TW201435842A - 用於多態干涉調變器之與影像相依之時間槽判定 - Google Patents

用於多態干涉調變器之與影像相依之時間槽判定 Download PDF

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Abstract

本發明提供系統、方法及裝置,其等包含編碼於電腦儲存媒體上之電腦程式以根據影像資料之一分析而選擇一時間調變方法且根據該時間調變方法而控制一像素陣列。該分析可涉及:分析影像內容資料或影像色域資料之至少一者。

Description

用於多態干涉調變器之與影像相依之時間槽判定 [優先權主張]
本申請案主張2013年2月5日申請且名稱為「IMAGE-DEPENDENT TEMPORAL SLOT DETERMINATION FOR MULTI-STATE IMODS」之美國專利申請案第13/759,271號(代理檔案號QUALP179/124179)之優先權,該案以引用的方式併入本文中。
本發明係關於機電系統及器件,且更特定言之,本發明係關於用於實施反射型顯示器件之機電系統。
機電系統(EMS)包含具有電及機械元件、致動器、換能器、感測器、光學組件(諸如反射鏡及光學膜)及電子器件之器件。可依各種尺度(其包含(但不限於)微尺度及奈尺度)製造EMS器件或元件。例如,微機電系統(MEMS)器件可包含具有從約1微米至數百微米或更大範圍內之大小之結構。奈機電系統(NEMS)器件可包含具有小於1微米之大小(例如小於數百奈米之大小)之結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或其他微機械加工程序(其等蝕除基板及/或沈積材料層之部分或添加層以形成電及機電器件)來產生機電元件。
將一類型之EMS器件稱為一干涉調變器(IMOD)。術語「IMOD或干涉光調變器」係指使用光學干涉之原理來選擇性吸收及/或反射光 之一器件。在一些實施方案中,一IMOD顯示元件可包含一對導電板,其等之一者或兩者可具完全或部分透明性及/或反射性,且能夠在施加一適當電信號之後相對運動。例如,一板可包含沈積於一基板上方、沈積於一基板上或由一基板支撐之一穩定層,且另一板可包含與該穩定層間隔一氣隙之一反射膜。一板相對於另一板之位置可改變入射於該IMOD顯示元件上之光之光學干涉。基於IMOD之顯示器件具有廣泛應用且預期用於改良現有產品且產生新產品(尤其是具有顯示能力之產品)。
一些IMOD係雙穩態IMOD,此意味著其等可經組態以僅處於兩個位置(敞開或封閉)。一單一影像像素將通常包含三個或三個以上雙穩態IMOD,其等之各者對應於一子像素。在包含多態干涉調變器(MS-IMOD)或類比IMOD(A-IMOD)之一顯示器件中,一像素之反射色彩可取決於一單一IMOD之一吸收體堆疊與一反射體堆疊之間之間隙間隔或「間隙高度」。可依一實質上連續方式在大量間隙高度之間定位一些A-IMOD,然而,可以一更少間隙高度大體上定位MS-IMOD。結果,可將一A-IMOD視為MS-IMOD類別之一特殊情況,即,將A-IMOD視為具有非常大量之可控間隙高度之一MS-IMOD。據此,在本文中將A-IMOD及MS-IMOD兩者稱作MS-IMOD。
雖然MS-IMOD之先前版本可提供大體上令人滿意之效能,但改良之器件及方法將會令人滿意。
本發明之系統、方法及器件各具有若干創新態樣,其等之單一者無法獨自負責本文所揭示之所要屬性。
可將本發明中所描述之標的之一創新態樣實施於一顯示器件中,該顯示器件包含一陣列之像素及一控制系統。在一些實施方案中,該等像素可包含多態干涉調變器(MS-IMOD)。該像素陣列中之該 等像素之各者可經組態以產生包含黑色之複數個原色。該控制系統可經組態以接收影像資料且分析該影像資料以產生影像分析資料。該控制系統可經組態以至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法且根據該時間調變方法而控制該等像素以產生包含該等原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
在一些實施方案中,該分析程序可涉及:分析影像內容資料或影像色域資料之至少一者。該控制系統可經組態以基於接收及分析一單一圖框之影像資料及/或基於接收及分析多個圖框之影像資料而選擇該時間調變方法。該分析程序可包含該多個圖框之影像資料中之一個或多個物件之一運動分析。
該分析程序可涉及:判定該影像資料之一影像色域分佈;及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量。
該選擇程序可涉及:比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量。該等彩色調色板資料量之各者可對應於一時間調變方法。選擇一時間調變方法可涉及:存取包含對應於複數個時間調變方法之資料之一資料結構,諸如一查找表。
在一些實施方案中,該分析程序可涉及:對該影像資料執行一顯著性分析以判定顯著區域;及判定該等顯著區域之一影像色域分佈。該等顯著區域可對應於人或動物之特徵。例如,該等特徵可包含面部特徵。
該控制系統可包含:一處理器;一驅動器電路,其經組態以將至少一信號發送至該顯示器件之一顯示器;及一控制器,其經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。該控制系統可包含經組態以將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組。該影像源模組可包含一接收器、一收發器或一發射器。該顯示器件亦可包含經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該控制系統之一輸入器件。
可將本發明中所描述之標的之另一創新態樣實施於一顯示器件中,該顯示器件包含一陣列之顯示器件及一控制系統。該顯示元件陣列可經組態以產生兩個或兩個以上原色。各原色可在無時間調變之情況下具有一固定灰度級。可使用時間調變來調整各原色之該灰度級。該控制系統可經組態以接收影像資料且分析該影像資料以產生影像分析資料。該控制系統可經組態以至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法且根據該時間調變方法而控制該等顯示元件以產生包含該等原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
在一些實施方案中,該分析程序可涉及:分析影像內容資料或影像色域資料之至少一者。
該分析程序可涉及:判定該影像資料之一影像色域分佈;及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量。該選擇程序可涉及:比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量。該等彩色調色板資料量之各者可對應於一時間調變方法。
可將本發明中所描述之標的之另一創新態樣實施於一方法中,該方法可涉及:接收影像資料;分析該影像資料以產生影像分析資料;至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法;及根據該時間調變方法而控制複數個像素以產生一彩色調色板。該彩色調色板可包含原色及介於該等原色中間之複數個色彩。
在一些實施方案中,該分析程序可涉及:分析影像內容資料及/或影像色域資料。例如,該分析程序可涉及:判定該影像資料之一影像色域分佈;及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量。該選擇程序可涉及:比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量。該等彩色調色板資料量之各者可對應於一時間調變方法。一些實施方案可涉及:對該影像資料執行一顯著性分析以判定顯著區域;及判定該等顯著區域之一影像色域分佈。
可將本發明中所描述之標的之另一創新態樣實施於一非暫時性媒體中,該非暫時性媒體具有儲存於其上之軟體。該軟體可包含用於控制一顯示器件以進行以下操作之指令:接收影像資料;分析該影像資料以產生影像分析資料;及至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法。該軟體可包含用於控制該顯示器件以進行以下操作之指令:根據該時間調變方法而控制複數個像素以產生包含原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
在一些實施方案中,該分析程序可涉及:分析影像內容資料及/或影像色域資料。該分析程序可涉及:判定該影像資料之一影像色域分佈;及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量。該選擇程序可涉及:比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量。該等彩色調色板資料量之各者可對應於一時間調變方法。
附圖及[實施方式]中提出本發明中所描述之標的之一個或多個實施方案之細節。將從[實施方式]、圖式及申請專利範圍瞭解其他特徵、態樣及優點。應注意,下圖之相對尺寸可不按比例繪製。
12‧‧‧干涉調變器(IMOD)顯示元件
13‧‧‧光
14‧‧‧可移動反射層
14a‧‧‧子層
14b‧‧‧子層
14c‧‧‧子層
15‧‧‧光
16‧‧‧光學堆疊/光學堆疊部分
16a‧‧‧子層
16b‧‧‧子層
18‧‧‧支撐柱
19‧‧‧間隙/腔
20‧‧‧透明基板
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
24‧‧‧列驅動器電路
25‧‧‧犧牲層/犧牲材料
26‧‧‧行驅動器電路
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示器/顯示陣列/顯示面板
36‧‧‧機電系統(EMS)陣列
40‧‧‧顯示器件
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入器件
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
80‧‧‧製程/程序
82‧‧‧區塊
84‧‧‧區塊
86‧‧‧區塊
88‧‧‧區塊
90‧‧‧區塊
91‧‧‧機電系統(EMS)封裝
92‧‧‧後板
93‧‧‧凹槽
94a‧‧‧後板組件
94b‧‧‧後板組件
96‧‧‧導電通孔
97‧‧‧機械間隙器
98‧‧‧電接觸件
600‧‧‧多態干涉調變器(MS-IMOD)
605‧‧‧反射體堆疊
610‧‧‧吸收體堆疊
615‧‧‧藍色波長之光
620‧‧‧綠色波長之光
625‧‧‧紅色波長之光
630‧‧‧間隙高度
700a‧‧‧彩色調色板
700b‧‧‧彩色調色板
705‧‧‧彩色調色板值
705a‧‧‧彩色調色板值
705b‧‧‧彩色調色板值
707a‧‧‧線
710a‧‧‧箭頭
710b‧‧‧箭頭
710c‧‧‧箭頭
710d‧‧‧箭頭
805‧‧‧值
810‧‧‧值
815‧‧‧區域
820‧‧‧區域
825‧‧‧區域
830‧‧‧區域
835‧‧‧區域
840‧‧‧區域
900‧‧‧裝置
905‧‧‧控制系統
910‧‧‧像素陣列
1005‧‧‧區塊
1010‧‧‧區塊
1015‧‧‧區塊
1020‧‧‧區塊
1105‧‧‧區塊
1110‧‧‧區塊
1115‧‧‧區塊
1120‧‧‧區塊
1125‧‧‧區塊
1130‧‧‧區塊
1135‧‧‧區塊
1140‧‧‧區塊
1145‧‧‧區塊
1150‧‧‧區塊
圖1係描繪一干涉調變器(IMOD)顯示器件之一系列或一陣列之顯示元件中之兩個相鄰IMOD顯示元件的一等角視圖說明。
圖2係繪示併入一基於IMOD之顯示器之一電子器件的一系統方塊圖,該基於IMOD之顯示器包含一3元件×3元件陣列之IMOD顯示元件。
圖3係繪示一IMOD顯示器或顯示元件之一製程的一流程圖。
圖4A至圖4E係製造一IMOD顯示器或顯示元件之一程序中之各種階段之橫截面說明。
圖5A及圖5B係包含一陣列之機電系統(EMS)元件及一後板之一EMS封裝之一部分之示意性分解之部分透視圖。
圖6A至圖6E展示一多態IMOD(MS-IMOD)可如何經組態以產生不同色彩之實例。
圖7A展示對應於四個二進位加權時槽之三個原色之一彩色調色板。
圖7B展示對應於四個時槽及一不同比率之三個原色之一替代彩色調色板。
圖8係展示兩個影像之影像色域分佈的一圖解。
圖9係包含一控制系統及一陣列之像素之一裝置之一方塊圖。
圖10係概述根據所選時間調變方法而控制一像素陣列之一方法的一流程圖。
圖11係概述根據所選時間調變方法而控制一像素陣列之一替代方法的一流程圖。
圖12A及圖12B係繪示包含複數個IMOD顯示元件之一顯示器件40的系統方塊圖。
各種圖式中之相同參考數字及標示指示相同元件。
以下描述係針對用於描述本發明之創新態樣之某些實施方案。然而,一般技術者將容易認識到:可依諸多不同方式應用本文之教示。可將所描述之實施方案實施於可經組態以顯示一影像(無論動態(諸如視訊)或靜態(諸如靜止影像),且無論文字、圖形或圖像)之任何器件、裝置或系統中。更特定言之,預期所描述之實施方案可包含於諸如(但不限於)以下各種電子器件中或與該等電子器件相關聯:行動電話、多媒體網際網路啟用之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、藍芽®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或可攜式電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆記型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真器件、全球 定位系統(GPS)接收器/導航器、相機、數位媒體播放器(諸如MP3播放器)、攝錄影機、遊戲機、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(其包含里程計顯示器及速度計顯示器等等)、駕駛艙控制及/或顯示器、攝影機視角顯示器(諸如一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標示、投影機、建築結構、微波、電冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、可攜式記憶體晶片、洗衣機、乾衣機、洗衣機/乾衣機、停車計時器、封裝(諸如在包含微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用,以及在非EMS應用中)、悅目結構(諸如一件珠寶或衣服上之影像顯示器)及各種EMS器件。本文之教示亦可用於諸如(但不限於)以下非顯示器應用中:電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、消費型電子器件之慣性組件、消費型電子器件產品之部件、變容二極體、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製程及電子測試設備。因此,教示並非意欲限於僅圖中所描繪之實施方案,而是代以具有一般技術者將易於瞭解之廣泛適用性。
時間調變方法大體上涉及:控制一顯示器之像素或子像素以在固定數目個時槽期間產生預定數目個色彩之一者或多者,各時槽之持續時間係預定的。不同時間槽比率產生不同彩色調色板。雖然一組給定時槽可產生適合於呈現一些色彩(例如黑色)之一彩色調色板,但歸因於該彩色調色板中存在所謂之「洞」(即,色彩空間(sRGB)中相對遠離最近調色板色彩之區域),該彩色調色板可導致一些其他色彩(例如膚色)之不良呈現。本文所描述之各種實施方案涉及顯示器件,其等可經組態以:分析影像資料;根據該分析而選擇一時間調變方法;及根據該時間調變方法而控制一MS-IMOD顯示器。
本發明中所描述之標的之特定實施方案可經實施以實現以下可能優點之一者或多者。藉由減少或消除空間顫動量(其涉及:組合鄰近MS-IMOD之色彩),本文所描述之方法及器件可提高空間解析度及/或減少顫動假影。根據影像資料而適應性選擇一時間調變方法容許對應於該時間調變方法之彩色調色板適合於待呈現於一顯示器上之影像。
所描述之實施方案可應用於其之一適合EMS或MEMS器件或裝置之一實例係一反射型顯示器件。反射型顯示器件可併入干涉調變器(IMOD)顯示元件,其等可經實施以使用光學干涉之原理來選擇性吸收及/或反射入射於其等上之光。IMOD顯示元件可包含:一部分光學吸收體;一反射體,其可相對於該吸收體移動;及一光學諧振腔,其界定於該吸收體與該反射體之間。在一些實施方案中,可將該反射體移動至兩個或兩個以上不同位置,此可改變該光學諧振腔之大小且藉此影響IMOD之反射率。IMOD顯示元件之反射頻譜可產生可跨可見波長移位以產生不同色彩之相當寬之頻譜帶。可藉由改變該光學諧振腔之厚度而調整頻譜帶之位置。改變該光學諧振腔之一方式為藉由改變該反射體相對於該吸收體之位置。
圖1係描繪一干涉調變器(IMOD)顯示器件之一系列或一陣列之顯示元件中之兩個相鄰IMOD顯示元件的一等角視圖說明。該IMOD顯示器件包含一個或多個干涉EMS(諸如MEMS)顯示元件。在此等器件中,可在一明亮或黑暗狀態中組態該等干涉MEMS顯示元件。在該明亮(「鬆弛」、「敞開」或「接通」等等)狀態中,顯示元件反射入射可見光之大部分。相反地,在該黑暗(「致動」、「封閉」或「切斷」等等)狀態中,顯示元件反射少許入射可見光。MEMS顯示元件可經組態以主要反射特定波長之光以容許一彩色顯示以及黑白顯示。在一些實施方案中,可藉由使用多個顯示元件而達成不同色原強度及灰階。
IMOD顯示器件可包含可配置成列及行之一陣列之IMOD顯示元件。該陣列中之各顯示元件可包含定位成彼此相距一可變且可控之距離以形成一氣隙(亦稱作一光學間隙、光學腔或光學諧振腔)之至少一對反射層及半反射層,諸如一可移動反射層(即,一可移動層,亦稱作一機械層)及一固定部分反射層(即,一穩定層)。可在至少兩個位置之間移動該可移動反射層。例如,在一第一位置(即,一鬆弛位置)中,該可移動反射層可定位成與該固定部分反射層相距一距離。在一第二位置(即,一致動位置)中,該可移動反射層可定位成更接近於該部分反射層。從該兩個層反射之入射光可根據該可移動反射層之位置及該入射光之(若干)波長而相長及/或相消地干涉以產生各顯示元件之一全反射或非反射狀態。在一些實施方案中,顯示元件可在未被致動時處於一反射狀態中以反射可見頻譜內之光,且可在被致動時處於一黑暗狀態中以吸收及/或相消地干涉可見範圍內之光。然而,在一些其他實施方案中,一IMOD顯示元件可在未被致動時處於一黑暗狀態中且在被致動時處於一反射狀態中。在一些實施方案中,一施加電壓之引入可驅動顯示元件改變狀態。在一些其他實施方案中,一施加電荷可驅動顯示元件改變狀態。
圖1中之陣列之所描繪部分包含呈IMOD顯示元件12之形式之兩個相鄰干涉MEMS顯示元件。在右側顯示元件12(如圖所繪示)中,將可移動反射層14繪示於靠近、相鄰於或接觸光學堆疊16之一致動位置中。跨右側顯示元件12所施加之電壓Vbias足以移動可移動反射層14且亦使可移動反射層14維持於該致動位置中。在左側顯示元件12(如圖所繪示)中,將一可移動反射層14繪示於與一光學堆疊16相距一距離(其可基於設計參數而預定)之一鬆弛位置中,光學堆疊16包含一部分反射層。跨左側顯示元件12所施加之電壓V0不足以引起將可移動反射層14致動至一致動位置,諸如右側顯示元件12之致動位置。
在圖1中,大體上用指示入射於IMOD顯示元件12上之光13及從左側顯示元件12反射之光15之箭頭繪示IMOD顯示元件12之反射性質。入射於顯示元件12上之光13之大多數可朝向光學堆疊16透射穿過透明基板20。入射於光學堆疊16上之光之一部分可透射穿過光學堆疊16之部分反射層,且一部分將反向地反射穿過透明基板20。透射穿過光學堆疊16之光13之部分可從可移動反射層14回射向(且穿過)透明基板20。從光學堆疊16之部分反射層反射之光與從可移動反射層14反射之光之間之干涉(相長及/或相消)將部分判定從器件之觀看側或基板側上之顯示元件12反射之光15之(若干)波長之強度。在一些實施方案中,透明基板20可為一玻璃基板(有時稱作一玻璃板或玻璃面板)。例如,該玻璃基板可為或可包含硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、石英、派熱司玻璃(Pyrex)或其他適合玻璃材料。在一些實施方案中,該玻璃基板可具有0.3毫米、0.5毫米或0.7毫米之一厚度,但在一些實施方案中,該玻璃基板可更厚(諸如數十毫米)或更薄(諸如小於0.3毫米)。在一些實施方案中,可使用一非玻璃基板,諸如聚碳酸酯基板、丙烯酸基板、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基板或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此一實施方案中,該非玻璃基板將可具有小於0.7毫米之一厚度,但該基板可更厚(取決於設計考量)。在一些實施方案中,可使用一非透明基板,諸如一基於金屬箔或不鏽鋼之基板。例如,包含一固定反射層及一可移動層(其具部分透射性及部分反射性)之一基於反轉IMOD之顯示器可經組態以從與圖1之顯示元件12相對之基板側被觀看,且可由一非透明基板支撐。
光學堆疊16可包含一單一層或若干層。該(等)層可包含一電極層、一部分反射且部分透射之層及一透明介電層之一者或多者。在一些實施方案中,光學堆疊16具導電性、部分透明性及部分反射性,且可(例如)藉由將上述層之一者或多者沈積至一透明基板20上而製造。 該電極層可由各種材料(諸如各種金屬,例如氧化銦錫(ITO))形成。該部分反射層可由具部分反射性之各種材料(諸如各種金屬(例如鉻及/或鉬)、半導體及介電質)形成。該部分反射層可由一個或多個材料層形成,且該等層之各者可由一單一材料或材料之一組合形成。在一些實施方案中,光學堆疊16之某些部分可包含用作一部分光學吸收體及電導體兩者之一單一半透明厚度之金屬或半導體,同時更多不同導電層或部分(例如光學堆疊16之導電層或部分或顯示元件之其他結構之導電層或部分)可用於在IMOD顯示元件之間匯流傳送信號。光學堆疊16亦可包含覆蓋一個或多個導電層或一導電/部分吸收層之一個或多個絕緣或介電層。
在一些實施方案中,光學堆疊16之(若干)層之至少部分可圖案化為平行條帶,且可在一顯示器件中形成列電極,如下文進一步所描述。如一般技術者將瞭解,術語「圖案化」在本文中用於係指遮罩及蝕刻程序。在一些實施方案中,一高度導電且高度反射之材料(諸如鋁(Al))可用於可移動反射層14,且此等條帶可在一顯示器件中形成行電極。可移動反射層14可形成為一或若干沈積金屬層之一系列平行條帶(正交於光學堆疊16之列電極)以形成沈積於支撐件(諸如所繪示之柱18)頂部上之行及位於柱18之間之一介入犧牲材料。當蝕除該犧牲材料時,可在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成一界定間隙19或光學腔。在一些實施方案中,柱18之間之間隔可為約1微米至約1000微米,同時間隙19可小於約10,000埃(Å)。
在一些實施方案中,無論在致動或鬆弛狀態中,均可將各IMOD顯示元件視為由固定反射層及移動反射層形成之一電容器。當未施加電壓時,可移動反射層14保持於一機械鬆弛狀態中,如由圖1中之左側顯示元件12所繪示,其中間隙19介於可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而,當將一電位差(即,一電壓)施加至一所選列及一所選行 之至少一者時,形成於對應顯示元件處之列電極與行電極之交叉點處之該電容器變為帶電,且靜電力使該等電極吸引在一起。若該施加電壓超過一臨限值,則可移動反射層14會變形且靠近於或抵著光學堆疊16移動。如由圖1中之右側致動顯示元件12所繪示,光學堆疊16內之一介電層(圖中未展示)可防止短路且控制層14與16之間之間隔距離。不管該施加電位差之極性如何,行為均可相同。雖然可在一些例項中將一陣列中之一系列顯示元件稱作「列」或「行」,但一般技術者將易於瞭解,將一方向稱作一「列」且將另一方向稱作一「行」係任意的。換言之,在一些定向中,可將列視為行且將行視為列。在一些實施方案中,可將列稱作「共同」線且可將行稱作「分段」線,或反之亦然。此外,顯示元件可均勻地配置成正交之列及行(一「陣列」),或配置成(例如)相對於彼此具有某些位置偏移之非線性組態(一「馬賽克」)。術語「陣列」及「馬賽克」可係指任一組態。因此,雖然將顯示器稱作包含一「陣列」或「馬賽克」,但無論何種情況,元件自身無需配置成彼此正交或安置成一均勻分佈,而是可包含具有非對稱形狀及非均勻分佈元件之配置。
圖2係繪示併入一基於IMOD之顯示器之一電子器件的一系統方塊圖,該基於IMOD之顯示器包含一3元件×3元件陣列之IMOD顯示元件。該電子器件包含可經組態以執行一個或多個軟體模組之一處理器21。除執行一作業系統之外,處理器21可經組態以亦執行包含一網頁瀏覽器、一電話應用程式、一電子郵件程式或任何其他軟體應用程式之一個或多個軟體應用程式。
處理器21可經組態以與一陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包含將信號提供至(例如)一顯示陣列或面板30之一列驅動器電路24及一行驅動器電路26。由圖2中之線1-1展示圖1中所繪示之IMOD顯示器件之橫截面。雖然為清楚起見,圖2繪示一3×3陣列之IMOD顯示元 件,但顯示陣列30可含有大量IMOD顯示元件且在列中可具有與行中之IMOD顯示元件之數目不同之IMOD顯示元件之數目,且反之亦然。
圖3係繪示一IMOD顯示器或顯示元件之一製程80的一流程圖。圖4A至圖4E係用於製造一IMOD顯示器或顯示元件之製程80中之各種階段之橫截面說明。在一些實施方案中,製程80可經實施以製造一個或多個EMS器件,諸如IMOD顯示器或顯示元件。此一EMS器件之製造亦可包含圖3中未展示之其他區塊。程序80開始於區塊82,其中在基板20上形成光學堆疊16。圖4A繪示形成於基板20上之此一光學堆疊16。基板20可為一透明基板,諸如玻璃或塑膠,諸如上文相對於圖1所討論之材料。基板20可具可撓性或相對剛性及不易彎曲性,且已經受先前製備程序(諸如清洗)以促進光學堆疊16之有效率形成。如上文所討論,光學堆疊16可具導電性、部分透明性、部分反射性及部分吸收性,且可(例如)藉由將具有所要性質之一個或多個層沈積至透明基板20上而製造。
在圖4A中,光學堆疊16包含具有子層16a及16b之一多層結構,但可在一些其他實施方案中包含更多或更少子層。在一些實施方案中,子層16a及16b之一者可組態有光學吸收性質及導電性質兩者,諸如組合之導體/吸收體子層16a。在一些實施方案中,子層16a及16b之一者可包含鉬-鉻(鉬鉻或MoCr),或包含具有一適合複折射率之其他材料。此外,子層16a及16b之一者或多者可圖案化為平行條帶且可在一顯示器件中形成列電極。可藉由一遮罩及蝕刻程序或此項技術中已知之另一適合程序而執行此圖案化。在一些實施方案中,子層16a及16b之一者可為一絕緣或介電層,諸如沈積於一個或多個下伏金屬及/或氧化物層(諸如一個或多個反射及/或導電層)上之一上子層16b。此外,光學堆疊16可圖案化為形成顯示器之列之個別平行條帶。在一些 實施方案中,即使子層16a及16b在圖4A至圖4E中展示為略微較厚,但光學堆疊之子層之至少一者(諸如光學吸收層)可相當薄(例如相對於本發明中所描繪之其他層)。
程序80在區塊84中繼續,其中在光學堆疊16上形成一犧牲層25。因為犧牲層25稍後經移除(參閱區塊90)以形成腔19,所以所得IMOD顯示元件中未展示犧牲層25。圖4B繪示包含形成於光學堆疊16上之一犧牲層25之一部分製造器件。在光學堆疊16上形成犧牲層25可包含:依經選擇以在隨後移除之後提供具有一所要設計大小之一間隙或腔19(亦參閱圖4E)之一厚度沈積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料(諸如鉬(Mo)或非晶矽(Si))。可使用諸如物理氣相沈積(PVD,其包含諸多不同技術,諸如濺鍍)、電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)、熱化學氣相沈積(熱CVD)或旋轉塗覆之沈積技術來實施犧牲材料之沈積。
程序80在區塊86中繼續,其中形成一支撐結構,諸如一支撐柱18。形成支撐柱18可包含:圖案化犧牲層25以形成一支撐結構孔隙;接著使用諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋轉塗覆之一沈積方法來將一材料(諸如聚合物或無機材料,如二氧化矽)沈積至該孔隙中以形成支撐柱18。在一些實施方案中,形成於犧牲層中之該支撐結構孔隙可延伸穿過犧牲層25及光學堆疊16兩者以抵達下伏基板20,使得支撐柱18之下端接觸基板20。替代地,如圖4C中所描繪,形成於犧牲層25中之該孔隙可延伸穿過犧牲層25,但未延伸穿過光學堆疊16。例如,圖4E繪示與光學堆疊16之一上表面接觸之支撐柱18之下端。可藉由在犧牲層25上沈積一層支撐結構材料且圖案化遠離犧牲層25中之孔隙之該支撐結構材料之部分而形成支撐柱18或其他支撐結構。該等支撐結構可位於該等孔隙內(如圖4C中所繪示),且可至少部分在犧牲層25之一部分上延伸。如上文所提及,犧牲層25及/或支撐柱18之圖案化可藉由一遮罩及蝕刻程序而執行,且可藉由替代圖案化方法而執行。
程序80在區塊88中繼續,其中形成一可移動反射層或膜,諸如圖4D中所繪示之可移動反射層14。可藉由採用包含(例如)反射層(諸如鋁、鋁合金或其他反射材料)沈積之一個或多個沈積步驟以及一個或多個圖案化、遮罩及/或蝕刻步驟而形成可移動反射層14。可將可移動反射層14圖案化為形成(例如)顯示器之行之個別平行條帶。可移動反射層14可具導電性且被稱作一導電層。在一些實施方案中,可移動反射層14可包含複數個子層14a、14b及14c,如圖4D中所展示。在一些實施方案中,該等子層之一者或多者(諸如子層14a及14c)可包含根據其等之光學性質所選擇之高度反射子層,且另一子層14b可包含根據其機械性質所選擇之一機械子層。在一些實施方案中,該機械子層可包含一介電材料。因為犧牲層25仍存在於形成於區塊88中之部分製造IMOD顯示元件中,所以可移動反射層14在此階段中通常無法移動。含有一犧牲層25之一部分製造IMOD顯示元件在本文中亦可稱作一「未釋放」IMOD。
程序80在區塊90中繼續,其中形成一腔19。可藉由使犧牲材料25(區塊84中所沈積)暴露於一蝕刻劑而形成腔19。例如,可藉由在有效移除所要量之材料之一時間段內使犧牲層25暴露於一氣態或蒸氣蝕刻劑(諸如源自於固體XeF2之蒸氣)之乾式化學蝕刻而移除一可蝕刻犧牲材料(諸如Mo或非晶Si)。通常,相對於包圍腔19之結構而選擇性移除該犧牲材料。亦可使用其他蝕刻方法,諸如濕式蝕刻及/或電漿蝕刻。因為在區塊90期間移除犧牲層25,所以通常可在此階段之後移動可移動反射層14。在移除犧牲材料25之後,所得之全部或部分製造IMOD顯示元件在本文中可稱作一「釋放」IMOD。
在一些實施方案中,一EMS組件或器件(諸如一基於IMOD之顯示器)之封裝可包含可經組態以保護EMS組件免受損害(諸如免受機械干涉或可能之損害物質)之一後板(替代地稱作一背板、背部玻璃或凹嵌 玻璃)。該後板亦可給各種組件提供結構支撐,該等組件包含(但不限於)驅動器電路、處理器、記憶體、互連陣列、蒸氣障壁、產品外殼及類似物。在一些實施方案中,使用一後板可促進組件之整合且藉此減少一可攜式電子器件之體積、重量及/或製造成本。
圖5A及圖5B係包含一陣列36之EMS元件及一後板92之一EMS封裝91之一部分之示意性分解之部分透視圖。圖5A展示有經切除以更佳地繪示後板92之某些部分之後板92之兩個隅角,同時圖5B未展示有已被切除之隅角。EMS陣列36可包含一基板20、支撐柱18及一可移動層14。在一些實施方案中,EMS陣列36可包含在一透明基板上具有一個或多個光學堆疊部分16之一陣列之IMOD顯示元件,且可將可移動層14實施為一可移動反射層。
後板92可本質上平坦或可具有至少一輪廓化表面(例如,後板92可形成有凹槽及/或突部)。後板92可由任何適合材料(無論透明或不透明,導電或絕緣)製成。適合於後板92之材料包含(但不限於)玻璃、塑膠、陶瓷、聚合物、層壓板、金屬、金屬箔、科伐鐵鎳鈷合金(Kovar)及電鍍科伐鐵鎳鈷合金。
如圖5A及圖5B中所展示,後板92可包含可部分或全部嵌入於後板92中之一個或多個後板組件94a及94b。如圖5A中可見,後板組件94a嵌入於後板92中。如圖5A及圖5B中可見,後板組件94b安置於形成於後板92之一表面中之一凹槽93內。在一些實施方案中,後板組件94a及/或94b可從後板92之一表面突出。雖然後板組件94b安置於面向基板20之後板92之側上,但在其他實施方案中,後板組件可安置於後板92之相對側上。
後板組件94a及/或94b可包含一個或多個主動或被動電組件,諸如電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、開關及/或積體電路(IC)(諸如一經封裝之標準或離散IC)。可用於各種實施方案中之後板 組件之其他實例包含天線、電池及感測器(諸如電、觸控、光學或化學感測器或薄膜沈積器件)。
在一些實施方案中,後板組件94a及/或94b可與EMS陣列36之部分電通信。導電結構(諸如跡線、凸塊、柱或通孔)可形成於後板92或基板20之一者或兩者上,且可彼此接觸或接觸其他導電組件以在EMS陣列36與後板組件94a及/或94b之間形成電連接。例如,圖5B包含後板92上之一個或多個導電通孔96,其等可與從EMS陣列36內之可移動層14向上延伸之電接觸件98對準。在一些實施方案中,後板92亦可包含使後板組件94a及/或94b與EMS陣列36之其他組件電絕緣之一個或多個絕緣層。在其中後板92由蒸氣可滲透材料形成之一些實施方案中,後板92之一內表面可塗覆有一蒸氣障壁(圖中未展示)。
後板組件94a及94b可包含用於吸收可進入EMS封裝91之任何水分之一個或多個乾燥劑。在一些實施方案中,可將與任何其他後板組件分離之一乾燥劑(或其他水分吸收材料,諸如吸氣劑)提供為(例如)藉由黏著劑而安裝至後板92(或安裝於形成於後板92內之一凹槽中)之一薄片。替代地,可將該乾燥劑整合至後板92中。在一些其他實施方案中,可(例如)藉由噴射塗覆、網版印刷或任何其他適合方法而將該乾燥劑直接或間接施加於其他後板組件上。
在一些實施方案中,EMS陣列36及/或後板92可包含機械間隙器97以在後板組件與顯示元件之間維持一距離且藉此防止該等組件之間之機械干涉。在圖5A及圖5B所繪示之實施方案中,機械間隙器97形成為從後板92突出以與EMS陣列36之支撐柱18對準之柱。替代地或此外,可沿著EMS封裝91之邊緣提供機械間隙器(諸如軌條或柱)。
雖然圖5A及圖5B中未繪示,但可提供部分或完全環繞EMS陣列36之一密封件。該密封件可與後板92及基板20一起形成圍封EMS陣列36之一保護腔。該密封件可為一半密閉式密封件,諸如一基於環氧樹 脂之習知黏著劑。在一些其他實施方案中,該密封件可為一密閉式密封件,諸如一薄膜金屬焊接件或一玻璃粉。在一些其他實施方案中,該密封件可包含聚異丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液體旋塗式玻璃、焊料、聚合物、塑膠或其他材料。在一些實施方案中,一強化密封劑可用於形成機械間隙器。
在替代實施方案中,一密封環可包含後板92或基板20之任一者或兩者之一延伸部。例如,該密封環可包含後板92之一機械延伸部(圖中未展示)。在一些實施方案中,該密封環可包含一分離部件,諸如一O形環或其他環形部件。
在一些實施方案中,在將EMS陣列36及後板92附接或耦合在一起之前分離地形成EMS陣列36及後板92。例如,可將基板20之邊緣附接及密封至後板92之邊緣,如上文所討論。替代地,EMS陣列36及後板92可一起形成及結合為EMS封裝91。在一些其他實施方案中,可依任何適合其他方式(諸如藉由沈積而在EMS陣列36上形成後板92之組件)製造EMS封裝91。
圖6A至圖6E展示一多態IMOD(MS-IMOD)可如何經組態以產生不同色彩之實例。如上文所提及,將類比IMOD(A-IMOD)視為更廣類別之MS-IMOD之實例。
在一MS-IMOD中,可藉由改變一吸收體堆疊與一反射體堆疊之間之間隙高度而變動一像素之反射色彩。在圖6A至圖6E中,MS-IMOD 600包含反射體堆疊605及吸收體堆疊610。在此實施方案中,吸收體堆疊610具部分反射性及部分吸收性。此處,反射體堆疊605包含至少一金屬反射層,其在本文中亦可稱作一鏡射表面或一金屬反射鏡。
在一些實施方案中,吸收體層可由一部分吸收且部分反射之層形成。吸收體層可為包含其他層(諸如一個或多個介電層、一電極層 等等)之一吸收體堆疊之部分。根據一些此等實施方案,該吸收體堆疊可包含一介電層、一金屬層及一鈍化層。在一些實施方案中,該介電層可由SiO2、SiON、MgF2、Al2O3及/或其他介電材料形成。在一些實施方案中,該金屬層可由Cr、W、Ni、V、Ti、Rh、Pt、Ge、Co及/或MoCr形成。在一些實施方案中,該鈍化層可包含Al2O3或另一介電材料。
鏡射表面可(例如)由一反射金屬(諸如Al、銀等等)形成。鏡射表面可為包含其他層(諸如一個或多個介電層)之一反射體堆疊之部分。此等介電層可由TiO2、Si3N4、ZrO2、Ta2O5、Sb2O3、HfO2、Sc2O3、In2O3、Sn:In2O3、SiO2、SiON、MgF2、Al2O3、HfF4、YbF3、Na3AlF6及/或其他介電材料形成。
圖6A至圖6E中展示處於相對於吸收體堆疊610之五個位置之反射體堆疊605。然而,一MS-IMOD 600可在相對於反射體堆疊605之實質上5個以上位置之間移動。例如,在一些A-IMOD實施方案中,可依一實質上連續方式變動反射體堆疊605與吸收體堆疊610之間之間隙高度630。在一些此等MS-IMOD 600中,可高度精確地(例如誤差為10奈米或更小)控制間隙高度630。雖然在此實例中吸收體堆疊610包含一單一吸收體層,但吸收體堆疊610之替代實施方案可包含多個吸收體層。再者,在替代實施方案中,吸收體堆疊610可不具部分反射性。
具有一波長λ之一入射波將干涉來自反射體堆疊605之其自身反射以產生具有局部峰值及空值之一駐波。第一空值係來自反射鏡之λ/2且隨後空值位於λ/2間隔處。對於該波長,放置於該等空值位置之一者處之一薄吸收體層將吸收非常少之能量。
首先參考圖6A,當間隙高度630實質上等於一紅色波長之光625(在本文中亦稱作紅色)之一半波長時,將吸收體堆疊610定位於紅色駐波干涉圖案之空值處。因為吸收體處幾乎不存在紅光,所以紅色 波長之光625之吸收幾乎為零。在此組態處,相長干涉出現於從吸收體堆疊610反射之紅色波長之光與從反射體堆疊605反射之紅色波長之光之間。因此,有效率地反射具有實質上對應於紅色波長之光625之一波長之光。包含藍色波長之光615及綠色波長之光620之其他色彩之光在吸收體處具有一高強度場且未因相長干涉而強化。相反地,此光實質上由吸收體堆疊610吸收。
圖6B描繪呈其中將反射體堆疊605移動至更接近於吸收體堆疊610(或反之亦然)之一組態之MS-IMOD 600。在此實例中,間隙高度630實質上等於綠色波長之光620之一半波長。將吸收體堆疊610定位於綠色駐波干涉圖案之空值處。因為吸收體處幾乎不存在綠光,所以綠色波長之光620之吸收幾乎為零。在此組態處,相長干涉出現於從吸收體堆疊610反射之綠光與從反射體堆疊605反射之綠光之間。有效率地反射具有實質上對應於綠色波長之光620之一波長之光。包含紅色波長之光625及藍色波長之光615之其他色彩之光實質上由吸收體堆疊610吸收。
在圖6C中,將反射體堆疊605移動至更接近於吸收體堆疊610(或反之亦然),使得間隙高度630實質上等於藍色波長之光615之一半波長。有效率地反射具有實質上對應於藍色波長之光615之一波長之光。包含紅色波長之光625及綠色波長之光620之其他色彩之光實質上由吸收體堆疊610吸收。
然而,在圖6D中,MS-IMOD 600呈其中間隙高度630實質上等於可見範圍內之平均色彩之波長之¼之一組態。在此配置中,吸收體位於干涉駐波之強度峰值附近;歸因於高場強度以及吸收體堆疊610與反射體堆疊605之間之相消干涉,強吸收引起從MS-IMOD 600反射相對較少可見光。此組態在本文中可稱作一「黑色狀態」。在一些此等實施方案中,可使間隙高度630大於或小於圖6D中所展示之間隙高度 以強化可見範圍外之其他波長。據此,圖6D中所展示之MS-IMOD 600之組態僅提供MS-IMOD 600之一黑色狀態組態之一實例。
圖6E描繪呈其中吸收體堆疊610緊密接近於反射體堆疊605之一組態之MS-IMOD 600。在此實例中,因為吸收體堆疊610實質上相鄰於反射體堆疊605,所以間隙高度630可忽略。具有一廣泛範圍之波長之光從反射體堆疊605有效率地反射,且未由吸收體堆疊610顯著吸收。此組態在本文中可稱作一「白色狀態」。然而,在一些實施方案中,吸收體堆疊610與反射體堆疊605可經分離以減少由經由可在使該兩個層彼此接近時產生之強電場而帶電引起之黏滯。在一些實施方案中,可將具有約λ/2之總厚度之一個或多個介電層安置於吸收體層之表面及/或鏡射表面上。因而,該白色狀態可對應於其中將吸收體層放置於來自反射體堆疊605之鏡射表面之駐波之第一空值處之一組態。
可依一實質上連續方式以大量間隙高度定位一些MS-IMOD(諸如A-IMOD)。然而,僅可以更少間隙高度定位其他MS-IMOD。一些MS-IMOD可為可以對應於紅原色、綠原色、藍原色、黑原色及白原色之間隙高度定位之5態MS-IMOD。(如本文中使用,術語「原色」或「基色」可不僅包含紅色、綠色及藍色,且包含與MS-IMOD之位置對應之其他色彩(其包含黑色及白色)之任何者。)亦可以對應於其他色彩(諸如黃色、橙色、紫色、青色及/或洋紅色)之間隙高度組態一些MS-IMOD。可以8個或8個以上間隙高度、10個或10個以上間隙高度、16個或16個以上間隙高度、20個或20個以上間隙高度、32個或32個以上間隙高度等等定位其他MS-IMOD。
然而,在不應用某一類型之時間或空間調變方法之情況下,無法以足以產生一組可接受之可呈現色彩(一「彩色調色板」)之大量間隙高度定位一些MS-IMOD。時間及空間調變方法可產生包含原色及 介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。時間調變可用於形成原色之組合以導致一更大調色板。當一輸入影像色彩不對應於該等調色板色彩之任何者時,可使用空間調變及時間調變來模擬此色彩。
空間調變及時間調變各有缺點。明確言之,因為組合鄰近像素之色彩(例如鄰近MS-IMOD之色彩),所以空間顫動導致更低影像解析度。雖然時間調變有助於減少待應用之空間調變之量,但可實施於一MS-IMOD上之有限數目個時間槽限制彩色調色板中之可呈現色彩之數目。
時間調變方法大體上涉及:調變一像素顯示一給定色彩之時間長度,藉此利用人眼對快速變化色彩執行之平均化來產生由一觀看者感知之一平均色彩。例如,能夠顯示某一藍色色調之一像素能夠產生經感知以比該像素能夠內在產生之色調深之一藍色色調。此可藉由在顯示一圖框之時間之某一部分內顯示藍色且在顯示該圖框之時間之剩餘部分內顯示黑色而完成。藉由在一像素層級處即時(暫時地)調變一像素顯示之色彩,一觀看者可感知比該像素能夠內在顯示之色彩多之色彩數目。本文所描述之時間調變方法需要控制一顯示器之像素或子像素以在固定數目個時槽期間產生預定數目個色彩之一者或多者,各時槽之持續時間係預定的。根據一時間調變方法之一實例,可對時槽持續時間給予二進位加權:可根據1/2比率()而對時槽持續時間進行幾何加權。例如,一時間調變方法可包含如下之4個二進位加權時槽:。其他時間調變方法可包含更多或更少時槽且可涉及不同比率。該等比率合計達1,此對應於影像資料之一圖框之持續時間。一圖框之持續時間可經選擇以防止引入假影(諸如閃爍)。在一些實施方案中,一圖框之持續時間可為1秒之約1/60。括號內之數字之各者係指一「時槽」,其係對應於影像資料之一圖框之部 分的一單位時間。
例如,對於可提供紅色、黑色及白色之至少三個原色之一MS-IMOD,指派時槽之一選擇可為如下:紅色:黑色:白色:
此意味著:MS-IMOD經定位以具有對應於圖框持續時間之之一紅色狀態之一間隙高度,經定位以具有對應於圖框持續時間之之一黑色狀態之一間隙高度,且經定位以具有對應於圖框持續時間之之一白色狀態之一間隙高度。
前述內容僅為一實例。根據產生彩色調色板之一所要色彩所需之MS-IMOD位置及時槽之組合,一顯示器件之一MS-IMOD可在整個資料圖框期間定位成一組態或在一資料圖框期間定位於若干不同位置處。
圖7A展示對應於四個二進位加權時槽之三個原色之一彩色調色板。在圖7A中,該三個原色對應於三角形之三個頂點。例如,若該三個原色係紅色、藍色及黑色,則垂直軸可對應於紅色且水平軸可對應於藍色。
沿著各軸之值對應於一原色之時槽。各軸具有一最大值1,其對應於使MS-IMOD以對應於「1」之一時槽(對應於影像資料之整個圖框之一時間)內之該色彩之一間隙高度定位。在此實例中,垂直軸上之值1將對應於使MS-IMOD以對應於該整個圖框內之一紅色之一間隙高度定位。
其他彩色調色板值705對應於以十進位形式表達之時槽之其他組合。例如,沿著線707a之彩色調色板值705對應於在一圖 框之之一時槽內於一紅色狀態中組態MS-IMOD,同時變動在其期間MS-IMOD經組態以處於從該圖框之零(在彩色調色板值705a處)至(在彩色調色板值705b處)之一藍色狀態之時槽。
在此實例中,在圖框之剩餘部分(若存在)期間,MS-IMOD經組態以處於一黑色狀態。例如,在彩色調色板值705a處,MS-IMOD經組態以在圖框之內處於一紅色狀態且經組態以在圖框之內處於一黑色狀態。在彩色調色板值705b處,MS-IMOD經組態以在圖框之內處於一紅色狀態且經組態以在圖框之內處於一藍色狀態。無剩餘圖框時間來使MS-IMOD經組態以處於一黑色狀態。
如圖7A中所展示,使用此組時間槽來形成之彩色調色板700a含有洞或空隙,諸如由箭頭710a指示之空隙。在先前實施方案中,此等洞可意味著:空間顫動將用於更佳地模擬所要色彩輸出。當呈現位於此等空隙中之色彩(其等被視為顯示器中之顫動假影)時,空間顫動可引起顯著量化誤差。雖然位於此等空隙內之特定色彩組取決於所選之原色,但發明者憑藉對MS-IMOD之實驗而獲知:例如,膚色色彩可位於諸如圖7A中所展示之空隙之空隙內。人類趨向於對膚色呈現方式尤其敏感。因此,當呈現含有膚色之影像時,使用對應二進位時間調變方法(其中根據1/2比率()而對時槽持續時間進行幾何加權)可產生顯著顫動假影。此等假影對人類觀看者而言係顯而易見的。
圖7B展示對應於四個時槽及一不同比率之三個原色之一替代彩色調色板。在此實例中,該比率為2/3()。該四個時槽為如下:
與彩色調色板700a不同,彩色調色板700b不具有一大中央空隙。 再者,彩色調色板值705在彩色調色板700b中之分佈大體上更均勻於其在彩色調色板700a中之分佈。然而,彩色調色板700b在原色附近包含更多空白區域,如由箭頭710b、710c及710d所指示。換言之,具有比率r=1/2之時槽無法在彩色調色板內部較佳地呈現色彩(例如膚色色彩),但其等在原色(例如黑色或紅色)附近呈現之色彩更優於其等在具有比率r=2/3之時槽內呈現之色彩。
此觀察建議:對於影像資料之任何給定圖框,存在在該圖框內整體更精確地呈現色彩之一時間調變方法(其對應於選擇時槽)。吾人可藉由分析影像資料且基於該影像分析適應性選擇該時間調變方法而顯著減小(若干)影像中之顫動可見度。
圖8係展示兩個影像之影像色域分佈的一圖解。參考圖8,「影像色域」係一給定時間內之一影像內之色彩組(CIELAB色彩空間中所繪示)。值805對應於一藍色天空中之一亮色熱氣球之一影像。該氣球由紅色矩形、橙色矩形、黃色矩形、綠色矩形、藍色矩形及紫色矩形組成。值810對應於坐於一紅色椅子上之一黑色著裝婦女之一影像,其中背景為黑色。
值805及值810趨向於集群於CIELAB色彩空間之不同區域中。值805集中於區域815、820及825中且在某種程度上更少集中於區域830及835中。值810主要集群於區域840中。雖然值810之部分與值805一起擴張至區域820中,但此等兩個影像之影像色域分佈佔據CIELAB色彩空間之不同區域。如上文參考圖7A及圖7B所提及,一些時間調變方法將比其他時間調變方法更精確地呈現CIELAB色彩空間之此等區域內之色彩。因而,可將影像色域分佈映射至時間調變方法(或反之亦然)以容許更精確地呈現影像。
根據一些實施方案,一裝置可包含經組態以分析一個或多個輸入影像資料圖框之影像色域分佈之一控制系統。現將參考圖9而描述 此一裝置。
圖9係包含一控制系統及一陣列之像素之一裝置之一方塊圖。裝置900可(例如)為一顯示器件,諸如下文參考圖12A及圖12B所描述之顯示器件40。在此實例中,裝置900包含一控制系統905及一像素陣列910。像素陣列910包含複數個像素,其等之各者可經組態以產生包含黑色之複數個原色。該等像素可為(例如)MS-IMOD。
控制系統905可包含一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一專用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘極或電晶體邏輯、及/或離散硬體組件。控制系統905可經組態以接收影像資料且分析該影像資料以產生影像分析資料。控制系統905可經組態以根據該影像分析資料而選擇一時間調變方法。
該分析程序可根據特定實施方案而實質上不同。在一些實施方案中,該分析程序可涉及:分析影像色域資料。再次參考圖8之影像色域分佈,應瞭解,可依諸多不同方式特徵化及/或分析此資料。例如,該分析程序可涉及:判定影像資料之一影像色域分佈;及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量。
該選擇程序可涉及:比較影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量。該等彩色調色板資料量之各者可對應於一時間調變方法。時間時槽之可能選項之一選擇方法為計算各影像像素色彩之CIELAB空間中之量化誤差。與sRGB空間不同,CIELAB空間一般被視作一感知均勻之色彩空間。不同時間調變方法產生不同彩色調色板以導致不同量化誤差組。時間槽持續時間之特定選擇可經選擇以最小化此組量化誤差之平均值或中值。此外,為減少搜尋之計算成本,可選擇影像資料之一較小樣本而非考量所有影像像素色彩。更一般而言,藉由考量CIELAB空間中之輸入影像色彩之一樣本之量化誤差之分佈,可能時 槽之空間中之搜尋將產生導致最小總量化誤差及因此最少顫動假影之一特定選擇。
替代方法可用於比較影像色域資料量與彩色調色板資料量。例如,一些方法可涉及影像內容之一感知分析。一些此等方法係已知的。例如,一色彩外觀模型(諸如iCAM(Mark D.Fairchild及Garrett M.Johnson在2002年發表於Scottsdale之IS&T/SID 10th Color Imaging Conference中))可用於特徵化一影像之至少部分之特徵。
應注意,雖然先前實例僅考量具有恆定比率(例如)之時間時槽,但一般而言,可獨立於剩餘者而選擇各時槽持續時間。例如,不遵循一幾何級數之可能時槽之空間中之一選擇係[0.1,0.2,0.3,0.4]。就N個時槽及該等時槽必須合計達1之一約束而言,搜尋空間之維度將為N-1(存在必須選擇之N-1個自由參數)。可藉由減少搜尋空間之維度而達成進一步減少搜尋之計算成本。達成此之一方式為藉由在一些實施方案中限制複數個時間調變方法而將搜尋空間之維數減少至1,且可將該等時間調變方法之相關聯彩色調色板資料量限制於如下之一組幾何加權之時槽值:時槽=[1,r,r 2,r 3,...,r N-1],0<r<1,其中N係時間平面之數目且r係依遞減順序配置之連續時槽之持續時間之比率。此假定藉由將搜尋空間限定至r之唯一維度而減少計算(若無此假定,則搜尋空間將具有維度N)。然而,吾人可藉由變動r (0,1)而獲得可映射至對應於影像分析資料之影像色域資料量之一組變動之彩色調色板資料量。
可根據效能準則(諸如處理速度及/或精確度)而選擇取樣參數。一般而言,樣本越多,將處理之資料越多且處理時間因此越長。參考圖8,可觀察到:此等兩個影像之影像色域分佈可區別於相對較少數 目個資料點或樣本。可(例如)藉由使用色彩空間內之相對較大樣本量而獲得該較少數目個資料點。例如,若樣本量係沿著a*軸之10個單位、沿著b*軸之10個單位及沿著L*軸之5個單位,則此將為足以區別所展示之影像色域分佈之小樣本量。其他實施方案可使用更大或更小樣本量。樣本量之大小亦可至少部分基於彩色調色板資料量中之彩色調色板值之間之一平均間隔。
一些實施方案可涉及:判定各樣本量內之彩色調色板值或影像色域值之數目。其他實施方案可涉及:判定各樣本量內之彩色調色板值或影像色域值之密度。在一些此等實施方案中,可將值之數目或密度轉換為(例如)從1至5、從0至9等等之一排序或標度因數。可應用一線性或非線性標度。例如,包含值之最高密度或最大數目之一樣本量可對應於一標度因數9,而不包含值之一樣本量可對應於一標度因數0。
可依各種方式將彩色調色板資料量之值、密度及/或標度因數映射至影像色域資料量之值、密度及/或標度因數。例如,一彩色調色板資料量之各樣本量之一標度因數可乘以一影像色域資料量之各樣本量之一對應標度因數。一彩色調色板資料量或一影像色域資料量中之空隙將導致對應於空隙之樣本量中之零值。無論乘以任何值,此等零值均將導致零分。相反地,若該彩色調色板資料量及該影像色域資料量兩者之對應樣本量具有高標度因數,則將導致一大值。該大值將指示該彩色調色板資料量及該影像色域資料量之樣本量之間之一對應性或匹配。所得乘積可經合計以產生一總值。
然而,各種其他方法可用於比較彩色調色板資料量與影像色域資料量。在一些實施方案中,分析程序可涉及:跨影像而最小化平均值,其中係指CIELAB空間中從一給定影像色彩至一彩色調色板資料量中之最近彩色調色板值之距離。可藉由最小化此距離度量而 在一感知均勻之色彩空間中跨影像最小化平均量化誤差。在一些實施方案中,可藉由依離散步進將r從0變動至1且判定導致最小平均值之比率而找到最佳彩色調色板資料量。
現將參考圖10及圖11而描述一些替代方法。圖10係概述根據所選時間調變方法而控制一像素陣列之一方法的一流程圖。在此實例中,在區塊1005中接收影像資料。可(例如)由一控制系統(諸如控制系統905(參閱圖9))接收該影像資料。
此處,區塊1010涉及:分析影像資料以產生影像分析資料。在一些實施方案中,該分析程序可類似於參考圖9所描述之分析程序。然而,在一些例項中,僅分析影像色域分佈無法產生最佳結果。因此,下文將參考圖11而描述替代分析程序。
在此實施方案中,區塊1015涉及根據影像分析資料而選擇一時間調變方法,且區塊1020涉及根據該時間調變方法而控制複數個像素。在一些實施方案中,該時間調變方法可對應於根據一特定比率(例如)而幾何加權之時槽,如上文參考圖7A及圖7B所描述。根據一些此等實施方案,選擇一時間調變方法可涉及:在兩個或兩個以上不同時槽比率之間選擇。然而,如上文所描述,一些時間調變方法涉及並不遵循一幾何級數(例如[0.1,0.2,0.3,0.4])之時槽。據此,在一些實施方案中,區塊1015可涉及:在兩個以上不同時間調變方法之間選擇,該等所有時間調變方法未必涉及遵循一幾何級數之時槽。控制程序可產生包含原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
圖11係概述根據所選時間調變方法而控制一像素陣列之一替代方法的一流程圖。此處,在區塊1105中接收影像資料。在區塊1110中,判定(例如藉由一控制系統,諸如控制系統905)是否分析多個圖框以 判定一單一時間調變方法。區塊1110之判定可(例如)基於使用者輸入或基於影像資料是否對應於靜止影像或視訊資料。若為是,則在此實例中,分析程序包含:影像資料之多個圖框中之一個或多個物件之一運動分析(區塊1115)。根據一些此等實施方案,若識別一個或多個移動物件,則可至少部分基於該一個或多個移動物件之影像色域分佈而選擇一時間調變方法。
如上文所提及,在一些情況中,僅分析一影像色域分佈無法產生最佳結果。例如,影像之大部分可表示在一觀看者看來不如包含人或動物圖象之影像之其他部分重要或顯著之一背景(諸如一草地、一天空、一花園等等)。因此,一些實施方案涉及影像內容之一分析。
在此實例中,在區塊1120中判定是否對影像資料執行一顯著性分析。可至少部分根據使用者輸入、根據最近所接收之影像資料之一先前顯著性分析是否指示顯著特徵或根據其他準則而作出此判定。若未執行顯著性分析,則無需參考可位於(若干)影像中之顯著特徵而判定一影像色域分佈(區塊1130)。然而,若在區塊1115中識別一個或多個移動物件,則可判定該一個或多個移動物件之一影像色域分佈。
若執行一顯著性分析,則可在區塊1125中判定(若干)影像之大多數顯著區域。顯著性分析可(例如)涉及:使用圖型辨識軟體(諸如面部辨識軟體)來分析影像資料。更明確言之,因為人眼對皮膚及頭髮之色彩尤其敏感,所以可期望選擇時槽以便在此等區域中儘可能接近地(例如具有最小量化誤差)呈現色彩。為此,例如,若一面部辨識演算法在影像中偵測到一人臉,則當執行搜尋時,對應於皮膚及頭髮區域之像素色彩資料可被給予更高優先權。區塊1130可涉及:判定顯著區域之一影像色域分佈。
此處,區塊1135涉及:取樣影像色域分佈以產生一影像色域資料量。在區塊1140中,可比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資 料量。該等彩色調色板資料量之各者可對應於一時間調變方法。可根據影像分析資料而選擇一時間調變方法(區塊1145)。可根據該時間調變方法而控制一像素陣列之像素(區塊1150)。
圖12A及圖12B係繪示包含複數個IMOD顯示元件之一顯示器件40的系統方塊圖。在一些實施方案中,該等IMOD顯示元件可為MS-IMOD顯示元件,如本文別處所描述。例如,顯示器件40可為一智慧型電話、一蜂巢式電話或一行動電話。然而,顯示器件40之相同組件或其略微變動亦繪示各種類型之顯示器件,諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件。
顯示器件40包含一外殼41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。外殼41可由包含射出模製及真空成形之各種製程之任何者形成。此外,外殼41可由包含(但不限於)以下各種材料之任何者形成:塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其等之一組合。外殼41可包含可與具有不同色彩或含有不同商標、圖片或符號之其他可移除部分互換之可移除部分(圖中未展示)。
顯示器30可為各種顯示器之任何者,其包含一雙穩態或類比顯示器,如本文所描述。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或一非平板顯示器(諸如CRT或其他管器件)。此外,顯示器30可包含一基於IMOD之顯示器。該顯示器可包含MS-IMOD,諸如本文所描述之MS-IMOD。
圖12A中示意性繪示顯示器件40之組件。顯示器件40包含一外殼41且可包含至少部分圍封於外殼41內之額外組件。例如,顯示器件40包含一網路介面27,其包含可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可為可顯示於顯示器件40上之影像資料之一來源。據此,網路介面27係一影像源模組之一實例,但處理器21及輸入器件48亦可用作一影像源模組。收發器47連接至一處理器21,處理器21連接至調節硬體 52。調節硬體52可經組態以調節一信號(諸如過濾或否則操縱一信號)。調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入器件48及一驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至一圖框緩衝器28及一陣列驅動器22,陣列驅動器22繼而可耦合至一顯示陣列30。顯示器件40中之一個或多個元件(其包含圖12A中未明確描繪之元件)可經組態以用作一記憶體器件且可經組態以與處理器21通信。在一些實施方案中,一電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40之設計中之實質上所有組件。
網路介面27包含天線43及收發器47,使得顯示器件40可經由一網路而與一個或多個器件通信。網路介面27亦可具有減緩(例如)處理器21之資料處理需求之一些處理能力。天線43可發射及接收信號。在一些實施方案中,天線43根據包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g)之IEEE 16.11標準或包含IEEE 802.11a、b、g、n及其等之進一步實施方案之IEEE 802.11標準而發射及接收RF信號。在一些其他實施方案中,天線43根據藍芽®標準而發射及接收RF信號。就一蜂巢式電話而言,天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強資料GSM環境(EDGE)、陸地集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或其他已知信號(其等用於在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信)。收發器47可預處理從天線43接收之信號,使得該等信號可由處理器21接收且由處理器21進一步操縱。收發器47亦可處理從處理器21接收之信號,使得該等信號可經由天線43而從顯示器件40發射。
在一些實施方案中,可由一接收器替換收發器47。此外,在一些實施方案中,可由一影像源替換網路介面27,該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示器件40之總體操作。處理器21從網路介面27或一影像源接收資料(諸如壓縮影像資料),且將該資料處理為原始影像資料或處理為可易於處理為原始影像資料之一格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至用於儲存之圖框緩衝器28。原始資料通常係指識別一影像內之各位置處之影像特性之資訊。例如,此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰階位準。
處理器21可包含用於控制顯示器件40之操作之一微控制器、CPU或邏輯單元。在一些實施方案中,處理器21可與圖9之控制系統905對應或形成圖9之控制系統905之一組件。據此,在一些實施方案中,處理器21可經組態以至少部分執行本文所描述之方法。例如,處理器21可經組態以分析影像資料以產生影像分析資料。處理器21可經組態以至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法。調節硬體52可包含用於將信號發射至揚聲器45且用於從麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示器件40內之離散組件或可併入於處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接從處理器21或從圖框緩衝器28獲取由處理器21產生之原始影像資料,且可適當地重新格式化用於高速傳輸至陣列驅動器22之原始影像資料。在一些實施方案中,驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有一類光柵格式之一資料流,使得其具有適合於跨顯示陣列30掃描之一時間順序。接著,驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。雖然一驅動器控制器29(諸如一LCD控制器)通常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯,但可依諸多方式實施此等控制器。例如,控制器可作為硬體 嵌入於處理器21中,作為軟體嵌入於處理器21中,或與陣列驅動器22完全整合於硬體中。
陣列驅動器22可從驅動器控制器29接收經格式化之資訊且可將視訊資料重新格式化為每秒多次地施加至來自顯示器之x-y矩陣之顯示元件之數百個且有時數千(或更多)個引線之一組平行波形。
在一些實施方案中,驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適合於本文所描述之任何類型顯示器。例如,驅動器控制器29可為一習知顯示控制器或一雙穩態顯示控制器(諸如一IMOD顯示元件控制器)。此外,陣列驅動器22可為一習知驅動器或一雙穩態顯示驅動器(諸如一IMOD顯示元件驅動器)。再者,顯示陣列30可為一習知顯示陣列或一雙穩態顯示陣列(諸如包含一陣列之IMOD顯示元件之一顯示器)。在一些實施方案中,驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案可用於高度整合系統(例如行動電話、可攜式電子器件、錶或小面積顯示器)中。
在一些實施方案中,輸入器件48可經組態以容許(例如)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包含一鍵區(諸如一標準鍵盤或一電話鍵區)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏螢幕、與顯示陣列30整合之一觸敏螢幕、或一壓敏或熱敏膜。麥克風46可組態為顯示器件40之一輸入器件。在一些實施方案中,透過麥克風46之語音命令可用於控制顯示器件40之操作。
電源供應器50可包含各種能量儲存器件。例如,電源供應器50可為一可再充電電池,諸如一鎳鎘電池或一鋰離子電池。在使用一可再充電電池之實施方案中,可使用來自(例如)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力來對該可再充電電池充電。替代地,該可再充電電池可無線充電。電源供應器50亦可為一再生能源、一電容器或一太陽能電池(其包含一塑膠太陽能電池或太陽能電池塗料)。電源供應器50 亦可經組態以從一壁式插座接收電力。
在一些實施方案中,控制可程式化性駐留於驅動器控制器29中,驅動器控制器29可位於電子顯示系統中之若干位置中。在一些其他實施方案中,控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。可將上文所描述之最佳化實施於任何數目個硬體及/或軟體組件中及各種組態中。
如本文所使用,涉及一系列項之「至少一者」之一片語係指包含單一成員之該等項之任何組合。作為一實例,「a、b或c之至少一者」意欲涵蓋a、b、c、a及b、a及c、b及c及a、b及c。
可將連同本文所揭示之實施方案所描述之各種繪示性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算步驟實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已大體上依據功能性而描述硬體與軟體之可互換性,且已在上文所描述之各種繪示性組件、區塊、模組、電路及步驟中繪示硬體與軟體之可互換性。此功能性是否實施於硬體或軟體中取決於強加於整體系統之特定應用及設計約束。
可用經設計以執行本文所描述之功能之一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一專用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘極或電晶體邏輯、離散硬體組件或其等之任何組合實施或執行用於實施連同本文所揭示之態樣所描述之各種繪示性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置。一通用處理器可為一微處理器,或為任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。亦可將一處理器實施為計算器件之一組合(諸如一DSP與一微處理器之一組合)、複數個微處理器、連同一DSP核心之一個或多個微處理器、或任何其他此類組態。在一些實施方案中,可由專針對一給定功能之電路執行特定步驟及方法。
在一個或多個態樣中,可將所描述之功能實施於硬體、數位電 子電路、電腦軟體、韌體(其包含本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其等之任何組合中。亦可將本說明書中所描述之標的之實施方案實施為編碼於一電腦儲存媒體上以由資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作之一個或多個電腦程式,即,電腦程式指令之一個或多個模組。
若將功能實施於軟體中,則功能可作為一個或多個指令或編碼儲存於一電腦可讀媒體上或通過一電腦可讀媒體而傳輸。可將本文所揭示之一方法或演算法之步驟實施於可駐留於一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體兩者,其等包含能夠將一電腦程式從一位置轉移至另一位置之任何媒體。一儲存媒體可為可由一電腦存取之任何可用媒體。例如(但不限於),此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件、或任何其他媒體(其可用於儲存呈指令或資料結構之形式之所要程式碼且可由一電腦存取)。再者,可將任何連接適當地稱作一電腦可讀媒體。如本文所使用,磁碟及光碟包含壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟,其中磁碟通常磁性地複製資料,而光碟利用雷射來光學地複製資料。上述內容之組合亦可包含於電腦可讀媒體之範疇內。此外,一方法或演算法之操作可作為編碼及指令之一者或任何組合或集合駐留於可併入至一電腦程式產品中之一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上。
熟習此項技術者可易於瞭解本發明中所描述之實施方案之各種修改,且可在不脫離於本發明之精神或範疇之情況下將本文所定義之一般原理應用於其他實施方案。因此,申請專利範圍並非意欲受限於本文所展示之實施方案,而是應被給予與本文所揭示之揭示內容、原理及新穎特徵一致之最寬範疇。此外,一般技術者將易於瞭解,術語 「上」及「下」有時用於使圖式描述便利,且指示對應於一適當定向頁上之圖之定向的相對位置,且無法反映(例如)所實施之一IMOD顯示元件之適當定向。
亦可將本說明書之單獨實施方案之背景內容中所描述之某些特徵組合地實施於一單一實施方案中。相反地,亦可將一單一實施方案之背景內容中所描述之各種特徵單獨地或以任何適合子組合實施於多個實施方案中。再者,雖然特徵可在上文中描述為以某些組合起作用且甚至最初如此主張,但可在一些情況中從一所主張組合除去來自該組合之一個或多個特徵,且該所主張之組合可針對一子組合或一子組合之變動。
類似地,雖然圖式中依一特定順序描繪操作,但一般技術者將易於認識到:無需依該所展示之特定順序或依循序順序執行此等操作;或執行所有所繪示之操作以達成所要結果。此外,圖式可示意性描繪呈一流程圖形式之一個或多個實例性程序。然而,可將圖中未描繪之其他操作併入於圖中已示意性繪示之該等實例性程序中。例如,可在所繪示操作之任何者之前、在所繪示操作之任何者之後、與所繪示操作之任何者同時地或在所繪示操作之任何者之間執行一個或多個額外操作。在某些情況中,多任務處理及並行處理可為有利的。再者,上文所描述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為在所有實施方案中需要此分離,且應瞭解,可將所描述之程式組件及系統大體上一起整合於一單一軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。此外,其他實施方案係在以下申請專利範圍之範疇內。在一些情況中,申請專利範圍中所敘述之動作可依一不同順序執行且仍達成所要結果。
1005‧‧‧區塊
1010‧‧‧區塊
1015‧‧‧區塊
1020‧‧‧區塊

Claims (29)

  1. 一種顯示器件,其包括:一陣列之像素,該等像素之各者經組態以產生包含黑色之複數個原色;及一控制系統,其經組態以:接收影像資料;分析該影像資料以產生影像分析資料;至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法;及根據該時間調變方法而控制該等像素以產生包含該等原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
  2. 如請求項1之顯示器件,其中該分析程序涉及:分析影像內容資料或影像色域資料之至少一者。
  3. 如請求項1之顯示器件,其中該控制系統經組態以基於接收及分析影像資料之一單一圖框而選擇該時間調變方法。
  4. 如請求項1之顯示器件,其中該控制系統經組態以基於接收及分析影像資料之多個圖框而選擇該時間調變方法。
  5. 如請求項4之顯示器件,其中該分析程序包含影像資料之該多個圖框中之一個或多個物件之一運動分析。
  6. 如請求項1之顯示器件,其中該分析程序涉及:判定該影像資料之一影像色域分佈;及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量。
  7. 如請求項6之顯示器件,其中該選擇程序涉及:比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量,該等彩色調色板資料量之各者對應於一時間調變方法。
  8. 如請求項1之顯示器件,其中該分析程序涉及: 對該影像資料執行一顯著性分析以判定顯著區域;及判定該等顯著區域之一影像色域分佈。
  9. 如請求項8之顯示器件,其中該等顯著區域對應於一人或動物之特徵。
  10. 如請求項9之顯示器件,其中該等特徵包含面部特徵。
  11. 如請求項1之顯示器件,其中選擇一時間調變方法涉及:存取包含對應於複數個時間調變方法之資料之一查找表。
  12. 如請求項1之顯示器件,其中該等像素包含多態干涉調變器(MS-IMOD)。
  13. 如請求項1之顯示器件,其中該控制系統進一步包括:一處理器;一驅動器電路,其經組態以將至少一信號發送至該顯示器件之一顯示器;及一控制器,其經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
  14. 如請求項13之顯示器件,其中該控制系統進一步包括:一影像源模組,其經組態以將該影像資料發送至該處理器,其中該影像源模組包含一接收器、一收發器或一發射器之至少一者。
  15. 如請求項1之顯示器件,其進一步包括:一輸入器件,其經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該控制系統。
  16. 一種顯示器件,其包括:一陣列之顯示元件,其等經組態以產生兩個或兩個以上原色,其中各原色在無時間調變之情況下具有一固定灰度級,且其中可使用時間調變來調整各原色之該灰度級;及 一控制系統,其經組態以:接收影像資料;分析該影像資料以產生影像分析資料;至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法;及根據該時間調變方法而控制該等顯示元件以產生包含該等原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
  17. 如請求項16之顯示器件,其中該分析程序涉及:分析影像內容資料或影像色域資料之至少一者。
  18. 如請求項16之顯示器件,其中該分析程序涉及判定該影像資料之一影像色域分佈及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量,且其中該選擇程序涉及比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量,該等彩色調色板資料量之各者對應於一時間調變方法。
  19. 一種方法,其包括:接收影像資料;分析該影像資料以產生影像分析資料;至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法;及根據該時間調變方法而控制複數個像素以產生包含原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
  20. 如請求項19之方法,其中該分析程序涉及:分析影像內容資料或影像色域資料之至少一者。
  21. 如請求項19之方法,其中該分析程序涉及:判定該影像資料之一影像色域分佈;及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量。
  22. 如請求項21之方法,其中該選擇程序涉及:比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量,該等彩色調色板資料量之各 者對應於一時間調變方法。
  23. 如請求項19之方法,其中該分析程序涉及:對該影像資料執行一顯著性分析以判定顯著區域;及判定該等顯著區域之一影像色域分佈。
  24. 一種顯示器件,其包括:一陣列之像素,該等像素之各者經組態以產生包含黑色之複數個原色;及控制構件,其用於:接收影像資料;分析該影像資料以產生影像分析資料;至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法;及根據該時間調變方法而控制該等像素以產生包含該等原色及介於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
  25. 如請求項24之顯示器件,其中該分析程序涉及判定該影像資料之一影像色域分佈及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量,且其中該選擇程序涉及比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量,該等彩色調色板資料量之各者對應於一時間調變方法。
  26. 如請求項24之顯示器件,其中該等像素包含多態干涉調變器(MS-IMOD)。
  27. 一種非暫時性媒體,其具有儲存於其上之軟體,該軟體包含用於控制一顯示器件以進行以下操作之指令:接收影像資料;分析該影像資料以產生影像分析資料;至少部分基於該影像分析資料而選擇一時間調變方法;及根據該時間調變方法而控制複數個像素以產生包含原色及介 於該等原色中間之複數個色彩之一彩色調色板。
  28. 如請求項27之非暫時性媒體,其中該分析程序涉及:分析影像內容資料或影像色域資料之至少一者。
  29. 如請求項27之非暫時性媒體,其中該分析程序涉及判定該影像資料之一影像色域分佈及取樣該影像色域分佈以產生一影像色域資料量,且其中該選擇程序涉及比較該影像色域資料量與複數個彩色調色板資料量,該等彩色調色板資料量之各者對應於一時間調變方法。
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