RU2507549C2 - Method and apparatus for controlling colour on display - Google Patents
Method and apparatus for controlling colour on display Download PDFInfo
- Publication number
- RU2507549C2 RU2507549C2 RU2012103493/28A RU2012103493A RU2507549C2 RU 2507549 C2 RU2507549 C2 RU 2507549C2 RU 2012103493/28 A RU2012103493/28 A RU 2012103493/28A RU 2012103493 A RU2012103493 A RU 2012103493A RU 2507549 C2 RU2507549 C2 RU 2507549C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- display
- output
- green
- red
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
- G09G3/3466—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on interferometric effect
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
- G09G2300/0439—Pixel structures
- G09G2300/0452—Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/2007—Display of intermediate tones
- G09G3/2074—Display of intermediate tones using sub-pixels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Область техники изобретения относится к микроэлектромеханическим системам (MEMS).The technical field of the invention relates to microelectromechanical systems (MEMS).
Уровень техникиState of the art
Микроэлектромеханические системы (MEMS) содержат микромеханические элементы, исполнительные механизмы и электронику. Микромеханические элементы могут быть созданы с применением осаждения, травления и/или других способов микрообработки, с помощью которых вытравливают части подложек и/или слоев осажденного материала, или с помощью которых добавляют слои для формирования электрических и электромеханических устройств. Один тип MEMS-устройства называется интерференционным модулятором. Для целей настоящего описания термин интерференционный модулятор или интерференционный светомодулятор относится к устройству, которое селективно поглощает и/или отражает свет с использованием принципов оптической интерференции. В некоторых вариантах осуществления интерференционный модулятор может содержать пару проводящих пластин, одна из которых или обе могут быть прозрачными и/или отражающими в целом или частично и способными к относительному перемещению при подаче соответствующего электрического сигнала. В конкретном варианте осуществления одна пластина может содержать неподвижный слой, осажденный на подложку, и другая пластина может содержать металлическую мембрану, отделенную от неподвижного слоя воздушным зазором. Как подробно изложено в настоящем описании, расположение одной пластины относительно другой пластины может изменять оптическую интерференцию света, падающего на интерференционный модулятор. Подобные устройства имеют широкую область применения, и в технике полезно использовать и/или модифицировать характеристики устройств такого типа, чтобы их свойства можно было применить для совершенствования существующих изделий и создания новых изделий, которые еще не разрабатывались.Microelectromechanical systems (MEMS) contain micromechanical elements, actuators and electronics. Micromechanical elements can be created using deposition, etching and / or other microprocessing methods, by which parts of the substrates and / or layers of the deposited material are etched, or by which layers are added to form electrical and electromechanical devices. One type of MEMS device is called an interference modulator. For the purposes of the present description, the term interference modulator or interference light modulator refers to a device that selectively absorbs and / or reflects light using the principles of optical interference. In some embodiments, the implementation of the interference modulator may include a pair of conductive plates, one of which or both can be transparent and / or reflective in whole or in part and capable of relative movement when a corresponding electrical signal is applied. In a particular embodiment, one plate may comprise a fixed layer deposited on a substrate, and another plate may comprise a metal membrane separated from the fixed layer by an air gap. As described in detail in the present description, the location of one wafer relative to another wafer may alter the optical interference of light incident on an interference modulator. Such devices have a wide scope, and it is useful in technology to use and / or modify the characteristics of devices of this type so that their properties can be used to improve existing products and create new products that have not yet been developed.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Система, способ и устройства в соответствии с изобретением, обладают, в каждом случае, своими индивидуальными особенностями, ни одна из которых, в отдельности, не отвечает за соответствующие искомые признаки. Ниже, без ограничения объема настоящего изобретения, кратко изложены его наиболее заметные характерные черты. После изучения настоящего изложения и, в частности, после прочтения раздела «Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления» станет понятно, каким образом характерные черты настоящего изобретения обеспечивают преимущества над другими устройствами отображения.The system, method and devices in accordance with the invention, in each case, have their own individual characteristics, none of which, individually, is not responsible for the corresponding desired features. Below, without limiting the scope of the present invention, its most salient features are summarized. After studying the present summary and, in particular, after reading the section “Detailed Description of Preferred Embodiments”, it will become clear how the features of the present invention provide advantages over other display devices.
Один вариант осуществления включает в себя дисплей. Дисплей содержит множество пикселей. Каждый из пикселей содержит, по меньшей мере, один красный суб-пиксель, содержащий, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода красного света, по меньшей мере, один зеленый суб-пиксель, содержащий, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода зеленого света, по меньшей мере, один синий суб-пиксель, содержащий, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода синего света, и, по меньшей мере, один белый суб-пиксель, содержащий, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода окрашенного света.One embodiment includes a display. The display contains many pixels. Each of the pixels contains at least one red sub-pixel containing at least one interference modulator configured to output red light, at least one green sub-pixel containing at least one interference a modulator configured to output green light, at least one blue sub-pixel containing at least one interference modulator configured to output blue light, and at least one white sub-pixel containing at least one interference modulator configured to output colored light.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей. Дисплей содержит множество интерференционных модуляторов. Множество интерференционных модуляторов содержит, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода красного света, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода зеленого света, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода синего света, и, по меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода белого света. По меньшей мере, один интерференционный модулятор, выполненный с возможностью вывода белого света, выводит белый свет, имеющий стандартизованную точку белого.Another embodiment includes a display. The display contains many interference modulators. A plurality of interference modulators comprises at least one interference modulator configured to output red light, at least one interference modulator configured to output green light, at least one interference modulator configured to output blue light, and at least one interference modulator configured to output white light. At least one interference modulator configured to output white light outputs white light having a standardized white point.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей. Дисплей содержит множество элементов отображения. Каждый из элементов отображения содержит отражающую поверхность, выполненную с возможностью расположения на расстоянии от частично отражающей поверхности. Множество элементов отображения содержит, по меньшей мере, один из множества элементов отображения, выполненный с возможностью вывода окрашенного света, и, по меньшей мере, один из множества элементов отображения, выполненный с возможностью интерференционного вывода белого света.Another embodiment includes a display. The display contains many display elements. Each of the display elements comprises a reflective surface configured to be located at a distance from the partially reflective surface. The plurality of display elements comprises at least one of a plurality of display elements configured to output colored light, and at least one of a plurality of display elements configured to interferentially output white light.
Еще один вариант осуществления включает в себя способ изготовления дисплея. Способ заключается в том, что формируют множество элементов отображения. Каждый из множества элементов отображения содержит отражающую поверхность, выполненную с возможностью расположения на расстоянии от частично отражающей поверхности. Каждое из соответствующих расстояний подбирают так, чтобы, по меньшей мере, один из множества элементов отображения был выполнен с возможностью вывода окрашенного света, и, по меньшей мере, один другой из множества элементов отображения был выполнен с возможностью интерференционного вывода белого света.Another embodiment includes a method of manufacturing a display. The method consists in forming a plurality of display elements. Each of the plurality of display elements comprises a reflective surface configured to be located at a distance from the partially reflective surface. Each of the respective distances is selected so that at least one of the plurality of display elements is configured to output colored light, and at least one other of the plurality of display elements is configured to interferentially output white light.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей, содержащий средство для отображения изображения. Средство отображения содержит средство для отражения света и средство для частичного отражения света. Отражающее средство выполнено с возможностью расположения на расстоянии от частично отражающего средства. Средство отображения содержит первое средство для вывода окрашенного света и второе средство для интерференционного вывода белого света.Another embodiment includes a display comprising means for displaying an image. The display means comprises means for reflecting light and means for partially reflecting light. The reflective means is arranged to be located at a distance from the partially reflective means. The display means comprises first means for outputting colored light and second means for interfering outputting white light.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей. Дисплей содержит множество пикселей, из которых каждый содержит красный, зеленый и синий интерференционные модуляторы, которые выполнены с возможностью вывода красного, зеленого и синего света, соответственно. Каждый из пикселей выполнен с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем красного света, и выполнен с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем синего света, когда каждый из интерференционных модуляторов настроен на вывод красного, зеленого и синего света.Another embodiment includes a display. The display contains a plurality of pixels, each of which contains red, green and blue interference modulators, which are configured to output red, green and blue light, respectively. Each of the pixels is configured to output a higher intensity of green light than red light, and is configured to output a higher intensity of green light than blue light when each of the interference modulators is configured to output red, green, and blue light.
Еще один вариант осуществления включает в себя способ изготовления дисплея. Способ заключается в том, что формируют множество пикселей. Формирование множества пикселей заключается в том, что формируют интерференционные модуляторы, выполненные с возможностью вывода красного света, формируют интерференционные модуляторы, выполненные с возможностью вывода зеленого света, и формируют интерференционные модуляторы, выполненные с возможностью вывода синего света. Каждый из пикселей выполняют с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем красного света, и выполняют с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем синего света, когда каждый из интерференционных модуляторов настроен на вывод красного, зеленого и синего света.Another embodiment includes a method of manufacturing a display. The method consists in forming a plurality of pixels. The formation of a plurality of pixels is that interference modulators configured to output red light are formed, interference modulators configured to output green light are formed, and interference modulators configured to output blue light are formed. Each of the pixels is configured to output a higher intensity of green light than red light, and is configured to output a higher intensity of green light than blue light when each of the interference modulators is configured to output red, green, and blue light.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей. Дисплей содержит множество пикселей. Каждый из пикселей содержит красный, зеленый и синий интерференционные модуляторы, которые выполнены с возможностью вывода красного, зеленого и синего света, соответственно. Каждый из пикселей выполнен с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем красного света, и выполнен с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем синего света. По меньшей мере, один из интерференционных модуляторов, выполненных с возможностью вывода красного света, и интерференционных модуляторов, выполненных с возможностью вывода синего света, выполнен с возможностью вывода света, имеющего длину волны, выбранную для компенсации более высокой интенсивности зеленого света.Another embodiment includes a display. The display contains many pixels. Each of the pixels contains red, green, and blue interference modulators, which are configured to output red, green, and blue light, respectively. Each of the pixels is configured to output a higher intensity of green light than red light, and is configured to output a higher intensity of green light than blue light. At least one of the interference modulators configured to output red light, and the interference modulators configured to output blue light, is configured to output light having a wavelength selected to compensate for a higher intensity of green light.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей, содержащий множество средств для вывода красного света, множество средств для вывода зеленого света и множество средств для вывода синего света. Средства вывода красного, зеленого и синего образуют средство для отображения пикселя изображения. Каждое из средств отображения пикселя выполнено с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем синего света, когда средства вывода красного, зеленого и синего настроены на вывод красного, зеленого и синего света.Another embodiment includes a display comprising a plurality of means for outputting red light, a plurality of means for outputting green light, and a plurality of means for outputting blue light. The output means of red, green, and blue form a means for displaying an image pixel. Each of the pixel display means is configured to output a higher intensity of green light than blue light when the output means of red, green, and blue are configured to output red, green, and blue light.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей, содержащий множество элементов отображения. Множество элементов отображения содержит, по меньшей мере, один цветной элемент отображения, выполненный с возможностью вывода окрашенного света, и, по меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света. По меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света, выводит белый свет, имеющий стандартизованную точку белого.Another embodiment includes a display comprising a plurality of display elements. The plurality of display elements comprises at least one color display element configured to output colored light, and at least one display element configured to output white light. At least one display element configured to output white light outputs white light having a standardized white point.
Еще один вариант осуществления включает в себя дисплей, содержащий средство для отображения изображения. Средство отображения содержит средство для вывода окрашенного света и средство для вывода белого света. Средство для вывода белого света выводит белый свет, имеющий стандартизованную точку белого.Another embodiment includes a display comprising means for displaying an image. The display means comprises means for outputting colored light and means for outputting white light. The white light output means outputs white light having a standardized white point.
Еще один вариант осуществления включает в себя способ изготовления дисплея, заключающийся в том, что формируют множество элементов отображения, содержащее, по меньшей мере, один цветной элемент отображения, выполненный с возможностью вывода окрашенного света, и, по меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света. По меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света, предназначен для вывода белого света, имеющего стандартизованную точку белого.Another embodiment includes a method of manufacturing a display, which consists in forming a plurality of display elements comprising at least one color display element configured to output colored light, and at least one display element made with the ability to output white light. At least one display element configured to output white light is intended to output white light having a standardized white point.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 представлен вид в изометрии участка одного варианта осуществления интерференционно-модуляторного дисплея, в котором подвижный отражающий слой первого интерференционного модулятора находится в релаксированном положении, и подвижный отражающий слой второго интерференционного модулятора находится в активном положении.In FIG. 1 is an isometric view of a portion of one embodiment of an interference modulator display in which the movable reflective layer of the first interference modulator is in the relaxed position and the movable reflective layer of the second interference modulator is in the active position.
На фиг. 2 изображена блок-схема системы, представляющая один вариант осуществления электронного устройства, включающего в себя 3×3 интерференционно-модуляторный дисплей.In FIG. 2 is a block diagram of a system representing one embodiment of an electronic device including a 3 × 3 interference modulator display.
На фиг. 3 представлена диаграмма положения подвижного зеркала в зависимости от приложенного напряжения для одного примерного варианта осуществления интерференционного модулятора, показанного на фиг. 1.In FIG. 3 is a positional diagram of a moving mirror versus applied voltage for one exemplary embodiment of the interference modulator shown in FIG. one.
На фиг. 4 представлена комбинация напряжений строк и столбцов, которую можно применить для управления интерференционно-модуляторным дисплеем.In FIG. Figure 4 shows a combination of row and column voltages that can be used to control an interference modulator display.
На фиг. 5A изображен один примерный кадр отображаемых данных на 3×3 интерференционно-модуляторном дисплее, показанном на фиг. 2.In FIG. 5A depicts one exemplary frame of displayed data on the 3 × 3 interference modulator display shown in FIG. 2.
На фиг. 5B представлена одна примерная временная диаграмма для строчных и столбцовых сигналов, которые можно применять для записи кадра, показанного на фиг. 5A.In FIG. 5B shows one exemplary timing diagram for row and column signals that can be used to record the frame shown in FIG. 5A.
На фиг. 6A и 6B представлены блок-схемы системы, изображающие вариант осуществления устройства визуального отображения, содержащего множество интерференционных модуляторов.In FIG. 6A and 6B are system block diagrams illustrating an embodiment of a visual display device comprising a plurality of interference modulators.
На фиг. 7A представлено сечение устройства, показанного на фиг. 1.In FIG. 7A is a sectional view of the device shown in FIG. one.
На фиг. 7B представлено сечение альтернативного варианта осуществления интерференционного модулятора.In FIG. 7B is a sectional view of an alternative embodiment of an interference modulator.
На фиг. 7C представлено сечение еще одного альтернативного варианта осуществления интерференционного модулятора.In FIG. 7C is a sectional view of yet another alternative embodiment of an interference modulator.
На фиг. 7D представлено сечение еще одного другого альтернативного варианта осуществления интерференционного модулятора.In FIG. 7D is a sectional view of yet another alternative embodiment of an interference modulator.
На фиг. 7E представлено сечение дополнительного альтернативного варианта осуществления интерференционного модулятора.In FIG. 7E is a cross-sectional view of a further alternative embodiment of an interference modulator.
На фиг. 8 представлен вид сбоку в сечении примерного интерференционного модулятора, с пояснением спектральных характеристик света на выходе путем установки подвижного зеркала в ряд положений.In FIG. 8 is a side cross-sectional view of an exemplary interference modulator, with an explanation of the spectral characteristics of the light at the output by installing a movable mirror in a number of positions.
На фиг. 9 приведена графическая схема, демонстрирующая спектральную характеристику одного варианта осуществления, который содержит голубой и желтый интерференционные модуляторы для синтеза белого света.In FIG. 9 is a graphical diagram showing a spectral characteristic of one embodiment, which contains blue and yellow interference modulators for synthesizing white light.
На фиг. 10 представлен вид сбоку в сечении интерференционного модулятора, с изображением разных оптических путей сквозь модулятор, которые приводят, в результате, к отражению света разного цвета.In FIG. 10 is a side cross-sectional view of an interference modulator, showing different optical paths through the modulator, which result in light being reflected in different colors.
На фиг. 11 представлен вид сбоку в сечении интерференционного модулятора, содержащего слой материала для селективного пропускания света конкретного цвета.In FIG. 11 is a side cross-sectional view of an interference modulator containing a layer of material for selectively transmitting light of a particular color.
На фиг. 12 приведена графическая схема, демонстрирующая спектральную характеристику одного варианта осуществления, который содержит зеленые интерференционные модуляторы и слой «пурпурного» фильтра для синтеза белого света.In FIG. 12 is a graphical diagram showing a spectral characteristic of one embodiment, which contains green interference modulators and a purple filter layer for white light synthesis.
На фиг. 13 приведена графическая схема, демонстрирующая два пикселя примерной матрицы 30 пикселей. Строки 1-4 и столбцы 1-4 образуют один пиксель 120a.In FIG. 13 is a graphical diagram showing two pixels of an exemplary matrix of 30 pixels. Rows 1-4 and columns 1-4 form one pixel 120a.
На фиг. 14A представлен график цветностей, с демонстрацией цветов, которые могут быть синтезированы примерным цветным дисплеем, который содержит красный, зеленый и синий элементы отображения.In FIG. 14A is a color chart, showing colors that can be synthesized by an exemplary color display that contains red, green, and blue display elements.
На фиг. 14B представлен график цветностей, с демонстрацией цветов, которые могут быть синтезированы примерным цветным дисплеем, который содержит красный, зеленый, синий и белый элементы отображения.In FIG. 14B is a color chart, showing colors that can be synthesized by an exemplary color display that includes red, green, blue, and white display elements.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Нижеследующее подробное описание относится к некоторым конкретным вариантам осуществления изобретения. Однако, изобретение можно осуществить множеством разных способов. В настоящем описании даны ссылки на чертежи, на которых сходные части везде обозначены одинаковыми числовыми позициями. Как очевидно из нижеследующего описания, варианты осуществления можно реализовать в любом устройстве, которое выполнено с возможностью отображения любого изображения, движущегося (например, видео) или неподвижного (например, стоп-кадра) и текстового или изобразительного. В частности, предполагается, что варианты осуществления могут быть реализованы в виде или во взаимосвязи с множеством таких разнообразных электронных устройств, как, например, хотя и без ограничения, мобильные телефоны, беспроводные устройства, персональные электронные помощники (PDA), карманные или портативные компьютеры, приемники/навигаторы GPS (системы глобального позиционирования), камеры, MP3-плейеры, записывающие видеокамеры, пульты-приставки для видеоигр, наручные часы, часы, калькуляторы, телемониторы, плоские дисплеи, компьютерные мониторы, автомобильные дисплеи (например, дисплей счетчика пробега и т.д.), средства управления и/или устройства отображения информации в кабине экипажа, дисплей полей зрения съемочных камер (например, дисплей камеры заднего вида в транспортном средстве), электронные фотографии, электронные рекламные щиты или плакаты, проекторы, архитектурные конструкции, упаковка и художественные конструкции (например, дисплей изображений на ювелирном изделии). MEMS-устройства, конструктивно аналогичные устройствам, описанным в настоящей заявке, можно также применить в недисплейной аппаратуре, например, электронных коммутирующих устройствах.The following detailed description relates to certain specific embodiments of the invention. However, the invention can be implemented in many different ways. In the present description, reference is made to the drawings, in which similar parts are everywhere denoted by the same numeric positions. As is apparent from the following description, embodiments can be implemented in any device that is capable of displaying any image that is moving (e.g., video) or still (e.g., still image) and text or image. In particular, it is contemplated that embodiments may be implemented in or in conjunction with a variety of such diverse electronic devices as, for example, although without limitation, mobile phones, wireless devices, personal electronic assistants (PDAs), handheld or laptop computers, GPS receivers / navigators (global positioning systems), cameras, MP3 players, recording video cameras, video game consoles, watches, clocks, calculators, television monitors, flat panel displays, computer monitors, car displays (for example, mileage display, etc.), controls and / or information display devices in the cockpit, display of field of view of filming cameras (for example, rear view camera display in a vehicle), electronic photographs, electronic billboards or posters, projectors, architectural structures, packaging, and artwork (for example, displaying images on jewelry). MEMS devices that are structurally similar to the devices described in this application can also be used in non-display equipment, for example, electronic switching devices.
Один вариант осуществления представляет собой дисплей, в котором каждый из пикселей содержит набор элементов отображения, каждый из которых может содержать, по меньшей мере, один интерференционный модулятор. Набор элементов отображения содержит элементы отображения, выполненные с возможностью вывода красного, зеленого, синего и белого света. В одном варианте осуществления, элемент отображения «белого света» выводит белый свет, имеющий более широкую спектральную характеристику с более высокой интенсивностью, чем комбинированная спектральная характеристика «красного», «зеленого» и «синего» элементов отображения. В одном варианте осуществления дисплей содержит задающую схему, выполненную с возможностью включения элемента отображения «белого света», когда поступают данные на возбуждение пикселя. Кроме того, варианты осуществления включают в себя цветные дисплеи, выполненные с возможностью обеспечения большей части интенсивности светового выхода на зеленых участках видимого спектра для повышения воспринимаемой яркости дисплея.One embodiment is a display in which each of the pixels comprises a set of display elements, each of which may contain at least one interference modulator. The set of display elements comprises display elements configured to output red, green, blue, and white light. In one embodiment, the “white light” display element outputs white light having a wider spectral characteristic with a higher intensity than the combined spectral characteristic of “red”, “green” and “blue” display elements. In one embodiment, the display comprises a driver circuit configured to turn on a “white light” display element when data for driving a pixel is received. In addition, embodiments include color displays configured to provide most of the light output in green portions of the visible spectrum to increase the perceived brightness of the display.
Один вариант осуществления интерференционно-модуляторного дисплея, содержащего интерференционный MEMS-элемент отображения, изображен на фиг. 1. В таких устройствах пиксели находятся либо в светлом, либо в темном состоянии. В светлом («включенном» или «открытом») состоянии элемент отображения отражает большую часть падающего видимого света к пользователю. В темном («выключенном» или «закрытом») состоянии элемент отображения отражает мало падающего видимого света к пользователю. В зависимости от варианта осуществления, светоотражательные характеристики во «включенном» и «выключенном» состояниях могут обращаться. MEMS-пиксели могут быть выполнены с возможностью отражения, преимущественно, в выбранных цветах, что обеспечивает возможность цветного отображения, дополнительно к черно-белому.One embodiment of an interference modulator display comprising an MEMS interference display element is shown in FIG. 1. In such devices, the pixels are either in a light or dark state. In the light (“on” or “open”) state, the display element reflects most of the incident visible light to the user. In the dark (“off” or “closed”) state, the display element reflects little incident light visible to the user. Depending on the embodiment, the reflective characteristics in the “on” and “off” states may be reversed. MEMS pixels can be configured to be reflected mainly in selected colors, which allows color display in addition to black and white.
На фиг. 1 представлен вид в изометрии двух смежных пикселей в последовательности пикселей дисплея, при этом, каждый пиксель содержит интерференционный MEMS-модулятор. В некоторых вариантах осуществления интерференционно-модуляторный дисплей содержит строчно-столбцовую матрицу из упомянутых интерференционных модуляторов. Каждый интерференционный модулятор содержит пару отражающих слоев, расположенных на переменном и управляемом расстоянии один от другого для формирования оптического резонатора с, по меньшей мере, одним переменным линейным размером. В одном варианте осуществления один из отражающих слоев можно перемещать между двумя положениями. В первом положении, именуемом в настоящем описании релаксированным положением, подвижный отражающий слой расположен на относительно большом расстоянии от неподвижного частично отражающего слоя. Во втором положении, именуемом в настоящем описании активным положением, подвижный отражающий слой расположен значительно ближе к частично отражающему слою. Падающий свет, который отражается от двух слоев, интерферирует конструктивно или деструктивно, в зависимости от положения подвижного отражающего слоя, с созданием либо полностью отражающего, либо неотражающего состояния каждого пикселя.In FIG. 1 is an isometric view of two adjacent pixels in a sequence of display pixels, wherein each pixel comprises an MEMS interference modulator. In some embodiments, the implementation of the interference modulator display comprises a row-column matrix of said interference modulators. Each interference modulator contains a pair of reflective layers located at a variable and controlled distance from one another to form an optical resonator with at least one variable linear size. In one embodiment, one of the reflective layers can be moved between two positions. In the first position, referred to herein as the relaxed position, the movable reflective layer is located at a relatively large distance from the stationary partially reflective layer. In the second position, referred to herein as the active position, the movable reflective layer is located much closer to the partially reflective layer. Incident light that is reflected from two layers interferes constructively or destructively, depending on the position of the moving reflective layer, with the creation of either a fully reflective or non-reflective state of each pixel.
Изображенный участок матрицы пикселей на фиг. 1 содержит два смежных интерференционных модулятора 12a и 12b. В интерференционном модуляторе 12a слева подвижный отражающий слой 14a показан в релаксированном состоянии на заданном расстоянии от оптической стопы 16a, которая содержит частично отражающий слой. В интерференционном модуляторе 12b справа, подвижный отражающий слой 14b показан в активном состоянии с прилеганием к оптической стопе 16b.The depicted portion of the pixel matrix in FIG. 1 contains two
Оптические стопы 16a и 16b (совокупно именуемые оптической стопой 16), как указано в настоящем описании, обычно состоят из нескольких сплавленных слоев, которые могут содержать электродный слой, например, оксид индия и олова (ITO), частично отражающий слой, например, хром, и прозрачный диэлектрик. Таким образом, оптическая стопа 16 является токопроводящей, частично прозрачной и частично отражающей и может быть изготовлена, например, осаждением, по меньшей мере, одного из вышеупомянутых слоев на прозрачную подложку 20. В некоторых вариантах осуществления слои выполнены в виде узора из параллельных полосок и могут формировать строчные электроды в устройстве отображения, как дополнительно поясняется ниже. Подвижные отражающие слои 14a, 14b могут быть выполнены в виде последовательности параллельных полосок осажденного металлического слоя или слоев (ортогональных строчным электродам 16a, 16b), осажденных поверх стоек 18, и промежуточного удаляемого материала, осажденного между стойками 18. Когда удаляемый материал вытравлен, подвижные отражающие слои 14a, 14b отделены от оптических стоп 16a, 16b определенным зазором 19. Для отражательных слоев 14 можно воспользоваться высокопроводящим и отражающим материалом типа алюминия, и упомянутые полоски могут формировать столбцовые электроды в устройстве отображения.
В отсутствие прикладываемого напряжения, между подвижным отражающим слоем 14a и оптической стопой 16a остается полость 19, с подвижным отражающим слоем 14a в механически релаксированном состоянии, как показано для пикселя 12a слева на фиг. 1. Однако, когда на назначенные строку и столбец подается разность потенциалов, конденсатор, образованный в месте пересечения строчного и столбцового электродов на соответствующем пикселе, становится заряженным, и электростатические силы притягиваются один к другому. Если напряжение достаточно велико, то подвижный отражающий слой 14 деформируется и прижимается к оптической стопе 16. Диэлектрический слой (не показанный на рассматриваемой фигуре) в оптической стопе 16 может предотвращать замыкание накоротко и регулировать зазор между слоями 14 и 16, как показано для пикселя 12b справа на фиг. 1. Характер изменения является одинаковым, независимо от полярности подводимой разности потенциалов. При этом, активизация строки/столбца, которая дает возможность управления отражающим или неотражающим состояниями пикселей, во многом аналогична активизации, применяемой в традиционных LCD (жидкокристаллических дисплеях) и технологиях других дисплеев.In the absence of applied voltage, a
На фиг. 2-5B представлены один примерный способ и система для использования матрицы интерференционных модуляторов в применении к отображению.In FIG. 2-5B show one example method and system for using an array of interference modulators as applied to a mapping.
На фиг. 2 представлена блок-схема системы, с изображением одного варианта осуществления электронного устройства, которое может обладать особенностями изобретения. В примерном варианте осуществления электронное устройство содержит процессор 21, которым может быть любой универсальный одно- или многокристальный микропроцессор, например, ARM, Pentium®, Pentium II®, Pentium III®, Pentium IV®, Pentium® Pro, 8051, MIPS®, Power PC®, ALPHA® или любой специализированный микропроцессор, например, цифровой сигнальный процессор, микроконтроллер или программируемая логическая матрица. Как принято в данной области техники, процессор 21 может быть выполнен с возможностью исполнения, по меньшей мере, одного программного модуля. В дополнение к исполнению операционной системы, процессор может быть выполнен с возможностью исполнения, по меньшей мере, одного приложения, включая web-браузер, приложение телефонии, программу электронной почты или любое другое приложение.In FIG. 2 is a system block diagram depicting one embodiment of an electronic device that may have features of the invention. In an exemplary embodiment, the electronic device comprises a
В одном варианте осуществления процессор 21 выполнен также с возможностью связи с формирователем 22 матрицы. В одном варианте осуществления формирователь 22 матрицы содержит задающую схему 24 строки и задающую схему 26 столбца, которые обеспечивают сигналы для дисплейной матрицы или панели 30. Сечение матрицы, показанное на фиг. 1, взято по линиям 1-1 на фиг. 2. В случае интерференционного MEMS-модулятора, протокол активизации строки/столбца может использовать гистерезисные свойства рассматриваемых устройств, изображенные на фиг. 3. При этом, чтобы вызвать деформацию подвижного слоя из релаксированного состояния в активное состояние, может потребоваться разность потенциалов, например, 10 Вольт. Однако, когда напряжение снижается от упомянутого значения, подвижный слой сохраняет свое состояние по мере того, как напряжение снова падает ниже 10 Вольт. В примерном варианте осуществления на фиг. 3, подвижный слой не релаксирует полностью, пока напряжение не упадет ниже 2 Вольт. Таким образом, в примере, показанном на фиг. 3, имеет место изменение напряжения в пределах, приблизительно, от 3 до 7 В, в которых существует окно прилагаемого напряжения, внутри которого устройство устойчиво находится либо в релаксированном, либо а активном состоянии. Упомянутое окно именуется в настоящем описании «окном гистерезиса» или «окном устойчивости». Протокол активизации строки/столбца для дисплейной матрицы с гистерезисными характеристиками, изображенными на фиг. 3, может быть составлен так, что во время стробирования строки, к пикселям в стробируемой строке, которые подлежат активизации, прикладывается разность потенциалов около 10 Вольт, и к пикселям, которые подлежат релаксации, прикладывается разность потенциалов, близкая к нулю Вольт. После стробирования, к пикселям прикладывается установившаяся разность потенциалов около 5 Вольт, поэтому пиксели остаются в любом состоянии, в которое строб-импульс строки устанавливает упомянутые пиксели. После записи, каждый пиксель находится под разностью потенциалов в пределах «окна стабильности» 3-7 Вольт в настоящем примере. Описанная особенность делает конструкцию пикселя, показанную на фиг. 1, устойчивой в том же режиме приложенного напряжения, либо в активном, либо в релаксированном предшествующем состоянии. Поскольку каждый пиксель интерференционного модулятора, будь то в активном или релаксированном состоянии, по существу, является конденсатором, образованным неподвижным и подвижным отражающими слоями, упомянутое устойчивое состояние может сохраняться при напряжении в пределах окна гистерезиса, фактически, в отсутствие рассеивания мощности. По существу, в пиксель не протекает никакого тока, если приложенный потенциал является постоянным.In one embodiment,
В типичных практических случаях, кадр изображения может быть создан назначением комбинации столбцовых электродов в соответствии с искомой комбинацией активных пикселей в первой строке. Затем на электрод строки 1 подается строчный импульс, активизирующий пиксели, соответствующие назначенным столбцовым проводниками. Затем назначенная комбинация столбцовых электродов изменяется в соответствии с искомой комбинацией активных пикселей во второй строке. Затем на электрод строки 2 подается импульс, активизирующий надлежащие пиксели в строке 2, в соответствии с назначенными столбцовыми проводниками. Пиксели строки 1 не подвергаются воздействиям импульса строки 2 и остаются в состоянии, в которое они были установлены во время импульса строки 1. Описанный процесс может повторяться для всего набора строк последовательным образом для создания кадра. В общем, кадры обновляются и/или модифицируются новыми отображаемыми данными при непрерывном повторении описанного процесса при некотором искомом числе кадров в секунду. Множество различных протоколов для управления строчными и столбцовыми электродами матрицы пикселей с созданием кадров изображения также широко известно и применимо в связи с настоящим изобретением.In typical practical cases, an image frame can be created by assigning a combination of column electrodes in accordance with the desired combination of active pixels in the first row. Then, a line pulse is applied to the electrode of
На фиг. 4, 5A и 5B представлен один возможный протокол активизации для создания кадра изображения на 3×3-матрице, показанной на фиг. 2. На фиг. 4 представлена возможная комбинация уровней напряжения столбца и строки, которые можно использовать для пикселей, обладающих характеристиками гистерезиса, представленными кривыми на фиг. 3. В варианте осуществления на фиг. 4 активизирование пикселя предусматривает установку в соответствующем столбце напряжения -Vbias и в соответствующей строке напряжения +ΔV, которое может соответствовать -5 Вольтам и +5 Вольтам, соответственно. Релаксация пикселя осуществляется установкой +Vbias в соответствующем столбце и такого же +ΔV в соответствующей строке, с созданием на пикселе разности потенциалов, равной нулю Вольт. В тех строках, в которых напряжение строки выдерживается равным нулю Вольт, пиксели устойчиво находятся в любом состоянии, в котором они находились первоначально, независимо от того, находится ли столбец под напряжением +Vbias или -Vbias. Как также показано на фиг. 4, следует понимать, что можно применять напряжения с полярностью, противоположной вышеописанным напряжениям, например, активизация пикселя может предполагать установку +Vbias в соответствующем столбце и -ΔV в соответствующей строке. В таком варианте осуществления релаксация пикселя осуществляется установкой -Vbias в соответствующем столбце и -ΔV в соответствующей строке, с созданием на пикселе разности потенциалов, равной нулю Вольт.In FIG. 4, 5A and 5B show one possible activation protocol for creating an image frame on the 3 × 3 matrix shown in FIG. 2. In FIG. 4 shows a possible combination of column and row voltage levels that can be used for pixels having hysteresis characteristics represented by the curves in FIG. 3. In the embodiment of FIG. 4, activating a pixel involves setting the voltage -V bias and the corresponding voltage line + ΔV in the corresponding column, which can correspond to -5 Volts and +5 Volts, respectively. Pixel relaxation is performed by setting + V bias in the corresponding column and the same + ΔV in the corresponding row, with the creation of a potential difference on the pixel equal to zero Volt. In those rows in which the row voltage is kept equal to zero volts, the pixels are stably in any state in which they were initially, regardless of whether the column is under voltage + V bias or -V bias . As also shown in FIG. 4, it should be understood that voltages with a polarity opposite to the voltages described above can be applied, for example, activating a pixel may involve setting + V bias in the corresponding column and -ΔV in the corresponding row. In such an embodiment, the pixel is relaxed by setting -V bias in the corresponding column and -ΔV in the corresponding row, creating a potential difference of zero volts on the pixel.
На фиг. 5B представлена временная диаграмма, показывающая последовательных строчных и столбцовых сигналов, подаваемых на 3×3-матрицу, показанную на фиг. 2, что дает, в результате, схему отображения, показанную на фиг. 5A, где активные пиксели являются неотражающими. Перед записью кадра, изображенного на фиг. 5A, пиксели могут быть в любом состоянии, и, в приведенном примере, на все строки подано 0 Вольт, и на все столбцы подано +5 Вольт. При приложении таких напряжений, все пиксели устойчиво пребывают в их существующих активных или релаксированных состояниях.In FIG. 5B is a timing chart showing successive row and column signals supplied to the 3 × 3 matrix shown in FIG. 2, which results in the display circuit shown in FIG. 5A, where active pixels are non-reflective. Before recording the frame shown in FIG. 5A, the pixels can be in any state, and, in the above example, 0 volts are applied to all rows, and +5 volts is applied to all columns. When such voltages are applied, all pixels stably reside in their existing active or relaxed states.
В кадре на фиг. 5A пиксели (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) и (3,3) являются активными. Для достижения упомянутых состояний, в продолжении «длительности строки» для строки 1, в столбцах 1 и 2 установлено -5 Вольт, и в столбце 3 установлено +5 Вольт. Это не изменяет состояния ни одного пикселя, поскольку все пиксели остаются внутри 3-7-вольтового окна стабильности. Затем строка 1 стробируется импульсом, который переходит от 0 до 5 Вольт и обратно в нуль. Это активизирует пиксели (1,1) и (1,2) и релаксирует пиксель (1,3). Никакие другие пиксели в матрице не изменяются. Для искомой установки строки 2, столбец 2 устанавливают на -5 Вольт, и столбцы 1 и 3 устанавливают на +5 Вольт. Затем аналогичный строб-импульс, поданный в строку 2, активизирует пиксель (2,2) и релаксирует пиксели (2,1) и (2,3). И вновь не изменяются никакие другие пиксели матрицы. Аналогично, строку 3 устанавливают установкой -5 Вольт в столбцах 2 и 3 и +5 Вольт в столбце 1. Строб-импульс строки 3 устанавливает пиксели строки 3, как показано на фиг. 5A. После записи кадра потенциалы строк равны нулю, и потенциалы столбцов могут оставаться либо +5, либо -5 Вольт, и тогда дисплей устойчиво сохраняет схему, показанную на фиг. 5A. Очевидно, что аналогичную процедуру можно использовать для матриц из десятков или сотен строк и столбцов. Следует понимать, что распределение временных интервалов, последовательность и уровни напряжений, применяемых для осуществления активизации строк и столбцов, могут широко изменяться в рамках вышеизложенных общих принципов, и вышеприведенный пример является только иллюстративным, и возможно применение любого способа приложения напряжения активизации в системах и способам, предлагаемых в настоящей заявке.In the frame of FIG. 5A, pixels (1,1), (1,2), (2,2), (3,2), and (3,3) are active. To achieve the mentioned states, in continuation of the “line duration” for
На фиг. 6A и 6B представлены блок-схемы системы, изображающие вариант осуществления устройства 40 отображения. Устройство 40 отображения может представлять собой, например, сотовый или мобильный телефон. Однако, аналогичные компоненты устройства 40 отображения или их слабо отличающиеся варианты являются характерными также для устройств отображения разнообразных типов, например, телевизоров и портативных медиа-плейеров.In FIG. 6A and 6B are system block diagrams showing an embodiment of a
Устройство 40 отображения содержит корпус 41, дисплей 30, антенну 43, динамик 44, входное устройство 48 и микрофон 46. Корпус 41 обычно выполнен по любой из множества различных технологий изготовления, которые широко известны специалистам в данной области техники, включая литье под давлением и вакуумную формовку. Кроме того, корпус 41 может быть изготовлен из любого из многочисленных материалов, включая, но без ограничения, пластик, металл, стекло, резину и керамику или их комбинации. В одном варианте осуществления корпус 41 содержит съемные участки (не показанные), которые можно заменять другими съемными участками отличающегося цвета, или содержащими разные логотипы, рисунки или символы.The
Дисплей 30 примерного устройства 40 отображения может быть любым из множества разных дисплеев, включая бистабильный дисплей типа описанного в настоящей заявке. В других вариантах осуществления дисплей 30 содержит плоский дисплей, например, плазменный, EL (электролюминесцентный), OLED (на органических светодиодах), STN LCD (цветной ЖК-дисплей с матрицей пассивных суперскрученных нематических элементов) или TFT LCD (ЖК-дисплей на тонкопленочных транзисторах) вышеописанного типа, или неплоский дисплей, например, на ЭЛТ или устройство на другой трубке, которые широко известны специалистам в данной области техники. Однако, для описания настоящего варианта осуществления, дисплей 30 содержит интерференционно-модуляторный дисплей, такой же, как описан в настоящей заявке.The
Компоненты одного варианта осуществления примерного устройства 40 отображения схематично изображены на фиг. 6B. Изображенное примерное устройство 40 отображения содержит корпус 41 и может содержать дополнительные компоненты, по меньшей мере, частично, заключенные в упомянутый корпус. Например, в одном варианте осуществления примерное устройство 40 отображения содержит сетевой интерфейс 27, который содержит антенну 43, которая сопряжена с приемопередающим устройством 47. Приемопередающее устройство 47 подключено к процессору 21, который подключен к аппаратуре 52 предварительного формирования сигнала. Аппаратура 52 предварительного формирования сигнала может быть выполнена с возможностью преобразования сигнала (например, фильтрации сигнала). Аппаратура 52 предварительного формирования сигнала подключена к динамику 45 и микрофону 46. Процессор 21 подключен также к устройству 48 ввода и задающему контроллеру 29. Задающий контроллер 29 связан с кадровым буфером 28 и формирователем 22 матрицы, который, в свою очередь, связан с дисплейной матрицей 30. Источник 50 питания обеспечивает питание всех компонентов, в соответствии с требованиями конкретной конструкции примерного устройства 40 отображения.The components of one embodiment of an
Сетевой интерфейс 27 содержит антенну 43 и приемопередающее устройство 47, так что примерное устройство 40 отображения может обмениваться данными с, по меньшей мере, одним устройством в сети. В одном варианте осуществления сетевой интерфейс 27 может также содержать какие-нибудь средства обработки для ослабления требований к процессору 21. Антенна 43 представляет собой любую антенну, известную специалистам в данной области техники, для передачи и приема сигналов. В одном варианте осуществления антенна передает и принимает радиочастотные (RF) сигналы в стандарте IEEE 802.11, включая IEEE 802.11(a), (b) или (g). В другом варианте осуществления антенна передает и принимает RF-сигналы в стандарте BLUETOOTH. В случае сотового телефона антенна предназначена для приема сигналов CDMA (многостанционного доступа с кодовым разделением каналов), GSM (глобальной системы связи с подвижными объектами), AMPS (развитой мобильной телефонной службы) или других известных сигналов, которые применяют для обмена данными в беспроводной сотовой телефонной сети. Приемопередающее устройство 47 предварительно обрабатывает сигналы, полученные из антенны 43, так, что они могут быть приняты и дополнительно обработаны процессором 21. Приемопередающее устройство 47 обрабатывает также сигналы, получаемые из процессора 21, так, что их можно передавать из примерного устройства 40 отображения через антенну 43.The
В альтернативном варианте осуществления приемопередающее устройство 47 может быть заменено приемником. В еще одном альтернативном варианте осуществления сетевой интерфейс 27 может быть заменен источником изображения, который может хранить или формировать данные изображений, подлежащие передаче в процессор 21. Например, источник изображения может представлять собой цифровой видеодиск (DVD) или накопитель на жестких дисках, который содержит данные изображения, или программный модуль, который формирует данные изображения.In an alternative embodiment, the
Процессор 21 обычно управляет всей работой примерного устройства 40 отображения. Процессор 21 принимает данные, например, сжатые данные изображения из сетевого интерфейса 27 или источника изображения, и обрабатывает данные с превращением в исходные данные изображения или в формат, который легко обрабатывается с превращением в исходные данные изображения. Затем процессор 21 пересылает обработанные данные в задающий контроллер 29 или кадровый буфер 28 для хранения. Исходными данными обычно именуется информация, которая идентифицирует характеристики изображения в каждом месте в пределах изображения. Например, упомянутые характеристики изображения могут включать в себя цвет, насыщенность и уровень яркости.The
В одном варианте осуществления процессор 21 содержит микроконтроллер, CPU (центральный процессор) или логический блок для управления работой примерного устройства 40 отображения. Аппаратура 52 предварительного формирования сигнала обычно содержит усилители и фильтры для передачи сигналов в динамик 45 и для приема сигналов из микрофона 46. Аппаратура 52 предварительного формирования сигнала может быть представлена отдельными компонентами в составе примерного устройства 40 отображения или может входить в состав процессора 21 или другие компоненты.In one embodiment, the
Задающий контроллер 29 получает исходные данные изображения, сформированные процессором 21 либо непосредственно из процессора 21, либо из кадрового буфера 28 и переформатирует исходные данные изображения подходящим образом для высокоскоростной передачи в формирователь 22 матрицы. В частности, задающий контроллер 29 переформатирует исходные данные изображения в поток данных, имеющий подобный растру формат, так что упомянутый поток упорядочен во времени подходящим образом для сканирования по дисплейной матрице 30. Затем задающий контроллер 29 пересылает форматированную информацию в формирователь 22 матрицы. Хотя задающий контроллер 29, например, контроллер ЖК-дисплея, часто связан с системным процессором 21 в виде автономной интегральной схемы (IC), такие контроллеры можно реализовать множеством способов. Их можно встраивать в процессор 21 в виде аппаратного средства, встраивать в процессор 21 в виде программного средства или полностью объединять в аппаратуре с формирователем 22 матрицы.The
Формирователь 22 матрицы обычно получает форматированную информацию из задающего контроллера 29 и переформатирует видеоданные в параллельную группу сигналов, которые подаются множество раз в секунду в сотни и иногда тысячи проводников, выходящих из двухкоординатной (x-y) матрицы пикселей дисплея.
В одном варианте осуществления задающий контроллер 29, формирователь 22 матрицы и дисплейная матрица 30 подходят для любого типа дисплеев, описанных в настоящей заявке. Например, в одном варианте осуществления задающий контроллер 29 представляет собой обычный дисплейный контроллер или бистабильный дисплейный контроллер (например, контроллер интерференционного модулятора). В другом варианте осуществления формирователь 22 матрицы представляет собой обычное задающее устройство или устройство управления бистабильным дисплеем (например, интерференционно-модуляторным дисплеем). В одном варианте осуществления задающий контроллер 29 объединен с формирователем 22 матрицы. Такой вариант осуществления распространен в системах с высокой степенью интеграции, например, сотовых телефонах, часах и других дисплеях с малой площадью. В еще одном варианте осуществления дисплейная матрица 30 является типовой дисплейной матрицей или бистабильной дисплейной матрицей (например, дисплеем, содержащим матрицу интерференционных модуляторов).In one embodiment, the
Устройство 48 ввода позволяет пользователю управлять работой примерного устройства 40 отображения. В одном варианте осуществления устройство 48 ввода содержит клавиатуру, например, клавиатуру QWERTY (стандартную англоязычную клавиатуру) или телефонную клавиатуру, кнопку, переключатель, сенсорный экран, мембрану, чувствительную к давлению или температуре. В одном варианте осуществления устройством ввода для примерного устройства 40 отображения служит микрофон 46. Когда для ввода данных в устройство применяется микрофон 46, то пользователем могут подаваться речевые команды для управления работой примерного устройства 40 отображения.The
Источник 50 питания может содержать множество разных устройств аккумулирования энергии, которые широко известны в технике. Например, в одном варианте осуществления источник 50 питания представляет собой перезаряжаемую батарею, например, батарею никель-кадмиевых аккумуляторов или ионную литиевую батарею. В другом варианте осуществления источник 50 питания представляет собой возобновляемый источник энергии, конденсатор или солнечный элемент, включая солнечный элемент из пластика и фоточувствительную краску. В другом варианте осуществления источник 50 питания выполнен с возможностью получения питания от настенной розетки.The
В некоторых случаях осуществления возможность программирования управления встроена, как поясняется выше, в задающий контроллер, который может находиться в нескольких местах электронной схемы дисплея. В некоторых случаях возможность программирования управления встроена в формирователь 22 матрицы. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что вышеописанную оптимизацию можно осуществить в любом числе аппаратных и/или программных компонентов и в разнообразных конфигурациях.In some implementation cases, control programming capability is built into the master controller, which may be located in several places on the display electronic circuit, as explained above. In some cases, the ability to program control is built into the
Элементы конструкции интерференционных модуляторов, которые работают в соответствии с вышеизложенными принципами, могут изменяться в широких пределах. Например, на фиг. 7A-7E представлены пять различных вариантов осуществления подвижного отражающего слоя 14 и его опорных конструкций. На фиг. 7A представлено сечение варианта осуществления, изображенного на фиг. 1, в котором полоска металлического материала 14 нанесена осаждением на ортогонально продолжающиеся опорные конструкции 18. На фиг. 7B подвижный отражающий слой 14 присоединен к опорным конструкциям только в углах на креплениях 32. На фиг. 7C подвижный отражающий слой 14 подвешен к деформируемому слою 34, который может содержать гибкий металл. Деформируемый слой 34 соединяется, прямо или косвенно, с подложкой 20 по периметру деформируемого слоя 34. Упомянутые соединения именуются в настоящем описании опорными столбиками. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 7D, имеются опорные штырьки 42, на которые опирается деформируемый слой 34. Подвижный отражающий слой 14 остается подвешенным над полостью, как на фиг. 7A-7C, но деформируемый слой 34 не образует опорные столбики заполнением отверстий между деформируемым слоем 34 и оптической стопой 16. Вместо этого опорные столбики сформированы из выравнивающего материала, который применяется для формирования опорных штырьков 42. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 7E, основывается на варианте осуществления, изображенном на фиг. 7D, но может быть также выполнен с возможностью работы с любым из вариантов осуществления, показанных на фиг. 7A-7C, а также с дополнительными непоказанными вариантами осуществления. В варианте осуществления, показанном на фиг. 7E, применен добавочный слой металла или другого проводящего материала для формирования шинной конструкции 44. Это позволяет направлять сигнал по обратной стороне интерференционных модуляторов, что исключает множество электродов, которые, в ином случае, пришлось бы формировать на подложке 20.Structural elements of interference modulators that operate in accordance with the above principles can vary widely. For example, in FIG. 7A-7E show five different embodiments of the movable
В таких вариантах осуществления, как варианты на фиг. 7, интерференционные модуляторы функционируют как устройства прямого наблюдения, в которых изображения наблюдают с передней стороны прозрачной подложки 20, т.е. со стороны, противоположной стороне, на которой расположен модулятор. В упомянутых вариантах осуществления отражающий слой 14 оптически экранирует участки интерференционного модулятора на стороне отражающего слоя, противоположного подложке 20, включая деформируемый слой 34 и шинную конструкцию 44. Это дает возможность выполнять и воздействовать на экранируемые участки без отрицательного воздействия на качество изображения. Описанная раздельная архитектура модулятора допускает взаимно независимый выбор и функционирование элементов конструкций и материалов, используемых для решения электромеханических задач и оптических задач. Кроме того, варианты осуществления, показанные на фиг. 7C-7E, обладают дополнительными преимуществами, обусловленными разделением оптических характеристик отражающего слоя 14 и его механических свойств, которые реализуются деформируемым слоем 34. Это дает возможность оптимизировать элементы конструкций и материалы, используемые для отражающего слоя 14, с точки зрения оптических свойств, и элементы конструкций и материалы, используемые для деформируемого слоя 34, с точки зрения искомых механических свойств.In embodiments such as those of FIG. 7, interference modulators function as direct observation devices in which images are observed from the front of the
Как изложено выше со ссылкой на фиг. 1, модулятор 12 (т.е. оба модулятора 12a и 12b) содержат оптический резонатор, сформированный между зеркалами 14 (т.е. зеркалами 14a и 14b) и 16 (зеркалами 16a и 16b, соответственно). Характеристическое расстояние или эффективная оптическая длина пути, d, оптического резонатора определяет резонансные длины волн, λ, оптического резонатора и, следовательно, интерференционного модулятора 12. Длина волны резонансного максимума в видимом свете, λ, интерференционного модулятора 12, в общем, соответствует воспринимаемому цвету света, отраженного модулятором 12. С математической точки зрения, оптическая длина d пути равна ½ N λ, где N является целым числом. Таким образом, данная резонансная длина волны, λ, отражается интерференционным модулятором 12 с оптическими длинами d пути, равными ½ λ (N=1), λ (N=2), 3/2 λ (N=3) и т.п. Целое число N можно назвать порядком интерференции отраженного света. Для целей настоящего описания порядок модулятора 12 называют также порядком N света, отраженного модулятором 12, когда зеркало 14 находится, по меньшей мере, в одном положении. Например, красный интерференционный модулятор 12 первого порядка может иметь оптическую длину d пути около 325 нм, соответствующую длине волны λ около 650 нм. Соответственно, красный интерференционный модулятор 12 второго порядка может иметь оптическую длину d пути около 650 нм. В общем, модуляторы 12 более высоких порядков отражают свет в более узком диапазоне длин волн, например, обладают более высоким значение «Q» (добротности), и, следовательно, выдают окрашенный свет, который является более насыщенным. Насыщенность модуляторов 12, которые содержат цветной пиксель, влияют на такие свойства дисплея, как цветовая гамма и точка белого на дисплее. Например, чтобы дисплей, использующий модулятор 12 второго порядка, характеризовался такой же точкой белого или цветовым балансом, как дисплей, который содержит модулятор первого порядка, отражающий главный цвет света, модулятор 12 второго порядка можно выбрать с другой длиной волны света в центральном максимуме.As described above with reference to FIG. 1, a modulator 12 (i.e., both
На фиг. 8 представлен вид сбоку в сечении примерного интерференционного модулятора 12, с изображением спектральных характеристик света, который выводился бы установкой подвижного зеркала 14 в диапазоне позиций 61-65. Примерный модулятор содержит проводящий слой 52 оксида индия и олова (ITO), выполняющего функцию столбцового электрода. В примерном модуляторе подвижное зеркало 14 содержит строчный проводник.In FIG. 8 is a side cross-sectional view of an
Каждая из конкретной группы позиций 61-65 подвижного зеркала 14 указана стрелкой, продолжающейся от неподвижного зеркала 16. Острие каждой стрелки указывает одну частную позицию из позиций 61-65 подвижного зеркала. Цвет света, отраженного от интерференционного модулятора, определяется оптической длиной пути, d, между подвижным и неподвижным зеркалами 14 и 16. Расстояния 61-65 выбирают так, чтобы учитывать толщину и показатель преломления диэлектрического слоя 54 в оптической длине пути, d. Соответственно, подвижное зеркало 14, расположенное в другой позиции из позиций 61-65, соответствующей, в каждом случае, другому расстоянию d, дает, в результате, модулятор 12, который выдает в позицию 51 наблюдения свет с отличающейся спектральной характеристикой, которая соответствует различным цветам падающего света, отраженным модулятором 12. Кроме того, в позиции 61, подвижное зеркало 14 расположено достаточно близко к неподвижному зеркалу 16, так что эффекты интерференции почти отсутствуют, и модулятор 12 действует как зеркало, которое отражает, по существу, все цвета падающего видимого света, по существу, одинаково, например, в виде белого света. Эффект широкополосного зеркала обусловлен тем, что небольшое расстояние d слишком мало для оптического резонанса в видимом диапазоне. Таким образом, зеркало 14 действует просто как отражающая поверхность по отношению к видимому свету.Each of a particular group of positions 61-65 of the
При установке зеркала 14 в позицию 62, модулятор 12 дает оттенок серого, так как увеличение ширины зазора между зеркалами 14 и 16 снижает коэффициент отражения зеркала 14. В позиции 63 расстояние d является таким, что полость функционирует как интерферометр, но, по существу, не отражает длин волн видимого света, так как резонансная длина волны находится за пределами видимого диапазона.When the
По мере того, как расстояние d увеличивается дальше, максимум спектральной характеристики модулятора 12 перемещается в видимую область длин волн. Следовательно, когда подвижное зеркало 14 находится в позиции 64, модулятор 12 отражает синий свет. Когда подвижное зеркало 14 находится в позиции 65, модулятор 12 отражает зеленый свет. Когда подвижное зеркало 14 находится в позиции 66 без отклонения, модулятор 12 отражает красный свет.As the distance d increases further, the maximum spectral characteristic of the
При проектировании дисплея, использующего интерференционные модуляторы 12, модуляторы 12 можно создавать из расчета повышения насыщенности цвета в отраженном свете. Насыщенностью именуют интенсивность цветового тона окрашенного света. Высоконасыщенный цветовой тон имеет живой интенсивный цвет, тогда как менее насыщенный цветовой тон представляется более приглушенным и серым. Например, лазер, который генерирует в очень узком диапазоне длин волн, генерирует высоконасыщенный свет. Напротив, типичная лампа накаливания вырабатывает белый свет, который может содержать ненасыщенный красный или синий цвет. В одном варианте осуществления модулятор 12 выполнен с расстоянием d, соответствующим более высокому порядку интерференции, например, 2-му или 3-му порядку, для повышения насыщенности отраженного окрашенного света.When designing a display using
Примерный цветной дисплей содержит красный, зеленый и синий элементы отображения. В упомянутом дисплее другие цвета создаются изменением относительной интенсивности света, производимого красным, зеленым и синим элементами. Такие смеси первичных цветов, например, красного, зеленого и синего, воспринимаются человеческим глазом как другие цвета. Относительные значения красного, зеленого и синего в упомянутой колориметрической системе могут именоваться координатами цвета применительно к возбуждению красных, зеленых и синих светочувствительных участков человеческого глаза. В общем, чем более насыщены первичные цвета, тем шире шкала цветов, которые могут быть созданы дисплеем. В других вариантах осуществления дисплей может содержать модуляторы 12, обладающие набором цветов, которые образуют другие колориметрические системы с точки зрения наборов первичных цветов, иных, чем красный, зеленый и синий.A sample color display contains red, green, and blue display elements. In the said display, other colors are created by changing the relative intensity of the light produced by the red, green, and blue elements. Such mixtures of primary colors, for example, red, green and blue, are perceived by the human eye as other colors. The relative values of red, green, and blue in the aforementioned colorimetric system can be referred to as color coordinates in relation to the excitation of red, green, and blue photosensitive regions of the human eye. In general, the more saturated the primary colors, the wider the scale of colors that can be created by the display. In other embodiments, the display may include
Другим фактором, учитываемым при проектировании дисплеев, содержащих интерференционные модуляторы 12, является синтез белого света. «Белым» светом обычно называют свет, который воспринимается человеческим глазом, как свет, не имеющий никакого конкретного цвета, т.е. белому свету не соответствует оттенок. Тогда, как под черным понимается отсутствие цвета (или света), белым называется свет, который содержит настолько широкий спектральный диапазон, что не воспринимается никакого конкретного света. Под белым светом можно понимать свет, содержащий видимый свет в широком спектральном диапазоне с приблизительно равномерной спектральной интенсивностью. Однако, так как человеческий глаз обладает чувствительностью к некоторым длинам волн красного, зеленого и синего света, то белый можно создать смешением известных интенсивностей окрашенного света для получения света, который содержит, по меньшей мере, один спектральный максимум, и который воспринимается глазом как «белый». Цветовой гаммой дисплея является шкала цветов, которые способно воспроизводить устройство, например, смешением красного, зеленого и синего света.Another factor that is considered when designing displays containing
В отражательном дисплее, белый свет, получаемый с использованием интерференционных модуляторов на уровне насыщения, характеризуется сравнительно низкой наблюдаемой интенсивностью вследствие того, что из падающих длин волн с относительно высокими интенсивностями отражается только малый диапазон для синтеза белого света. Напротив, зеркало, отражающее широкополосный белый свет, например, по существу, все падающие длины волн, характеризуется более высокой интенсивностью вследствие того, что отражается более широкий диапазон падающих длин волн. Следовательно, проектирование отражательных дисплеев, использующих комбинации первичных цветов для получения белого света обычно приводит к компромиссу между насыщенностью цвета и цветовой гаммой и яркостью белого света, синтезируемого дисплеем.In a reflective display, white light obtained using interference modulators at the saturation level is characterized by a relatively low observed intensity due to the fact that only a small range for the synthesis of white light is reflected from incident wavelengths with relatively high intensities. On the contrary, a mirror reflecting broadband white light, for example, essentially all incident wavelengths, is characterized by a higher intensity due to the fact that a wider range of incident wavelengths is reflected. Therefore, designing reflective displays using combinations of primary colors to produce white light usually results in a trade-off between color saturation and color gamut and the brightness of the white light synthesized by the display.
В одном варианте осуществления подвижное зеркало 14 расположено так, что в первой позиции модулятор 12 не отражает видимый свет (например, в позиции 63 на фиг. 8), и во второй позиции расстояние между подвижным зеркалом 14 и неподвижным зеркалом 16 является слишком малым для интерференционного модулирования падающего видимого света, так что зеркало 14 отражает широкополосный белый (например, в позиции 61 на фиг. 8). В таком варианте осуществления подвижное зеркало 14 отражает падающий свет с широкой, относительно равномерной спектральной характеристикой по всему видимому спектру. Если падающий свет содержит белый свет, то свет, отраженный модулятором 12 во второй позиции, может быть, по существу, аналогичным белым светом. Спектральная характеристика такого «белого» отражающего состояния модулятора 12 может быть, в основном, равномерной по всему видимому спектру. В одном варианте осуществления спектральная характеристика подстраивается подбором материалов модулятора. Например, можно использовать разные материалы, например, алюминий или медь, для отражающей поверхности подвижного зеркала 14, чтобы подстраивать спектральную характеристику модулятора 12 при нахождении в состоянии отражения белого. В другом варианте осуществления, можно использовать фильтр для селективного поглощения некоторых длин волн отраженного или падающего света, чтобы влиять на выходной сигнал модулятора с таким широкополосным белым.In one embodiment, the
В одном варианте осуществления матрицы 30 пикселей, каждый пиксель содержит, по меньшей мере, один цветовой модулятор 12, например, модулятор, выполненный с возможностью отражения красного, зеленого и синего света, и, по меньшей мере, один «белый» модулятор 12, выполненный с возможностью отражения белого света. В таком варианте осуществления свет от красного, зеленого и/или синего модуляторов 12 в их отражающих состояниях суммируется с выдачей окрашенного света. Свет от белых модуляторов 12 можно использовать для вывода белого или серого света. Использование белого в комбинации с цветом может повысить яркость или интенсивность пикселей.In one embodiment of the matrix of
Точка белого на дисплее представляет собой оттенок, который считается, в общем, нейтральным (серым или ахроматическим). Точку белого устройства отображения можно охарактеризовать на основании сравнения белого света, синтезируемого устройством со спектральным составом света, излучаемым абсолютно черным телом при специфической температуре («излучение абсолютно черного тела»). Абсолютно черный излучатель представляет собой теоретический объект, который поглощает весь свет, падающий на объект, и который переизлучает свет со спектральной характеристикой, зависящей от температуры абсолютно черного тела. Например, спектральную характеристику абсолютно черного тела при 6500°K можно отнести к белому свету с цветовой температурой 6500°K. Упомянутые цветовые температуры или точки белого при приблизительно 5000-100000°K обычно отождествляются с дневным светом.The white point on the display is a hue that is considered generally neutral (gray or achromatic). The point of the white display device can be characterized by comparing the white light synthesized by the device with the spectral composition of the light emitted by a completely black body at a specific temperature (“absolutely black body radiation”). A completely black emitter is a theoretical object that absorbs all the light incident on the object, and which re-emits light with a spectral characteristic depending on the temperature of a completely black body. For example, the spectral characteristic of a black body at 6500 ° K can be attributed to white light with a color temperature of 6500 ° K. Mentioned color temperatures or white dots at approximately 5000-100000 ° K are usually identified with daylight.
Международная комиссия по освещению (МКО) публикует стандартизованные точки белого для источников света. Например, обозначения «d» источников света относятся к дневному свету. В частности, стандартные точки белого D55, D65 и D75, которые соотносятся с цветовыми температурами 5500°K, 6500°K и 7500°K, являются стандартными точками белого для дневного света.The International Lighting Commission (CIE) publishes standardized white dots for light sources. For example, the designation “d” of light sources refers to daylight. In particular, the standard white dots D 55 , D 65 and D 75 , which correspond to the color temperatures 5500 ° K, 6500 ° K and 7500 ° K, are standard white dots for daylight.
Устройство отображения можно охарактеризовать точкой белого для белого света, синтезируемого дисплеем. Как и в случае с белым светом от других источников света, восприятие человеком дисплея, по меньшей мере, частично определяется восприятием белого света от дисплея. Например, дисплей или источник света, имеющий точку белого с низким значением, например, D55, может создавать у наблюдателя ощущение желтого тона. Дисплей с более высокой температурой точки белого, например, D75 может создавать у пользователя ощущение «более холодного» или более синего тона. Пользователи обычно более расположены к дисплеям, обладающим более высокотемпературными точками белого. Следовательно, управление точкой белого для дисплея обеспечивает некоторое подходящее управление реакцией наблюдателя на дисплей. Варианты осуществления матрицы 30 интерференционного модулятора могут быть выполнены с возможностью синтеза белого света, в котором точку белого назначают для приведения в соответствие со стандартизованной точкой белого, по меньшей мере, в одних предполагаемых условиях освещенности.The display device can be characterized by a white dot for the white light synthesized by the display. As with white light from other light sources, a person’s perception of the display is at least partially determined by the perception of white light from the display. For example, a display or a light source having a white point with a low value, for example, D 55 , can give the observer a yellow feeling. A display with a higher white point temperature, for example, D 75, may give the user a “colder” or bluer tone. Users are usually more disposed towards displays with higher-temperature white dots. Therefore, controlling the white point of the display provides some suitable control of the observer's response to the display. Embodiments of the
Белый свет можно синтезировать матрицей 30 пикселей при содержании, по меньшей мере, одного интерференционного модулятора 12 в каждом пикселе. Например, в одном варианте осуществления матрица 30 пикселей содержит пиксели группы из красного, зеленого и синего интерференционных модуляторов 12. Как пояснялось выше, цвета интерференционных модуляторов 12 можно выбирать назначением оптической длины d пути с использованием зависимости d=½Nλ. Кроме того, баланс или соотношение цветов, синтезируемых каждым пикселем в матрице 30 пикселей, может дополнительно зависеть от соотношения площадей отражающих участков каждого из интерференционных модуляторов 12, например, красного, зеленого и синего интерференционных модуляторов 12. Кроме того, так как модуляторы 12 селективно отражают падающий свет, то точка белого света, отраженного от матрицы 30 пикселей из интерференционных модуляторов 12, обычно зависит от спектральных характеристик падающего света. В одном варианте осуществления точку белого отраженного света можно настроить так, чтобы она отличалась от точки белого падающего света. Например, в одном варианте осуществления матрица 30 пикселей может быть выполнена с возможностью отражения света D75, при применении в солнечном свете D65.White light can be synthesized by a matrix of 30 pixels with the content of at least one
В одном варианте осуществления расстояния d и площади интерференционных модуляторов 12 в матрице 30 пикселей подбирают так, чтобы белый свет, синтезируемый матрицей 30 пикселей, соответствовал конкретной стандартизованной точке белого в ожидаемых условиях освещения, например, в солнечном свете, в свете люминесцентной лампы или в свете источника, установленного спереди для подсветки матрицы 30 пикселей. Например, для матрицы 30 пикселей можно назначать точку белого D55, D65 или D75 в конкретных условиях освещения. Кроме того, свет, отраженный матрицей 30 пикселей, может иметь иную точку белого, чем свет предполагаемого или настроенного источника света. Например, конкретная матрица 30 пикселей может быть выполнена с возможностью отражения света D75 при наблюдении в солнечном свете D65. В более общем случае, точку белого для дисплея можно подбирать с учетом источника подсветки, включенного в конфигурацию дисплея, например, лобового осветителя, или с учетом конкретных условий наблюдения. Например, дисплей может быть выполнен с возможностью получения выбранной точки белого, например, D55, D65 или D75, при наблюдении с подсветкой от предполагаемых или типичных источников, например, накальных, люминесцентных или естественных источников света. В более конкретном случае, например, дисплей для использования в ручном устройстве может быть выполнен с возможностью получения выбранной точки белого при наблюдении в условиях освещения солнечным светом. В альтернативном варианте, дисплей для использования в офисном помещении может быть выполнен с возможностью получения выбранной точки белого, например, D75, при подсветке типичными офисными люминесцентными светильниками. В различных вариантах осуществления разные расстояния d и площади модуляторов 12 могут быть подобраны с возможностью создания других стандартизованных параметров точки белого для отличающихся условий наблюдения. Кроме того, управление красным, зеленым и синим модуляторами 12 может быть также таким, чтобы они пребывали в отражающем или неотражающем состояниях в течение разных временных промежутков для дополнительного изменения относительного баланса отраженного красного, зеленого и синего света, и, следовательно, точки белого отраженного света. В одном варианте осуществления отношение площадей отражающих участков каждого из цветных модуляторов 12 может быть подобрано с тем, чтобы управлять точкой белого в различных условиях наблюдения. В одном варианте осуществления оптическая длина d пути может быть подобрана так, чтобы соответствовать общему кратному, по меньшей мере, двух видимых резонансных длин волн, например, максимумам первого, второго или третьего порядка в красном, зеленом и синем, так что интерференционный модулятор 12 отражает белый свет с тремя заметными характерными максимумами на его спектральной характеристике. В таком варианте осуществления оптическая длина d пути может быть подобрана так, что синтезируемый белый свет соответствует стандартизованной точке белого.In one embodiment, the distances d and the area of the
В дополнение к группе из красного, зеленого и синего интерференционных модуляторов 12 в матрице 30 пикселей, другие варианты осуществления включают в себя другие способы синтеза белого света. Например, один вариант осуществления матрицы 30 пикселей содержит голубой и желтый интерференционные модуляторы 12, например, интерференционные модуляторы 12, которые обладают соответствующими разделительными расстояниями d для получения голубого и желтого света. Суммарная спектральная характеристика голубого и желтого интерференционных модуляторов 12 обеспечивает свет с широкой спектральной характеристикой, который воспринимается как «белый». Голубой и желтый модуляторы располагаются очень близко, так что наблюдатель воспринимает упомянутую суммарную характеристику. Например, в одном варианте осуществления голубые модуляторы и желтые модуляторы расположены в смежных строках матрицы 30 пикселей. В другом варианте осуществления голубые модуляторы и желтые модуляторы расположены в смежных столбцах матрицы 30 пикселей.In addition to the group of red, green, and
На фиг. 9 приведена графическая схема, демонстрирующая спектральную характеристику одного варианта осуществления, который содержит голубой и желтый интерференционные модуляторы 12 для синтеза белого света. На горизонтальной оси представлена длина волны отраженного света. На вертикальной оси представлен коэффициент отражение света, падающего на модуляторы 12. Кривая 80 представляет характеристику голубого модулятора, которая составляет единственный максимум, сосредоточенный в пределах голубого участка спектра, например, между синим и зеленым. Кривая 82 представляет характеристику желтого модулятора, которая составляет единственный максимум, сосредоточенный в пределах желтого участка спектра, например, между красным и зеленым. Кривая 84 представляет суммарную спектральную характеристику пары из голубого и желтого модуляторов 12. Кривая 84 содержит два максимума на голубых и желтых длинах волн, но является достаточно равномерной в пределах всего видимого спектра, так что свет, отраженный такими модуляторами 12, воспринимается как белый.In FIG. 9 is a graphical diagram showing a spectral characteristic of one embodiment, which comprises blue and
В общем, цвет света, отраженного интерференционным модулятором 12, сдвигается, когда модулятор 12 наблюдают под разными углами. На фиг. 10 представлен вид сбоку в сечении интерференционного модулятора 12, с изображением разных оптических путей сквозь модулятор 12. Цвет света, отраженного от интерференционного модулятора 12, может изменяться для разных углов падения (и отражения) относительно оси AA, как показано на фиг. 10. Например, в случае интерференционного модулятора 12, показанного на фиг. 10, когда свет проходит по внеосевому пути A1, свет падает на интерференционный модулятор под первым углом, отражается от интерференционного модулятора и проходит к наблюдателю. Наблюдатель воспринимает первый цвет, когда свет достигает наблюдателя в результате оптической интерференции на паре зеркал в интерференционном модуляторе 12. Когда наблюдатель перемещается или изменяет свое местоположение и, следовательно, угол наблюдения, свет, воспринимаемый наблюдателем, проходит по другому внеосевому пути A2, соответствующему второму отличающемуся углу падения (и отражения). Оптическая интерференция в интерференционном модуляторе 12 зависит от оптической длины d пути света, прошедшего в модуляторе. Поэтому разные оптические длины пути для разных оптических путей A1 и A2 вызывают разные выходные сигналы от интерференционного модулятора 12. С увеличением угла наблюдения, эффективный оптический путь интерференционного модулятора сокращается в соответствии с зависимостью 2d cosβ = Nλ, где β означает угол наблюдения (угол между нормалью к дисплею и падающим светом). С увеличением угла наблюдения, длина волны резонансного максимума отраженного света уменьшается. Поэтому пользователь воспринимает разные цвета в зависимости от угла наблюдения. Как описано выше, такое явление называется «цветовым сдвигом». Упомянутый цветовой сдвиг обычно определяют относительно цвета, создаваемого интерференционным модулятором 12, при наблюдении по оси AA.In general, the color of the light reflected by the
В одном варианте осуществления матрица 30 пикселей содержит желтый интерференционный модулятор первого порядка и голубой интерференционный модулятор второго порядка. Когда такую матрицу 30 пикселей наблюдают под возрастающими углами отклонения от оси, свет, отраженный желтым модулятором первого порядка, сдвигается к синему концу спектра, например, модулятор под некоторым углом характеризуется эффективным d, равным соответствующей величине для голубого первого порядка. Одновременно, свет, отраженный голубым модулятором второго порядка, сдвигается к соответствующему свету от желтого модулятора первого порядка. Следовательно, общая суммарная спектральная характеристика является широкой и относительно равномерной по всему видимому спектру, даже когда сдвигаются относительные спектральные максимумы. Таким образом, описанная матрица 30 пикселей синтезирует белый свет в относительно широком диапазоне углов наблюдения.In one embodiment, the
В одном варианте осуществления дисплей, содержащий голубой и желтый модуляторы, может быть выполнен с возможностью синтеза белого света, имеющего стандартизованную точку белого, по меньшей мере, в одних условиях наблюдения. Например, спектральная характеристика голубого модулятора и желтого модулятора может быть подобрана так, что отраженный свет имеет точку белого D55, D65, D75 или любую другую подходящую точку белого в выбранных условиях освещения, которые включают в себя свет D55, D65 или D75, например, солнечный свет для дисплея, подходящего для наружного использования. В одном варианте осуществления модуляторы могут быть выполнены с возможностью отражения света, который имеет иную точку белого, чем падающий свет в ожидаемых или выбранных условиях наблюдения.In one embodiment, a display comprising cyan and yellow modulators may be capable of synthesizing white light having a standardized white point in at least one viewing condition. For example, the spectral response of a blue modulator and a yellow modulator may be selected such that the reflected light has a white point D 55 , D 65 , D 75 or any other suitable white point in selected lighting conditions that include light D 55 , D 65 or D 75 , for example, sunlight for a display suitable for outdoor use. In one embodiment, the modulators may be configured to reflect light that has a different white point than the incident light under the expected or selected viewing conditions.
На фиг. 11 представлен вид сбоку в сечении интерференционного модулятора 12, содержащего слой 102 материала для селективного пропускания света конкретного цвета. В примерном варианте осуществления слой 102 находится на стороне подложки 20, противоположной от модулятора 12. В одном варианте осуществления слой 102 материала содержит пурпурный фильтр, сквозь который наблюдаются зеленые интерференционные модуляторы 12. В одном варианте осуществления слой 102 материала является окрашенным материалом. В одном таком варианте осуществления материал представляет собой окрашенный фоторезист. В одном варианте осуществления зеленые интерференционные модуляторы 12 являются зелеными интерференционными модуляторами первого порядка. Слой фильтра 102 выполнен с возможностью пропускания пурпурного света при подсветке белым светом, равномерным в широком диапазоне. В примерном варианте осуществления свет падает на слой 20, от которого отфильтрованный свет пропускается к модулятору 12. Модулятор 12 отражает отфильтрованный свет обратно сквозь слой 102. В подобном варианте осуществления свет проходит сквозь слой 102 дважды. В подобном варианте осуществления толщину слоя 102 материала можно подбирать для компенсации и использования упомянутой двойной фильтрации. В другом варианте осуществления конструкция лобового осветителя может располагаться между слоем 102 и модулятором 12. В подобном варианте осуществления слой 102 материала действует только на свет, отражаемый модулятором 12. В подобных вариантах осуществления слой 102 подбирают соответствующим образом.In FIG. 11 is a side sectional view of an
На фиг. 12 приведена графическая схема, демонстрирующая спектральную характеристику одного варианта осуществления, который содержит зеленые интерференционные модуляторы 12 и слой 102 «пурпурного» фильтра. На горизонтальной оси представлена длина волны отраженного света. На вертикальной оси представлена относительная спектральная характеристика света, падающего на зеленый модулятор 12 и слой 102 фильтра, во всем видимом спектральном диапазоне. Кривая 110 представляет характеристику зеленого модулятора 12, которая составляет единственный максимум, сосредоточенный в пределах зеленого участка спектра, например, вблизи центра видимого спектра. Кривая 112 представляет характеристику пурпурного фильтра, образованного слоем материала 102. Кривая 112 содержит два сравнительно плоских участка с каждой стороны центрального подковообразного минимума. Следовательно, кривая 112 представляет характеристику пурпурного фильтра, который селективно пропускает, по существу, весь красный и синий свет и, при этом, отфильтровывает свет зеленого участка спектра. Кривая 114 представляет суммарную спектральную характеристику зеленого модулятора 12 в паре со слоем 102 фильтра. Кривая 114 показывает, что спектральная характеристика комбинации находится на уровне меньшего коэффициента отражения, чем в случае зеленого модулятора 12 вследствие фильтрации света слоем 102 фильтра. Однако, спектральная характеристика является сравнительно равномерной по всему видимому участку спектра, так что фильтрованный отраженный свет от зеленого модулятора 12 и слоя 102 пурпурного фильтра, воспринимается как белый.In FIG. 12 is a graphical diagram showing a spectral characteristic of one embodiment, which includes
В одном варианте осуществления дисплей, содержащий зеленый модулятор 12 со слоем 102 пурпурного фильтра, может быть выполнен с возможностью синтеза белого света, имеющего подобранную стандартизованную точку белого, по меньшей мере, в одних условиях наблюдения. Например, спектральную характеристику зеленого модулятора 12 и слоя 102 пурпурного фильтра можно подобрать так, что отраженный свет имеет точку белого D55, D65, D75 или любую другую подходящую точку белого в выбранных условиях подсветки, которая содержит свет типа D55, D65 или D75, например, солнечный свет, для дисплея, пригодного к наружного применению. В одном варианте осуществления модулятор 12 и слой 102 фильтра могут быть выполнены с возможностью отражения света, который имеет иную точку белого, чем падающий свет в ожидаемых или выбранных условиях наблюдения.In one embodiment, a display comprising a
На фиг. 13 приведена графическая схема, демонстрирующая два пикселя примерной матрицы 30 пикселей. Строки 1-4 и столбцы 1-4 образуют один пиксель 120a. Строки 5-8 и столбцы 1-4 образуют второй пиксель 120b. Каждый пиксель 120a и 120b содержит, по меньшей мере, один модулятор 12, выполненный с возможностью отражения красного (столбец 1), зеленого, (столбец 2), синего (столбец 3) и белого (столбец 4) света. Каждый пиксель примерной матрицы 30 пикселей содержит 4 элемента отображения каждого цвета, красного, зеленого, синего и белого, для образования дисплея с «4 битами» на цвет, который может выдать 24=16 оттенков каждого из красного, зеленого, синего или белого/серого, всего 216 оттенков цвета.In FIG. 13 is a graphical diagram showing two pixels of an exemplary matrix of 30 pixels. Rows 1-4 and columns 1-4 form one pixel 120a. Rows 5-8 and columns 1-4 form a second pixel 120b. Each pixel 120a and 120b contains at least one
На фиг. 14A представлен график цветностей, который показывает цвета, которые могут быть синтезированы примерным цветным дисплеем, который содержит красные, зеленые и синие элементы отображения. Цвета на широкой шкале синтезируются в описанном дисплее изменением относительной интенсивности света, синтезируемого красными, зелеными и синими элементами отображения. График цветностей показывает, как дисплеем можно управлять для создания таких смесей первичных цветов, например, красного, зеленого и синего, которые воспринимаются человеческим глазом как другие цвета. Горизонтальная и вертикальная оси на фиг. 14 образуют координатную систему цветности, в которой можно описать координаты цвета. В частности, точки 130 изображают цвет света, отраженного примерным красным, зеленым и синим интерференционными модуляторами. Треугольная кривая 133 охватывает область 134, которая соответствует шкале цветов, которые можно синтезировать смешением света, получаемого в точках 130. Упомянутая шкала цветов может называться цветовой гаммой дисплея. Во время работы каждым из красных, зеленых и синих элементов отображения в пикселе можно управлять для синтеза разных смесей красного, зеленого и синего света, которые суммируются для образования каждого цвета в гамме цветов.In FIG. 14A is a color chart that shows colors that can be synthesized by an exemplary color display that contains red, green, and blue display elements. Colors on a wide scale are synthesized in the described display by changing the relative intensity of the light synthesized by the red, green, and blue display elements. The color chart shows how the display can be controlled to create mixtures of primary colors, such as red, green and blue, which are perceived by the human eye as other colors. The horizontal and vertical axes in FIG. 14 form a coordinate chromaticity system in which color coordinates can be described. In particular,
Как показано на фиг. 13, в одном варианте осуществления примерный дисплей 30 содержит пиксели, содержащие суб-пиксели красного, зеленого, синего и белого. Один вариант осуществления схемы для управления таким дисплеем задает каждый цвет, подлежащий отображению пикселем, в виде комбинаций координат цветности (i) красного, зеленого и белого, (ii) красного, синего и белого, и (iii) синего, зеленого и белого, которые определяют три разных цветовых гаммы. В процессе работы упомянутого варианта осуществления, когда контроллер дисплея определяет, что в конкретном пикселе следует установить координату цвета, выраженную в значениях красного, зеленого и синего, контроллер дисплея преобразует координату цвета в величину, выраженную в значениях одной из комбинаций (i) красного, зеленого и белого; (ii) красного, синего и белого и (iii) синего, зеленого и белого.As shown in FIG. 13, in one embodiment, an
На фиг. 14B представлен график цветностей, который показывает цвета, которые могут быть синтезированы подобным цветным дисплеем. Общая цветовая гамма дисплея определяется областью, ограниченной кривой 140, которая соединяет каждую из точек 130, соответствующих цветности первичных цветов дисплея, красного, зеленого и синего. Кроме того, точка 130a соответствует цветности света, испускаемого белым суб-пикселем. Упомянутая точка 130a может находиться в других местах, в зависимости от белого, синтезируемого белым суб-пикселем. Кривые 144a, 144b и 144c соединяют точку 130a, соответствующую белому суб-пикселю, с каждой из точек 130, соответствующих красному, синему и зеленому, соответственно. Вместе с кривой 140, кривые 144a, 144b и 144c ограничивают три области 146a, 146b и 146c в границах цветовой гаммы дисплея, соответствующие цветам, которые могут быть синтезированы (i) красными, зелеными и белыми, (ii) красными, синими и белыми и (iii) синими, зелеными и белыми элементами отображения, соответственно. Следовательно, в принципе, один вариант осуществления схемы управления подобным дисплеем состоит в определении, в пределах которой из трех областей 146a, 146b или 146c находится искомый цвет, подлежащий отображению. Затем входной цвет, представленный значениями красного, зеленого и синего можно преобразовать в новую цветность. Такая координата цветности будет находиться в пределах одной из трех установленных областей 146a, 146b или 146c. Затем новые выходные значения можно использовать для управления каждым из трех установленных элементов отображения, ограничивающих область, в пределах которой находится искомая координата цветности, а именно, (i) красного, зеленого и белого, (ii) красного, синего и белого или (iii) синего, зеленого и белого элементов отображения, пикселя для вывода искомого цвета света.In FIG. 14B is a color chart that shows colors that can be synthesized by such a color display. The total color gamut of the display is determined by the area bounded by the
В одном варианте осуществления, когда координата цветности находится в пределах выбранного расстояния (например, на графике цветности) от точки 130a белого элемента отображения, как цветные, так и белый элементы отображения включаются так, чтобы синтезировать более высокую яркость на выходе пикселя для подобных цветов.In one embodiment, when the chromaticity coordinate is within a selected distance (for example, on the color plot) from the
В другом варианте осуществления, для управления подобной матрицей пикселей, когда суммарный оттенок данных пикселя находится ниже порогового значения, например, данные пикселя являются серым или, по существу, серым цветом, задающая схема устанавливает белые модуляторы в столбце 4 в соответствующее отражающее состояние. В одном варианте осуществления красный, зеленый и синий модуляторы также могут находиться в своих отражающих состояниях. Когда суммарный оттенок для данных пикселя находится выше порогового значения, например, данные пикселя не являются, по существу, серым цветом, задающая схема устанавливает белые модуляторы в столбце 4 в их неотражающее состояние, и цветные модуляторы в столбцах 1-3 устанавливаются в отражающие состояния.In another embodiment, to control such a matrix of pixels, when the total tint of the pixel data is below a threshold value, for example, the pixel data is gray or essentially gray, the driver circuit sets the white modulators in column 4 to the corresponding reflective state. In one embodiment, red, green, and blue modulators may also be in their reflective states. When the total hue for the pixel data is above a threshold value, for example, the pixel data is not essentially gray, the driver circuit sets the white modulators in column 4 to their non-reflective state, and the color modulators in columns 1-3 are set to reflective states.
В некоторых вариантах осуществления белые элементы отображения могут включаться в комбинации с цветными элементами отображения для привнесения дополнительных яркостей. Например, если пиксель предназначен для вывода красного света, то можно включить все красные элементы отображения в пикселе. Кроме того, можно также включать, по меньшей мере, один из белых элементов отображения для синтеза других цветовых комбинаций.In some embodiments, white display elements may be included in combination with color display elements to add additional brightness. For example, if the pixel is designed to output red light, then you can turn on all the red display elements in the pixel. In addition, you can also include at least one of the white display elements for the synthesis of other color combinations.
В некоторых вариантах осуществления задающая схема может корректировать входные данные для компенсации дополнительной площади поверхности белого, так что подобный дисплей создает изображения с цветовыми балансами, которые, по существу, не изменяются при изменении отражающих площадей белого (хотя относительная яркость дисплея повышается).In some embodiments, the driver circuitry can correct the input data to compensate for the additional white surface area, so that such a display creates images with color balances that essentially do not change when the reflective white areas change (although the relative brightness of the display increases).
В одном варианте осуществления белые интерференционные модуляторы сгруппированы с другими белыми интерференционными модуляторами, например, в дополнительном столбце, как показано на фиг. 13. В другом варианте осуществления белые интерференционные модуляторы равномерно распределены по пикселю, например, с чередованием между красными, зелеными и синими элементами отображения. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, количество белых элементов отображения в каждом пикселе отличается от количества, например, красных, зеленых или синих элементов.In one embodiment, white interference modulators are grouped with other white interference modulators, for example, in an additional column, as shown in FIG. 13. In another embodiment, the white interference modulators are evenly distributed across the pixel, for example, alternating between red, green, and blue display elements. In addition, in some embodiments, the number of white display elements in each pixel is different from the number of, for example, red, green, or blue elements.
Кроме использования дополнительных интерференционных модуляторов, выполненных с возможностью отражения белого света для повышения интенсивности отраженного белого света, возможно осуществление вариантов матрицы 30 пикселей, в которых общая субъективная яркость системы повышается другими средствами. Например, человеческий глаз более чувствителен к зеленому свету, чем к другим оттенкам. Следовательно, в одном варианте осуществления субъективную яркость системы интерференционных модуляторов повышают путем использования дополнительного зеленого интерференционного модулятора в каждом пикселе. Например, в некоторых вариантах осуществления присутствует равное количество зеленых, красных и синих интерференционных модуляторов на пиксель. В одном варианте осуществления, аналогичном варианту, изображенному на фиг. 13, можно также включить второй столбец зеленых интерференционных модуляторов. В другом варианте осуществления матрица 30 пикселей может содержать 4-й столбец, например, показанный на фиг. 13, в котором некоторые из элементов отображения отражают белый свет и некоторые отражают зеленый свет.In addition to using additional interference modulators configured to reflect white light to increase the intensity of reflected white light, it is possible to implement variants of a matrix of 30 pixels in which the overall subjective brightness of the system is increased by other means. For example, the human eye is more sensitive to green light than to other shades. Therefore, in one embodiment, the subjective brightness of the interference modulator system is increased by using an additional green interference modulator in each pixel. For example, in some embodiments, an equal number of green, red, and blue interference modulators per pixel is present. In one embodiment similar to the embodiment of FIG. 13, a second column of green interference modulators can also be included. In another embodiment, the
В одном варианте осуществления дополнительные зеленые интерференционные модуляторы могут быть сгруппированы с другими зелеными интерференционными модуляторами, например, в дополнительном столбце, как показано на фиг. 13. В других вариантах осуществления дополнительные зеленые интерференционные модуляторы могут равномерно распределяться по пикселю, например, с чередованием между красными, зелеными и синими элементами отображения. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления количество дополнительных зеленых элементов отображения в каждом пикселе может отличаться от количеств, например, красных, зеленых или синих элементов отображения. В одном варианте осуществления элементы отображения являются интерференционными модуляторами, в которых оптические длины пути, d, красных и синих модуляторов подобраны для компенсации дополнительных зеленых пикселей в цветовом балансе дисплея. Кроме того, в одном варианте осуществления оптические длины пути, d, каких-то одних или тех и других из красных и синих элементов отображения можно подбирать для синтеза более насыщенного цвета. В одном подобном варианте осуществления оптические длины пути, d, красных или синих элементов отображения могут быть подобраны для получения отраженного света более высокого порядка (2-го или более высокого порядка). Второй порядок соответствует оптической длине пути, d, равной 1 × λ. Поскольку интерференционные модуляторы с более насыщенной характеристикой, отражают меньшую долю поступающего света, подобные модуляторы обладают меньшей интенсивностью (более тусклы) на выходе. Но, при увеличении относительной интенсивности отраженного зеленого света, подобный дисплей можно выполнить с возможностью обеспечения более высокой субъективной яркости для наблюдателя. В одном варианте осуществления отношение площадей красного к синему равно один к одному, а отношение площадей зеленого к красному (или синему) превышает один к одному. Например, в одном варианте осуществления, с выражением в процентах от суммарной отражающей площади каждого пикселя, зеленый составляет 33-50% от пикселя. В одном варианте осуществления зеленый составляет 38-44% от пикселя.In one embodiment, additional green interference modulators may be grouped with other green interference modulators, for example, in an additional column, as shown in FIG. 13. In other embodiments, the implementation of additional green interference modulators can be evenly distributed across the pixel, for example, alternating between red, green and blue display elements. In addition, in some embodiments, the number of additional green display elements in each pixel may differ from the amounts of, for example, red, green, or blue display elements. In one embodiment, the display elements are interference modulators in which the optical path lengths, d, red and blue modulators are matched to compensate for additional green pixels in the color balance of the display. In addition, in one embodiment, the optical path lengths, d, of one or both of the red and blue display elements can be selected to synthesize a more saturated color. In one such embodiment, the optical path lengths, d, of the red or blue display elements can be matched to produce higher order reflected light (2nd or higher order). The second order corresponds to the optical path length, d, equal to 1 × λ. Since interference modulators with a more saturated characteristic reflect a smaller fraction of the incoming light, such modulators have lower intensity (more dim) at the output. But, with an increase in the relative intensity of the reflected green light, such a display can be made with the possibility of providing a higher subjective brightness for the observer. In one embodiment, the ratio of the areas of red to blue is one to one, and the ratio of the areas of green to red (or blue) is greater than one to one. For example, in one embodiment, with an expression as a percentage of the total reflective area of each pixel, green is 33-50% of the pixel. In one embodiment, green is 38-44% of the pixel.
В одном варианте осуществления отношение площади поверхности зеленых интерференционных модуляторов к суммарной отражающей площади поверхности пикселя может быть больше, чем отношение площади поверхности красных и синих интерференционных модуляторов, для повышения субъективно воспринимаемой яркости. В другом варианте осуществления отрезок времени, в течение которого зеленые интерференционные модуляторы находятся в отражающем состоянии, увеличивают для усиления зеленого цвета, в сравнении с отрезком времени для интерференционных модуляторов, генерирующих другие цвета. В одном варианте осуществления синие и красные интерференционные модуляторы подстраивают в сторону зеленой спектральной характеристики для усиления зрительного восприятия зеленого и, следовательно, для усиления субъективно воспринимаемой яркости в системе. Как очевидно специалисту в данной области техники, задающая схема может корректировать входные данные для компенсации дополнительных площадей поверхности зеленого так, что подобный дисплей создает изображения с цветовыми балансами, которые, по существу, не изменяются дополнительными отражающими площадями зеленого (но при повышении относительной яркости дисплея). В одном варианте осуществления дополнительные зеленые элементы отображения служат в режимах дисплея, когда яркость важнее, чем точность воспроизведения цвета, например, в текстовом дисплее.In one embodiment, the ratio of the surface area of the green interference modulators to the total reflective surface area of the pixel may be greater than the ratio of the surface area of the red and blue interference modulators to increase the subjectively perceived brightness. In another embodiment, the length of time during which the green interference modulators are in a reflective state is increased to enhance green, compared to the length of time for interference modulators generating other colors. In one embodiment, the blue and red interference modulators are tuned toward the green spectral response to enhance the visual perception of green and, therefore, to enhance the subjectively perceived brightness in the system. As is obvious to a person skilled in the art, the driver circuitry can correct the input data to compensate for additional green surface areas so that such a display creates images with color balances that essentially do not change with additional green reflective areas (but with an increase in the relative brightness of the display) . In one embodiment, additional green display elements serve in display modes when brightness is more important than color fidelity, for example, in a text display.
Хотя в вышеприведенном подробном описании показаны, описаны и выделены новые признаки изобретения в применении к различным вариантам осуществления, следует понимать, что специалистами в данной области техники могут быть осуществлены различные исключения, замены и изменения в форме и деталях представленных устройства или способа, без выхода за пределы существа изобретения. Очевидно, что осуществление настоящего изобретения возможно в форме, которая не обеспечивает все признаки и преимущества, изложенные в настоящем описании, поскольку некоторые признаки можно использовать или практически реализовать отдельно от других. Объем изобретения обозначен прилагаемой формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием. Все изменения, которые находятся в рамках смысла и области равнозначности формулы изобретения входят в объем прилагаемой формулы изобретения.Although the above detailed description shows, describes and highlights the new features of the invention as applied to various embodiments, it should be understood that various exceptions, replacements and changes in the form and details of the device or method can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. Obviously, the implementation of the present invention is possible in a form that does not provide all the features and advantages set forth in the present description, since some features can be used or practically implemented separately from others. The scope of the invention is indicated by the attached claims, and not by the above description. All changes that are within the meaning and scope of equivalence of the claims are included in the scope of the attached claims.
Claims (32)
множество пикселей, причем каждый включает в себя красный, зеленый и синий интерференционный модуляторы, которые выполнены с возможностью вывода красного, зеленого и синего света соответственно,
при этом каждый из пикселей выполнен с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем красного света, и выполнен с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем синего света, и
при этом, по меньшей мере, один из интерференционных модуляторов, выполненных с возможностью вывода красного света, и интерференционных модуляторов, выполненных с возможностью вывода синего света, выполнен с возможностью вывода света, имеющего длину волны, выполненную с возможностью компенсации упомянутой более высокой интенсивности зеленого света.1. The display containing
a plurality of pixels, each of which includes red, green and blue interference modulators, which are configured to output red, green and blue light, respectively,
wherein each of the pixels is configured to output a higher intensity of green light than red light, and is configured to output a higher intensity of green light than blue light, and
wherein at least one of the interference modulators configured to output red light and the interference modulators configured to output blue light is configured to output light having a wavelength configured to compensate said higher green light intensity .
формируют множество пикселей, при этом формирование включает в себя этапы, на которых:
формируют интерференционные модуляторы, выполненные с возможностью вывода красного света;
формируют интерференционные модуляторы, выполненные с возможностью вывода зеленого света;
формируют интерференционные модуляторы, выполненные с возможностью вывода синего света,
при этом каждый из упомянутых пикселей выполняют с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем красного света, и
выполняют с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем синего света, и
при этом, по меньшей мере, одно из формирований интерференционных модуляторов, выполненных с возможностью вывода красного света, и формирований интерференционных модуляторов, выполненных с возможностью вывода синего света, включает в себя этап, на котором формируют интерференционные модуляторы, выполненные с возможностью вывода света, имеющего длину волны, выполненную с возможностью компенсации упомянутой более высокой интенсивности зеленого света.8. A method of manufacturing a display comprising the step of:
form a lot of pixels, while the formation includes stages in which:
forming interference modulators configured to output red light;
form interference modulators configured to output green light;
form interference modulators configured to output blue light,
each of these pixels being configured to output a higher intensity of green light than red light, and
configured to output a higher intensity of green light than blue light, and
wherein at least one of the formations of interference modulators configured to output red light and the formations of interference modulators configured to output blue light includes a step of generating interference modulators configured to output light having a wavelength configured to compensate for said higher green light intensity.
множество средств для вывода красного света;
множество средств для вывода зеленого света; и
множество средств для вывода синего света, причем средства для вывода красного, зеленого и синего света образуют средства для отображения пикселя изображения;
причем каждое из средств отображения пикселя выполнено с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем синего света, и
причем, по меньшей мере, одно из средства вывода красного света и средства вывода синего света выполнено с возможностью вывода света, имеющего длину волны, выполненную с возможностью компенсации упомянутой более высокой интенсивности зеленого света.13. A display comprising:
many means for outputting red light;
many means for outputting green light; and
a plurality of means for outputting blue light, and means for outputting red, green, and blue light form means for displaying an image pixel;
wherein each of the pixel display means is configured to output a higher intensity of green light than blue light, and
moreover, at least one of the red light output means and the blue light output means is configured to output light having a wavelength configured to compensate said higher green light intensity.
множество элементов отображения, включающее в себя:
по меньшей мере, один цветной элемент отображения, выполненный с возможностью вывода цветного света, и,
по меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света, причем, по меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света, выводит белый свет, имеющий стандартизованную точку белого, так что выводимый белый свет имеет другую точку белого, чем свет, подсвечивающий дисплей.18. A display comprising:
many display elements, including:
at least one color display element configured to output colored light, and,
at least one display element configured to output white light, and at least one display element configured to output white light outputs white light having a standardized white point, so that the output white light has a different white point than the light illuminating the display.
средство для отображения изображения, включающее в себя:
средство для вывода окрашенного света; и
средство для вывода белого света, причем средство для вывода белого света выводит белый свет, имеющий стандартизованную точку белого, так что выводимый белый свет имеет другую точку белого, чем свет, подсвечивающий дисплей.25. A display comprising:
means for displaying an image, including:
means for outputting colored light; and
means for outputting white light, and means for outputting white light outputs white light having a standardized white point, so that the output white light has a different white point than the light illuminating the display.
формируют множество элементов отображения, при этом формирование включает в себя этап, на котором: формируют, по меньшей мере, один цветной элемент отображения, выполненный с возможностью вывода цветного света, и, по меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света, при этом, по меньшей мере, один элемент отображения, выполненный с возможностью вывода белого света, выполнен с возможностью вывода белого света, имеющего стандартизованную точку белого, так что выводимый белый свет имеет другую точку белого, чем свет, подсвечивающий дисплей.30. A method of manufacturing a display comprising the step of:
form a plurality of display elements, the formation includes a stage in which: form at least one color display element configured to output colored light, and at least one display element configured to output white light wherein at least one display element configured to output white light is configured to output white light having a standardized white point, so that the output white light has another white point oh, what light, backlit display.
Applications Claiming Priority (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61353504P | 2004-09-27 | 2004-09-27 | |
US61349104P | 2004-09-27 | 2004-09-27 | |
US60/613,535 | 2004-09-27 | ||
US60/613,491 | 2004-09-27 | ||
US62307204P | 2004-10-28 | 2004-10-28 | |
US60/623,072 | 2004-10-28 | ||
US11/118,605 US8362987B2 (en) | 2004-09-27 | 2005-04-29 | Method and device for manipulating color in a display |
US11/118,110 | 2005-04-29 | ||
US11/118,605 | 2005-04-29 | ||
US11/118,110 US20060077148A1 (en) | 2004-09-27 | 2005-04-29 | Method and device for manipulating color in a display |
US11/156,335 US7508571B2 (en) | 2004-09-27 | 2005-06-17 | Optical films for controlling angular characteristics of displays |
US11/156,335 | 2005-06-17 | ||
US11/178,211 | 2005-07-08 | ||
US11/178,211 US8031133B2 (en) | 2004-09-27 | 2005-07-08 | Method and device for manipulating color in a display |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007115885/28A Division RU2445661C2 (en) | 2004-09-27 | 2005-09-14 | Method and apparatus for controlling colour on display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012103493A RU2012103493A (en) | 2013-08-10 |
RU2507549C2 true RU2507549C2 (en) | 2014-02-20 |
Family
ID=35464068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012103493/28A RU2507549C2 (en) | 2004-09-27 | 2005-09-14 | Method and apparatus for controlling colour on display |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1800168A1 (en) |
JP (3) | JP5294244B2 (en) |
KR (1) | KR101254159B1 (en) |
AU (1) | AU2005289966A1 (en) |
BR (1) | BRPI0515883A (en) |
CA (2) | CA2788683A1 (en) |
IL (1) | IL181459A0 (en) |
MX (1) | MX2007003581A (en) |
RU (1) | RU2507549C2 (en) |
SG (1) | SG155994A1 (en) |
TW (2) | TW201305705A (en) |
WO (1) | WO2006036559A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616163C1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-12 | Сяоми Инк. | Method and device for content display |
RU2647623C1 (en) * | 2014-07-17 | 2018-03-16 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | System and a method of converting rgb to rgbw color |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8004743B2 (en) | 2006-04-21 | 2011-08-23 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and apparatus for providing brightness control in an interferometric modulator (IMOD) display |
US7403180B1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-07-22 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Hybrid color synthesis for multistate reflective modulator displays |
KR20080107080A (en) | 2007-06-05 | 2008-12-10 | 엘지이노텍 주식회사 | Display module and lcd having the same |
TWI470282B (en) * | 2008-06-27 | 2015-01-21 | Au Optronics Corp | Color filter and display |
US8848294B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-09-30 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and structure capable of changing color saturation |
US9057872B2 (en) * | 2010-08-31 | 2015-06-16 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Dielectric enhanced mirror for IMOD display |
US20130050165A1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Device and method for light source correction for reflective displays |
US8760751B2 (en) * | 2012-01-26 | 2014-06-24 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Analog IMOD having a color notch filter |
US9183812B2 (en) | 2013-01-29 | 2015-11-10 | Pixtronix, Inc. | Ambient light aware display apparatus |
US10677995B2 (en) | 2014-10-23 | 2020-06-09 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Optical fiber interface for optical device package |
US10534148B2 (en) | 2014-10-24 | 2020-01-14 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Optical interconnect device |
WO2016122490A1 (en) | 2015-01-28 | 2016-08-04 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Laser-written optical routing systems and method |
KR102492150B1 (en) * | 2017-09-15 | 2023-01-27 | 삼성전자주식회사 | Display system and display calibration method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020054424A1 (en) * | 1994-05-05 | 2002-05-09 | Etalon, Inc. | Photonic mems and structures |
US6680792B2 (en) * | 1994-05-05 | 2004-01-20 | Iridigm Display Corporation | Interferometric modulation of radiation |
US20040113875A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-06-17 | Eastman Kodak Company | Color oled display with improved power efficiency |
US6795605B1 (en) * | 2000-08-01 | 2004-09-21 | Cheetah Omni, Llc | Micromechanical optical switch |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5835255A (en) * | 1986-04-23 | 1998-11-10 | Etalon, Inc. | Visible spectrum modulator arrays |
NL8900637A (en) * | 1989-03-16 | 1990-10-16 | Philips Nv | DISPLAY FOR COLOR RENDERING. |
JP4431196B2 (en) * | 1995-11-06 | 2010-03-10 | アイディーシー エルエルシー | Interferometric modulation |
JP3442918B2 (en) * | 1995-11-09 | 2003-09-02 | シャープ株式会社 | Thin-film electroluminescence panel |
FR2760559B1 (en) * | 1997-03-07 | 1999-05-28 | Sextant Avionique | LIQUID CRYSTAL MATRIX SCREEN WITH DISSYMMETRICAL COLORED PIXELS |
JP3378465B2 (en) * | 1997-05-16 | 2003-02-17 | 株式会社東芝 | Light emitting device |
JPH11212060A (en) * | 1998-01-26 | 1999-08-06 | Sharp Corp | Liquid crystal display device |
JPH11258558A (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Planar display device |
US6771314B1 (en) * | 1998-03-31 | 2004-08-03 | Intel Corporation | Orange-green-blue (OGB) color system for digital image sensor applications |
WO2003007049A1 (en) * | 1999-10-05 | 2003-01-23 | Iridigm Display Corporation | Photonic mems and structures |
JP3805189B2 (en) * | 2000-10-30 | 2006-08-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Liquid crystal display |
EP1187228A4 (en) * | 2000-02-09 | 2007-03-07 | Nippon Leiz Corp | Light source |
US6570584B1 (en) * | 2000-05-15 | 2003-05-27 | Eastman Kodak Company | Broad color gamut display |
JP2002062492A (en) * | 2000-08-15 | 2002-02-28 | Canon Inc | Projection optical system using interferometric modulation device |
JP2002174780A (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Stanley Electric Co Ltd | Reflection type color display device |
JP2002314138A (en) * | 2001-04-09 | 2002-10-25 | Toshiba Corp | Light emitting device |
US20020191130A1 (en) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Wei-Chen Liang | Color display utilizing combinations of four colors |
KR100853131B1 (en) * | 2001-07-10 | 2008-08-20 | 이리다임 디스플레이 코포레이션 | Method and apparatus for driving electronic device |
JP3941548B2 (en) * | 2002-03-06 | 2007-07-04 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid crystal display panel, liquid crystal display panel substrate and electronic device |
US20040051724A1 (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-18 | Elliott Candice Hellen Brown | Four color arrangements of emitters for subpixel rendering |
JP3999081B2 (en) * | 2002-01-30 | 2007-10-31 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
US20050179675A1 (en) * | 2002-05-27 | 2005-08-18 | Koninklijke Phillips Electonics N.C. | Pixel fault masking |
JP4094919B2 (en) * | 2002-07-18 | 2008-06-04 | 東北パイオニア株式会社 | Organic light emitting display |
JP4165165B2 (en) * | 2002-09-26 | 2008-10-15 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid crystal display panel and electronic equipment |
JP2003255324A (en) * | 2002-11-18 | 2003-09-10 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display panel, substrate for liquid crystal display panel and electronic equipment |
JP2004212673A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Planar display device and its driving method |
-
2005
- 2005-09-14 RU RU2012103493/28A patent/RU2507549C2/en not_active IP Right Cessation
- 2005-09-14 CA CA2788683A patent/CA2788683A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-14 MX MX2007003581A patent/MX2007003581A/en active IP Right Grant
- 2005-09-14 BR BRPI0515883-4A patent/BRPI0515883A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-09-14 WO PCT/US2005/032773 patent/WO2006036559A1/en active Application Filing
- 2005-09-14 SG SG200906438-7A patent/SG155994A1/en unknown
- 2005-09-14 CA CA2580794A patent/CA2580794C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-14 EP EP05796379A patent/EP1800168A1/en not_active Withdrawn
- 2005-09-14 JP JP2007533541A patent/JP5294244B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-14 AU AU2005289966A patent/AU2005289966A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-14 KR KR1020077008772A patent/KR101254159B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-09-23 TW TW101130539A patent/TW201305705A/en unknown
- 2005-09-23 TW TW094133193A patent/TWI381234B/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-02-20 IL IL181459A patent/IL181459A0/en unknown
-
2011
- 2011-02-17 JP JP2011032114A patent/JP5518764B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-09-19 JP JP2013194702A patent/JP2014041358A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020054424A1 (en) * | 1994-05-05 | 2002-05-09 | Etalon, Inc. | Photonic mems and structures |
US6680792B2 (en) * | 1994-05-05 | 2004-01-20 | Iridigm Display Corporation | Interferometric modulation of radiation |
US6795605B1 (en) * | 2000-08-01 | 2004-09-21 | Cheetah Omni, Llc | Micromechanical optical switch |
US20040113875A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-06-17 | Eastman Kodak Company | Color oled display with improved power efficiency |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647623C1 (en) * | 2014-07-17 | 2018-03-16 | Шэньчжэнь Чайна Стар Оптоэлектроникс Текнолоджи Ко., Лтд. | System and a method of converting rgb to rgbw color |
RU2616163C1 (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-12 | Сяоми Инк. | Method and device for content display |
US9947278B2 (en) | 2015-10-22 | 2018-04-17 | Xiaomi Inc. | Display method and device and computer-readable medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BRPI0515883A (en) | 2008-08-12 |
CA2788683A1 (en) | 2006-04-06 |
AU2005289966A1 (en) | 2006-04-06 |
SG155994A1 (en) | 2009-10-29 |
EP1800168A1 (en) | 2007-06-27 |
KR101254159B1 (en) | 2013-04-22 |
JP5294244B2 (en) | 2013-09-18 |
CA2580794A1 (en) | 2006-04-06 |
KR20070063552A (en) | 2007-06-19 |
TW201305705A (en) | 2013-02-01 |
TWI381234B (en) | 2013-01-01 |
JP2008514997A (en) | 2008-05-08 |
WO2006036559A1 (en) | 2006-04-06 |
JP2011150352A (en) | 2011-08-04 |
MX2007003581A (en) | 2007-05-23 |
TW200619796A (en) | 2006-06-16 |
CA2580794C (en) | 2013-06-25 |
IL181459A0 (en) | 2007-07-04 |
JP2014041358A (en) | 2014-03-06 |
JP5518764B2 (en) | 2014-06-11 |
RU2012103493A (en) | 2013-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2507549C2 (en) | Method and apparatus for controlling colour on display | |
TWI386681B (en) | Method and device for manipulating color in a display | |
JP4501005B2 (en) | Method and apparatus for manipulating colors in a display | |
US8031133B2 (en) | Method and device for manipulating color in a display | |
JP5044008B2 (en) | Color filters for manipulating colors on the display | |
US7525730B2 (en) | Method and device for generating white in an interferometric modulator display | |
KR101227071B1 (en) | Method and device for manipulating color in a display | |
KR20110004396A (en) | Electromechanical device with spacing layer | |
KR20100049027A (en) | Infrared and dual mode displays | |
RU2445661C2 (en) | Method and apparatus for controlling colour on display | |
CN101027595A (en) | Method and device for manipulating color in a display | |
CN1755506A (en) | Method and device for manipulating color in a display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150915 |