CN1250528A - 相变平板显示器件 - Google Patents

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CN98803360A
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迈克尔·古尔维奇
莫里斯·哈柳瓦
亚历山大·卡斯塔尔斯基
斯尔旺·奈尔
塞尔吉·肖克霍尔
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Abstract

一种显示器件包含以预定构形排列的多个像素。每个像素的构成都包括一个置于平直表面上的镜子元件(14)。置于镜子元件上面的光调制材料(12),借助在第一和第二态之间的相变对从外光源接收的光进行预定波长的选择性调制,其中处于第一态的所述光调制材料在预定波长的光中引起相消干涉,而处于第二态的所述光调制材料在预定波长的光中引起相长干涉。

Description

相变平板显示器件
技术领域
本发明一般涉及平板显示器件，更具体地涉及相变平板显示器件，其中包含利用氧化钒(VO2)的相变性质对光线进行调制的基于氧化钒的像素。
背景技术
显示器件通常分为两个基本类别：有源显示器件和无源显示器件。作为可产生光线的器件无源显示包含如下的技术，如阴极射线管(CRT)、发光二极管(LED)及等离子体显示板(PDP)。而无源显示器件是光调制器件，其中的光源不是环境光，就是来自分离光源的光，并包含如液晶显示器件(LCD)、电致变色显示器件(ECD)及电泳显示器件(EPID)等的技术。
另外一种显示分类法涉及到器件的物理尺寸和几何形状。平板显示器件一般更紧凑和和能量效率更高，并且实际上可利用所有上述技术，只有CRT技术除外。使通常的CRT技术平坦化的努力一直不成功，因为制造出的产品不是图像质量差就是生产成本太高。
一种很成功的平板显示器件是液晶显示(LCD)器件。LCD包含多个排列成矩阵结构的传光或阻光的像素。是传光还是阻光取决于液晶分子的排列，而其排列由电流控制。早期的LCD利用“无源矩阵”方式在生成图像时寻址单个的像素。这一方式包括将电压施加于单个行并在其后调节列电压以便在该行中所选择的像素上产生一个大的复合电压。这一寻址方式使早期的LCD效率高而成本低。然而，由于存在串扰，无源矩阵LCD不能提供良好的对比度和分辨率。
为了克服串扰的问题，为LCD器件开发了“有源矩阵”方式。这种方式利用晶体管阵列来寻址单个像素。每个像素只在其自己的晶体管接通时才从其列导线承受电压。这使有源矩阵LCD既可提供良好的对比度又可提供良好的分辨率。然而，这种器件有某些缺点。首先，这类显示比采用“无源矩阵”方式的显示需要更大的功率。另一个缺点是这类显示倾向于低产率，因为生成包含于其中用于执行“有源矩阵”寻址的晶体管很困难。
另一类平板显示器件是ECD(电致变色显示)器件。ECD器件一般包含一个显示盒，该显示盒包含至少两个电极，至少其中一个包括电致变色显示材料、电解质以及有时还包含的绝缘体。通过电极施加电压会使电解质中存在的离子被一个电极吸收，从而改变电极中的颜色或传光性质。颜色或传光性质的改变是使这类显示生成图像的原因。此种显示公开于1976年12月7日授予Jasinski的名称为“ALL SOLID ELECTROCHROMIC DISPLAY”的美国专利NO.3,995,943之中。这一专利公开了一种利用氧化钨(WO3)或氧化钒(V2O5)作为显示电极的显示。
氧化钒(VO2)是一种一直在各种电学和光学应用中使用的材料。这些应用包括将其用作全息光学记录媒体、温度稳定器及控制器、电子开关以及用于屏蔽和调制微波辐射。氧化钒(VO2)表现出伴随有光学性质显著改变的相变性质。改变显著的一种光学性质是折射率，这一点使氧化钒(VO2)可以对光线进行光学调制。氧化钒(VO2)中的相变可利用置于这种材料薄膜下面的加热元件以加热方式诱生。
因此，本发明的一个目的就是提供一种经过改进的利用氧化钒(VO2)的相变性质来对光线进行光学调制的平板显示器件。
发明内容
所公开的显示器件包含以预定构形排列的多个像素。每个像素都包含一个置于平直表面上的镜子元件。置于镜子元件上面的光调制材料，借助在第一和第二态之间的相变对从外光源接收的光进行预定波长的选择性调制。处于第一态的光调制材料在预定波长的光中引起相消干涉，而处于第二态的光调制材料在预定波长的光中引起相长干涉。
还公开了另外的特点，包含加热元件、第一绝缘层、第二绝缘层、保护层和p-n结。加热元件置于镜子元件的下面并且连接到p-n结上。第一绝缘层置于镜子元件下面，而第二绝缘层置于加热元件和镜子元件中间。保护涂层置于光调制材料的上面。
附图简介
本发明的上述的目的、其他特点和优点将在下面结合附图详细描述，附图中：
图1示出氧化钒(VO2)的电导率(1/Ω)与光的波长(λ)的函数关系曲线；
图2示出氧化钒(VO2)的折射率(n)与光的波长(λ)的函数关系曲线；
图3为根据本发明的光学谐振腔(共振器)的示意图；
图4示出在临界温度(TC)下光学谐振腔的反射系数(R)的百分变化与波长的函数关系曲线；
图5示出氧化钒(VO2)的临界温度(TC)的变化与铌(Nb)掺杂剂的百分含量之间的函数关系曲线；
图6为根据本发明的相变显示(PTD)的结构示意图；
图7为示出利用根据本发明的相变显示器件(PTD)的寻址方式的示意图；
图8为示出包含于根据本发明的相变显示器件(PTD)中的单个像素的侧视图；
图9A和9B为示出包含于根据本发明的相变显示器件(PTD)中的像素的动作示图；
图10为示出包含于根据本发明的相变显示器件(PTD)中的单个像素的另一实施例的侧视图。
实现发明的最佳方案
本发明旨在提供能够应用于平板结构中的相变显示器件(PTD)。相变显示器件利用包含在显示器件中的氧化钒(VO2)薄膜的热诱生相变性质对光进行光学调制来产生图像。采用基于氧化钒(VO2)的像素有很多优点。一个优点是可使用硅衬底，这就使器件的加工与硅IC技术相容。另一个优点是可采用“无源矩阵”寻址方式，这意味着高生产率和低生产成本。
氧化钒(VO2)的相变性质与其在绝缘态和金属态之间的转变相关联。在绝缘态，氧化钒(VO2)具有相对低的电导率及折射率。就是这种折射率的变化使氧化钒(VO2)薄膜可以对光进行光学调制。从绝缘态转变为金属态是通过将氧化钒(VO2)加热到高于临界温度(TC)而得到的，该临界温度(TC)大约为68℃，而转变到绝缘态是在将氧化钒(VO2)冷却到低于其临界温度(TC)时发生。
参考图1。图中示出氧化钒(VO2)的电导率(1/Ω)与光的波长(λ)的函数关系曲线，此图取自(作者待考)题目为“PRESSUREDEPENDENCE OF PROPERTIES OF VO2”的论文中，p.1035。可以看出，由于氧化钒(VO2)的绝缘体-金属的相变而引起的电导率的变化是很大的。在曲线中相当于x轴上数值3的68℃这一临界温度(TC)时所观察到的电导率的变化超过4个数量级。对于具有良好的化学计量比的氧化钒(VO2)，图中未示出的滞后回线在单晶中大约为0.5℃，而在薄膜中为1-2℃。
参考图2。图2示出氧化钒(VO2)的折射率(n)与光的波长(λ)的函数关系曲线。此图示出对于氧化钒(VO2)的两种相，n与光谱的关系。曲线1和2代表厚度为1850的氧化钒(VO2)薄膜，其中曲线1代表金属态，曲线2代表绝缘体态，而曲线3和4代表厚度为600的氧化钒(VO2)薄膜，其中曲线3代表金属态，曲线4代表绝缘体态。可以看出，在可见光谱范围，这些氧化钒(VO2)薄膜的折射率的变化相当大。下表总结了在蓝、绿和红可见光谱区中三种的重要波长(λ)由于氧化钒(VO2)的相变而发生的折射率的变化(Δn)：
  λ(μm)    Δn
  0.44(蓝)    0.28
  0.50(绿)    0.32
  0.62(红)    0.54
在上表中观察到的最大Δn是本发明的重要特点，因为它使上述三种波长得到光学调制。
参考图3。图中示出由淀积在充当镜子的铝(Al)层14上的氧化钒(VO2)的薄膜12组成的光学谐振腔(共振器)。光学谐振腔10显示出根据本发明的基于氧化钒(VO2)的单个像素的基本动作情况。淀积在铝(Al)镜14上的氧化钒(VO2)薄膜12是具有取决于氧化钒(VO2)12的相变绝缘态的反射系数(R)的光学谐振腔。对于满足谐振条件的某些波长，折射率的变化改变光学干涉图样而引起强烈的光学反射调制。取决于氧化钒(VO2)薄膜12的厚度(d)和反射光的波长的不同，从氧化钒(VO2)12顶部和铝(Al)镜14反射的两束光波依氧化钒(VO2)薄膜12的相变绝缘态的不同而或是产生相长干涉或是产生相消干涉。相长干涉使两个光束的强度结合而提供最大反射量或最大R值，该值满足下列方程：
2d＝mλ，m＝1，2，3...(1)
相消干涉使两个光束相位相异并从而互相抵消而提供最小反射量或最小R值，该值满足下列方程：
2d＝(2m-1)λ/2，m＝1，2，3...(2)
还应当指出，改变氧化钒(VO2)薄膜12的厚度可改变对应于光学谐振腔10的谐振条件的波长。这样就可以提供彩色显示动作的基础，其详情见下述。
参考图4。图4示出前述光学谐振腔的反射系数(R)的百分变化与波长的函数关系曲线。很容易看出，对金属态(T≥TC)和绝缘态(T＜TC)两种绝缘态R值都取决于λ。在绿色光波波长(λ＝0.5μm)时，对比度系数大约为15，对于显示器件而言这是很理想的。
参考图5。图5示出氧化钒(VO2)的临界温度(TC)的变化与铌(Nb)掺杂剂的百分含量之间的函数关系曲线。此图示出，可以利用小量的铌(Nb)对氧化钒(VO2)进行掺杂而改变氧化钒(VO2)的临界温度(TC)。可以看出，添加0.2％的铌(Nb)就可以使临界温度(TC)降低到45℃。降低氧化钒(VO2)的临界温度(TC)是所希望的，因为可以利用这一点来降低运行本发明的基于氧化钒(VO2)的像素所需要的功率。
参考图6。图6为根据本发明的相变显示器件(PTD)的结构示意图。结构16的组成包括多个单个的基于氧化钒(VO2)的像素18，这些像素18以通常的二维矩阵阵列形式排列，适于在硅衬底(图中未示出)上制作。每个像素18都由行连线22和列连线24互相连接，与其他的平板显示类似。连接于每个像素18和行连线22之间的是同样在硅衬底上制作的二极管或p-n结20。p-n结20用来防止在像素18之间的电流扩布及可能的串扰。在这种结构16中电流泄漏是很可能的，因为通过3个邻接像素存在4个并行连接回路。如图所示设置的p-n结20在每个回路中设置两个可防止任何泄漏电流。
本发明的结构16很理想，因为这一结构可利用“无源矩阵”寻址方式或电路来驱动。正如在前面的关于现有技术部分所述和在图7中所示，这一方式的构成包括由列以并行方式接受的数据，同时具体像素的选定是通过顺序行脉冲。本发明的结构16可采用的行脉冲宽度可窄到1-10μs。采用这样窄的脉冲可缩短导通和衰减时间，这可增加驱动大量像素的能力。于是，就可以提供视频用来进行显示动作。
利用“无源矩阵”方式也很理想，因为这种方式不要求像在有源矩阵LCD显示中那样使用晶体管。这将显著影响生产率和生产成本，因为在硅(Si)上制作p-n结是标准并且生产率很高。
参考图8。图8为示出包含于根据本发明的相变显示器件(PTD)中的单个像素的侧视图。单个像素18的组成包括一个第一绝缘薄膜24，此薄膜最好是在硅衬底22上面生长的二氧化硅(SiO2)薄膜。第一绝缘薄膜24是用来控制热消散。通过改变第一绝缘薄膜24的厚度可使消散时间可在宽广限度内变化，从秒到毫秒几分之一。第一绝缘薄膜24的厚度最好是调节为使热消散时间为40ms，这一时间最适于显示动作。计算表明，没有二氧化硅(SiO2)薄膜时，具有厚度在0.3-1mm范围内的硅衬底在时间(td)内吸收热量是按照下面的公式：
td≈(π1)2/DT                           (3)
其中DT是硅的热扩散系数。在DT＝0.8cm2/s时可得到td为3ms，这对有效进行显示动作太短。
淀积并置于第一绝缘薄膜24之上的是加热元件26，加热元件26最好是具有厚度为20nm的镍铬(NiCr)薄膜。加热元件26是用来对像素提供热量以便在位于其上的氧化钒(VO2)薄膜32中诱生相变。虽然公开的加热元件26是镍镉薄层，但包含硅在内的其他材料也可以使用，这些其他材料的作用是由于其薄层的电阻而可提供热量。功率通过一对接触36，38施加于加热元件26，接触36，38最好是金膜。位于硅衬底22之上的第一接触36通过一个也是制作在硅衬底22之上的p-n结20与加热元件26连接。第二接触38置于第一绝缘薄膜24之上并且直接与加热元件26连接。
第二绝缘薄膜28位于加热元件26之上，第二绝缘薄膜28最好是氧化铝(Al2O3)。第二绝缘薄膜28是用来位于上方的镜子元件30与加热元件26隔离。位于第二绝缘薄膜28上面的是镜子元件30，镜子元件30最好是铝膜。还是同样，虽然描述的是铝，但也可使用其他高反射性的材料，如铬、镍等等。在镜子元件30之上的是氧化钒(VO2)薄膜32。如前所述，氧化钒(VO2)32与镜子元件30一起形成一个光学谐振腔，可利用来根据氧化钒(VO2)的相变绝缘态对光进行光调制。
与镜子元件30一起的氧化钒(VO2)薄膜32确定每个像素18的反射系数(R)，此系数取决于氧化钒(VO2)薄膜32的相变绝缘态。氧化钒(VO2)薄膜32与镜子元件30一起生成还是相长干涉图样或是相消干涉图样，这取决于氧化钒(VO2)薄膜32的相变绝缘态和所调制的光的波长。相长干涉图样为每个像素18提供最大R值，而相消干涉图样为每个像素18提供最小R值。
在氧化钒(VO2)32上面生长并位于其上的是保护层34，此保护层34具有增透射性能，最好是由氧化钒(V2O5)薄膜。保护层34在应用温度范围内是稳定的透明绝缘体。氧化钒(VO2)薄膜32和保护层34都是在同一溅射装置中先后在不同的氧压力下溅射生长而形成。
上述的像素18结构最好是利用现代硅IC技术制作。这一技术可使像素的大小减小到10-20μm。甚至在这样的小尺寸下，像素之间的热传递也可忽略不计。这是因为热量首先被其作用相当于吸热器的硅基片所吸收。同样，从加热元件26到顶部活性薄膜32的距离只有100-200nm，这一数值比相邻像素之间的距离小一个数量级以上。在这些条件下，潜在的温度诱生串扰大为减小。
参考图9A和9B。图9A和9B为示出包含于根据本发明的相变显示器件(PTD)中的像素的动作示图。在动作时，一个脉冲宽度大约为1-10μs的短电脉冲施加于具体像素的加热元件上而使氧化钒(VO2)薄膜相变为金属态。这一转变引起像素的亮度及颜色改变，比如从亮绿色变为暗绿色。已假设脉冲具有足够的功率使像素的温度升高到图9B所示的临界温度(TC)以上。
在脉冲尾部，温度随时间而下降。如希望保持像素处于金属态，则下一个脉冲应该在像素的温度仍然在临界温度(TC)以上时到来，如图9B这的曲线1所示。在采用帧频为60赫的显示时，下一个脉冲应该在等于16.7ms的时间(tf)内到来。
图9B的曲线2代表像素的初始温度低得多的情况。这可能造成像素温度在一个帧周期内降低到低于临界温度(TC)并因而使像素返回其原始亮度和颜色，比如为暗到亮绿。耗费在暗态中的时间由脉冲的幅度或宽度控制，如图9A所示，并且这代表一种提供灰度级的简单方法。另外一种提供灰度级的方法包含调制帧循环中的脉冲。比如，在帧周期内跳过一个脉冲会导致像素温度降低到低于临界温度(TC)而产生灰度级。利用两种方法的组合可提供数量足够高的灰度级。
估算执行像素调制所需要的功率如下。用来驱动一个具有面积为20×20μm和灰度为100μm的单个像素达到温度改变(ΔT)为正常温度之上60℃所需要的功率(Q1)可利用下式计算：
Q1＝cmΔT                            (4)
其中C为氧化钒(VO2)薄膜的热容量，而m是薄膜质量。对于C为25J/(摩尔k)，功率Q1＝3.6×10-9焦耳。要使100万像素导通，对于脉冲重复频率为60赫时读出的功率为每平方英寸显示面积Q1/s＝0.2W。所需能量的另外一个组分是由于潜热，这与一次相变相关。这一组分，Q2，也可估算为其值Q2/s＝0.2W。这样，驱动具有100万像素的1平方英寸显示面积所需的总功率为：
Q/s＝Q1+Q2                                (5)
其值为0.4瓦。当脉冲持续时间为1μs，加热器电阻为50欧姆，并且外加电压为20伏时，可得出所需的合理的总直流电流为20mA。上述的计算是一种估算，因为它只适用于所有的热量都传输到氧化钒(VO2)薄膜的情况。另外，还未考虑驱动显示发光的电子线路所需的功率。
参考图10。图10为示出包含于根据本发明的相变显示中的单个像素的另一实施例的侧视图。这一实施例19包含很多功能与前述图8的实施例中的类似的相同元件，这些同样的标号代表同样的元件。于是，此处只对像素19的本实施例的不同之处进行描述。这些不同之处为示于图10中的像素19具有一个加热元件40及氧化钒(VO2)薄膜42，它们都划分为三个子区以便可以进行根据本发明的相变显示的彩色动作。
如前所述，根据本发明的原理的像素的光学性质是通过从氧化钒(VO2)薄膜和镜子元件反射的两个光束的谐振条件进行控制的。一种合适的结构参数选择可使制作具有在红、绿和蓝光谱区相变的最高的反射对比度系数的像素成为可能。对于单厚度的氧化钒(VO2)薄膜(这一金属态氧化钒(VO2)薄膜对于红光是反射性的，对于绿光是暗的，而在绝缘态则相反)可得到对绿光(λ＝0.5μm)和红光(λ＝0.63μm)的良好的对比度系数。通过减薄氧化钒(VO2)薄膜的厚度，对于蓝光可得到合理的条件。这样，根据本发明的每个像素包含划分为具有两种不同厚度的三个子区的氧化钒(VO2)薄膜，并且为了对红、绿和蓝提供三种不同的合理的条件可对其分开进行电连接。
像素19包含氧化钒(VO2)薄膜40，薄膜40划分为三个邻接的子区40A、40B和40C。两个子区40A和40B具有同样的厚度，比用来调制绿光或红光。而第三个子区40C具有较小的厚度并用来调制蓝光。加热元件42也划分为三个子区42A、42B和42C以便独立地加热氧化钒(VO2)的每个子区40A、40B和40C以求在氧化钒(VO2)的子区40A、40B和40C中诱生独立的相变。加热元件子区40A、40B和40C每一个都与相应的金或等效的类型的接触44、46和48连接以便向其中传输功率。
在动作时，功率是根据供应给每个像素19的数据有选择地供应给每一个加热子区42A、42B和42C。这就可以使热量有选择地供应给位于其上面的相关的氧化钒(VO2)子区40A、40B和40C，而这又将使这些子区40A、40B和40C中的每一个在绝缘态和金属态之间转变。在氧化钒(VO2)的子区40A、40B和40C之中之中转变对应于折射率的变化，而这将如前所述使合适的红、绿和蓝波长的光得到调制而产生彩色图像。另外，像素19的对比度系数也可由具有增透性能的保护层34而得到提高，保护层34位于氧化钒(VO2)薄膜40之上，薄膜40最好是氧化钒(V2O5)薄膜。这一点很重要，因为谐振反射条件影响视角。为了估算视角，可利用其中对比度系数足够高的波长范围(Δλ)。利用Δλ≈60nm可获得合理的对比度系数，并且它可按照下式给出厚度的变化(L)：
n＝Δλ                        (5)
对氧化钒(VO2)薄膜厚度为L＝100nm和折射率n＝2.5的场合，总视角为35-40°。
根据本发明的相变显示器件(PTD)与通常的平板显示器件相比具有很多优点。PTD在很多方面优于LCD显示，除了，比如，功耗之外。其优点包括采用在硅衬底上制作的“无源矩阵”结构，这可以降低成本还提高生产率。PTD的速度可在制造过程中改变，这就可以得到视频和高分辨率。PTD的反射工作模式与LCD的透射模式相比可消除器件照明的问题和减小所需功率。作为相变和光学谐振的结合，在PTD中也可获得彩色分离，这样就不用像在LCD显示中那样需要另加滤色片。
虽然本发明针对其优选实施例进行了具体说明，在不脱离本发明的精神和范围的前提下本技术领域的专门人士容易理解其中可进行形式和细节的改变。比如，针对根据本发明的相变显示器件(PTD)描述了多种优选材料和加工过程，但其他的等效材料和加工过程，如蒸发和真空淀积技术，也为本发明所涵盖。

Claims (29)

1.一种包含以预定构形排列的多个像素的显示器件，其中所述每个像素都包括：
一个置于平直表面上的镜子元件；以及
置于所述镜子元件上面的光调制材料，它借助在第一和第二态之间的相变对从外光源接收的光进行预定波长的选择性调制，其中处于第一态的所述光调制材料在预定波长的光中引起相消干涉，而处于第二态的所述光调制材料在预定波长的光中引起相长干涉。
2.如权利要求1的器件，其中所述像素的所述预定构形为二维矩阵。
3.如权利要求1的器件，其中还包括位于所述镜子元件下面的加热元件。
4.如权利要求3的器件，其中还包括位于所述加热元件相连接的p-n结。
5.如权利要求3的器件，其中所述平直表面是衬底。
6.如权利要求5的器件，其中还包括位于所述衬底和所述加热元件中间的第一绝缘层。
7.如权利要求3的器件，其中还包括位于所述衬底和所述加热元件中间的第二绝缘层。
8.如权利要求1的器件，其中还包括位于所述光调制材料之上的保护涂层。
9.如权利要求1的器件，其中所述光调制材料为氧化钒(VO2)。
10.如权利要求9的器件，其中所述氧化钒由元素铌(Nb)掺杂。
11.如权利要求1的器件，其中所述光调制材料划分为3个两种厚度的部分以便进行彩色操作。
12.一种包含以预定构形排列的多个像素的显示器件，其中所述每个像素都包括：
一个置于平直表面上的镜子元件；以及
置于所述镜子元件上面的光调制材料，它借助在第一和第二态之间的相变对从外光源接收的光进行预定波长的选择性调制，其中处于第一态的所述光调制材料具有可使所述每个像素具有极小反射系数(R)的折射率，而处于第二态的所述光调制材料具有可使所述每个像素具有极大反射系数(R)的折射率。
13.如权利要求12的器件，其中还包括位于所述镜子元件下面的加热元件。
14.如权利要求13的器件，其中还包括位于所述加热元件相连接的p-n结。
15.如权利要求13的器件，其中所述平直表面是衬底。
16.如权利要求15的器件，其中还包括位于所述衬底和所述加热元件中间的第一绝缘层。
17.如权利要求12的器件，其中还包括位于所述衬底和所述加热元件中间的第二绝缘层。
18.如权利要求12的器件，其中还包括位于所述光调制材料之上的增透涂层。
19.如权利要求12的器件，其中所述光调制材料为氧化钒(VO2)。
20.如权利要求12的器件，其中所述光调制材料划分为3个两种厚度的部分以便进行彩色操作。
21.一种制作用于平板显示器件中的像素的方法，该方法包括下列步骤：
提供一个衬底；
将一个镜子元件置于所述衬底上；以及
对所述镜子元件涂敷一种光调制材料，该光调制材料可借助在第一和第二态之间的相变对从外光源接收的光进行预定波长的选择性调制，其中处于第一态的所述光调制材料在预定波长的光中引起相消干涉，而处于第二态的所述光调制材料在预定波长的光中引起相长干涉。
22.一种用于平板显示器件的像素，其中包括：
一个置于平直表面上的镜子元件；以及
置于所述镜子元件上面的氧化钒(VO2)层，该层通过在绝缘态和金属态之间的转变来对来自外光源的光进行学调制，其中所述氧化钒(VO2)层具有与被调制光的波长相对应的厚度。
23.一种用于平板显示器件的像素，其中包括：
一个衬底层；
一个置于所述衬底之上用作加热元件的的镍镉层；
一个置于所述镍镉层之上用作镜子元件的铝层；以及
一个置于所述铝层上面的氧化钒(VO2)层，其中所述铝层和所述氧化钒(VO2)层形成一光学谐振腔，该谐振腔具有根据所述氧化钒(VO2)层的相变状态而变化的反射系数(R)。
24.如权利要求23的像素，其中还包括位于所述衬底和所述镍镉层中间的二氧化硅(SiO2)层。
25.如权利要求23的像素，其中还包括位于所述镍镉层和所述铝层中间的氧化铝(Al2O3)层。
26.如权利要求23的像素，其中还包括位于所述二氧化硅(SiO2)层之上的可为所述像素提供保护涂层的氧化钒(V2O5)层。
27.如权利要求23的像素，其中还包括位于所述衬底之中用来防止在其他类似像素中间发生串扰的与所述镍镉层相连接的p-n结。
28.如权利要求23的像素，其中所述镍镉层及所述氧化钒(VO2)层划分为3个子区以便对所述像素进行彩色操作。
29.如权利要求23的像素，其中所述3个氧化钒(VO2)子区具有两种不同的厚度。
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