维度的第二较小数目个像素的光的输出，

其中分配给邻近显示元件的区域的位置在所述第一维度上偏移。

2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

多个扫描线互连件，

其中所述扫描线互连件经配置以安排在分配给邻近显示元件的区域之间，且

其中所述显示元件阵列包含显示元件的行和列，且其中所述行是沿所述第一维度布置。

3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

多个数据线互连件，

其中所述数据线互连件经配置以安排在分配给邻近显示元件的区域之间，且

其中所述显示元件阵列包含显示元件的行和列，且其中所述列是沿所述第一维度布置。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述显示元件具有沿所述第一维度的平均长度和沿所述第二维度的平均长度，且其中沿所述第一维度的所述平均长度大于沿所述第二维度的所述平均长度。

5.根据权利要求1所述的设备，其中每一显示元件被分配有在所述第一维度上具有一长度的区域，且其中所述位置偏移达所述长度乘以所述第二数目与所述第一数目的比率。

6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括数据线互连件，其中每一数据线互连件仅耦合到每隔n行上的显示元件，其中n等于所述第一数目与所述第二数目的比率。

7.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括多个扫描线互连件，其中每一扫描线互连件耦合到所述设备的给定行中的显示元件，且其中与两个邻近行相关联的所述扫描线互连件经配置以将写入启用信号同时提供到所述经耦合显示元件。

8.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括多个扫描线互连件，其中每一扫描线互连件耦合到两个邻近行中的显示元件。

9.根据权利要求1所述的设备，其中沿所述第一维度与分配给每一显示元件的区域相关联的第一长度是沿所述第二维度与分配给每一显示元件的所述区域相关联的第二长度的两倍。

10.根据权利要求1所述的设备，其中每一显示元件包含微机电MEMS快门。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述显示元件包含液晶光调制器。

12.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

显示器，其包含所述显示元件阵列；

处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及

存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

13.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括：

驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器；及

控制器，其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。

14.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括：

图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器，其中所述图像源模块包含接收器、收发器和发射器中的至少一者。

15.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括：

输入装置，其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述处理器。

16.根据权利要求1所述的设备，其中每一显示元件的纵横比等于2:1、3:1和3:2中的至少一者。

17.一种设备，其包括：

显示元件阵列，其在第一维度上具有第一显示元件密度且在第二维度上具有第二显示元件密度，使得所述第二显示元件密度不同于所述第一显示元件密度，

其中分配给邻近显示元件的区域在所述第一维度上偏移。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述显示元件阵列包含显示元件的行和列，且其中所述行或所述列是沿所述第一维度布置。

19.根据权利要求17所述的设备，其中所述显示元件具有沿所述第一维度的平均长度和沿所述第二维度的平均长度，且其中沿所述第一维度的所述平均长度是沿所述第二维度的所述平均长度的两倍。

20.根据权利要求17所述的设备，其中分配给邻近显示元件的所述区域在所述第一维度上偏移达所述显示元件沿所述第一维度的平均长度的分数。

21.根据权利要求17所述的设备，其中所述显示元件具有实质上等于2:1、3:1和3:2中的至少一者的纵横比。

22.根据权利要求17所述的设备，其中所述显示元件包含液晶光调制器。

23.一种设备，其包括：

多个光调制装置，其用于输出光，所述多个光调制装置布置在具有第一维度和第二维度的阵列中，使得分配给邻近光调制装置的区域在第一维度上偏移；及

控制装置，其用于基于图像帧沿第一维度的第一数目个像素和所述图像帧沿第二维度的第二较小数目个像素控制来自所述多个光调制装置中的每一者的光的输出。

24.根据权利要求23所述的设备，其中所述多个光调制装置的所述阵列包含光调制装置的行和列，且其中所述行是沿所述第一维度布置。

25.根据权利要求24所述的设备，其进一步包括以下各者中的至少一者：

多个写入启用装置，其用于启用所述多个光调制装置以响应于与图像帧相关联的数据信号，其中所述写入启用装置定位于分配给邻近光调制装置的区域之间；及

多个数据提供装置，其用于将数据信号从所述控制装置提供到所述光调制装置，其中所述数据提供装置定位于分配给邻近光调制装置的区域之间。

26.根据权利要求25所述的设备，其中所述多个写入启用装置中的每一者经配置以用于同时写入启用两行光调制装置。

27.根据权利要求23所述的设备，其中分配给邻近光调制装置的所述区域在所述第一维度上偏移达所述光调制装置沿所述第一维度的平均长度的分数。