TW201708879A - 藉由結合經著色之原生白色與互補原色以達成在顯示裝置中所需白點之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供顯示裝置，其包括具有一經著色之原生白色的至少一個顯示元件。本發明提供一種方法，其藉由使用空間及/或時間遞色而結合由該至少一個顯示元件產生之該經著色之原生白色與與該原生白色之該色調互補之一原色以達成中性白色。

Description

藉由結合經著色之原生白色與互補原色以達成在顯示裝置中所需白點之系統及方法
本發明係關於顯示裝置之領域，且更特定言之，係關於基於機電系統之顯示裝置。
機電系統(EMS)包括具有電及機械元件、致動器、轉訊器、感測器、光學組件(諸如，鏡面及光學膜)及電子器件之裝置。EMS裝置或元件可以各種尺度予以製造，該等尺度包括(但不限於)微尺度及奈米尺度。舉例而言，微機電系統(MEMS)裝置可包括具有範圍介於約一微米至數百微米或更大之大小的結構。奈米機電系統(NEMS)裝置可包括具有小於一微米之大小(包括例如小於數百奈米之大小)的結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或蝕刻掉基板及/或所沈積材料層之部分或添加層以形成電及機電裝置的其他微機械加工製程來產生機電元件。
一種類型之EMS裝置被稱為干涉式調變器(IMOD)。術語IMOD或干涉式光調變器指使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實施中，IMOD顯示元件可包括一對導電板，其中之一者或兩者可整體或部分為透明及/或反射性的，且能夠在施加適當電信 號之後即進行相對運動。舉例而言，一個板可包括沈積於基板上方、沈積於基板上或由基板支撐之靜止層，且另一板可包括由氣隙與靜止層分離之反射膜。一個板相對於另一板之位置可改變入射於IMOD顯示元件上之光的光學干涉。基於IMOD之顯示裝置具有廣泛範圍的應用，且預期用於改良現有產品及產生新產品，尤其具有顯示能力之彼等產品。
在基於IMOD之顯示裝置中，藉由IMOD顯示元件顯示之色彩取決於兩個板之間的距離或氣隙之高度。藉由變化兩個板之間的距離或氣隙之高度，IMOD顯示元件可經組態以顯示白色、黑色及複數個非白色及非黑色的原色。
本發明之系統、方法及裝置各具有若干創新態樣，其中無單一者單獨負責本文中所揭示之合乎需要的屬性。
在本發明中所描述之標的物之一個創新態樣可實施於包含第一及第二顯示元件之顯示裝置中。第一與第二顯示元件中之每一者均可包括安置在基板上方之可移動反射器。可移動反射器藉由間隙與基板間隔開。第一顯示元件可經組態以產生與明亮的互補原色相關聯之經著色之原生白色，且第二顯示元件可經組態以產生明亮的互補原色。第一顯示元件之間隙之高度可經組態以顯示經著色之原生白色，且第二顯示元件之間隙之高度可經組態以顯示明亮的互補原色，使得顯示裝置經組態以藉由空間或時間遞色產生中性白色。互補原色之光度可至少為在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向量測之經著色之原生白色之光度之30%。
在各種實施中，經著色之原生白色及互補原色可具有小於臨限對比率之對比率。在標準色彩空間中中性白色與D65白色之間的距離可小於臨限距離。在各種實施中，經著色之原生白色可為帶黃色之白 色且互補原色可為青色。在各種實施中，經著色之原生白色可為帶青色之白色且互補原色可為黃色。在一些實施中，經著色之原生白色可具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用D65源的沿著鏡面方向量測之在約3000K與4500K之間的色溫，且互補原色可為青色。在一些實施中，經著色之原生白色可具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用D65源的沿著鏡面方向量測之在約8500K與20,000K之間的色溫，且互補原色可為黃色。
在本發明中所描述之標的物之另一創新態樣可實施於顯示裝置中，該顯示裝置包含包括安置在基板上方之可移動反射器之至少一個顯示元件。可移動反射器可藉由間隙而與基板間隔開。顯示元件之第一部分可經組態以產生與明亮的互補原色相關聯之經著色之原生白色。顯示元件之間隙之高度可經組態以顯示經著色之原生白色且顯示元件之第二部分之間隙之高度可經組態以顯示明亮的互補原色以產生中性白色。中性白色可藉由使用空間或時間遞色結合經著色之原生白色與明亮的互補原色而產生。明亮的互補原色可具有至少為在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向量測之經著色之原生白色之光度之30%的光度。
經著色之原生白色可具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向所量測之約為50%之光度。經著色之原生白色及互補原色可具有小於臨限對比率之對比率。在各種實施中，臨限對比率可為3：1。在標準色彩空間中中性白色與D65白色之間的距離可小於臨限距離。舉例而言，標準色彩空間可為1976 CIELUV色彩空間且臨限色度距離可為0.01。經著色之原生白色可為帶黃色之白色且互補原色可為青色。在各種實施中，經著色之原生白色可具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用D65源的沿著鏡面方向量測之在約3000K與4500K之間的色溫且互補原色可為青色。在一些實施中，原生白色可為帶 青色之白色且互補原色可為黃色。在各種實施中，經著色之原生白色可具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用D65源的沿著鏡面方向量測之在約8500K與20,000K之間的色溫且互補原色可為黃色。在各種實施中，可移動反射器可具有曲率。舉例而言，可移動反射器可具有曲率使得第一部分包含顯示元件之中心區域且第二部分包含顯示元件之周邊區域。在各種實施中，可移動反射器在垂直於反射器之表面之平面中可為曲面的。在各種實施中，可移動反射器之曲率可在約10nm與約60nm之間。
在本發明中所描述之標的物之另一創新態樣可實施於包含用於顯示之第一及第二構件之顯示裝置中。第一與第二顯示構件中之每一者可包括安置在基板上方的用於反射之可移動構件。反射構件可藉由間隙而與基板間隔開。第一顯示構件可經組態以產生與明亮的互補原色相關聯之經著色之原生白色，且第二顯示構件可經組態以產生明亮的互補原色。第一顯示構件之間隙之高度可經組態以顯示經著色之原生白色且第二顯示構件之間隙之高度可經組態以顯示明亮的互補原色，使得顯示裝置經組態以藉由空間或時間遞色產生中性白色。互補原色可具有至少為在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向量測之經著色之原生白色之光度之30%的光度。在各種實施中，第一顯示構件可包括第一顯示元件且第二顯示構件可包括第二顯示元件。在一些實施中，第一顯示構件可包括顯示元件之第一部分且第二顯示構件可包括顯示元件之第二部分。在各種實施中，反射構件可包括反射器或反射器之一部分。
在本發明中所描述之標的物之一或多個實施之細節闡述於附圖及以下描述中。儘管本發明中所提供之實例主要就基於EMS及MEMS之顯示器來描述，但本文中所提供之概念可適用於其他類型之顯示器，諸如，液晶顯示器、有機發光二極體(「OLED」)顯示器及場發 射顯示器。其他特徵、態樣及優點將自該描述、該等圖式及申請專利範圍變得顯而易見。應注意，以下各圖之相對尺寸可能未按比例繪製。
12‧‧‧IMOD顯示元件/顯示元件
13‧‧‧光
14‧‧‧可移動反射層/可移動層/可移動反射器層
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/導體/吸收器子層
16b‧‧‧子層/上部子層
18‧‧‧柱/支撐柱
19‧‧‧間隙/空腔
20‧‧‧透明基板/基板
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
24‧‧‧列驅動器電路/驅動器電路
25‧‧‧犧牲層/犧牲材料
26‧‧‧行驅動器電路/驅動器電路
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示陣列或面板/顯示陣列
36‧‧‧EMS元件陣列/EMS陣列
40‧‧‧顯示裝置
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入裝置
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
80‧‧‧製造製程
82~90‧‧‧區塊
91‧‧‧EMS封裝
92‧‧‧背板
93‧‧‧凹座
94a‧‧‧背板組件
94b‧‧‧背板組件
96‧‧‧導電介層孔
97‧‧‧機械支座
98‧‧‧電接點
900‧‧‧AIMOD
902‧‧‧第二電極
904‧‧‧光學堆疊
906‧‧‧可移動反射層/反射層/可移動反射器
910‧‧‧第一電極
912‧‧‧基板
914‧‧‧第一空腔
916‧‧‧第二空腔
930‧‧‧位置
932‧‧‧位置
934‧‧‧位置
936‧‧‧位置
950‧‧‧EMS顯示元件/顯示元件
952‧‧‧基板
954‧‧‧光學堆疊
956‧‧‧可移動反射器/反射器層
956a‧‧‧可移動反射器/第一反射器/反射器層/第一可移動反射器
956b‧‧‧可移動反射器/第二反射器/反射器層/第二可移動反射器
958‧‧‧間隙/氣隙
960‧‧‧曲線/光譜
962‧‧‧曲線/光譜
970‧‧‧曲線/sRGB色域/單色軌跡
972‧‧‧帶黃色之原生白色狀態
974‧‧‧點/D65白點
976‧‧‧青色原色
978‧‧‧經遞色之白點
980‧‧‧曲線/光譜
982‧‧‧曲線/光譜
990‧‧‧帶青色之原生白色狀態
992‧‧‧黃色原色
998‧‧‧經遞色之白點/中性白色
1005a‧‧‧第一顯示元件/顯示元件
1005b‧‧‧第二顯示元件/顯示元件
1007‧‧‧塗層
1007a‧‧‧塗層
1007b‧‧‧塗層
1010‧‧‧反射光譜
1012‧‧‧反射光譜
1015‧‧‧光譜
1020‧‧‧帶黃色之原生白色狀態
1022‧‧‧帶青色之白色狀態
1024‧‧‧中性白色
1026‧‧‧色域
1028‧‧‧色域
1030‧‧‧色域
1050‧‧‧顯示裝置
1100‧‧‧顯示元件
1100d1‧‧‧顯示元件/實施
1100d2‧‧‧顯示元件/實施
1105a‧‧‧第一部分/部分
1105b‧‧‧第二部分/部分
1110‧‧‧反射光譜
1112‧‧‧反射光譜
1114‧‧‧組合反射光譜/光譜
1120‧‧‧帶黃色之原生白色狀態
1122‧‧‧帶青色之白色狀態
1124‧‧‧中性白色
1126‧‧‧sRGB色域
1200‧‧‧達成顯示元件之中性白色之方法
1205~1210‧‧‧區塊
1250‧‧‧達成包括至少第一及第二顯示元件之顯示裝置之中性白色的方法
1255~1265‧‧‧區塊
1300‧‧‧顯示元件
1305a‧‧‧層
1305b‧‧‧層
1305c‧‧‧層
1307a‧‧‧層
1307b‧‧‧層
1307d‧‧‧層
1307e‧‧‧層
1410‧‧‧繫鏈
1420‧‧‧突起
1505-1‧‧‧曲線
1505-2‧‧‧曲線
1510-1‧‧‧曲線
1510-2‧‧‧曲線
1605-1‧‧‧曲線
1605-2‧‧‧曲線
圖1為描繪干涉式調變器(IMOD)顯示裝置之一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個相鄰IMOD顯示元件之等角視圖說明。
圖2為說明併入有包括IMOD顯示元件之三個元件乘三個元件陣列的基於IMOD之顯示器之電子裝置的系統方塊圖。
圖3為說明IMOD顯示元件之可移動反射層位置相對於施加電壓的曲線圖。
圖4為說明當施加各種共同及分段電壓時IMOD顯示元件之各種狀態的表格。
圖5為說明IMOD顯示器或顯示元件之製造製程的流程圖。
圖6A至圖6E為對製造IMOD顯示器或顯示元件之製程中的各種階段之橫截面說明。
圖7A及圖7B為包括EMS元件之陣列及背板的機電系統(EMS)封裝之一部分的示意性分解部分透視圖。
圖8展示類比IMOD(AIMOD)之實施的橫截面。
圖9A說明EMS顯示元件之實施，該EMS顯示元件經組態以產生明亮的經著色之原生白色狀態及亦為明亮的且具有相對於該經著色之原生白色狀態的低對比率之互補原色，該互補原色當與經著色之原生白色狀態結合時導致中性白色。
圖9B-1展示用於實施顯示元件之帶黃色之原生白色狀態及青色原色之經模擬反射光譜。
圖9B-2為展示藉由在(u'，v')色彩空間中在空間及/或時間上遞色帶黃色之原生白色狀態與青色原色而達成之經模擬的遞色白點的色度 圖。
圖9C-1展示用於實施顯示元件之帶青色之原生白色狀態及黃色原色之經模擬反射光譜。
圖9C-2為展示藉由在(u'，v')色彩空間中在空間及/或時間上遞色帶青色之原生白色狀態與黃色原色而達成之經模擬的遞色白點的色度圖。
圖10A-1說明經調適以產生帶青色之白色狀態之第一顯示元件之實施。圖10A-2說明經調適以產生帶黃色之白色狀態之第二顯示元件之實施。
圖10B說明在不可用狀態下之第一顯示元件、在不可用狀態下之第二顯示元件之反射光譜及使用空間及/或時間遞色所產生之組合反射光譜。
圖10C說明展示藉由使用空間及/或時間遞色結合帶青色之白色狀態與帶黃色之原生白色狀態所獲得之中性白色的色度圖。
圖10D說明包括顯示元件陣列之顯示裝置之一部分。
圖11A說明包括安置在基板上方之光學堆疊之顯示元件之實施。顯示元件包括第一部分，其包括安置在光學堆疊上方且藉由間隙而與光學堆疊間隔開之第一可移動反射器。顯示元件進一步包括第二部分，其包括亦安置在光學堆疊上方且藉由間隙而與光學堆疊間隔開之第二可移動反射器。
圖11B說明在不可用狀態下之顯示元件之第一部分、在不可用狀態下之第二部分之反射光譜及使用空間及/或時間遞色所產生之組合反射光譜。
圖11C說明展示藉由使用空間及/或時間遞色結合由顯示元件之第一部分產生之帶青色之白色狀態與由顯示元件之第二部分產生之帶黃色之原生白色狀態所獲得之中性白色的色度圖。
圖11D-1及11D-2說明顯示元件之不同實施，每一實施包括經組態以產生經著色之原生白色狀態之第一部分及經組態以產生具備互補色調之原生白色狀態之第二部分，使得顯示元件之實施能夠達成在感知上類似於D65白點的中性白色。
圖12A為說明達成顯示元件之中性白色之方法之實例的流程圖。圖12B為說明達成包括至少第一及第二顯示元件的顯示裝置之中性白色之方法之實例的流程圖。
圖13A說明包括曲面反射器之顯示裝置之實施。圖13B描繪跨越反射器之表面的反射器之曲率。
圖14A展示包括複數個鉸鏈之顯示裝置之可移動反射器的實施之透視俯視圖。圖14B展示圖14A中所描繪的可移動反射器之透視仰視圖。
圖15說明顯示裝置之不同組態的隨可移動反射器之曲率而變的在Lab色彩空間及xy色彩空間中至D65白色座標之色彩距離之變化。
圖16說明顯示裝置之不同組態的隨可移動反射器之曲率而變的光度之變化。
圖17A及圖17B為說明包括複數個IMOD顯示元件之顯示裝置之系統方塊圖。
各種圖式中之相同參考數字及名稱均指示相同元件。
出於描述本發明之創新態樣之目的，以下描述係有關某些實施。然而，一般熟習此項技術者將易於認識到，可以眾多不同方式來應用本文中之教示。所描述之實施可在可經組態以顯示影像的任何裝置、設備或系統中實施，無論影像係運動的(諸如，視訊)抑或靜止的(諸如，靜態影像)，且無論影像係文字的、圖形的抑或圖像的。更特定而言，預期所描述之實施可包括於諸如(但不限於)以下各者之各種 電子裝置中或與該等電子裝置相關聯：行動電話、具備多媒體網際網路能力之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線裝置、智慧型手機、Bluetooth®裝置、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型電腦、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、傳真裝置、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、攝影機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄影機、遊戲主機、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包括里程錶及速度計顯示器等)、座艙控制器及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(諸如，車輛中的後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子廣告牌或標識、投影儀、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗滌器、乾燥器、洗滌器/乾燥器、停車計時錶、封裝(諸如，在包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中)、美學結構(諸如，在一件珠寶或服裝上影像之顯示)及各種EMS裝置。本文中之教示亦可用於非顯示應用中，諸如(但不限於)：電子切換裝置、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測裝置、磁力計、用於消費型電子器件之慣性組件、消費型電子產品之零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、製造製程，及電子測試設備。因此，該等教示並不意欲限於僅在圖式中描繪之實施，而實情為，具有如對一般熟習此項技術者將易於顯而易見之廣泛適用性。
本文中所描述之各種系統及方法可用於達成EMS顯示裝置之中性白色。舉例而言，本文中所描述之顯示裝置之各種實施經組態以顯示不同於標準白點(例如，D65白點)之經著色之白色狀態。在此等實施中，顯示裝置經組態以藉由使用空間及/或時間遞色結合經著色之原 生白色狀態與互補原色來顯示中性白色(例如，D65白點)。顯示裝置經組態使得經著色之白色狀態及互補原色具有大於臨限值之亮度位準。舉例而言，互補原色具有至少為當在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向量測經著色之原生白色狀態時其光度(Y)之30%的光度。另外，顯示裝置經組態使得經著色之原生白色狀態與互補色彩之間的對比率小於臨限對比率。在不會對一般性造成任何損失之情況下，術語「白色」可與術語「白色狀態」互換使用。
作為另一實例，本文中所描述之顯示裝置之各種實施包含彼此相鄰安置之第一顯示元件及第二顯示元件。第一顯示元件經組態以產生第一經著色之原生白色狀態且第二顯示元件經組態以產生第二經著色之原生白色狀態。第一及第二經著色之原生白色狀態之色調可彼此互補。可透過藉由空間遞色結合第一及第二經著色之原生白色狀態而產生中性白色。第一與第二顯示元件可經組態使得第一與第二原生白色狀態具有大於臨限亮度位準之亮度位準及小於臨限對比率之對比率。作為另一實例，在本文中所描述之顯示裝置之各種實施中，顯示裝置包含包括第一光學腔及第二光學腔之顯示元件。第一光學腔經組態以產生第一經著色之原生白色狀態且第二光學腔經組態以產生第二經著色之原生白色狀態。如上文所論述，第一及第二經著色之原生白色狀態可彼此互補且具有大於臨限亮度位準之亮度位準及小於臨限對比率之對比率。可藉由結合第一及第二白色狀態產生中性白色。在各種實施中，可移動反射器可經組態以為曲面的使得顯示裝置之中心部分產生經著色之白色狀態且顯示裝置之周邊部分產生明亮的互補色彩或互補的經著色之白色狀態，使得顯示裝置之原生白色狀態為經著色之白色狀態與明亮的互補色彩或互補的經著色之白色狀態之結合。
本發明中所描述之標的物可以各種方式來實施以實現以下潛在優點中之一或多者。可產生在感知上類似於D65白色之原生白色狀態 的EMS裝置中之光學堆疊可為複雜的且/或可具有額外處理/材料要求。此可導致製造複雜性及成本的提高。經組態以具有在感知上類似於D65白色之原生白色狀態的EMS裝置之各種實施可產生帶綠色之原生狀態。為了達成中性白色，帶綠色之原生白色狀態可與兩個原色-藍色及紅色或單個原色-洋紅色在空間/時間上遞色。藍色、紅色及洋紅色為相對較暗色彩且相對於帶綠色之原生白色狀態具有高對比度。因此，藉由在空間/時間上遞色帶綠色之原生白色狀態與藍色、紅色或洋紅色原色所獲得之中性白色可呈現較大遞色雜訊且亦可具有降低的亮度。
在本文中所描述之實施中，顯示裝置經組態使得原生白色狀態與互補原色之間的對比率或原生白色狀態與互補原生白色狀態之間的對比率降低，例如小於臨限值。另外，顯示裝置經組態使得原生白色狀態及互補原色或互補原生白色狀態具有經提高(例如，大於臨限亮度位準)之亮度位準。因此，藉由結合原生白色狀態與互補原色或互補原生白色狀態所產生的中性白色可有利地接近於所要標準白色(例如，D65)且具有大於臨限位準之亮度位準。另外，具有經著色之原生白色狀態之EMS裝置之光學堆疊可較不複雜，此可導致降低的製造成本及複雜度。
包括經組態以產生互補白色狀態之兩個光學諧振腔的本文中所描述之裝置之各種實施可有利地產生中性白色而無需在空間或時間上混合由其他像素顯示之色彩。此可進一步有利地降低裝置驅動方案之複雜度，此係由於單個驅動信號可用於驅動兩個光學腔且產生中性白色。
包括經組態以產生經互補著色之白色狀態之兩個光學諧振腔的本文中所描述之裝置之各種實施可有利地產生中性白色而無需在空間或時間上混合由其他像素顯示之色彩。此可進一步有利地降低裝置驅 動方案之複雜度，此係由於單個驅動信號可用於驅動兩個光學腔且產生中性白色。另外，包括中性白色之色彩表現可較能容忍包括經組態以產生經互補著色之白色狀態之兩個光學諧振腔的EMS裝置之實施中的光學堆疊之各種層之厚度的變化。
所描述實施可適用的合適EMS或MEMS裝置或設備之實例係反射式顯示裝置。反射式顯示裝置可併入有干涉式調變器(IMOD)顯示元件，該等顯示元件可經實施以使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射入射於其上之光。IMOD顯示元件可包括部分光學吸收器、可相對於吸收器移動之反射器及界定於吸收器與反射器之間的光學諧振腔。在一些實施中，反射器可移動至兩個或兩個以上不同位置，此移動可改變光學諧振腔之大小且藉此影響IMOD之反射率。IMOD顯示元件之反射光譜可產生極其寬廣之光譜帶，該等光譜帶可跨越可見波長移位以產生不同色彩。可藉由改變光學諧振腔之厚度來調整光譜帶之位置。改變光學諧振腔之一個方式為藉由改變反射器相對於吸收器之位置。
圖1為描繪干涉式調變器(IMOD)顯示裝置之一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個相鄰IMOD顯示元件之等角視圖說明。IMOD顯示裝置包括一或多個干涉式EMS(諸如，MEMS)顯示元件。在此等裝置中，干涉式MEMS顯示元件可經組態處於明亮或黑暗狀態。在明亮(「鬆弛」、「打開」或「接通」等)狀態下，顯示元件反射大部分的入射可見光。相反地，在黑暗(「致動」、「關閉」或「斷開」等)狀態下，顯示元件反射極少的入射可見光。MEMS顯示元件可經組態以主要在特定光波長處進行反射，從而亦允許除黑色及白色之外的色彩顯示。在一些實施中，藉由使用多個顯示元件，可達成不同強度之原色及灰度。
IMOD顯示裝置可包括可以列及行配置之IMOD顯示元件陣列。 該陣列中之每一顯示元件可包括定位於距彼此可變且可控制之距離以形成氣隙(亦被稱作光學間隙、腔或光學諧振腔)之至少一對反射及半反射層，諸如可移動反射層(亦即，可移動層，亦被稱作機械層)及固定部分反射層(亦即，靜止層)。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。舉例而言，在第一位置(亦即，鬆弛位置)中，可移動反射層可位於距固定部分反射層一距離處。在第二位置(亦即，致動位置)中，可移動反射層可定位成更接近於部分反射層。取決於可移動反射層之位置及入射光之波長，自兩個層反射之入射光可相長及/或相消地干涉，從而針對每一顯示元件產生總體反射或非反射狀態。在一些實施中，顯示元件可在未經致動時處於反射狀態，從而反射可見光譜內之光，且可在經致動時處於黑暗狀態，從而吸收及/或相消地干涉可見範圍內之光。然而，在一些其他實施中，IMOD顯示元件可在未經致動時處於黑暗狀態中，且在經致動時處於反射狀態中。在一些實施中，施加電壓之引入可驅動顯示元件而改變狀態。在一些其他實施中，所施加之電荷可驅動顯示元件以改變狀態。
圖1中之陣列的所描繪部分包括呈IMOD顯示元件12之形式的兩個相鄰干涉式MEMS顯示元件。在右側之顯示元件12(如所說明)中，將可移動反射層14說明為處於靠近、相鄰或觸碰光學堆疊16之致動位置中。跨越右側之顯示元件12所施加的電壓Vbias足以移動可移動反射層14且亦將其維持在致動位置中。在左側之顯示元件12(如所說明)中，將可移動反射層14說明為處於與光學堆疊16(其包括部分反射層)相距某一距離(其可基於設計參數而預定)之鬆弛位置中。跨越左側之顯示元件12所施加的電壓V0不足以引起可移動反射層14至致動位置(諸如，在右側之顯示元件12之致動位置)之致動。
在圖1中，大體上藉由指示入射於IMOD顯示元件12上之光13及自左側之顯示元件12反射之光15的箭頭說明IMOD顯示元件12之反射 性質。入射於顯示元件12上的大部分光13可經由透明基板20朝向光學堆疊16透射。入射於光學堆疊16上的光之一部分可經由光學堆疊16之部分反射層透射，且一部分將經由透明基板20反射回。光13之經由光學堆疊16透射的部分可自可移動反射層14朝向(且經由)透明基板20反射回。在自光學堆疊16之部分反射層反射之光與自可移動反射層14反射之光之間的干涉(相長及/或相消)將部分判定在裝置之檢視或基板側上自顯示元件12反射的光15之波長之強度。在一些實施中，透明基板20可為玻璃基板(有時被稱作玻璃板或玻璃面板)。該玻璃基板可為或包括(例如)硼矽酸鹽玻璃、鹼石灰玻璃、石英、派熱司(Pyrex)或其他合適的玻璃材料。在一些實施中，玻璃基板可具有0.3、0.5或0.7毫米之厚度，但在一些實施中，玻璃基板可更厚(諸如，數十毫米)或更薄(諸如，小於0.3毫米)。在一些實施中，可使用非玻璃基板，諸如聚碳酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此實施中，非玻璃基板將可能具有小於0.7毫米之厚度，但取決於設計考量，基板可更厚。在一些實施中，可使用非透明基板，諸如基於金屬箔或不鏽鋼之基板。舉例而言，包括固定反射層及部分透射且部分反射之可移動層的基於反向IMOD之顯示器可經組態以自與圖1之顯示元件12相反之基板側檢視且可由非透明基板支撐。
光學堆疊16可包括單個層或若干層。該(該等)層可包括電極層、部分反射且部分透射層及透明介電層中之一或多者。在一些實施中，光學堆疊16係導電的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)藉由將上述層中之一或多者沈積至透明基板20上而製造。可由諸如各種金屬(例如，氧化銦錫(ITO))之各種材料形成電極層。部分反射層可由諸如各種金屬(例如，鉻及/或鉬)、半導體及介電質的各種部分反射材料形成。部分反射層可由一或多個材料層形成，且該等層中之每一者可由單一材料或材料之組合形成。在一些實施中，光學堆疊16之某些部分 可包括充當部分光學吸收器及電導體兩者的單一半透明厚度之金屬或半導體，而不同的較能導電之層或部分(例如，光學堆疊16或顯示元件之其他結構的層或部分)可用以在IMOD顯示元件之間用匯流排傳送信號。光學堆疊16亦可包括覆蓋一或多個導電層或導電/部分吸收層之一或多個絕緣或介電層。
在一些實施中，光學堆疊16之該(等)層中的至少一些可經圖案化為平行條帶，且可形成顯示裝置中之列電極，如下文進一步描述。如一般熟習此項技術者將理解，術語「經圖案化」在本文中用以指遮蔽以及蝕刻製程。在一些實施中，可將高度導電且反射之材料(諸如，鋁(Al))用於可移動反射層14，且此等條帶可形成顯示裝置中之行電極。可移動反射層14可形成為一或多個經沈積金屬層之一系列平行條帶(與光學堆疊16之列電極正交)，以形成沈積於支撐件(諸如，所說明之柱18)及位於柱18之間的介入犧牲材料之上的行。當蝕刻掉犧牲材料時，可在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成所界定之間隙19或光學腔。在一些實施中，柱18之間的間距可為大約1μm至1000μm，而間隙19可大約小於10,000埃(Å)。
在一些實施中，可將每一IMOD顯示元件(無論在致動抑或鬆弛狀態下)視為由固定反射層及移動反射層形成之電容器。當未施加電壓時，可移動反射層14保持處於機械鬆弛狀態，如由圖1中左側之顯示元件12所說明，其中間隙19存在於可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而，當將電位差(亦即，電壓)施加至所選列及行中之至少一者時，在對應顯示元件處的列電極與行電極之交叉點處形成的電容器變得帶電，且靜電力將該等電極牽拉在一起。若所施加電壓超過臨限值，則可移動反射層14可變形且移動從而靠近或抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內之介電層(未展示)可防止短路且控制層14與16之間的分離距離，如由在圖1中右側之經致動之顯示元件12所說明。與施加的電 位差的極性無關，行為可為相同的。儘管陣列中之一系列顯示元件可在一些情況下被稱作「列」或「行」，但一般熟習此項技術者將容易地理解，將一個方向稱作「列」且將另一方向稱作「行」係任意的。重申，在一些定向上，列可視為行，且行可視為列。在一些實施中，可將列稱為「共同」線且可將行稱為「分段」線，或反之亦然。此外，顯示元件可均勻地以正交的列及行(「陣列」)配置，或以非線性組態配置，例如，具有相對於彼此之某些位置偏移(「馬賽克」)。術語「陣列」及「馬賽克」可指任一組態。因此，儘管顯示器被稱作包括「陣列」或「馬賽克」，但在任何情況下元件自身不需要彼此正交地配置，或按均勻分佈安置，而是可包括具有不對稱形狀及不均勻分佈之元件的配置。
圖2為說明併入有包括IMOD顯示元件之三個元件乘三個元件陣列的基於IMOD之顯示器之電子裝置的系統方塊圖。電子裝置包括可經組態以執行一或多個軟體模組之處理器21。除執行作業系統外，處理器21亦可經組態以執行一或多個軟體應用程式，包括網路瀏覽器、電話應用程式、電子郵件程式或任何其他軟體應用程式。
處理器21可經組態以與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包括將信號提供至(例如)顯示陣列或面板30之列驅動器電路24及行驅動器電路26。圖1中所說明之IMOD顯示裝置之橫截面由圖2中之線1-1展示。儘管圖2為清晰起見說明IMOD顯示元件之3×3陣列，但顯示陣列30可含有極大數目之IMOD顯示元件，且在列中與在行中具有不同數目個IMOD顯示元件，且反之亦然。
圖3為說明IMOD顯示元件之可移動反射層位置相對於施加電壓的曲線圖。對於IMOD，列/行(亦即，共同/分段)寫入程序可利用顯示元件之滯後性質，如圖3中所說明。在一個實例實施中，IMOD顯示元件可使用約10伏特電位差以引起可移動反射層或鏡面自鬆弛狀態改變 至致動狀態。當電壓自彼值降低時，可移動反射層在電壓下降回低於(在此實例中)10伏特時維持其狀態，然而，可移動反射層並不完全鬆弛直至電壓下降為低於2伏特為止。因此，在圖3之實例中，存在元件在施加電壓之窗內時穩定處於鬆弛或致動狀態的大約3伏特至7伏特之電壓範圍。此窗在本文中被稱為「滯後窗」或「穩定窗」。對於具有圖3之滯後特性的顯示陣列30，列/行寫入程序可經設計以一次定址一或多個列。因此，在此實例中，在定址給定列期間，可將經定址列中之待致動之顯示元件曝露於約10伏特之電壓差，且可將待鬆弛之顯示元件曝露於接近零伏特之電壓差。在此實例中，在定址之後，可將顯示元件曝露於大約5伏特之穩定狀態或偏壓電壓差，以使得其保持處於先前所選通或寫入狀態。在此實例中，在定址之後，每一顯示元件經歷約3伏特至7伏特之「穩定窗」內的電位差。此滯後性質特徵使得IMOD顯示元件設計能夠在相同的施加電壓條件下保持穩定處於預先存在的致動或鬆弛狀態。由於每一IMOD顯示元件(無論係處於致動或鬆弛狀態)可充當由固定反射層及移動反射層形成之電容器，因此可在實質上並不消耗或損耗功率之情況下在滯後窗內之平穩電壓下保持此穩定狀態。此外，若施加之電壓電位實質上保持固定，則基本上極少或並無電流流入顯示元件中。
在一些實施中，可藉由根據給定列中之顯示元件之狀態的所要改變(若存在)沿著行電極之集合以「分段」電壓之形式施加資料信號來產生影像之圖框。可依次定址陣列之每一列，使得一次一列地寫入圖框。為了將所要資料寫入至第一列中之顯示元件，可將對應於第一列中之顯示元件的所要狀態之分段電壓施加於行電極上，且可將呈特定「共同」電壓或信號之形式的第一列脈衝施加至第一列電極。接著，可改變分段電壓之集合以對應於第二列中之顯示元件的狀態之所要改變(若存在)，且可將第二共同電壓施加至第二列電極。在一些實 施中，第一列中之顯示元件不受沿著行電極施加之分段電壓之改變的影響，且該等顯示元件保持在第一共同電壓列脈衝期間其設定於之狀態。對於整個系列之列(或替代地，行)，可以依序方式重複此程序以產生影像圖框。可使用新影像資料藉由以每秒某一所要數目個圖框不斷地重複此程序而再新及/或更新圖框。
跨越每一顯示元件所施加之分段信號及共同信號之組合(亦即，跨越每一顯示元件或像素之電位差)判定每一顯示元件之所得狀態。圖4為說明當施加各種共同及分段電壓時IMOD顯示元件之各種狀態的表格。如一般熟習此項技術者將容易地理解，可將「分段」電壓施加至行電極抑或列電極，且可將「共同」電壓施加至行電極或列電極中之另一者。
如圖4中所說明，與沿著分段線所施加之電壓(亦即，高分段電壓VSH及低分段電壓VSL)無關，當沿著共同線施加釋放電壓VCREL時，沿著共同線之所有IMOD顯示元件將置於鬆弛狀態(替代地被稱作釋放或未致動狀態)。詳言之，當沿著共同線施加釋放電壓VCREL時，在沿著彼顯示元件之對應分段線施加高分段電壓VSH及低分段電壓VSL兩者時，跨越調變器顯示元件或像素之電位電壓(替代地稱作顯示元件或像素電壓)可處於鬆弛窗(參見圖3，亦稱作釋放窗)內。
當在共同線上施加保持電壓(諸如，高保持電壓VCHOLD_H或低保持電壓VCHOLD_L)時，沿著彼共同線之IMOD顯示元件的狀態將保持恆定。舉例而言，鬆弛IMOD顯示元件將保持處於鬆弛位置，且致動IMOD顯示元件將保持處於致動位置。可選擇保持電壓，使得顯示元件電壓在沿著對應分段線施加高分段電壓VSH及低分段電壓VSL兩種情況時皆將保持處於穩定窗內。因此，此實例中之分段電壓擺動為高分段電壓VSH與低分段電壓VSL之間的差，且小於正穩定窗抑或負穩定窗之寬度。
當在共同線上施加定址或致動電壓(諸如，高定址電壓VCADD_H或低定址電壓VCADD_L)時，可藉由沿著各別分段線施加分段電壓來將資料選擇性地寫入至沿著彼共同線的調變器。可選擇分段電壓以使得致動取決於經施加之分段電壓。當沿著共同線施加定址電壓時，一個分段電壓之施加將導致穩定窗內之顯示元件電壓，從而使顯示元件保持未致動。相比之下，施加另一分段電壓將導致超出穩定窗之顯示元件電壓，從而導致顯示元件之致動。引起致動之特定分段電壓可取決於使用哪一定址電壓而變化。在一些實施中，當沿共同線施加高定址電壓VCADD_H時，高分段電壓VSH之施加可使調變器保持處於其當前位置中，而低分段電壓VSL之施加可引起調變器之致動。作為推論，當施加低定址電壓VCADD_L時，分段電壓之效應可相反，其中高分段電壓VSH引起調變器之致動，且低分段電壓VSL實質上並不影響調變器之狀態(亦即，保持穩定)。
在一些實施中，可使用跨越調變器產生相同極性電位差之保持電壓、定址電壓及分段電壓。在一些其他實施中，可使用不定期地交替調變器之電位差的極性之信號。跨越調變器之極性的交替(亦即，寫入程序之極性交替)可減少或抑制在單一極性之重複寫入操作之後可發生的電荷累積。
圖5為說明IMOD顯示器或顯示元件之製造製程80的流程圖。圖6A至圖6E為用於製造IMOD顯示器或顯示元件之製造製程80中的各種階段之橫截面說明。在一些實施中，製造製程80可經實施以製造一或多個EMS裝置(諸如，IMOD顯示器或顯示元件)。此EMS裝置之製造亦可包括圖5中未展示之其他區塊。製程80開始於區塊82處，其中在基板20上方形成光學堆疊16。圖6A說明形成於基板20上方之此光學堆疊16。基板20可為諸如玻璃或塑膠(諸如，上文關於圖1所論述之材料)之透明基板。基板20可為可撓或相對剛性且不彎曲的，且可已經 受先前製備製程(諸如，清潔)，以促進光學堆疊16之高效形成。如上文所論述，光學堆疊16可為導電、部分透明、部分反射且部分吸收性的，且可(例如)藉由將具有所要性質之一或多個層沈積至透明基板20上來進行製造。
在圖6A中，光學堆疊16包括具有子層16a及16b之多層結構，但在一些其他實施中可包括較多或較少子層。在一些實施中，子層16a及16b中之一者可組態有光學吸收性質及導電性質兩者(諸如，組合導體/吸收器子層16a)。在一些實施例中，子層16a及16b中之一者可包括鉬-鉻(鉻化鉬或MoCr)或具有合適之複合折射率的其他材料。另外，子層16a及16b中之一或多者可經圖案化成平行條帶，且可形成顯示裝置中之列電極。此圖案化可藉由遮蔽及蝕刻製程或此項技術中已知的另一合適的製程來執行。在一些實施中，子層16a及16b中之一者可為絕緣或介電層，諸如沈積於一或多個下伏金屬及/或氧化物層(諸如，一或多個反射及/或導電層)上方的上部子層16b。另外，光學堆疊16可經圖案化成形成顯示器之列的個別且平行條帶。在一些實施中，即使子層16a及16b在圖6A至圖6E中展示為稍厚的，但光學堆疊之子層中之至少一者(諸如，光學吸收層)可非常薄(例如，相對於本發明中所描繪之其他層)。
製程80在區塊84處繼續，其中在光學堆疊16上方形成犧牲層25。因為犧牲層25稍後經移除(參見區塊90)以形成空腔19，所以犧牲層25未展示於所得IMOD顯示元件中。圖6B說明包括形成於光學堆疊16上方之犧牲層25的經部分製造之裝置。在光學堆疊16上方形成犧牲層25可包括按經選擇以在後續移除之後提供具有所要設計大小之間隙或空腔19(亦參見圖6E)之厚度沈積二氟化氙(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，其包括許多不同技術，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)或旋塗之沈積技術來進行犧牲材料之沈積。
製程80在區塊86處繼續，其中形成諸如支撐柱18之支撐結構。支撐柱18之形成可包括圖案化犧牲層25以形成支撐結構孔隙，接著使用諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋塗之沈積方法將材料(諸如，聚合物或無機材料，如氧化矽)沈積至孔隙內以形成支撐柱18。在一些實施中，形成於犧牲層中之支撐結構孔隙可延伸穿過犧牲層25及光學堆疊16兩者而至下伏基板20，以使得支撐柱18之下部末端接觸基板20。替代地，如圖6C中所描繪，形成於犧牲層25中之孔隙可延伸穿過犧牲層25，但並不穿過光學堆疊16。舉例而言，圖6E說明與光學堆疊16之上部表面接觸之支撐柱18之下部末端。可藉由將支撐結構材料層沈積於犧牲層25上方並圖案化支撐結構材料之遠離犧牲層25中之孔隙而定位的部分來形成支撐柱18或其他支撐結構。支撐結構可位於孔隙內(如圖6C中所說明)，但亦可至少部分在犧牲層25之一部分上方延伸。如上文所提到，可藉由遮蔽及蝕刻製程來執行犧牲層25及/或支撐柱18之圖案化，但亦可藉由替代性圖案化方法來執行。
製程80在區塊88處繼續，其中形成可移動反射層或膜(諸如，圖6D中所說明之可移動反射層14)。可藉由使用一或多個沈積步驟(包括(例如)反射層(諸如，鋁、鋁合金或其他反射材料)沈積)連同一或多個圖案化、遮蔽及/或蝕刻步驟一起形成可移動反射層14。可移動反射層14可經圖案化成形成(例如)顯示器之行的個別且平行條帶。可移動反射層14可係導電的，且被稱作導電層。在一些實施中，可移動反射層14可包括複數個子層14a、14b及14c，如圖6D中所展示。在一些實施中，諸如子層14a及14c的子層中之一或多者可包括針對其光學性質選擇之高度反射性子層，且另一子層14b可包括針對其機械性質選擇之機械子層。在一些實施中，機械子層可包括介電材料。由於犧牲層25仍存在於區塊88處所形成之經部分製造之IMOD顯示元件中，因此 可移動反射層14在此階段通常不可移動。含有犧牲層25的經部分製造之IMOD顯示元件在本文中亦可被稱為「未釋放」IMOD。
製程80在區塊90處繼續，其中形成空腔19。空腔19可藉由將犧牲材料25(在區塊84處所沈積)曝露至蝕刻劑來形成。舉例而言，可藉由乾式化學蝕刻藉由將犧牲層25曝露於氣態或蒸氣蝕刻劑(諸如，自固體XeF2得出之蒸氣)歷時可有效移除所要量之材料的時間段來移除諸如Mo或非晶Si之可蝕刻犧牲材料。通常相對於環繞空腔19之結構選擇性地移除犧牲材料。亦可使用其他蝕刻方法(諸如，濕式蝕刻及/或電漿蝕刻)。由於在區塊90期間移除犧牲層25，因此可移動反射層14在此階段之後通常可移動。在移除犧牲材料25之後，所得之經完全或部分製造之IMOD顯示元件在本文中可被稱作「經釋放」IMOD。
在一些實施中，EMS組件或裝置(諸如，基於IMOD之顯示器)之封裝可包括背板(替代地被稱作底板、背面玻璃或凹陷玻璃)，該背板可經組態以保護EMS組件免受損壞(諸如，免受機械干涉或潛在地損壞物質)。背板亦可提供對包括(但不限於)驅動器電路、處理器、記憶體、互連陣列、蒸氣障壁、產品外殼及其類似物之廣泛範圍之組件的結構支撐。在一些實施中，背板之使用可促進組件之整合，且藉此減少攜帶型電子裝置之體積、重量及/或製造成本。
圖7A及圖7B為包括EMS元件之陣列36及背板92的EMS封裝91之一部分的示意性分解部分透視圖。圖7A經展示為切割掉背板92之兩個轉角以較佳說明背板92之某些部分，而圖7B經展示為並不切割掉轉角。EMS陣列36可包括基板20、支撐柱18及可移動層14。在一些實施中，EMS陣列36可包括具有透明基板上之一或多個光學堆疊部分16的IMOD顯示元件之陣列，且可移動層14可實施為可移動反射層。
背板92可基本上為平面，或可具有至少一個波狀表面(例如，背板92可形成有凹座及/或突起)。背板92可由無論透明或不透明、導電 或絕緣之任何合適材料製成。用於背板92之合適的材料包括(但不限於)玻璃、塑膠、陶瓷、聚合物、層板、金屬、金屬箔片、科伐合金(Kovar)及電鍍式科伐合金。
如圖7A及圖7B中所示，背板92可包括部分或完全嵌入背板92中之一或多個背板組件94a及94b。如圖7A中可見，背板組件94a嵌入於背板92中。如圖7A及圖7B中可見，背板組件94b安置於背板92之表面中所形成之凹座93內。在一些實施中，背板組件94a及/或94b可自背板92之表面突出。儘管背板組件94b安置於背板92之面向基板20之側上，但在其他實施中，背板組件可安置於背板92之相反側上。
背板組件94a及/或94b可包括一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，封裝、標準或離散IC)。可用於各種實施中之背板組件的其他實例包括天線、電池組及感測器(諸如，電感測器、觸控感測器、光學感測器或化學感測器)或經薄膜沈積之裝置。
在一些實施中，背板組件94a及/或94b可與EMS陣列36之部分電通信。諸如跡線、凸塊、柱或介層孔之導電結構可形成於背板92或基板20中之一者或兩者上，且可接觸彼此或其他導電組件以在EMS陣列36與背板組件94a及/或94b之間形成電連接。舉例而言，圖7B包括背板92上之一或多個導電介層孔96，該等介層孔可與自EMS陣列36內之可移動層14向上延伸之電接點98對準。在一些實施中，背板92亦可包括將背板組件94a及/或94b與EMS陣列36之其他組件電絕緣之一或多個絕緣層。在背板92由透氣材料形成的一些實施中，背板92之內部表面可塗佈有蒸氣障壁(未展示)。
背板組件94a及94b可包括用於吸收可進入EMS封裝91的任何濕氣之一或多個乾燥劑。在一些實施中，乾燥劑(或其他濕氣吸收材料，諸如除氣劑)可(例如)作為使用黏著劑而安裝至背板92(或形成於其中 的凹座中)之薄片與任何其他背板組件分開地提供。替代地，可將乾燥劑整合至背板92中。在一些其他實施中，(例如)藉由噴塗、網版印刷或任何其他合適方法可將乾燥劑直接或間接塗覆至其他背板組件上方。
在一些實施中，EMS陣列36及/或背板92可包括機械支座97以維持背板組件與顯示元件之間的距離，且藉此防止彼等組件之間的機械干涉。在圖7A及圖7B中所說明之實施中，機械支座97形成為自背板92突出的與EMS陣列36之支撐柱18對準的柱。替代地或另外，可沿EMS封裝91之邊緣提供諸如軌道或柱之機械支座。
儘管圖7A及圖7B中並未說明，但可提供部分或完全圍繞EMS陣列36之密封件。該密封件可連同背板92及基板20一起形成封閉EMS陣列36之保護腔。密封件可為半氣密密封件，諸如習知的基於環氧樹脂之黏著劑。在一些其他實施中，密封件可為氣密密封件，諸如薄膜金屬焊接件或玻璃料。在一些其他實施中，密封件可包括聚異丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液態旋塗式玻璃、焊料、聚合物、塑膠或其他材料。在一些實施中，強化型密封劑可用於形成機械支座。
在替代實施中，密封環可包括背板92或基板20中之一者或兩者之延伸部。舉例而言，密封環可包括背板92之機械延伸部(未展示)。在一些實施中，密封環可包括獨立部件，諸如O型環或其他環形部件。
在一些實施中，獨立地形成EMS陣列36及背板92，之後將其附接或耦接在一起。舉例而言，可如上文所論述將基板20之邊緣附接及密封至背板92之邊緣。替代地，可形成EMS陣列36及背板92且將其接合在一起作為EMS封裝91。在一些其他實施中，可以任何其他合適方式來製造EMS封裝91，諸如藉由在EMS陣列36上方藉由沈積而形成背板92之組件。
多原色顯示裝置之各種實施可包括EMS陣列36。陣列中之EMS元件可包括一或多個IMOD。在一些實施中，IMOD可包括類比IMOD(AIMOD)。AIMOD可經組態以選擇性地反射多個原色且每色彩提供1個位元。
圖8展示AIMOD之實施的橫截面。AIMOD 900包括基板912及安置在基板912上方之光學堆疊904。AIMOD包括第一電極910及第二電極902(如所說明，第一電極910為下部電極且第二電極902為上部電極)。AIMOD 900亦包括安置於第一電極910與第二電極902之間的可移動反射層906。在一些實施中，光學堆疊904包括吸收層及/或複數個其他層。在一些實施中且在圖8中所說明之實例中，光學堆疊904包括經組態為吸收層之第一電極910。在此組態中，吸收層(第一電極910)可為包括MoCr之大約6nm之材料層。在一些實施中，吸收層(亦即，第一電極910)可為具有介於大約2nm至50nm之範圍的厚度的包括MoCr之材料層。
當將電壓施加於第一電極910與第二電極902之間時，可朝向第一電極910或第二電極902致動反射層906。以此方式，反射層906可經驅動穿過兩個電極902與910之間的一系列位置，包括在鬆弛(未經致動)狀態以上及以下。舉例而言，圖8說明反射層906可移動至第一電極910與第二電極902之間的各種位置930、932、934及936。
圖8中之AIMOD 900具有兩個結構性空腔：反射層906與光學堆疊904之間的第一空腔914及反射層906與第二電極902之間的第二空腔916。在各種實施中，第一空腔914及/或第二空腔可包括空氣。由反射層906與吸收層(第一電極910)之間的距離判定由AIMOD 900所反射之光的色彩及/或強度。
取決於AIMOD之組態，AIMOD 900可經組態以選擇性地反射某些波長之光。第一電極910(其在此實施中充當吸收層)與反射層906之 間的距離改變AIMOD 900之反射性質。當反射層906與吸收層(第一電極910)之間的距離使得吸收層(第一電極910)位於由入射光與自反射層906反射之光之間的干涉而產生的駐波之最低光強度處時，自AIMOD 900最大限度地反射任何特定波長。舉例而言，如所說明，AIMOD 900經設計為被從AIMOD之基板912側(穿過基板912)檢視，亦即，光穿過基板912進入AIMOD 900。取決於反射層906之位置，不同波長之光經由基板912反射回來，此舉表現出不同色彩。此等不同色彩亦被稱作原生色彩或原色。由AIMOD 900所產生之原色的數目可大於4。舉例而言，由AIMOD 900所產生之原色的數目可為5、6、8、10、16、18、33等。
可移動層906定位在一位置處以使得其反射某一或某些波長可被稱作AIMOD 900之顯示狀態。舉例而言，當反射層906在位置930中時，相比其他波長以較大的比例反射紅色波長之光且相比紅色以較大的比例地吸收其他波長之光。因此，AIMOD 900呈現紅色且被稱為處於紅色顯示狀態或簡稱為紅色狀態。類似地，當反射層906移動至位置932時，其中相比其他波長較大比例地反射綠色波長之光且相比綠色波長較大比例地吸收其他波長之光，AIMOD 900處於綠色顯示狀態(或綠色狀態)。當反射層906移動至位置934時，AIMOD 900處於藍色顯示狀態(或藍色狀態)，且相比其他波長較大比例地反射藍色波長之光且相比藍色波長較大比例地吸收其他波長之光。當反射層906移動至位置936時，AIMOD 900處於白色顯示狀態(或白色狀態)，且實質上反射可見光譜中之寬範圍波長之光，使得AIMOD 900呈現「灰色」或在一些狀況下「銀色」且當使用裸金屬反射器時，具有低全反射(或光度)。在一些狀況下，可藉由添加安置於金屬反射器上之介電層達成增加之全反射(或光度)，但反射之色彩可取決於936的精確位置而帶有藍色、綠色或黃色。在一些實施中，在經組態以產生白色狀態 之位置936中，反射層906與第一電極910之間的距離在約0nm與20nm之間。在其他實施中，AIMOD 900可基於反射層906之位置以及亦基於用於建構AIMOD 900(特定而言，光學堆疊904中之各種層)的材料，呈不同狀態且選擇性地反射其他波長之光。
在各種實施中，當大致等量地反射可見光譜範圍中之不同波長時，AIMOD 900顯示白色(亦被稱作「白色狀態」)。在不拘泥於任何理論之情況下，當紅色、綠色及藍色波長之駐波之零位出現在包括於光學堆疊904中之吸收器處時，出現白色狀態。然而，在AIMOD 900之一些實施中，紅色、綠色及藍色波長之駐波之零位可不在包括於光學堆疊904中之吸收器處在空間上重合。舉例而言，在一些實施中，綠色波長之零位可出現在包括於光學堆疊904中之吸收器處，但紅色及藍色波長之零位可出現在包括於光學堆疊904中之吸收器以上或以下，從而導致相較於綠色波長之電場強度，紅色及藍色波長之電場強度在包括於光學堆疊904中之吸收器處較大。在此等實施中，相較於綠色波長，可由包括於光學堆疊904中之吸收器較大量地吸收紅色及藍色波長，從而導致帶綠色之原生白色狀態而非行業標準白色，諸如CIE標準光源D65白色。在此類系統中，可藉由使用空間及/或時間遞色方法結合帶綠色之原生白色狀態與互補色彩(例如，洋紅色)來獲得中性白色。然而，由於與帶綠色之原生白色狀態互補之色彩較暗，因此所得白色狀態可具有降低之亮度。另外，由於帶綠色之原生白色狀態與產生中性白色之互補色彩(例如，洋紅色)之間的對比率可較高，因此當使用空間及/或時間遞色方法結合帶綠色之原生白色狀態與互補色彩時所產生之遞色雜訊可為可見的。
本文中所描述之系統及方法係針對組態顯示元件以產生中性白色，當結合該中性白色與互補原色或互補原生白色狀態時產生明亮的中性白色。此外，顯示元件經組態使得原生白色狀態與互補原色或互 補原生白色狀態之間的對比率小於臨限對比率，使得當使用空間及/或時間遞色方法結合原生白色狀態與互補原色或互補原生白色狀態時所產生之遞色雜訊較不可見。
圖9A說明EMS顯示元件950之實施，該EMS顯示元件經組態以產生明亮的經著色之原生白色狀態及亦為明亮的且具有相對於該經著色之原生白色狀態的低對比率之互補原色，該互補原色當與經著色之原生白色狀態結合時導致中性白色。基於EMS之顯示元件950包括安置於基板952上之光學堆疊954及藉由間隙958而與光學堆疊954間隔開之可移動反射器956。基板952可包括玻璃或其他透射材料。光學堆疊954可包括部分吸收器(例如，具有氧化鋁鈍化之MoCr層)。可移動反射器956可包括金屬反射器(例如，鋁)。間隙958可包括空氣及/或可變形介電質。當可移動反射器956響應於由驅動器(例如，陣列驅動器22、驅動器電路24及/或26等)施加之電壓而被驅動至不可用狀態時，顯示元件950經組態以產生帶黃色之原生白色狀態。在一些實施中，在不可用狀態下間隙958之高度可為約10nm。在不對一般性造成任何損害之情況下，可藉由在約3000K與約5400K之間的色溫來表徵黃色原生白色狀態。為了產生接近於D65白點之白色狀態，帶黃色之原生白色狀態可與可由改變間隙958之高度而產生之青色原色在空間及/或時間上遞色。舉例而言，具有相同顯示元件或另一顯示元件之可移動反射器956可由驅動器(例如，陣列驅動器22、驅動器電路24及/或26等)驅動至顯示元件顯示青色原色之狀態。顯示元件可經組態以藉由適當地選擇驅動電壓以將可移動反射器956置於理想位置從而達成間隙958之所要高度而顯示青色原色。藉由使用空間及/或時間遞色結合青色原色與帶黃色之原生白色狀態來產生中性白色。此外，由於帶黃色之原生白色狀態與青色原色之對比率小於臨限對比率，因此所產生之白色狀態具有較低可見遞色雜訊。
經由模擬來判定顯示元件950之實施的藉由遞色帶黃色之白色狀態與青色原色所達成之白色狀態之一個實例。圖9B-1展示顯示元件950之實施的由曲線960表示之帶黃色之原生白色狀態及由曲線962表示之青色原色之模擬反射光譜。如自光譜960所觀測到，帶黃色之原生白色狀態具有在約550nm與600nm之間的強度峰值。如自光譜962所觀測到，青色原色具有約480nm之強度峰值。進一步觀測到，帶黃色之原生白色狀態具有指示帶黃色之原生白色狀態為明亮的寬反射光譜，而相較於帶黃色之原生白色狀態的反射光譜，青色原色具有較窄反射光譜。
圖9B-2為展示藉由在(u'，v')色彩空間中在空間及/或時間上遞色帶黃色之原生白色狀態972與青色原色976而達成之經模擬的遞色白點978的色度圖。圖9B-2亦展示由曲線970表示之sRGB色域及由點974表示之D65白點。如根據圖9B-2可注意到，在(u'，v')色彩空間中經遞色之白點978與D65白點974之間的距離小於0.01，從而指示經遞色之白點978實質上接近於D65白點974。
下文中之表1提供一些效能量度，其包括：當被在d8組態下之D65源照明(在擴散照明之情況下在相對於顯示器之法線8度角處觀測)及在室內組態下之D65源照明(在50%擴散照明及在相對於法線-20度角處的50%導向照明之情況下在相對於法線8度角處觀測)時，藉由在空間及/或時間上遞色帶黃色之原生白色狀態與青色原色所獲得之中性白色之亮度(Y)；中性白色與D65白點之間的距離(dR)；中性白色與黑色之間的對比率(CR)以及藉由模擬顯示元件之實施所獲得之色域。在計算中亦假定具備約20度之FWHM之混濁度78擴散器。
表1：具有帶黃色之原生白色狀態之顯示元件之實施的經模擬效能量度
如根據表1所注意到，在顯示元件950之實施中，當顯示元件950由在d8組態或室內組態下之D65源照明時，藉由在空間及/或時間上遞色帶黃色之原生白色狀態與青色原色所獲得之經遞色之白點實質上接近於D65白點。
在各種實施中，顯示元件可經組態以產生帶青色之原生白色狀態，其可藉由空間及/或時間遞色而與黃色原色摻合以產生實質上接近於D65白點之中性白色。在不對一般性造成任何損害之情況下，可藉由在約8500K與約20000K之間的色溫來表徵帶青色之原生白色狀態。圖9C-1展示顯示元件之一實施的由曲線980表示之帶青色之原生白色狀態及由曲線982表示之黃色原色之經模擬反射光譜。如自光譜980所觀測到，帶青色之原生白色狀態具有在約450nm與500nm之間的強度峰值。如自光譜982所觀測到，黃色原色具有在約580nm與約590nm之間的強度峰值。進一步觀測到，帶青色之原生白色狀態具有指示帶青色之原生白色狀態為明亮的寬反射光譜，而相較於帶青色之原生白色狀態之反射光譜，黃色原色具有較窄反射光譜。圖9C-1與圖9B-1之比較展示由光譜982表示之黃色原色之峰值強度小於由光譜980表示之青色原色之峰值強度。因此，相較於藉由在空間及/或時間上遞色帶黃色之原生白色狀態與青色原色所產生之中性白色，藉由在空間及/或時間上遞色帶青色之原生白色狀態與黃色原色所產生之中性白色可較暗。
圖9C-2為展示藉由在(u'，v')色彩空間中在空間及/或時間上遞色帶青色之原生白色狀態990與黃色原色992而達成之經模擬的遞色白點998的色度圖。如自圖9C-2所觀測到，中性白色998與D65白點974之間的距離小於(u'，v')色彩空間中0.01之臨限距離，從而指示中性白色 998實質上接近於D65白點。
以此方式，可藉由使用空間及/或時間遞色結合明亮的經著色之原生白色狀態(例如，帶青色或帶黃色之白色狀態)與明亮的互補原色(例如，青色或黃色)(當其在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向經量測時具有至少為經著色之原生白色狀態之亮度位準之30%的亮度位準)而達成中性白色。原生白色狀態之色調經選擇使得經著色之原生白色狀態與互補原色之間的對比率小於臨限對比率，使得遞色雜訊較不可見，由此使得顯示裝置在視覺上為合意的。
在各種實施中，互補原色之亮度位準可至少在經著色之原生白色狀態之亮度位準之30%與35%之間；在經著色之原生白色狀態之亮度位準之35%與40%之間或在經著色之原生白色狀態之亮度位準之45%與50%之間，所有均在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向經量測。
在一些實施中，歸因於互補原色之窄反射光譜，當使用空間及/或時間遞色而使原生白色狀態與互補原色結合時，中性白色之亮度可低於原生白色。若具有寬反射光譜之經著色之原生白色狀態與具有互補色調色彩以及寬反射光譜之原生狀態結合，則可有利地提高中性白色之亮度。下文所描述之顯示裝置之實施係針對藉由使用空間及/或時間遞色結合兩者均具有寬反射光譜之兩個互補經著色之原生白色狀態來有利地提高顯示器白色狀態之亮度。
經組態以藉由使用空間及/或時間遞色結合具有寬反射光譜之經著色之原生白色狀態與具有互補色調色彩之另一原生狀態來產生中性白色之顯示裝置之各種實施至少包括經調適以產生經著色之原生白色狀態之第一顯示元件及經調適以產生具備互補色調之原生白色狀態之第二顯示元件。
圖10A-1說明經調適以產生帶青色之白色狀態之第一顯示元件 1005a之實施，且圖10A-2說明經調適以產生帶黃色之白色狀態之第二顯示元件1005b之實施。第一顯示元件1005a包括基板952、安置在基板上方之光學堆疊954及藉由間隙958與光學堆疊間隔開之可移動反射器956a。第二顯示元件1005b包括基板952、安置在基板上方之光學堆疊954及藉由氣隙958與光學堆疊間隔開之可移動反射器956b。第一顯示元件1005a之可移動反射器956a及第二顯示元件1005b之可移動反射器956a各包括塗層1007。藉由變化塗層1007之厚度，顯示元件1005a及1005b可經組態以在可移動反射器956a及956b處於「不可用狀態」時或在可移動反射器956a及956b更接近於光學堆疊954時顯示不同的經著色之白色狀態。對於第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b之實施，較薄塗層1007產生帶青色之原生白色狀態且較厚塗層1007產生帶黃色之原生白色狀態。在各種實施中，塗層1007可包括氧化鈦(TiOx)且具有在約10nm與約50nm之間的厚度。可改變可移動反射器956a及956b及/或光學堆疊954之塗層以及其他層之組成及厚度以達成不同的原生白色狀態。
圖10B說明處於不可用狀態之第一顯示元件1005a之反射光譜1010；處於不可用狀態之第二顯示元件1005b之反射光譜1012以及藉由在空間及/或時間上遞色兩個經著色之白色狀態所產生之組合反射光譜1015。如上文所論述，第一顯示元件1005a在處於不可用狀態時具有帶青色之原生白色狀態。因此，當可移動反射器956a藉由在約10nm至約20nm之間的距離與光學堆疊954間隔開時(例如，當間隙958之高度為約15nm時)處於不可用狀態之第一顯示元件1005a之反射光譜1010具有在約450nm處之強度峰值。根據圖10B亦應注意，第一顯示元件1005a在處於不可用狀態時具有寬反射光譜。舉例而言，對於反射光譜1010，在70%最大強度下之全寬(FW70M)在約90nm至100nm之間，從而指示帶青色之原生白色狀態為明亮的。
如上文所論述，第二顯示元件1005b在處於不可用狀態時具有帶黃色之原生白色狀態。因此，當可移動反射器956b藉由在約10nm至約20nm之間的距離與光學堆疊954間隔開時(例如，當間隙958之高度為約15nm時)處於不可用狀態之第二顯示元件1005b之反射光譜1012具有在約560nm至約575nm之間的強度峰值。根據圖10B亦應注意，第二顯示元件1005b在處於不可用狀態時亦具有寬反射光譜。舉例而言，對於反射光譜1012，在55%最大強度下之全寬(FW55M)在約190nm至200nm之間，從而指示帶黃色之原生白色狀態亦為明亮的。
藉由在空間及/或時間上遞色由第一顯示元件1005a產生之帶青色之原生白色狀態與由第二顯示元件1005b產生之帶黃色之原生白色狀態所產生之組合光譜係藉由光譜1015展示。根據光譜1015應注意，組合光譜在約440nm至約600nm之間的波長範圍內具有近似均一的強度，從而指示藉由在空間及/或時間上遞色由第一顯示元件1005a產生之帶青色之原生白色狀態與由第二顯示元件1005b產生之帶黃色之原生白色狀態所產生之輸出為中性白色。
圖10C說明展示藉由使用空間及/或時間遞色結合帶青色之白色狀態1022與帶黃色之原生白色狀態1020所獲得之中性白色1024的色度圖。圖10C中亦展示D65白點974、sRGB色域970、產生帶青色之白色狀態之第一顯示元件之色域1028、產生帶黃色之白色狀態之第二顯示元件之色域1026以及藉由在空間及/或時間上遞色由第一及第二顯示元件產生之色彩所獲得之色域1030，所有均在室內照明/檢視條件之情況下。應注意，sRGB色域970之較大部分包括於與第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b相關聯之色域1026、1028及1030中。舉例而言，在第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b之各種實施中，與顯示元件相關聯之色域可大於或等於擴散照明(d8)之sRGB色域970之約60%且大於或等於室內照明之sRGB色域970之約90%。因此，可藉 由實施第一與第二顯示元件以足夠準確度顯示與sRGB輸入色域相關聯之輸入影像之大多數色彩。
圖10D說明包括顯示元件陣列之顯示裝置1050之一部分。顯示元件陣列可包括經組態以產生帶青色之原生白色狀態之第一顯示元件1005a之實施及經組態以產生帶黃色之原生白色狀態之第二顯示元件1005b之實施。在一些實施中，第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b可以棋盤格方式配置，如圖10D中所展示。在一些實施中，第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b可以不同圖案(例如，隨機圖案)配置。第一顯示元件1005a及第二顯示元件1005b各可表示顯示裝置1050之個別像素。替代地，第一顯示元件1005a可表示顯示裝置1050之像素之第一子像素且第二顯示元件可表示顯示裝置1050之像素之第二子像素。顯示裝置可經調適以藉由將第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b驅動至不可用狀態使得顯示元件陣列中之第一顯示元件1005a中之每一者產生帶青色之原生白色狀態且顯示元件陣列中之第二顯示元件1005b中之每一者產生帶黃色之原生白色狀態而產生中性白色。若第一顯示元件1005a及第二顯示元件1005b之大小足夠小，則普通人之大腦將歸因於空間混合而將顯示裝置1050感知為中性白色。
儘管第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b之原生白色狀態在處於不可用狀態時表現為具有不同色調，但其他裝置原色之色階(例如，色澤、灰度、色相、色度、飽和度、亮度、明度、光度、相關色溫、主波長或色彩空間中之色彩座標)並不大大受到塗層1007之存在及/或厚度影響，此係由於原色主要由吸收器(例如，MoCr)與金屬反射器(例如，Al或AlCu)之間的光學距離判定。舉例而言，具有相同色階之裝置原色可由第一與第二顯示元件產生。然而，產生不同裝置原色之氣隙958之高度對於第一顯示元件1005a及第二顯示元件1005b可 不同。下文中之表2展示不同氣隙高度，在該等高度下第一顯示元件1005a及第二顯示元件1005b之實施產生不同裝置原色，八個不同裝置原色包括黑色(K)、藍色(B)、青色(C)、綠色(G)、黃色(Y)、橙色(O)、紅色(R)及洋紅色(M)。
在各種實施中，顯示裝置可包括具有經組態以產生具備第一色調之原生白色狀態之第一部分及經組態以產生具備與第一色調互補之第二色調之原生白色狀態之第二部分的顯示元件陣列。在各種實施中，第一及第二部分可包括於單個元件而非兩個獨立元件中。
圖11A說明包括安置在基板952上方之光學堆疊954之顯示元件1100之實施。顯示元件1100包括第一部分1105a，其包括安置在光學堆疊954上方且藉由氣隙958與光學堆疊954間隔開之第一可移動反射器956a。顯示元件1100進一步包括第二部分1105b，其包括亦安置在光學堆疊954上方且藉由相同氣隙958與光學堆疊954間隔開之第二可移動反射器956b。在各種實施中，除塗層1007a及1007b之厚度外，第一可移動反射器956a及第二可移動反射器層956b實質上可彼此相同。 在各種實施中，塗層1007a/1007b亦可被稱作互補層。舉例而言，在所說明之實施中，包括於第一可移動反射器956a中之塗層1007a之厚度為約20nm，而包括於第二可移動反射器956b中之塗層1007b之厚度為約46nm。如上文所論述，具備較薄塗層1007a/1007b之顯示元件產 生帶青色之白色狀態且具備較厚塗層1007a/1007b之顯示元件產生帶黃色之白色狀態。因此，顯示元件之第一部分1105a產生帶青色之白色狀態且第二部分1105b產生帶黃色之白色狀態。當第一反射器956a及第二反射器956b兩者均處於不可用狀態時(例如，當間隙958之高度在約10nm至20nm之間時)，普通人大腦將歸因於空間混合而感知顯示元件1100顯示中性白色，如上文所論述。
圖11B說明處於不可用狀態之顯示元件1100之第一部分1105a之反射光譜1112；處於不可用狀態之第二部分1105b之反射光譜1112以及藉由在空間及/或時間上遞色兩個經著色之白色狀態所產生之組合反射光譜1114。如上文所論述，第一部分1105a在處於不可用狀態時具有帶青色之原生白色狀態。因此，當可移動反射器956a藉由在約10nm至約20nm之間的距離而與光學堆疊954間隔開時處於不可用狀態之第一部分1105a之反射光譜1112具有在約460nm處之強度峰值。根據圖11B亦應注意，第一部分1105a在處於不可用狀態時具有寬反射光譜。舉例而言，對於反射光譜1112，在65%最大強度下之全寬(FW65M)在約100nm至120nm之間，從而指示帶青色之原生白色狀態為明亮的。
如上文所論述，顯示元件1100之第二部分1105b在處於不可用狀態時具有帶黃色之原生白色狀態。因此，當可移動反射器956b藉由在約10nm至約20nm之間的距離而與光學堆疊954間隔開時處於不可用狀態之第二部分1105b之反射光譜1110具有在約580nm至約610nm之間的強度峰值。根據圖11B亦應注意，第二部分1105b在處於不可用狀態時亦具有寬反射光譜。舉例而言，對於反射光譜1110，在65%最大強度下之全寬(FW65M)在約190nm至200nm之間，從而指示帶黃色之原生白色狀態亦為明亮的。
藉由在空間及/或時間上遞色由第一部分1105a產生之帶青色之原 生白色狀態與由第二部分1105b產生之帶黃色之原生白色狀態所產生之組合光譜係藉由光譜1114展示。根據光譜1114應注意，組合光譜在約440nm至約600nm之間的波長範圍內具有近似均一的強度，從而指示藉由在空間及/或時間上遞色由第一部分1105a產生之帶青色之原生白色狀態與由顯示元件1100之第二部分1105b產生之帶黃色之原生白色狀態所產生之輸出為中性白色。
根據圖11B中所展示之反射光譜應注意，包括經組態以產生具備第一色調之原生白色狀態的第一部分及經組態以產生具備互補色調之原生白色狀態的第二部分之顯示元件之實施可達成實質上接近於D65白點之中性白色，如根據圖11C所觀測到。舉例而言，藉由實施包括經組態以產生具備第一色調之原生白色狀態之第一部分及經組態以產生具備互補色調之原生白色狀態之第二部分的顯示元件所產生之白色狀態與D65白點之間的在標準色彩空間中之距離可小於約0.01。另外，可提高所達成之白色狀態之亮度位準。舉例而言，在各種實施中，可藉由最佳化第一部分1105a及第二部分1105b之光學堆疊而使所達成之白色狀態之亮度位準最大化。在各種實施中，在d8照明條件下，所達成之白色狀態之亮度位準可在約25%至30%之間。在各種實施中，在室內照明條件下，所達成之白色狀態之亮度位準可在約85%至100%之間。
圖11C說明展示藉由使用空間及/或時間遞色結合由顯示元件1100之第一實施之第一部分1105a產生的帶青色之白色狀態1122與由顯示元件1100之第一實施之第二部分1105b產生的帶黃色之原生白色狀態1120所獲得之中性白色1124的色度圖。圖11C中亦展示D65白點974、sRGB色域1126及單色軌跡970。顯示元件1100之第一實施之第一部分1105a中的塗層1007a之厚度為20nm，且顯示元件1100之第一實施之第二部分1105b中的塗層1007a之厚度為46nm。
包括經組態以產生具備第一色調之原生白色狀態之第一部分及經組態以產生具備互補色調之原生白色狀態之第二部分的顯示元件之另一優點為可藉由單個驅動信號同時驅動兩個部分1105a及1105b。
第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b或顯示元件1100之第一部分1105a與第二部分1105b中的塗層1007a/1007b之厚度的差異可導致對於第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b或顯示元件1100之第一部分1105a與第二部分1105b而言反射器層956a及956b之電容不同。然而，電容之此改變未必導致驅動條件之改變。實際上，對於第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b或顯示元件1100之第一部分1105a與第二部分1105b，氣隙相對於施加電壓之變化可相同。因此，可使用本文中所描述之驅動系統及方法來驅動第一顯示元件1005a與第二顯示元件1005b或顯示元件1100之第一部分1105a與第二部分1105b。
圖11D-1及圖11D-2分別說明顯示元件1100d1及1100d2之不同實施，每一實施包括經組態以產生經著色之原生白色狀態之第一部分1105a及經組態以產生具備互補色調之原生白色狀態之第二部分1105b，使得顯示元件1100d1及1100d2之實施能夠達成在感知上類似於D65白點之中性白色。顯示元件1100d1及1100d2包括單個可移動反射器956。相較於反射器956之周邊區域，顯示元件1100d1及1100d2之塗層1007之厚度在反射器956之中心區域中為不同的。舉例而言，在所說明之實施中，在反射器956之中心區域中之塗層1007之厚度大於在反射器956之周邊區域中之塗層1007之厚度。在此等實施中，反射器層956之中心區域經調適以產生帶黃色之原生白色狀態，而反射器層956之周邊區域經調適以產生帶青色之白色狀態。在其他實施中，在反射器956之中心區域中塗層1007之厚度可小於在反射器956之周邊區域中塗層1007之厚度。在此等實施中，反射器層956之中心區域經調適以產生帶青色之白色狀態，而反射器層956之周邊區域經調適以 產生帶黃色之原生白色狀態。
圖11D-1及圖11D-2中所說明之實施1100d1及1100d2之優點為單個顯示元件(或像素)能夠產生中性白色而不需要與其他像素空間或時間混合。然而，可藉由跨越顯示元件之表面的塗層1007之不同厚度來影響由實施1100d1及1100d2產生之其他原色。舉例而言，可藉由顯示元件之具有塗層1007之第一厚度之部分與顯示元件之具有塗層1007之第二厚度之另一部分之間的色彩混合來減小顯示元件之色域及對比率。
圖12A為說明達成顯示元件(例如，IMOD、AIMOD 900、顯示元件950、1005a、1005b、1100、1100d1及1100d2)之中性白色之方法1200之實例的流程圖。方法1200包含提供具有經著色之原生白色狀態(其具有明亮的互補原色狀態)之顯示元件，如區塊1205中所展示。顯示元件可經調適以具有帶黃色之原生白色狀態或帶青色之原生白色狀態，如上文所論述。方法1200進一步包含藉由空間及/或時間遞色結合經著色之白色狀態(例如，帶黃色之原生白色狀態或帶青色之原生白色狀態)與互補原色以達成中性白色，如區塊1210中所展示。中性白色可為D65白點。在標準色彩空間(例如，CIE 1976(L,u*,v*)色彩空間)中，中性白色距D65白點的距離可在臨限距離內。舉例而言，在標準色彩空間中，中性白色距D65白點之距離可小於0.01。
對於具備帶黃色之原生白色狀態之顯示元件，互補原色可為青色；而對於具備帶青色之原生白色狀態之顯示元件，互補原色可為黃色。在方法1200中，顯示元件可經調適以產生具有大於臨限亮度位準之亮度的明亮的經著色之原生白色狀態。互補原色亦具有至少為經著色之原生白色狀態之亮度之30%的亮度，使得達成之白色狀態具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著鏡面方向量測之至少為30%之光度(Y)。此外，經著色之原生白色狀態及互補原色具有小於臨限對比率之對比率，使得遞色雜訊較不可見。
圖12B為說明達成包括至少第一及第二顯示元件(例如，IMOD、AIMOD 900、顯示元件950、1005a、1005b、1100、1100d1及1100d2)之顯示裝置之中性白色的方法1250之實例的流程圖。方法1250包含提供具有第一經著色之原生白色狀態之第一顯示元件，如區塊1255中所展示。方法1250進一步包含提供具有第二經著色之原生白色狀態之第二顯示元件，如區塊1260中所展示。第一原生白色狀態及第二原生白色狀態之色調可彼此互補。舉例而言，第一原生白色狀態可為帶黃色之原生白色狀態且第二原生白色狀態可為帶青色之原生白色狀態，如上文所論述。方法1250進一步包含藉由空間及/或時間遞色結合第一及第二原生白色狀態(例如，帶黃色之原生白色狀態及帶青色之原生白色狀態)以達成中性白色，如區塊1265中所展示。如上文所論述，中性白色可為D65白點。在標準色彩空間(例如，CIE 1976(L,u*,v*)色彩空間)中，中性白色距D65白點之距離可在臨限距離內。舉例而言，在標準色彩空間中，中性白色距D65白點之距離可在由給定之小於0.01的色度距離內。在一些實施中，單個顯示元件可經組態以具有產生第一經著色之原生白色狀態之第一部分及產生第二經著色之原生白色狀態之第二部分。
在顯示元件(例如，EMS顯示元件、IMOD、AIMOD 900、顯示元件950、1005a、1005b、1100、1100d1及1100d2)之各種實施中，可移動反射器(例如，可移動反射器層14、可移動反射器906、可移動反射器956、可移動反射器956a/956b)可經組態以為曲面的，使得顯示裝置之中心區域經組態以提供經著色之白色狀態且顯示裝置之周邊區域經組態以提供互補或近似互補的經著色之白色狀態。歸因於空間色彩混合，顯示元件之原生白色狀態為由顯示裝置之中心區域及周邊區域所反射之色彩之結合。此類色彩混合能夠產生中性或接近於中性的白色狀態色彩。
圖13A說明顯示元件1300之實施，其中反射器956經組態以具有曲率。顯示元件1300之實施包括光學堆疊954及藉由間隙958與光學堆疊954間隔開之可移動反射器956。光學堆疊可包括複數個層1307a、1307b、1307c、1307d及1307e。可移動反射器956可包括複數個層1305a、1305b以及1305c。在一些實施中，層1305a可為40nm厚的鋁(Al)層，層1305b可為72nm厚的SiON層，層1305c可為27nm厚的TiO2層。在一些實施中，層1307a可為9nm厚的Al2O3層，層1307b可為7.5nm厚的釩(Vanadium)層，層1307c可為27nm厚的SiO2層，以及層1307d可為22nm厚的Si3N4層。在各種實施中，間隙958可包括空氣。在所說明之實施1300中之光學堆疊954可安置在基板(例如，基板952、基板20)上方。
圖13A中所說明的實施為沿著正交於可移動反射器956之表面(其沿著x-y平面延伸)之軸線(例如，z軸)之橫截面圖。圖13B展示在x-y平面中具有曲率之曲面的可移動反射器956之俯視透視圖。可移動反射器956之曲率沿著可移動反射器956之表面變化。在所說明實施中，可移動反射器956為凹面的，其中反射器956之中心區域自周邊區域向內彎曲。在其他實施中，可移動反射器956可經組態以具有曲率使得其為凸面的。在各種實施中，可移動反射器956之表面可為非球面的或具有其他曲率。在圖13B中，可移動反射器956沿著x方向為約70μm長且沿著y方向為約70μm長。對於圖13B中所說明之實施，中心區域中之最大曲率為約80nm。在其他實施中，可移動反射器層956之尺寸以及曲率可具有不同值。舉例而言，在各種實施中，中心區域中之最大曲率可大於或等於0nm且小於或等於100nm；大於或等於0nm且小於或等於90nm；大於或等於5nm且小於或等於80nm；大於或等於10nm且小於或等於70nm；大於或等於15nm且小於或等於65nm；大於或等於20nm且小於或等於60nm；大於或等於30nm且小於或等於50 nm；大於或等於35nm且小於或等於450nm；大於或等於30nm且小於或等於40nm；或在其間的值。
在各種實施中，曲面的可移動反射器956可經由繫鏈或鉸鏈而連接至安置在光學堆疊954上方之複數個支撐柱(例如，柱18)。柱可接近於上面安置有光學堆疊954之基板(例如，基板952或基板20)之轉角而經安置。繫鏈或鉸鏈可環繞可移動反射器956對稱地安置。在一些實施中，繫鏈可與可移動反射器956相切且可有利地減少顯示裝置中之殘餘應力。包括直式、曲面或摺疊的繫鏈之其他組態亦為可能的。可移動反射器956朝向光學堆疊954之偏轉可隨繫鏈之順應性的提高而增大。特定而言，繫鏈之順應性可隨著其寬度之倒數線性地改變，且可與其長度之立方成正比改變。因此，繫鏈可較長且較薄以便增大可移動反射器956之偏轉。此外，繫鏈可由相同材料製成且具有實質上相同的順應性，此可導致可移動反射器956之實質上均一的偏轉。舉例而言，繫鏈可包括諸如鋁(Al)及鈦(Ti)、矽(Si)、氧化物、氮化物以及氮氧化物之材料。
圖14A展示包括複數個繫鏈1410之顯示裝置之可移動反射器956之實施之透視俯視圖。在各種實施中，繫鏈1410中之一些可具有突起1420。圖14B展示圖14A中所描繪的可移動反射器956之透視仰視圖。突起1420亦可被稱作「凹陷」。在如圖14A及14B中之實例中所說明之一些實施中，突起1420可安置於繫鏈1410上。突起1420可連接至面向光學堆疊954之繫鏈1410之表面且自該表面延伸。由於繫鏈1410可環繞可移動反射器956對稱地安置，因此突起1420亦可環繞可移動反射器956對稱地安置。突起1420可圍繞可移動反射器956之中心旋轉對稱。突起1420可接近於繫鏈1410附接至可移動反射器956之處而經定位。在圖14A及14B中之實例中，環繞可移動反射器956之周邊安置的四個繫鏈1410中之每一者均包括突起1420。然而，應理解，較少突起 1420或較多突起1420可環繞可移動反射器956之周邊安置。
突起1420之效應為減小繫鏈1410(突起1420安置於其上)之有效長度。因此，突起1420可提高繫鏈1410(突起1420安置於其上)之剛度及顯示裝置之總體剛度。顯示裝置之剛度的提高可取決於突起1420相對於繫鏈1410之位置。突起1420之另一效應為提高對繫鏈1410或可移動反射器956的變形之抗性。在一些實施中，舉例而言，突起1420可改變繫鏈1410或可移動反射器956之順應性，以使得在減小突跳(snap-through)效應的同時可移動反射器956響應於靜電力而持續朝向光學堆疊954移動。
突起1420可連接至顯示裝置之非剛性表面或與該表面接觸。舉例而言，在一些實施中，突起1420可連接至可移動反射器956或繫鏈1410之非剛性表面。在此等實施中，當突起1420接觸顯示裝置之另一表面時，突起1420可使得非剛性表面撓曲。因此，當可移動反射器956持續移動時，繫鏈1410或可移動反射器956上之並不與突起1420接觸的一些區域可彎曲。
在一些實施中，突起1420可與可移動反射器956或繫鏈1410之非剛性表面接觸。突起1420可連接至或以其他方式定位於基板(例如，基板952或基板20)或光學堆疊954上，且無需連接至非剛性表面。在此等實施中，在致動期間，當突起1420接觸可移動反射器956或繫鏈1410之非剛性表面時，突起1420可使得非剛性表面撓曲。因此，當可移動反射器956持續移動時，繫鏈1410或可移動反射器956上之並不與突起1420接觸的一些區域可彎曲。
在一些實施中，當靜電力大於繫鏈1410及可移動反射器956之機械復原力時，可移動反射器956可朝向光學堆疊954塌陷。突起1420與EMS裝置之任何表面之接觸增大機械復原力，以使得需要較大程度地增大靜電力以克服復原力。取決於突起之大小及數目，機械復原力可 甚至更大。因此，突起1420可提高顯示裝置之總體剛度且減緩突跳效應，從而允許跨越間隙958之額外穩定區域。
在一些實施中，突起1420之厚度或高度h可大於約20nm。在各種實施中，突起1420可具有大於可移動反射器956/光學堆疊954之固有表面粗糙度或構形之高度。突起1420亦可具有大於出於抗靜摩擦目的而提供之凸塊之尺寸的高度。在一些實施中，突起1420之高度可在約20nm與約4000nm之間，諸如約100nm與約200nm之間。突起100之高度可取決於在可移動反射器956與光學954之間的間隙之所要穩定區域。在一些實施中，提供於環繞可移動反射器956之周邊而安置之不同繫鏈上的突起可具有不同高度。
可調整可移動反射器956之曲率以提供中性原生白色狀態，其在標準色彩空間中距D65白點之距離在臨限距離內且具有大於臨限亮度(或光度)位準之亮度(或光度)位準。提供在標準色彩空間中距D65白點的距離在臨限距離內之最明亮的中性白色之可移動反射器之曲率可取決於顯示元件1300之組態。舉例而言，在可移動反射器956藉由包括突起之繫鏈附接至柱之顯示裝置之實施中，提供在標準色彩空間中距D65白點之距離在臨限距離內的最明亮的中性白色之可移動反射器956之曲率可為約15nm。相比而言，在可移動反射器956藉由不具有突起之繫鏈附接至柱之顯示裝置之實施中，提供在標準色彩空間中距D65白點之距離在臨限距離內的最明亮的中性白色之可移動反射器956之曲率可為約50nm。此參看圖15及圖16說明於下文中。
圖15說明顯示裝置之不同組態的隨可移動反射器956之曲率而變的色差之變化。曲線1505-1說明對於可移動反射器956之不同曲率，在1976 CIELAB色彩空間中D65白點與由具有第一組態之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離。在顯示裝置之第一組態中，可移動反射器956藉由不具有突起之繫鏈附接至柱(亦被稱作不具有凹陷之顯示 裝置)。
參看圖15，曲線1505-2說明對於可移動反射器956之不同曲率，在1976 CIELAB色彩空間中D65白點與由具有第二組態之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離。在顯示裝置之第二組態中，可移動反射器956藉由包括突起之繫鏈附接至柱(亦被稱作具備凹陷之顯示裝置)。可使用以下方程式(A)計算在1976 CIELAB色彩空間中D65白點與由顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離(ΔLab)： 其中(L,a,b)為在1976 CIELAB色彩空間中，對於可移動反射器956之特定曲率，藉由呈第一或第二組態之顯示裝置之實施所顯示之原生白色狀態之座標；且(LD65,aD65,bD65)為在1976 CIELAB色彩空間中D65白點之座標。
仍參看圖15，曲線1510-1說明對於可移動反射器956之不同曲率，在CIE 1931 XYZ色彩空間中D65白點與由不具有凹陷之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離；且曲線1510-2說明對於可移動反射器956之不同曲率，在CIE 1931 XYZ色彩空間中D65白點與由具備凹陷之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離。可使用以下方程式(B)計算在CIE 1931 XYZ色彩空間中D65白點與由顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離(Δxy)： 其中(x,y)為在CIE 1931 XYZ色彩空間中，對於可移動反射器956之特定曲率，藉由呈第一或第二組態之顯示裝置之實施所顯示之原生白色狀態之座標；且(xD65,yD65)為在CIE 1931 XYZ色彩空間中D65白點之座標。
距離(ΔLab)及(Δxy)可提供所達成之原生白色狀態與D65白點之間的色差之度量。
由圖15觀測到，對於不具有凹陷之顯示裝置(第一組態)，對於在約40nm與約60nm之間的可移動反射器956之曲率，D65白點與原生白色狀態之間的距離(ΔLab)小於約13.0。亦觀測到，D65白點與由具有曲率約為50nm之可移動反射器956的不具有凹陷之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離(ΔLab)最低。此亦藉由根據曲線1510-1所進行之觀測所證實，曲線1510-1指示對於在約35nm與約60nm之間的可移動反射器956之曲率，D65白點與原生白色狀態之間的距離(Δxy)小於0.01。根據曲線1510-1之進一步觀測指示D65白點與由具有曲率約為50nm之可移動反射器956的不具有凹陷之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離(Δxy)最低。
根據圖15亦應注意，對於具有凹陷之顯示裝置(第二組態)，對於在約10nm與約30nm之間的可移動反射器956之曲率，D65白點與原生白色狀態之間的距離(ΔLab)小於約15.0。亦觀測到，D65白點與由具有曲率約為15nm之可移動反射器956的具有凹陷之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離(ΔLab)最低。此藉由根據曲線1510-2所進行之觀測所證實，曲線1510-2指示對於在約10nm與約30nm之間的可移動反射器956之曲率，D65白點與原生白色狀態之間的距離(Δxy)小於0.01。根據曲線1510-2之進一步觀測指示D65白點與由具有曲率約為15nm之可移動反射器956的不具有凹陷之顯示裝置產生之原生白色狀態之間的距離(Δxy)最低。
圖16說明顯示裝置之不同組態的隨可移動反射器之曲率而變的相對光度之變化。曲線1605-1說明對於可移動反射器956之不同曲率，由不具有凹陷之顯示裝置(呈第一組態)產生之原生白色狀態之相對光度。曲線1605-2說明對於可移動反射器956之不同曲率，由具備凹陷之顯示裝置(呈第二組態)產生之原生白色狀態之相對光度。觀測到相對光度隨著可移動反射器956之曲率的提高而降低。亦觀測到， 具備凹陷之顯示裝置相較於不具有凹陷之顯示裝置具有較高的相對光度值。曲線1505-1之最大值出現在約為40nm之曲率處且曲線1505-2之最大值出現在約為20nm之曲率處。因此，應注意，產生最明亮的原生白色狀態之曲率可不提供在標準色彩空間中原生白色狀態與D65白點之間的最低距離。然而，根據曲線1605-2應注意，在具備凹陷之顯示裝置的約為15nm之曲率(其達成最低色差)下原生白色狀態之相對光度與最大相對光度的差異小於0.02。類似地，根據曲線1605-1應注意，在不具有凹陷之顯示裝置的約為50nm之曲率(其達成最低色差)下原生白色狀態之相對光度與最大相對光度的差異亦小於0.02。因此，對應於所達成之原生白色狀態與D65白點之間的最低色差之曲率仍可為足夠明亮的。
圖17A及圖17B為說明包括複數個IMOD顯示元件(其包括(但不限於)類似於AIMOD 900、顯示元件950、1005a、1005b、1100、1100d1及1100d2之實施)之顯示裝置40之系統方塊圖。顯示裝置40可經組態以使用時間(及/或空間)調變方案以達成中性白色。顯示裝置40可為(例如)智慧型手機、蜂巢式或行動電話。然而，顯示裝置40之相同組件或其略微變化亦說明各種類型之顯示裝置，諸如，電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持型裝置以及攜帶型媒體裝置。
顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48及麥克風46。外殼41可由各種製造製程中之任一者形成，包括射出模製及真空成形。另外，外殼41可由包括(但不限於)以下者的各種材料中之任何者製成：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。殼體41可包括可與不同色彩或含有不同標識、圖像或符號之其他可移除部分互換之可移除部分(未展示)。
顯示器30可為如本文中所描述的各種顯示器中之任一者，包括雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可經組態以包括平板顯示器(諸 如，電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或非平板顯示器(諸如，CRT或其他管式裝置)。另外，顯示器30可包括如本文中所描述的基於IMOD之顯示器。
顯示裝置40之組件示意性地說明於圖17A中。顯示裝置40包括外殼41，且可包括至少部分地圍封於其中之額外組件。舉例而言，顯示裝置40包括網路介面27，該網路介面包括可耦接至收發器47之天線43。網路介面27可為可在顯示裝置40上顯示之影像資料的源。因此，網路介面27為影像源模組之一個實例，但處理器21及輸入裝置48亦可充當影像源模組。收發器47連接至處理器21，該處理器連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節信號(諸如，濾波或以其他方式操控信號)。調節硬體52可連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦可連接至輸入裝置48及驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦接至圖框緩衝器28及陣列驅動器22，該陣列驅動器又可耦接至顯示陣列30。顯示裝置40中之一或多個元件(包括未在圖17A中具體地描繪之元件)可經組態以充當記憶體裝置且經組態以與處理器21通信。在一些實施中，電源供應器50可將電力提供至特定顯示裝置40設計中之實質上所有組件。
網路介面27包括天線43及收發器47，以使得顯示裝置40可經由網路與一或多個裝置通信。網路介面27亦可具有一些處理能力以減輕(例如)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸且接收信號。在一些實施中，天線43根據IEEE 16.11標準(包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11a、b、g、n)及其進一步實施來傳輸及接收RF信號。在一些其他實施中，天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在蜂巢式電話之狀況下，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)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸上集群無線電(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)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用以在無線網路(諸如，利用3G、4G或5G技術之系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預先處理自天線43接收之信號，以使得該等信號可由處理器21接收及進一步操控。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號以使得該等信號可經由天線43自顯示裝置40傳輸。
在一些實施中，可由接收器替換收發器47。另外，在一些實施中，網路介面27可由影像源替換，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可控制顯示裝置40之總體操作。處理器21自網路介面27或影像源接收資料(諸如，經壓縮之影像資料)，且將資料處理成原始影像資料或處理成可易於處理成原始影像資料之格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常指識別影像內每一位置處之影像特性之資訊。舉例而言，此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。處理器21(或裝置40中之其他計算硬體)可與包括指令之電腦可讀媒體通信，該等指令在由處理器21執行時使得處理器21執行本文中所描述之方法(諸如，方法1200)的實施。
處理器21可包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示裝置40之操作。調節硬體52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45且用於接收來自麥克風46之信號的放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示裝置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可直接自處理器21抑或自圖框緩衝器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該原始影像資 料以用於高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有光柵狀格式之資料流，使得其具有適合於跨越顯示陣列30掃描之時間次序。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。儘管諸如LCD控制器之驅動器控制器29常常作為獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯，但可以許多方式來實施此等控制器。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入處理器21中、作為軟體嵌入處理器21中或與陣列驅動器22完全整合於硬體中。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化資訊，且可將視訊資料重新格式化為一組平行之波形，該組波形每秒許多次地施加至來自顯示器的x-y顯示元件矩陣之數百且有時數千個(或更多)引線。
在一些實施中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適合於本文中所描述之類型的顯示器中之任一者。舉例而言，驅動器控制器29可為習知顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(諸如，IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知驅動器或雙穩態顯示器驅動器(諸如，IMOD顯示元件驅動器)。此外，顯示陣列30可為習知顯示陣列或雙穩態顯示陣列(諸如，包括IMOD顯示元件陣列之顯示器)。驅動器控制器29及/或陣列驅動器22可為AIMOD控制器或驅動器。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施可適用於高度整合系統(例如，行動電話、攜帶型電子裝置、手錶或小面積顯示器)中。
在一些實施中，輸入裝置48可經組態以允許(例如)使用者控制顯示裝置40之操作。輸入裝置48可包括小鍵盤(諸如，QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖桿、觸敏螢幕、與顯示陣列30整合之觸敏螢幕或壓敏或熱敏膜。麥克風46可經組態為顯示裝置40之輸入裝置。在一些實施中，經由麥克風46之話音命令可用於控制顯示裝置40 之操作。
電源供應器50可包括各種能量儲存裝置。舉例而言，電源供應器50可為可再充電電池組(諸如，鎳鎘電池組或鋰離子電池組)。在使用可再充電電池組之實施中，可使用來自(例如)壁式插座或光伏打裝置或陣列之電力對可再充電電池組充電。替代地，可再充電電池組可係可無線充電式。電源供應器50亦可為再生能源、電容器或太陽能電池(包括塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可經組態以自壁式插座接收電力。
在一些實施中，控制可程式化性駐留於可位於電子顯示系統中之若干處的驅動器控制器29中。在一些其他實施中，控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。用於產生受限調色盤之上述方法可實施於任何數目之硬體及/或軟體組件以及各種組態中。
如本文中所使用，提及項目清單「中之至少一者」的片語係指彼等項目之任何組合，包括單個成員。作為實例，「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。
結合本文中所揭示之實施所描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟可作為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合實施。硬體與軟體之互換性已經大體按功能性加以描述，且在上文所描述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及步驟中說明。將此功能性實施於硬體抑或軟體中取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。
用於實施結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理設備可用以下各者來實施或執行：通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文中 所描述之功能的任何組合。通用處理器可為微處理器，或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算裝置之組合，諸如，DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器，或任何其他此類組態。在一些實施中，特定步驟及方法可由特定於給定功能之電路執行。
在一或多個態樣中，所描述之功能可在硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包括本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其任何組合中實施。本說明書中所描述之標的物的實施亦可實施為編碼於電腦儲存媒體上的一或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)以供資料處理設備執行或控制資料處理設備之操作。
若實施於軟體中，則可將該等功能作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體傳輸。本文中所揭示的方法或演算法之步驟可實施於可駐留於電腦可讀媒體上之處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體及通信媒體(包括可經啟用以將電腦程式自一處傳送至另一處的任何媒體)兩者。儲存媒體可為可由電腦存取之任何可用媒體。以實例而非限制的方式，此等電腦可讀媒體可包括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裝置，或可用以按指令或資料結構之形式儲存所要程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體。此外，可將任何連接適當地稱為電腦可讀媒體。如本文中所使用之磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位影音光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟藉由雷射以光學方式再生資料。上文各者之組合亦可包括在電腦可讀媒體之範疇內。另外，方法或演算法之操作可作為程式碼及指令中之一者或任何組合或集合駐留於機器可讀媒體及電腦可讀媒體上，可將該等機器可讀媒體及電腦可讀媒體併入至電腦程式產品中。
本發明中所描述之實施的各種修改對於熟習此項技術者而言可為顯而易見的，且本文中所界定之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他實施。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施，而應符合與本文中揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致之最廣泛範疇。另外，一般熟習此項技術者將容易地瞭解，有時為了易於描述圖式而使用術語「上部」及「下部」，且該等術語指示對應於在經適當定向之頁面上的圖式之定向的相對位置，且可並不反映(例如)如所實施之IMOD顯示元件的適當定向。
在此說明書中在單獨實施之上下文中描述之某些特徵亦可在單一實施中以組合形式實施。相反地，在單一實施之上下文中所描述之各種特徵亦可分別在多個實施中或以任何合適子組合實施。此外，儘管上文可將特徵描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來主張，但來自所主張組合之一或多個特徵在一些狀況下可自該組合刪除，且所主張組合可針對子組合或子組合之變化。
類似地，儘管在圖式中以特定次序來描繪操作，但一般熟習此項技術者將容易地認識到，無需以所展示之特定次序或以依序次序執行此等操作，或執行所有所說明之操作以達成合乎需要之結果。另外，圖式可按流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例製程。然而，未描繪之其他操作可併入於示意性說明之實例製程中。舉例而言，可在所說明之操作中之任何者之前、之後、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情形下，多任務及並行處理可為有利的。此外，不應將上文所描述之實施中之各種系統組件之分離理解為需要所有實施中之此分離，且應理解，所描述之程式組件及系統可通常一同整合在單個軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施係在以下申請專利範圍之範疇內。在一些狀況下，申請專利範圍中所敍述之動作可以不同次序執行且仍達成合乎需要之結果。
1010‧‧‧反射光譜
1012‧‧‧反射光譜
1015‧‧‧光譜

Claims (22)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一第一顯示元件及一第二顯示元件，該等第一與第二顯示元件中之每一者包括安置在一基板上方之一可移動反射器，該可移動反射器藉由一間隙而與該基板間隔開，其中該第一顯示元件經組態以產生與一明亮的互補原色相關聯之一經著色之原生白色且該第二顯示元件經組態以產生該明亮的互補原色，其中該第一顯示元件之該間隙之一高度經組態以顯示該經著色之原生白色且該第二顯示元件之該間隙之一高度經組態以顯示該明亮的互補原色，使得該顯示裝置經組態以藉由空間或時間遞色產生一中性白色，其中該互補原色具有至少為在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著一鏡面方向所量測之該經著色之原生白色之一光度之30%的一光度。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該經著色之原生白色及該互補原色具有小於一臨限對比率之一對比率。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中在一標準色彩空間中該中性白色與一D65白色之間的一距離小於一臨限距離。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中該經著色之原生白色為帶黃色之白色且其中該互補原色為青色。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中該經著色之原生白色為帶青色之白色且其中該互補原色為黃色。
  6. 如請求項1之顯示裝置，其中該經著色之原生白色具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用一D65源的沿著該鏡面方向所量測之在約3000K與4500K之間的一色溫且其中該互補原色為青 色。
  7. 如請求項1之顯示裝置，其中該經著色之原生白色具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用一D65源的沿著該鏡面方向所量測之在約8500K與20,000K之間的一色溫且其中該互補原色為黃色。
  8. 一種顯示裝置，其包含：至少一個顯示元件，其包括安置在一基板上方之一可移動反射器，該可移動反射器藉由一間隙而與該基板間隔開，其中該顯示元件之一第一部分經組態以產生與一明亮的互補原色相關聯之一經著色之原生白色，其中該顯示元件之該間隙之一高度經組態以顯示該經著色之原生白色且該顯示元件之一第二部分之該間隙之一高度經組態以顯示該明亮的互補原色以產生一中性白色，該中性白色藉由使用空間或時間遞色的該經著色之原生白色與該明亮的互補原色之該結合而產生，該明亮的互補原色具有至少為在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著一鏡面方向所量測之該經著色之原生白色之一光度之30%的一光度。
  9. 如請求項8之顯示裝置，其中該經著色之原生白色具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著該鏡面方向所量測之約為50%之一光度。
  10. 如請求項8之顯示裝置，其中該經著色之原生白色及該互補原色具有小於一臨限對比率之一對比率。
  11. 如請求項10之顯示裝置，其中該臨限對比率為3：1。
  12. 如請求項8之顯示裝置，其中在一標準色彩空間中該中性白色與一D65白色之間的一距離小於一臨限距離。
  13. 如請求項12之顯示裝置，其中該標準色彩空間為一1976 CIELUV 色彩空間且該臨限色度距離為0.01。
  14. 如請求項8之顯示裝置，其中該經著色之原生白色為帶黃色之白色且其中該互補原色為青色。
  15. 如請求項8之顯示裝置，其中該經著色之原生白色具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用一D65源的沿著該鏡面方向所量測之在約3000K與4500K之間的一色溫且其中該互補原色為青色。
  16. 如請求項8之顯示裝置，其中該原生白色為帶青色之白色且其中該互補原色為黃色。
  17. 如請求項8之顯示裝置，其中該經著色之原生白色具有在不具有前部螢幕光學器件之情況下使用一D65源的沿著該鏡面方向所量測之在約8500K與20,000K之間的一色溫且其中該互補原色為黃色。
  18. 如請求項8之顯示裝置，其中該可移動反射器具有一曲率，且其中該第一部分為該顯示元件之一中心區域且該第二部分為該顯示元件之一周邊區域。
  19. 如請求項18之顯示裝置，其中該可移動反射器之該曲率為約10nm與約60nm之間。
  20. 一種顯示裝置，其包含：用於顯示之一第一構件及用於顯示之一第二構件，該等第一與第二顯示構件中之每一者包括安置在一基板上方的用於反射之一可移動構件，該反射構件藉由一間隙而與該基板間隔開，其中該第一顯示構件經組態以產生與一明亮的互補原色相關聯之一經著色之原生白色且該第二顯示構件經組態以產生該明亮的互補原色，其中該第一顯示構件之該間隙之一高度經組態以顯示該經著 色之原生白色且該第二顯示構件之該間隙之一高度經組態以顯示該明亮的互補原色，使得該顯示裝置經組態以藉由空間或時間遞色產生一中性白色，其中該互補原色具有至少為在不具有前部螢幕光學器件之情況下沿著一鏡面方向所量測之該經著色之原生白色之一光度之30%的一光度。
  21. 如請求項20之顯示裝置，其中該第一顯示構件包括一第一顯示元件且該第二顯示構件包括一第二顯示元件，或其中該第一顯示構件包括一顯示元件之一第一部分且該第二顯示構件包括該顯示元件之一第二部分。
  22. 如請求項20之顯示裝置，其中該反射構件包括一反射器或該反射器之一部分。
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