TW201814385A - 具有電阻開關元件之基於相位變換材料之顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明尤其係針對顯示裝置(1、1a至1d)，其包括各具有一層結構(2、2c、2d)之一組像素，該層結構包含：一雙穩態相位變換材料(10)或雙穩態PCM，其具有至少兩個可逆切換狀態，其中該PCM展現折射率及/或光學吸收率之兩個不同值；及一加熱元件(17、17c、17d)，其在該層結構(2、2c、2d)中與該PCM (10)電絕緣且與該PCM (10)熱連通。該顯示裝置進一步包括各與該等像素之一者之該加熱元件(17、17c、17d)電連通之一組非線性單穩態電阻開關元件(21)。該等電阻開關元件經設計以各展示：一低電阻不穩定狀態，其允許經由該電阻開關元件(21)使該加熱元件(17、17c、17d)通電以在操作中加熱該PCM (10)且可逆地改變其之一折射率及/或一光學吸收率；及一高電阻穩定狀態，其允許減緩洩漏電流以防止該PCM (10)在操作中自其一狀態非有意地切換至另一狀態。該裝置進一步包括一控制器(30)，其經組態以經由該等電阻開關元件(21)之一各自者使該等像素之任何者通電以將該各自電阻開關元件自其高電阻狀態切換至其低電阻狀態以使一各自加熱元件(17、17c、17d)通電且繼而可逆地改變一各自PCM (10)之一折射率及/或一光學吸收率。本發明進一步係針對相關裝置或設備(諸如被動矩陣定址顯示器)及操作方法。

Description

具有電阻開關元件之基於相位變換材料之顯示裝置
本發明大體上係關於基於雙穩態相位變換材料(或雙穩態PCM)之顯示裝置領域，且特定而言，本發明係關於被動矩陣定址、基於PCM之顯示裝置。
已存在針對相位變換材料(PCM)技術及其在光電子裝置(諸如超高解析度反射顯示器、透通顯示器及力感測器)中之使用的大量研究。PCM包含可電切換於具有不同光電子性質之一個以上相位之間的材料。雙穩態PCM尤其受到關注，此係因為在完成一相位轉變之後，無需繼續施加電力來使裝置維持其當前狀態。 一般而言，可取決於定址顯示器之方式而將顯示器分類為被動矩陣(PM)顯示器及主動矩陣(AM)顯示器。一般而言，AM顯示器具有比PM顯示器高之效率及比PM顯示器長之使用期限，但產品成本更高。AM顯示器之高成本主要源自需要薄膜電晶體(TFT)背板。歸因於材料固有之一些限制，TFT背板製造昂貴。PM顯示器比AM顯示器便宜。然而，PM顯示器之效能通常無法令人滿意：PM顯示器一般具有一較短使用期限、有限解析度及大小，且能效較低。 吾人非常期望能夠製造具有可接受效能之一低成本、基於PCM之PM顯示器。然而，本發明者已意識到，此等顯示器之適當運行存在挑戰。
根據一第一態樣，本發明體現為一種顯示裝置。該顯示裝置包括各具有一層結構之一組像素，該層結構包含一雙穩態相位變換材料或雙穩態PCM及一加熱元件。該雙穩態PCM具有至少兩個可逆切換狀態，其中該PCM展現折射率及/或光學吸收率之兩個不同值。該加熱元件在該層結構中與該PCM電絕緣且與該PCM熱連通。該顯示裝置進一步包括可形成該等像素之部分的一組非線性單穩態電阻開關元件。該等電阻開關元件各與該等像素之一者之該加熱元件電連通。該等電阻開關元件經設計以展現一低電阻不穩定狀態及一高電阻穩定狀態。該低電阻狀態允許經由該電阻開關元件使該加熱元件通電以在操作中加熱該PCM且可逆地改變其之一折射率及/或一光學吸收率。該高電阻狀態允許減緩洩漏電流以防止該PCM在操作中自其一狀態非有意地切換至另一狀態。最後，該裝置進一步包括一控制器，其經組態以經由該等電阻開關元件之一各自者使該等像素之任何者通電以將該各自電阻開關元件自其高電阻狀態切換至其低電阻狀態以使一各自加熱元件通電且繼而可逆地改變一各自PCM之一折射率及/或一吸收率。 歸因於該等電阻開關元件，本裝置可濾除諸如「潛洩路徑」電流或洩漏電流及其類似者之寄生電流或電壓信號。此繼而防止該等PCM元件非有意地切換。此解決方案尤其有益於被動矩陣定址顯示器。 據此，本顯示裝置較佳地體現為被動矩陣定址顯示器。此等顯示裝置進一步包括一電極對配置，其中該等電極對之各者經由串聯連接於該各對之電極之間的該等電阻開關元件之一各自者與該等像素之一者之一加熱元件電連通以使該等像素之各者可由該顯示裝置中之該控制器個別定址。 較佳地，該等像素之各者包括該等電阻開關元件之一各自者，該各自電阻開關元件堆疊於該等像素之該各者之該層結構中。此解決方案尤其易於製造。 在較佳實施例中，該電極對配置形成一矩陣，藉此該等電極對之第一電極配置成行且該等電極對之第二電極配置成列。若電阻開關元件堆疊於該等像素之該等層結構中，則該等像素之各者可較佳地自形成於該等第一電極之一者與該等第二電極之一者的一相交點處之一交叉點橫向偏移，即，在垂直於該等像素之層結構之一堆疊方向的一方向上偏移。各電極對之電極各與一像素之一電阻開關元件電連通。該等像素之偏移導致簡單平面結構且防止干擾該等像素之光學性質，否則若該等層堆疊夾置於電極之間(如同常見交叉點組態)，則電極會引起光學性質受干擾。 在其他實施例中，該等電極對之各者透過各平行於該等像素之層結構之一堆疊方向延伸之兩個通路與該等像素之一者之一加熱元件電連通。該等通路之一者包括與該等像素之一者之該加熱元件電連通之一電阻開關元件。此方法允許3D結構，與(例如)上文所提出之偏移結構相比，該等3D結構可提高像素密度。 在特定實施例中，該兩個通路延伸於該電極對配置之一平均平面與該等像素之該等加熱元件之一平均平面之間。該等加熱元件較佳地組態為一光學反射器。 在其他特定實施例中，該等電極對之第一電極延伸於該等加熱元件之一平均平面之一側上之一第一平面中，且該等電極對之第二電極延伸於該等加熱元件之該平均平面之另一側上之一第二平面中。該兩個通路之一者連接至該等第一電極之一者，該等通路之另一者連接至該等第二電極之一者。此外，該等第二電極可較佳地組態為光學反射器。 在較佳實施例中，該等像素之層結構進一步包括一導熱光學反射器及一導熱間隔件，該導熱間隔件可透射光且配置於該反射器上方。該PCM配置於該間隔件上方以使該反射器、該間隔件及該PCM沿該層結構之一堆疊方向相繼堆疊。該加熱元件相對於該反射器與該PCM對置。該層結構經依其他方式組態以使該加熱元件經由該反射器及該間隔件與該PCM熱連通。在此方法中，含有該PCM之光學主動元件藉由一電絕緣但導熱之障壁與該加熱元件分離。本發明者已意識到，此可切換該PCM之一大部分，同時保持光學主動子結構之層之一有序序列(即，PCM-間隔件-反射器)。該等可逆切換狀態引起該PCM展現折射率及/或吸收率之兩個不同值以允許光學性質之一第一自由度(第一光學功能)。同時，可調整該間隔件之厚度(或該間隔件之厚度可隨層結構變動)，此實現光學性質之一第二自由度(第二光學功能)。其實，此可利用反射率將依據光波長而大幅變動之事實，此係因為取決於該PCM之(複)折射率及該光學堆疊之所有層之厚度(其包含該PCM本身之厚度)的干擾效應。因此，歸因於該間隔件(例如，將一「色彩」賦予一子像素)，可在無需額外濾波器之情況下調諧該裝置之光學性質。因此，本裝置可經設計以利用兩個光學功能，同時允許切換該PCM之一大部分。 特定實施例提供額外優點，尤其在切換(有利於大面積切換)及光學性質方面。例如，在實施例中，該反射器之平均厚度係介於50 nm至1 μm之間，該間隔件之平均厚度係介於10 nm至250 nm之間，且該PCM之平均厚度係介於0.5 nm至500 nm之間，較佳地介於1 nm至100 nm之間，且更佳地介於7 nm至15 nm之間。 在實施例中，該加熱元件之平均厚度係介於20 nm至2 μm之間且較佳地介於60 nm至140 nm之間，而該電阻開關元件之平均厚度係介於10 nm至100 nm之間且較佳地介於10 nm至30 nm之間。 如本文中所使用，電阻開關元件可為定限開關裝置，例如雙向定限開關、金屬絕緣體轉變裝置、二極體或定限真空開關。然而，在實施例中，由於隨後將明白之原因，電阻開關元件不是二極體。 在較佳實施例中，該等電阻開關元件之各者包括一材料，其係下列之一者：氧化物、氮化物、硫化物、氮氧化物及金剛石。例如，其可包含一或多個材料，其各包括NbOx 、VOx 、HfO2 、SiO2 、ZrO2 及TiO2 之一或多者。 較佳地，該PCM包括下列化合物之一或多者：GeSbTe、VOx 、NbOx 、GeTe、GeSb、GaSb、AgInSbTe、InSb、InSbTe、InSe、SbTe、TeGeSbS、AgSbSe、SbSe、GeSbMnSn、AgSbTe、AuSbTe及AlSb。 在實施例中，該等加熱元件包括下列之一或多者：NiCrSi、NiCr、W、TiW、Pt、Ta、Mo、Nb及Ir。 根據另一態樣，本發明體現為一種用於控制諸如上文所提出之一顯示裝置之方法。基本上，此方法包括：根據上文所提出之原理，經由該控制器重複使該等像素通電以可逆地切換與該等像素之各自加熱元件電連通之電阻開關元件且使該等各自加熱元件通電以可逆地改變該等像素之各自PCM之一折射率及/或一光學吸收率。 現將藉由非限制性實例且參考附圖來描述體現本發明之裝置、系統及方法。
本發明者已觀察到，歸因於PCM像素致動之電阻性質，製造一被動矩陣、基於PCM之顯示器存在挑戰。各PCM像素通常由一電阻加熱器元件致動且必須跨矩陣位址結構之相交縱橫電極之接合點連接。當像素加熱器由縱橫位址致動時，電流流動通過選定加熱器，但其他相鄰路徑或「潛洩路徑」亦存在於鄰近元件之間。因此，其他像素可能會被同時致動。換言之，唯一被動矩陣位址不會正確發揮作用。 本發明者已進一步意識到，可藉由將一(強)非線性特性串聯插入電流路徑中以更好地選擇性加熱加熱器且繼而切換PCM來解決此問題。然而，可使電流路徑及熱路徑部分獨立，使得可達成PCM之一統一切換，如隨後將詳細說明。非線性元件允許接入至精心挑選像素且不干擾其他像素或誘發浪費洩漏通過(數千或數百萬個)其他交叉相交點。所插入之非線性元件抑制潛洩電流路徑通過未選定像素。 現參考圖1、圖4、圖7至圖10詳細描述本發明之一通用態樣，其係關於一顯示裝置1、1a至1d。顯示裝置包括各具有一層結構2、2c、2d之一組像素。 此層結構尤其包含一雙穩態相位變換材料10 (下文中指稱一PCM)。PCM具有至少兩個可逆切換狀態，其中PCM展現波長相依複折射率(n+ik)之兩個不同值。例如，至少針對下文將討論之一些有用光波長，n或k可相差至少0.2。PCM之可逆切換狀態可進一步展現不同光學吸收率。為便於繪示，下文將描述之例示性實施例依靠不同折射率之兩個狀態。然而，應瞭解，可考量其中PCM之折射率及/或光學吸收率可在切換之後改變的變體。本文中所考量之PCM在施加一熱脈衝時可逆地切換。此等材料本身係已知的。隨後將描述此等材料之實例。 根據層結構2、2c、2d之一組態，此層結構進一步包含與PCM 10電絕緣但與PCM 10熱連通之一加熱元件17、17c、17d。 顯示裝置進一步包括一組非線性單穩態電阻開關元件21 (或縮寫為RSE)。吾人應明白，一RSE可或可不形成一像素之層結構之部分。在所有情況中，各RSE與像素之一者之加熱元件17、17c、17d電連通。 RSE之各者經設計以展現兩個不同狀態R1 、R2 。在本發明中，一RSE意謂一非線性元件，即，具有非線性電流-電壓特性且因此可經通電以達到比其預設高電阻狀態R1 (即，穩定狀態)低之一電阻狀態R2 的一元件。RSE之一低電阻(高導電率)狀態允許經由電阻開關元件21使加熱元件17、17c、17d通電。此繼而可在顯示裝置之操作中加熱PCM 10且可逆地改變其之一折射率。相反地，RSE之一高電阻狀態(低導電率)允許減緩洩漏電流或其他寄生信號以防止PCM 10在操作中自其一狀態非有地意切換至另一狀態。儘管切斷電流通常可比正常接通電流小一數量級，但其完全可引起PCM之折射率變更且因此劣化顯示器之視覺效能。 裝置進一步包括用於發動像素且啟用裝置之顯示功能的一控制器30。像素可經獨立控制以可「全點」或像素定址。控制器一般經組態以經由一各自RSE 21使像素之任何者通電以將各自RSE 21自一高電阻狀態切換至一低電阻狀態。此允許控制器使一各自加熱元件17、17c、17d (即，所發動之像素之加熱元件)通電且繼而可逆地改變一各自PCM 10之一折射率。即，使加熱元件17、17c、17d通電導致產生熱(通常藉由焦耳加熱)，此繼而加熱PCM 10且在將足夠熱量傳輸至PCM時切換PCM，使得其折射率可被改變。此變化係可逆的，因為由控制器施加一後續信號將允許另一熱脈衝到達PCM以將PCM切換回一初始狀態。 控制器30通常經組態以施加電流或電壓信號，該等電流或電壓信號將首先切換RSE 21以使其產生將到達加熱元件17、17c、17d之一電流。到達加熱元件之電流引起加熱元件變熱且藉此切換PCM。當加熱加熱元件時，熱量快速傳輸至PCM (例如，經由一反射器及間隔件)以加熱PCM且藉此允許其自一狀態切換至另一狀態。 如上所述，PCM 10係雙穩態的，即，其展現不同折射率之兩個穩定狀態。依此方式，PCM像素可在無需控制機構(例如一被動矩陣)維持電力之一情況下維持其當前狀態(直至其被再次再新)以維持PCM像素之一當前狀態。據此，可節省電力。另外，無需一複雜電路(例如一TFT背板)，此簡化顯示裝置之設計及製造且因此減少其製造成本。 根據本方法所需之熱連通及電連通之效率，PCM 10較佳地位於加熱元件17、17c、17d之頂部上，加熱元件17、17c、17d本身位於RSE 21之頂部上(例如，與RSE 21直接接觸)。 與PCM相反，RSE 21係單穩態的，高電阻係穩定狀態。RSE本身係已知的。電阻切換係指發生於一材料中之一物理現象，該材料在(例如)一足夠電流或電場或局部熱量之任何適合形式之作用下突然改變其電阻。過去已提出開關材料之若干類別(自金屬氧化物至硫屬化物)。尤其應瞭解此等材料在電力消耗、整合密度潛力及耐久性方面之效能。 如本文中所使用，一RSE具有一非線性電流-電壓特性，如隨後將參考圖2描述。由於RSE係單穩態的，所以變化係非永久的，即，當由控制器30施加之信號停止時，RSE自發恢復至其高電阻(低導電狀態)。因此，RSE無需被再次通電而返回至其中減緩洩漏電流之一高電阻狀態。因此，使用上文所描述之一RSE防止PCM非有意地切換，同時需要很少電力且因此無需任何複雜電路。本方法係尤其針對被動矩陣定址顯示器，如隨後將詳細討論。 儘管原則上可考量若干通電方案用於切換RSE 21，但較佳地藉由施加一電壓信號(即，具有切換RSE所需之振幅之一基於波形之電壓信號)來切換RSE 21。此控制信號實際上可包括一脈衝序列，例如眾所周知之電壓脈衝。應注意，在本發明中，經施加以切換RSE 21之相同電壓信號可有利地引起加熱加熱器且繼而在已達到RSE之一電壓設定點時切換PCM。即，無需施加一後續信號來加熱加熱器。因此，即使RSE之低電阻狀態具有一相對較短持續時間，但可切換PCM，此簡化圖3之控制器功能36及多工傳輸31、32。若需要，則依靠一功能產生器34來產生適合信號。類似地，可使用一單一信號來將PCM切換回一初始狀態。例如，再次使RSE通電以引起一不同熱脈衝且將PCM切換回。 在變體中，需要施加一或多個脈衝來達成一等效結果。在所有情況中，由於實際上通常更難以獲得此處所關注之裝置中之電流，所以電壓脈衝優於電流。然而，電流脈衝控制可在一些情況(例如較快切換、較低電力等等)中提供顯示器之操作之改良效能且控制器可經組態以提供此等電流脈衝控制。 圖2中所表示之電流-電壓圖僅為指示RSE應具有之非線性特性之一模型。當然，一真實裝置可展現更顯著或更不顯著拐折(約V2 及V4 )及磁滯迴線，其實際電阻R界定為導數R=∂V/∂I，即，圖2中之斜率之倒數。然而，RSE之非線性特性揭露由拐折點(約V2 及V4 )判定之兩個不同狀態R1 、R2 。當使RSE通電(在向上路徑上，即，沿磁滯迴線向上)時，RSE維持其中RSE具有高電阻之一狀態R1 ，直至達到一特定臨限電壓V2 。一旦所施加之電壓(例如圖2中之V3 )超過V2 ，則可認為RSE處於其中RSE展現實質上比其先前狀態R1 中之電阻低之電阻的狀態R2 。RSE將保持狀態R2 ，直至所施加之電壓減小。在向下路徑上(沿磁滯迴線向下)，一旦所施加之電壓降至低於V4 (例如，不再施加信號)，則RSE返回至較高電阻之一狀態R1 。由於在V2 之後(或在向下路徑上之V4 之前)圖2中所描繪之曲線之斜率實質上較高(但大致上恆定)，所以電阻R2 實質上低於電阻R1 。 可依靠具有適合非線性特性之各種類型之RSE。例如，RSE 21可設計為定限開關裝置，例如雙向定限開關、金屬絕緣體轉變裝置、二極體(例如薄膜、平面等等)或定限真空開關。 本RSE 21通常將包括氧化物、氮化物、硫化物、氮氧化物及/或金剛石。例如，一RSE可包括一或多個材料，其各包括下列化合物之一或多者：NbOx 、VOx 、HfO2 、SiO2 、ZrO2 及TiO2 。若使用此等材料，則RSE 21之平均厚度較佳地介於10 nm至100 nm之間且更佳地介於10 nm至30 nm之間。 儘管出於本發明目的，實際上可考量二極體，但使用二極體會引起額外問題。首先，使用二極體會引起額外複雜性，此係因為二極體需要多個n型及p型材料層，而一非線性選擇器可由均質材料製成。另外，二極體難以在不損失效能之情況下按比例縮小至亞微米大小。最後，PCM裝置需要會使薄膜二極體快速劣化之電流量。因此，RSE 21最好不是二極體；其最好可由一單一均質材料製成。 較佳PCM包括下列化合物之一者：GeSbTe、VOx 、NbOx 、GeTe、GeSb、GaSb、AgInSbTe、InSb、InSbTe、InSe、SbTe、TeGeSbS、AgSbSe、SbSe、GeSbMnSn、AgSbTe、AuSbTe及AlSb。然而，可考量包括上述化合物中所引用之元素之化學組合的其他材料。特定而言，PCM可為此等元素(即，選自Ag、Al、Au、Ga、Ge、In、Mn、Nb、O、S、Sb、Se、Sn、Te及V)之一組合之一化合物或一合金。應瞭解，可考量上述材料之各種化學計量形式。例如，可使用Gex Sby Tez ，特定而言，Ge2 Sb2 Te5 (亦稱為GST)。在其他實施例中，一適合材料可為Ag3 In4 Sb76 Te17 (亦稱為AIST)。若使用此等材料，則PCM 10之平均厚度通常將介於0.5 nm至500 nm之間且較佳地介於1 nm至100 nm之間。 較佳PCM係有利於統一(大量)切換(即，涉及切換程序中之材料之一大部分，與絲狀切換相反)之PCM。應注意，多個(平行)纖絲之形成最終亦可促成一大量切換及集合。然而，若PCM之厚度過高，則不可確保一適當切換，因此需要限制PCM層之厚度，如隨後將例示。 針對依靠不同折射率之PCM狀態的實施例，PCM之兩個狀態之折射率在可見波長範圍之至少部分內通常需要至少0.2之一差值。例如，PCM在高折射率狀態中可具有n=2.4且在低折射率狀態中可具有n=1.6。兩個狀態之折射率差通常將在自0.2至4之範圍內。例如，可在WHP Pernice及H. Bhaskaran之「Photonic non-volatile memories using phase change materials」(Applied Physics Letters，101，011243 2012)中找到典型PCM之折射率及消光係數之典型值。針對GST，可在PCM中達到之溫度分佈通常可在500°C至600°C之範圍內或甚至更高(＞600°C)。切換溫度係材料相依的，且並非所有材料在相同溫度處切換。 加熱元件17、17c、17d可(例如)包含具有高電阻率及熱導率之一金屬或金屬合金。例如，加熱元件可由下列之一或多者形成：NiCrSi、NiCr、W、TiW、Pt、Ta、Mo、Nb及Ir。然而，可考量諸如TiN、TaN或類似金屬或金屬合金之一組合的其他材料。在其他變體中，加熱元件可包括ITO或其他透明電阻材料(例如)用於透明或透射顯示器中。加熱元件通常具有高於PCM 10之熔化溫度的一熔化溫度以啟用所需熱脈衝。加熱元件17、17c、17d之平均厚度較佳地介於20 nm至2 μm之間且更佳地介於60 nm至140 nm之間。 現一起參考圖3、圖4、圖7至圖10，本顯示裝置可有利地體現為一被動矩陣定址顯示器1a至1d。此一顯示器通常包括電極對221、222之一配置，其形成一矩陣，藉此第一電極221配置成行且第二電極222配置成列。在本發明中，各電極對需要經由一各自RSE 21與像素2、2c、2d之一者之加熱元件17、17c、17d電連通。此RSE串聯連接於各對之電極221與222之間。依此方式，像素2、2c、2d之各者可易於由顯示裝置中之控制器30個別定址。RSE濾除無用電流且無需涉及複雜電路。 像素通常配置成行線及列線且形成一陣列以形成顯示器之一成像區域。通常，矩陣定址方案需要控制器能夠獨立施加m+n個控制信號來定址m×n個像素之一顯示。 例如，圖3之示意性被動矩陣顯示器涉及呈一交叉點組態之列電極221及行電極222，其中像素2定位於各交叉點附近。為簡單起見，在圖3之圖式中，將像素2繪示於各交叉點上。然而，實際上，像素2需要自交叉點橫向偏移(如圖4中所繪示)。然而，可設想更複雜3D結構(如隨後將參考圖7至圖8討論)以避免偏移組態且增大像素填充因數。在圖3之系統中，列電極221由一多工器31定址且行電極222由另一多工器32定址。多工器由一微處理器36控制，而時序及信號由一功能產生器34處置。所有此等電子介面元件在此項技術中係已熟知的，例如，其係一被動矩陣顯示器之標準特徵，此便於介接一PCM像素顯示器。然而，鑑於RSE 21、加熱元件17及PCM 10之回應時間，功能產生器需要被饋送或存取適合波形定義且其時序功能需要適應當前事件序列中所涉及之時序。 在圖1之實例中，RSE 21整合於像素中，即，RSE堆疊於像素之層結構2中。由於RSE僅需要在形成堆疊時進行一額外層沈積，所以此方法簡化裝置1之製造。應注意，層堆疊2位於電極221、222上，其中RSE 21橋接電極，但層堆疊2不夾置於電極之間。即，RSE 21與加熱器17及電極221、222串聯，但PCM與電流路徑電分離。就此意義而言，電路徑及熱/光學路徑係解相關的，此防止電極干擾像素之光學性質。 其實，在常見交叉點裝置結構中，主動元件通常製造於交叉點處且夾置於列電極與行電極之間。然而，在本發明(一顯示器)中，吾人想要避免一夾層組態且防止電極干擾像素之光學性質。此可僅藉由使像素橫向移位(如上文所提出)來解決。此繪示於圖4中。此處，各像素2自形成於電極221、222之相交點處之交叉點橫向偏移(即，在垂直於層結構之堆疊方向z之一方向上偏移)。然而，電極221、222與所描繪像素2之RSE (圖4中不可見)電連通。例如，像素2之一邊緣可平行於一電極222且與電極222相距一距離且由一輔助臂222a接觸以與電極部分222形成一接合點。因此，相同像素2之另一鄰接邊緣可與另一電極221直接接觸。 由於將像素定位成遠離交叉點，所以需要(例如)使用一介電元件或橋接器225來使列電極及行電極之交叉點絕緣。然而，絕緣可已由其中嵌入電極之一層提供。 例如，橋接器225可由一聚合物材料製成，該聚合物材料首先微影製造於各交叉點處之行電極222上方，例如，呈一圓盤形狀之形式。接著，聚合物圓盤被加熱至超過玻璃轉變溫度，使得各圓盤形成一雙凸形狀，其接著被冷卻。接著，發生將列電極221製造於行電極222及橋接層225上方，其中橋接器225之雙凸形狀引導各交叉點上方之列電極221且同時最小化陡峭梯度，此否則會導致電阻增大或失效。在變體中，橋接器可製造為透過一遮罩所沈積之氧化物或氮化物(例如Si3 N4 )。 儘管不允許像素之最高密度，但圖4之偏移組態非常適合於諸多顯示器應用且通常將覆蓋主動區域之70%或更大。例如，可使用一黑色矩陣來覆蓋包含電極221、222及介電橋接器225之剩餘區域(除像素區域之外)。 在變體中，可考量允許更大像素填充之更複雜結構，如現參考圖7至圖10所討論。此等實施例之一關鍵態樣係透過橫向通路將電極221、222連接至像素之加熱元件。即，如圖7至圖10中所見，可使各電極對透過各平行於層結構之堆疊方向z延伸的兩個橫向通路41、42與一像素2c、2d之一加熱元件17c、17d電連通。 尤其有利的是將該等通路41、42之一者41或各者組態為一非線性電阻元件。使通路41、42之一者組態為一RSE通常應滿足本發明目的。然而，使兩個通路41、42組態為一RSE將允許RSE之厚度減小。例如，由於兩個通路與加熱器串聯，所以擁有兩個半厚度通路41、42原則上應導致相同於一全厚度通路之效能。 在圖7至圖10中，通路41包括諸如先前所討論之RSE 21中所使用之一非線性電阻材料(實際上，通路41係RSE)。通路41依其他方式與加熱元件17c、17d電連通。此一設計允許3D結構，其可增大一像素可用之表面。即，與其中使像素橫向偏移之圖4之較平坦結構相反，層結構2c、2d現可擴及(例如)實質上對應於各交叉點可用之單元區域的一最佳表面。因此，可增大由像素填充之相對有效表面或填充因數。 現更特定參考圖7、圖8：在實施例中，各對之通路41、42可定位於電極221、222與加熱元件17c之間。應注意，為清楚起見，圖7至圖8中未描繪堆疊2c之剩餘層。另外，此處僅描繪對應於裝置1c之一像素的基礎結構。 更詳細而言，各對通路41、42可設置於電極221、222之平均平面與加熱元件17c之平均平面之間的一空間中。在此情況中，通路41、42全部位於加熱器元件之一相同側上。通常，通路41、42嵌入一層23中且電極221、222圖案化至一基板22上。 圖7、圖8中所使用之設計允許增大填充因數，同時其製造仍相對簡單。此一解決方案允許獲得基於PCM之像素之一矩陣定址陣列1c，其中列電極221及行電極222、非線性被動互連元件41、42位於加熱元件17c下方。 尤其有利的是將加熱元件17c組態為光學反射器(其因此將充當光學堆疊之反射鏡元件)。然而，為使加熱有效率，需要使加熱元件17c變窄。在該情況中，加熱元件可具有一蛇形曲折設計。此外，互補反射鏡部件27可填充剩餘區域以提高反射鏡層之光學反射。 現參考圖9、圖10，顯示裝置1d可經設計以使電極221、222延伸於加熱器17d之平面之兩側上。在圖9、圖10中，所表示之基礎結構對應於四個像素；為清楚起見，未描繪堆疊2d之上層。 詳細而言，列電極221延伸於加熱元件17d之平均表面(在堆疊2d之底部處，圖中未描繪)(即，下方)之一側上之一第一平面中，而行電極222延伸於加熱元件17d (即，上方)之另一側上之一第二平面中。包括一非線性材料21之通路41將電極221連接至各自加熱元件17d。其他通路42將加熱元件17d連接至頂部上之行電極222。行電極222將有利地組態為反射鏡。此省去必須使用一絕緣塊體來使列電極221及行電極222分離(儘管列電極221及行電極222可很好嵌入一層23 (圖9中未展示)中)。此外，此方法允許頂部上之電極222兼作反射鏡。此繼而允許加熱器17d係小且非反射的，其材料性質可代以經調諧以用於較高電阻。 不論在如同圖1之實施例中或在如同圖9至圖10之實施例中，若光學反射器具足夠導熱性，則相對於光學反射器15、222提供與PCM 10對置之加熱元件17、17c、17d可為有利的。例如，返回參考圖1，顯示裝置1可具有一層結構2，其除包括先前已描述之RSE 21、加熱元件17及PCM 10之外，亦包括一光學反射器15及一間隔件14。 反射器15及間隔件14兩者具導熱性。間隔件14可透射光且配置於反射器15上方。例如，間隔件可包括一或多個材料層，其之各者足夠薄或為透明的以使整個間隔件層實質上可透射光。PCM 10配置於間隔件14上方。顯而易見，加熱元件17定位成相對於反射器15與PCM 10對置(即，位於反射器15之另一側上)且因此不與PCM直接接觸。然而，根據上述組態，加熱元件17經由反射器15及間隔件14與PCM 10熱連通。然而，PCM 10與加熱元件17電絕緣。為了該目標，可提供一額外電絕緣但導熱之層18。在變體中，反射器可設計為一介電反射鏡或一漫射光學反射器。 加熱元件較佳地設置為一層，藉此完成層10、14、15之堆疊。即，加熱元件17、反射器15、間隔件14及PCM 10沿層結構2之堆疊方向z堆疊為層。各種元件17、15、14及10形成結構2中之一適當有序序列。然而，此等元件未必直接連續。即，序列可包括插入序列中之一或多個額外層，諸如(例如)層18。然而，任何額外層應具有適合物理性質以維持加熱器17與PCM 10之間的所要熱路徑及電障壁。 層10至17較佳地全部具有相同橫向尺寸x、y (垂直於堆疊方向z)。結構2可沿z具有實質上恆定橫向尺寸以形成一緊密突出結構且因此促進沿z之加熱器17與PCM 10之間的均勻熱傳播。此繼而有助於達成一統一切換且最佳化電力消耗。然而，只要可沿z將熱圓滿傳遞至PCM，則層堆疊中未必要有實質上相同橫向尺寸。 特定而言，加熱元件17之橫向尺寸可基本上匹配上元件10至15之橫向尺寸或甚至略微較大以促進熱傳遞。此外，各種元件17、15、14之厚度可經選擇以最佳化熱性質。更一般而言，裝置1可經設計以促進PCM 10之一大部分或(若可能)其之一主要部分上之一統一切換。 有利地，加熱器17在堆疊中之位置不擾亂層10至14至15之有序序列，其繼而可最佳化該等層之光學性質。此允許(例如)針對各像素或子像素調整間隔件厚度以利用取決於PCM 10之折射率及間隔件14之厚度的干擾效應。因此，無需使用色彩濾波器，但可使用與間隔件互補之濾波器(若需要)。此外，裝置可包含光學衰減器或光電衰減器或仍包含經組態以獲得一所要顯示色澤之任何濾波器。 另外，無需使加熱元件17可透射光，因為若其可透射光，則其將與PCM直接接觸，即，位於反射器上方。加熱元件17可代以最佳化其所要電/熱性質(例如一高電阻)。加熱器17在反射器15下方串聯連接於低電阻率電極221、222之間以最佳化電力轉換，同時使像素通電且最小化電力消耗。此進一步簡化整體結構，因為單獨電接觸件位於結構2之背面上且無需夾置主動光學區域之電極。 歸因於本層架構，可更容易地製造(且電定址)各能夠提供一不同色彩之子像素。加熱器17經較佳地選擇以使用標準CMOS技術來致動。子像素可具有實質上不同厚度之間隔件來提供不同色彩。在被動顯示應用中，加熱器17經較佳地選擇以具有高電阻(與其各自行線及列線相比)以確保自控制器施加之大部分電壓將跨加熱器高效降低。然而，加熱器應較佳地不具有過大電阻以避免需要過高壓來達到足夠高溫度。 應注意，層10至17未必需要完全呈平面；其可代以經結構化，但其一般將沿堆疊方向z堆疊。特定而言，加熱器17可經結構化以改良通過其之溫度分佈且因此改良切換。 通常，一透明蓋層16配置於PCM 10之頂部上，其之一表面16s界定觀看表面，如圖1中所見。 期望層16、10及14具有一最小透明度。通常需要透射至少10%之入射光。針對PCM層，通常需要1%之一最小值。透射率之精確值取決於層之實際厚度。反射器15通常需要為光學厚的。例如，若反射器層15可基本上由銀製成，則需要其具有至少60 nm且較佳地至少100 nm之一厚度。在所關注之波長範圍內，反射器較佳地平均具有大於80%、90%或甚至95%之一反射率。 實際上，使加熱元件17相對於反射器15與PCM 10對置允許切換PCM之較大表面。在其中加熱器17c、17d不用作反射鏡之變體中，一類似結構亦可用於圖7至圖10之內文中。 為同時最佳化顯示裝置之熱光性質，吾人可進一步迫使反射器15之平均厚度介於50 nm至1 μm之間。同時，間隔件14之平均厚度通常將介於10 nm至250 nm之間且PCM 10之平均厚度將介於1 nm至100 nm之間且較佳地介於7 nm至15 nm之間。尤其當使用GST時，PCM之厚度可(例如)介於3 nm至10 nm之間，例如為6 nm或7 nm。吾人已發現，尤其當使用GST時，此等尺寸促進PCM之統一切換。相反地，橫向尺寸不受特別限制(但通常大於0.5 nm)。層結構之最大橫向尺寸取決於所考量之顯示器之類型、所使用之架構及材料。 現參考圖2及圖3討論顯示器之操作之一實例。在此實例中，作為一起始點，圖3之示意性陣列中之9個像素之各者處於切斷狀態中，且各像素之RSE處於一高電阻狀態中。假定將在下一步驟中接通一像素。就一黑白顯示器而言，接通狀態可對應於一明亮白色位準。為接通像素，將一信號(下文中假定為一電壓，但亦可使用一波形或電流脈衝)施加於與此像素相關之列電極221與行電極222之間。所施加之電壓V3 需要超過轉變電壓V2 。實際上，此可完全配置於一CMOS電路之正常電壓範圍內。當RSE達到一低電阻狀態R (其被接通)時，其在由控制器30施加之信號V3 作用下產生具有隨時間之一特定分佈的一電流脈衝(參閱圖6)，該電流脈衝到達與所關注像素相關聯之加熱器17，使得PCM像素經歷自一結晶狀態至一非晶狀態之一快速相位變換。當所施加之信號停止時，PCM 10保持接通，而對應RSE返回至一高電阻狀態。同時，剩餘像素(其迄今為止尚未被定址)保持切斷。由於像素之各自RSE (現全部切斷)濾除寄生信號，所以僅一非常小之殘餘洩漏電流可流動至像素之加熱器元件。為將PCM像素(當前接通)自非晶狀態切換回結晶狀態，可自控制器30施加將產生一不同電流分佈(圖5)之一第二信號。此設定像素之一黑色狀態。實際上，可使用控制器30及多工器電路技術31、32來定址一或多個平行像素。 自控制器30施加之信號引起在來自RSE之輸出中產生信號S1 、S2 ，該等輸出信號具有判定加熱器17、17c、17d之熱量分佈且繼而判定傳遞至PCM 10之熱量的脈衝特性(振幅及持續時間)。例如，當PCM處於一非晶狀態中時，將具有第一特性之一信號S1 提供至加熱器以將PCM設定為一結晶狀態。例如，所施加之信號S1 引起產生PCM之一第一溫度分佈P1 (來自加熱元件)。回應於將第一信號施加至加熱器，加熱器產生傳導至PCM以誘發一溫度T1 之熱，溫度T1 大於結晶溫度Tc 但小於熔化溫度Tm 且保持大於Tc 達足以使PCM結晶之一時間。 類似地，在由控制器施加一適合信號時，可在RSE之輸出中產生具有第二特性之一第二信號S2 ，同時PCM仍處於一結晶狀態中，如圖6中所繪示。此繼而產生PCM之一第二熱量分佈P2 ，其將PCM設定回一非晶狀態。此處，回應於第二信號，電阻加熱器元件17產生一第二熱量分佈，藉此將熱量傳導至PCM。此導致PCM之現大於熔化溫度Tm 之一溫度T2 且誘發至一液相之轉變。允許溫度在所施加脈衝之下降緣之後快速衰減導致呈非晶狀態之PCM固化。應注意，由加熱器產生之加熱器溫度分佈T1 、T2 具有實質上相同於RSE之輸出中所獲得之電流強度分佈S1 、S2 的形狀。 可(例如)藉由試誤法且基於所有相關參數(首先為材料17、18、15、14、10之性質及其尺寸)來調整及改進自控制器施加之脈衝。就此而言，材料21、17、18、15、14、10、16可經選擇及設計(例如，在厚度方面)以具有確保熱量自PCM 10快速耗散之熱、光學及/或電性質以減緩熔化之後之PCM之再結晶(在非晶化程序期間)。 在圖3之實例中，可藉由在列電極(221)及行電極(222)之各組合之間循序施加信號來獨立定址陣列中之所有像素。此可藉由將一列選擇信號(例如具有本身不足以啟動RSE之一給定極性及振幅(即，小於V2 )的一電壓)施加至各列電極來達成。當此信號有效用於各列時，將相反極性之一定址信號(具有使當前主動列之各相交點處之PCM區域結晶、再非晶化或保持不變之振幅及持續時間)同時施加至各行電極。接著，具有與列選擇信號相反之極性之信號可引起跨列中之所欲像素之加熱器及RSE元件之總電壓(結合列選擇電壓)超過V2 且導致所欲電流脈衝。依此方式，可在一給定時間段內定址陣列之各列，且可在分配訊框時間內循序定址所有列以更新顯示器上之全影像。 此等逐列定址係顯示器驅動之一標準方法。吾人亦熟知其他更複雜被動矩陣定址方案，其使用施加至列之正交波形作為啟動信號以允許同時啟動陣列內之多個列，同時維持各相交點上所得之切換信號之獨立性。亦可將此等「矩陣驅動」或「並行驅動」方案應用於根據實施例之基於PCM之顯示器。 相反地，可依一非循序順序定址列，且可在一給定訊框時期內定址列一次以上，其中各列中之像素之一部分在啟動時期期間被定址以使同時啟動或在時間接近時期期間啟動之像素空間分離。此可允許自個別像素更有效散熱且防止在接近空間及時間序列中啟動之像素局部熱量累積，此會干擾像素之成功再非晶化。 更一般而言，用於控制本文中所揭露之顯示裝置1、1a至1d之方法包括：經由控制器30重複使像素通電以可逆地切換與像素之各自加熱元件電連通之RSE 21且使各自加熱元件17、17c、17d通電。如先前所討論，此允許可逆地改變各自PCM 10之折射率。 一般而言，上文所描述之裝置可用於製造顯示器及顯示裝置中之(子)像素。可由製造者以一原始形式(即，作為具有多個未封裝裝置之一單一產品)或以一封裝形式分佈所得裝置。在任何情況中，可接著將裝置與其他裝置、離散電路元件及/或其他信號處理裝置整合為(a)一中間產品或(b)一最終產品之部分。最終產品可為包含諸如上文所描述之一光學裝置的任何產品(自低端應用至高級產品)。 儘管已參考有限數目個實施例、變體及附圖描述本發明，但熟習技術者應瞭解，可在不背離本發明之範疇的情況下進行各種改變及置換等效物。特定而言，在不背離本發明之範疇的情況下，一給定實施例、變體中所陳述或一圖式中所展示之一特徵(裝置類或方法類)可組合或替換另一實施例、變體或圖式中之另一特徵。據此，可在隨附申請專利範圍之範疇內考量相對於上述實施例或變體之任何者所描述之特徵之各種組合。另外，可在不背離本發明之範疇的情況下進行諸多小修改以使一特定情況或材料適應本發明之教示。因此，本發明不意欲受限於所揭露之特定實施例，且本發明將包含落於隨附申請專利範圍之範疇內的所有實施例。另外，可考量除上文所明確提到之變體之外的諸多其他變體。例如，可考量除明確提及之材料或厚度之外的其他材料或厚度。
1‧‧‧顯示裝置
1a至1d‧‧‧顯示裝置
2‧‧‧層結構/像素
2c‧‧‧層結構/像素
2d‧‧‧層結構/像素
10‧‧‧相位變換材料(PCM)
14‧‧‧間隔件
15‧‧‧光學反射器
16‧‧‧蓋層
16s‧‧‧表面
17‧‧‧加熱元件
17c‧‧‧加熱元件
17d‧‧‧加熱元件
18‧‧‧導熱層
21‧‧‧電阻開關元件(RSE)
22‧‧‧基板
23‧‧‧層
27‧‧‧反射鏡部件
30‧‧‧控制器
31‧‧‧多工器
32‧‧‧多工器
34‧‧‧功能產生器
36‧‧‧微處理器/控制器功能
41‧‧‧通路
42‧‧‧通路
221‧‧‧第一電極
222‧‧‧第二電極
222a‧‧‧輔助臂
225‧‧‧橋接器
圖1展示根據實施例之顯示裝置中所涉及之與一控制器電連通之一PCM像素之一2D橫截面圖； 圖2係示意性地繪示實施例中所涉及之一非線性電阻開關元件之電流-電壓特性的一作圖； 圖3係根據實施例之系統級處之被動矩陣PCM顯示器之一示意圖； 圖4係展示實施例中所涉及之至一交叉點處之電極之連接的一偏移PCM像素結構之一俯視圖； 圖5及圖6係用於PCM自一非晶狀態切換至一結晶狀態且反之亦然之電流強度分佈之示意圖； 圖7係根據實施例之經由橫向通路連接至交叉點電極之一PCM像素之一3D (部分)圖；圖8展示圖7之PCM像素之一側視圖；及 圖9係圖7及圖8之一變體之一3D (部分)圖且圖10係一對應側視圖。 附圖展示實施例中所涉及之裝置或其部分之簡化表示。圖式中所描繪之技術特徵未必按比例繪製。特定而言，為便於描繪，已放大一些尺寸或寬高比。除非另有指示，否則圖中之類似或功能類似元件已被指定相同元件符號。

Claims (15)

  1. 一種顯示裝置(1、1a至1d)，其包括： 一組像素，其各具有包含下列各者之一層結構(2、2c、2d)： 一雙穩態相位變換材料(10)或雙穩態PCM，其具有至少兩個可逆切換狀態，其中該PCM展現折射率及/或光學吸收率之兩個不同值；及 一加熱元件(17、17c、17d)，其在該層結構(2、2c、2d)中與該PCM (10)電絕緣且與該PCM (10)熱連通； 且其中該顯示裝置進一步包括： 一組非線性單穩態電阻開關元件(21)，其各與該等像素之一者之該加熱元件(17、17c、17d)電連通且經設計以展現： 一低電阻不穩定狀態，其允許經由該電阻開關元件(21)使該加熱元件(17、17c、17d)通電以在操作中加熱該PCM (10)且可逆地改變該PCM (10)之一折射率及/或一光學吸收率；及 一高電阻穩定狀態，其允許減緩洩漏電流以防止該PCM (10)在操作中自其一狀態非有意地切換至另一狀態；及 一控制器(30)，其經組態以經由該等電阻開關元件(21)之一各自者使該等像素之任何者通電以將該各自電阻開關元件(21)自其高電阻狀態切換至其低電阻狀態以使一各自加熱元件(17、17c、17d)通電且繼而可逆地改變一各自PCM (10)之一折射率及/或一光學吸收率。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中 該裝置係一被動矩陣定址顯示器(1a至1d)，其進一步包括電極對(221、222)之一配置，其中該等電極對之各者經由該等電阻開關元件(21)之一各自者與該等像素(2、2c、2d)之一者之一加熱元件(17、17c、17d)電連通，該各自電阻開關元件(21)串聯連接於該等對之該各者之該等電極(221、222)之間以使該等像素(2、2c、2d)之各者可由該顯示裝置中之該控制器(30)個別定址。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中 該等像素之各者包括該等電阻開關元件(21)之該各自者，該各自電阻開關元件(21)堆疊於該等像素之該各者之該層結構(2)中。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中： 電極對(221、222)之該配置形成一矩陣，藉此該等電極對之第一電極(221)配置成行且該等電極對之第二電極(222)配置成列；及 該等像素(2)之各者在垂直於該等像素之該各者之該層結構之一堆疊方向(z)的一方向上自形成於該等第一電極(221)之一者與該等第二電極(222)之一者的一相交點處之一交叉點偏移，該等第一電極(221)之該一者及該等第二電極(222)之該一者與該等像素(2、2c、2d)之該各者之該電阻開關元件(21)電連通。
  5. 如請求項2之顯示裝置(1c、1d)，其中 該等電極對之各者透過各平行於該等像素(2c、2d)之一者之該層結構之一堆疊方向(z)延伸的兩個通路(41、42)與該等像素之該一者之該加熱元件(17c、17d)電連通，其中該等通路(41、42)之一者包括與該等像素(2c、2d)之該一者之該加熱元件(17c、17d)電連通之該電阻開關元件(21)。
  6. 如請求項5之顯示裝置(1c)，其中 該兩個通路(41、42)延伸於電極對(221、222)之該配置之一平均平面與該等像素之該一者(2c)之該加熱元件(17c)之一平均平面之間，該加熱元件(17c)較佳地組態為一光學反射器。
  7. 如請求項5之顯示裝置(1d)，其中 該等電極對之第一電極(221)延伸於該等像素之該一者(2d)之該加熱元件(17d)之一平均平面之一側上之一第一平面中，及 該等電極對之第二電極(222)延伸於該加熱元件(17d)之該平均平面之另一側上之一第二平面中，該等第二電極(222)較佳地組態為光學反射器， 且其中 該兩個通路之一者(41)連接至該等第一電極(221)之一者，該兩個通路之另一者(42)連接至該等第二電極(222)之一者。
  8. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置(1、1a至1d)，其中該層結構(2、2c、2d)進一步包括： 一導熱光學反射器(15)； 一導熱間隔件(14)，其可透射光且配置於該反射器(15)上方， 其中 該PCM (10)配置於該間隔件(14)上方以使該反射器(15)、該間隔件(14)及該PCM (10)沿該層結構之一堆疊方向(z)相繼堆疊，及 該加熱元件(17、17c、17d)相對於該反射器(15)與該PCM (10)對置，該層結構(2、2c、2d)經組態以使該加熱元件(17、17c、17d)經由該反射器(15)及該間隔件(14)與該PCM (10)熱連通。
  9. 如請求項8之顯示裝置(1、1a至1d)，其中： 該反射器(15)之一平均厚度係介於50 nm至1 μm之間； 該間隔件(14)之一平均厚度係介於10 nm至250 nm之間；及 該PCM (10)之一平均厚度係介於0.5 nm至500 nm之間，且 較佳地介於1 nm至100 nm之間，且更佳地介於7 nm至15 nm之間。
  10. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置(1、1a至1d)，其中： 該加熱元件(17、17c、17d)之一平均厚度係介於20 nm至2 μm之間且較佳地介於60 nm至140 nm之間；及 該電阻開關元件(21)之一平均厚度係介於10 nm至100 nm之間且較佳地介於10 nm至30 nm之間。
  11. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置(1、1a至1d)，其中 該等電阻開關元件(21)之各者係一定限開關裝置且較佳為下列之一者：一雙向定限開關、一金屬絕緣體轉變裝置、一二極體及一定限真空開關。
  12. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置(1、1a至1d)，其中 該等電阻開關元件(21)之各者包括一材料，該材料係下列之一者：一種氧化物、一種氮化物、一種硫化物、一種氮氧化物及金剛石，該電阻開關元件(21)較佳地包括一或多個材料，該一或多個材料各包括下列之一或多者：NbOx 、VOx 、HfO2 、SiO2 、ZrO2 及TiO2 。
  13. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置(1、1a至1d)，其中該PCM (10)包括下列化合物之一或多者：GeSbTe、VOx 、NbOx 、GeTe、GeSb、GaSb、AgInSbTe、InSb、InSbTe、InSe、SbTe、TeGeSbS、AgSbSe、SbSe、GeSbMnSn、AgSbTe、AuSbTe及AlSb。
  14. 如請求項1至7中任一項之顯示裝置(1、1a至1d)，其中該等像素之各者之該加熱元件(17、17c、17d)包括下列之一或多者：NiCrSi、NiCr、W、TiW、Pt、Ta、Mo、Nb及Ir。
  15. 一種用於控制如請求項1至7中任一項之顯示裝置(1、1a至1d)之方法，該方法包括 經由該控制器(30)重複使該等像素通電以可逆地切換與該等像素之各自加熱元件電連通之電阻開關元件(21)且使該等各自加熱元件(17、17c、17d)通電以可逆地改變該等像素之各自PCM (10)之一折射率及/或一光學吸收率。
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