TW202006430A - 顯示器 - Google Patents

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卡斯堤歐 賽爾希奧 賈西亞
培曼 侯賽尼
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Abstract

本發明係關於一種顯示器。在一配置中，提供複數個像素，其中各像素包括可熱切換於複數個穩定態之間的一相變材料。各像素包括一切換裝置，其經組態以回應於一控制信號而加熱該相變材料且藉此熱切換該相變材料。該切換裝置包括一單一電子組件，其能夠藉由該控制信號來切換於不同狀態之間且經組態使得在該像素之該相變材料之該熱切換期間，由該像素之該相變材料接收之熱主要由產生於該單一電子組件內之熱組成。

Description

顯示器
本發明係關於一種使用相變材料(PCM)之顯示器。
吾人已知在高解析度反射顯示器及透視顯示器中使用PCM。PCM係可藉由電、光或熱構件切換於具有不同光電性質之複數個相之間的材料。雙穩態PCM特別受青睞，因為在完成一相變之後，無需持續施加功率來維持新狀態。PCM光電裝置可藉由使用熱能之快速脈衝引發PCM相變來動態改變其光學性質。可跨微米級區域切換像素以達成高解析度顯示性質。
儘管PCM顯示器之穩定性促成低能耗，但切換程序期間仍發生能量損耗。
本發明之一目的係提供一種具有一低功耗及/或簡單構造之PCM顯示器。
根據本發明之一態樣，提供一種顯示器，其包括複數個像素，其中：各像素包括一相變材料元件，其包括可熱切換於具有彼此不同之折射率之複數個穩定態之間的一相變材料；各像素包括一切換裝置，其經組態以回應於由該切換裝置接收之一控制信號而加熱該像素之該相變材料且藉此熱切換該像素之該相變材料；及該切換裝置包括一單一電子組件，其能夠藉由該控制信號來切換於不同狀態之間且經組態使得在該像素之該相變材料之該熱切換期間，由該像素之該相變材料接收之熱主要由產生於該單一電子組件內之熱組成。
因此，提供一顯示器，其中各像素中之一單一電子組件本質上發揮雙重作用：回應於一控制信號而改變狀態及產生切換像素之PCM所需之熱。與使用一單獨電阻加熱元件之替代方法相比，本實施例達成顯著功耗降低及/或可簡化構造及/或提高緊湊度。
在一實施例中，在單一電子組件與PCM元件之間提供一金屬散熱結構。該金屬散熱結構將產生於單一電子組件中之熱高效導引向PCM元件以允許快速可靠切換及/或進一步促成低總功耗。
本發明之實施例可特別(但不排他)應用於「無縫」顯示器，其中諸如一反射器之一不透光層定位於切換裝置與可切換PCM元件之間(藉此使切換裝置在使用中不被看見)，且由切換裝置提供之加熱構成穿過不透光層至PCM元件之一信號。
在本說明書中，使用術語「光學」及「光」，因為其等係電磁輻射相關領域中之常見術語，但應瞭解，在本說明書之內文中，其等不限於為可見光。可設想，本發明亦可與可見光譜外之波長(諸如紅外光及紫外光)一起使用。
圖1描繪一顯示器之一部分之驅動電子器件2。顯示器包括複數個像素4。圖1中描繪顯示器之左上角中之四個實例性像素4。各像素4包括一層堆疊20，其包括一PCM元件12 (圖4及圖6中展示及下文將進一步詳細描述實例性堆疊20)。PCM元件12包括可逆地切換於具有彼此不同之折射率之複數個穩定態之間的一PCM。在一實施例中，各像素4之PCM元件12控制像素4之色彩。PCM元件12可切換於一組光學狀態之間，該組光學狀態包括引起像素4具有不同色彩之至少兩個光學狀態。在一實施例中，不同色彩包含紅色及白色、藍色及白色或綠色及白色。
可視情況提供進一步光學元件，諸如控制像素4之總強度(例如控制灰階度)之光學元件。例如，各進一步光學元件可包括一液晶顯示器(LCD)元件，其包括(例如)以下之一或多者：具有偏振器之一LCD、一無偏振器LCD、一染料摻雜LCD。替代地或另外，進一步光學元件可包括一電潤濕光學元件或一MEMS元件。可使用提供所要光學性質(例如灰階控制)之任何其他光學元件。
如圖4及圖6中所描繪，各像素4包括一層堆疊20。堆疊20包括一PCM元件12。可提供PCM元件12作為跨越多個像素4之一連續PCM層或可對各像素4提供一單獨PCM單元。各像素4包括PCM之一部分(其形成該像素4之PCM元件12)，其可至少基本獨立於任何其他像素4之PCM之部分熱切換(儘管像素4之間會存在一些串擾，其中意欲切換一像素4之PCM元件12之加熱亦引起一相鄰像素4之PCM元件12受一定程度加熱)。
各像素4中之PCM可切換於具有彼此不同折射率之複數個穩定態之間。在一實施例中，切換係可逆的。各穩定態具有不同於其他各穩定態之一折射率(其視情況包含折射率之一不同虛分量且藉此包含一不同吸光率)。在一實施例中，各堆疊20之所有層呈固態且經組態使得其等厚度及折射率及吸光性質組合，使得PCM之不同狀態導致不同、可見及/或可量測分開反射光譜。WO2015/097468A1、WO2015/097469A1、EP3203309A1及PCT/GB2016/053196 (Nature 511，206-211 (2014年7月第10期))中描述此類型之光學裝置。
在一實施例中，PCM包括以下之一或多者，基本上由以下之一或多者組成，或由以下之一或多者組成：釩之氧化物(其亦可指稱VOx)；鈮之氧化物(其亦指稱NbOx)；包括Ge、Sb及Te之合金或化合物；包括Ge及Te之合金或化合物；包括Ge及Sb之合金或化合物；包括Ga及Sb之合金或化合物；包括Ag、In、Sb及Te之合金或化合物；包括In及Sb之合金或化合物；包括In、Sb及Te之合金或化合物；包括In及Se之合金或化合物；包括Sb及Te之合金或化合物；包括Te、Ge、Sb及S之合金及化合物；包括Ag、Sb及Se之合金或化合物；包括Sb及Se之合金或化合物；包括Ge、Sb、Mn及Sn之合金或化合物；包括Ag、Sb及Te之合金或化合物；包括Au、Sb及Te之合金或化合物；及包括Al及Sb之合金或化合物(其包含呈任何穩定化學計量之以下化合物/合金：GeSbTe、VOx、NbOx、GeTe、GeSb、GaSb、AgInSbTe、InSb、InSbTe、InSe、SbTe、TeGeSbS、AgSbSe、SbSe、GeSbMnSn、AgSbTe、AuSbTe及AlSb)。較佳地，PCM包括Ge2 Sb2 Te5 及Ag3 In4 Sb76 Te17 之一者。亦應瞭解，此等材料之各種化學計量形式係可行的：例如Gex Sby Tez ；且另一適合材料係Ag3 In4 Sb76 Te17 (亦稱為AIST)。此外，上述材料之任何者可包括諸如C或N之一或多個摻雜劑。可使用其他材料。
眾所周知，PCM在切換於非晶相與晶相之間時經歷實部及虛部兩種折射率之一劇變。可(例如)藉由以下各者誘發之加熱來達成切換：適合電脈衝或來自一雷射光源之一光脈衝或如同下文將描述之實施例，由與PCM熱接觸之一切換裝置產生之熱之熱傳導。當材料切換於非晶相與晶相之間時，折射率發生實質改變。材料穩定於任一狀態中。可無限次地有效執行切換。然而，未必需要切換為可逆的。
儘管本文中所描述之一些實施例提及PCM可切換於兩個狀態(諸如晶相及非晶相)之間，但變換可介於任何兩個固相之間，其包含(但不限於)晶相至另一晶相或準晶相或反之亦然、非晶相至晶相或準晶相/半有序相或反之亦然及其等之間的所有形式。實施例亦不受限於為僅兩個狀態。
在一實施例中，PCM包括小於200 nm厚之一層中之Ge2 Sb2 Te5 (GST)。在另一實施例中，PCM包括小於100 nm厚之一層中之GeTe (在合金中未必等比例)。
提供複數個切換裝置22來視需要選擇性致動各PCM元件12。各切換裝置22選擇性加熱選定PCM元件12之PCM以執行熱切換。圖2及圖3中展示適合於實例性切換(非晶至結晶及結晶至非晶)之熱加熱分佈(溫度與時間)之實例。在此，一切換裝置22由一控制信號CTRL驅動。在此實例中，控制信號CTRL包括兩個預定類型之一者之一電流脈衝，各不同類型之脈衝適合於產生適合於一不同切換類型之一溫度隨時間變動(一加熱分佈)。
在圖2中，控制信號CTRL (實線)包括相對較低振幅及較長持續時間之一脈衝。脈衝提供將PCM有效切換至一結晶態(如右邊所展示)之一第一加熱分佈(虛線)。第一加熱分佈使得PCM被加熱至高於PCM之結晶溫度TC 但低於PCM之熔融溫度TM 之一溫度。在足以使PCM結晶之一時間內維持溫度高於結晶溫度TC 。
在圖3中，控制信號CTRL (實線)包括較高振幅但較短持續時間之一脈衝。脈衝提供將PCM有效切換至一非晶態(如右邊所展示)之一第二加熱分佈(虛線)。第二加熱分佈使得PCM被加熱至高於熔融溫度TM 之一溫度以引起PCM熔融，但被足夠快速冷卻使得再結晶不過度發生且PCM凝固成一非晶態。
如圖2及圖3中之實例所證實，在完成PCM之加熱之後，PCM保持選定穩定態(例如非晶或結晶)，直至施加進一步加熱。因此，當基於PCM時，像素4在不施加任何信號時自然保持一給定光學狀態，且因此可以顯著少於其他顯示器技術之功率操作。可無限次地有效執行切換。切換速度亦非常快，通常小於300 ns且當然比人眼可覺察之速度快幾個數量級。
在一實施例中，各像素4之堆疊20包括一反射層14。反射層14可跨越多個像素4。可使反射層14高度反射或僅部分反射。可省略反射層14。在一實施例中，反射層14包括諸如一金屬之反射材料。眾所周知，金屬提供良好反射性(當足夠厚時)且亦具有高導熱及導電性。反射層14可具有相對於可見光、紅外光及/或紫外光之50%或50%以上、視情況90%或90%以上、視情況99%或99%以上之一反射率。反射層14可包括由(例如) Au、Ag、Al或Pt組成之一薄金屬膜。若此層部分反射，則可選擇5 nm至15 nm範圍內之一厚度，否則可使層更厚(諸如100 nm)以實質上全反射。
在一實施例中，各像素4之堆疊20進一步包括一間隔層13。間隔層13位於PCM元件12與反射層14之間。
在一實施例中，各像素4之堆疊20進一步包括一覆蓋層11。PCM元件12位於覆蓋層11與反射層14之間。覆蓋層11之上表面可面向設備之一觀看側，且反射層14可充當一背面反射器，視需要作為一反射鏡。光透過觀看面(自圖4及圖6之上方)來進入及離開。然而，由於取決於PCM之折射率及間隔層13之厚度之干涉效應，反射率依據波長而顯著變化。間隔層13及覆蓋層11兩者可透光且儘可能完全透明。
覆蓋層11及間隔層13之各者可由一單一層組成或包括具有彼此不同之折射率之多個層(即，其中覆蓋層11或間隔層13由多個層組成，該等層之至少兩者具有彼此不同之折射率)。形成覆蓋層11及/或間隔層13之材料或若干材料之厚度及折射率經選擇以產生一所要光譜回應(經由干涉及/或吸收)。可用於形成覆蓋層11及/或間隔層13之材料可包含(但不限於) ZnO、TiO2 、SiO2 、Si3 N4 、TaO、ITO及ZnS-SiO2 。
在一實施例中，堆疊20進一步包括切換裝置22與堆疊20之層(在切換裝置22上方)之間的一障壁層(圖中未展示)。在一實施例中，障壁層係一電絕緣體，其可導熱，使得障壁層使切換裝置22與PCM電絕緣，但允許熱自切換裝置22透過障壁層傳至PCM以改變PCM之狀態，例如回應於一第一加熱分佈而改變成一結晶態及回應於一第二加熱分佈而改變成一非晶態。在實例性實施例中，障壁層包括以下之一或多者：SiN、AlN、SiO2 、碳化矽(SiC)及金剛石(C)。
可藉由濺鍍來形成各像素4中之任何或所有層，可以100攝氏度之一相對較低溫度執行濺鍍。亦可使用自微影獲知之習知技術或(例如)來自印刷之其他技術來圖案化層。亦可視需要提供裝置之額外層。
在一特定實施例中，PCM元件12包括GST，小於100 nm厚，且較佳小於10 nm厚，諸如6 nm或7 nm厚。間隔層13經生長以具有通常在自10 nm至250 nm範圍內之一厚度，其取決於所需色彩及光學性質。覆蓋層11係(例如) 20 nm厚。
圖1中示意性展示實例性驅動電子器件2。一驅動控制器42包括一列驅動器44及一行驅動器46。列驅動器44及行驅動器46經由列信號線51及行信號線52來將驅動信號提供至像素4。列信號線51經由對應於像素4之一列連接點53來連接至各像素4。行信號線52經由對應於像素4之一行連接點54來連接至各像素4。列信號線51及行信號線52允許藉由經由對應於像素4之列連接點53及行連接點54將一列控制信號及一行控制信號之一組合施加至像素4來個別定址各像素4。
各像素4包括一切換裝置22。切換裝置22回應於由切換裝置22接收(例如經由圖1中所描繪之列信號線51及行信號線52)之一控制信號而將一加熱分佈(例如圖2及圖3中所描繪及上文所討論)應用於像素4之PCM元件12。
在圖4所展示之配置中，切換裝置22包括一電阻加熱元件15。電阻加熱元件15可(例如)包括一金屬或金屬合金材料或一非金屬或金屬氧化物(例如ITO)材料。圖5描繪用於驅動圖4中所展示之像素4之實例性電路。一薄膜電晶體(TFT) 16操作為一開關且在經由各自列信號線51及行信號線52來定址像素4時選擇性驅動一電流通過電阻加熱元件15。因此，在此實例中，切換裝置22包括兩個元件：TFT 16及電阻加熱元件15。
發明者發現，在操作圖4及圖5中所描繪之類型之配置期間，大量加熱產生於TFT 16內。此加熱不能很好促成像素4中之PCM元件12切換，切換主要經由單獨電阻加熱元件15內之焦耳(Joule)加熱來達成。產生於TFT 16中之大部分熱直接被損耗。發明者認識到，可代以直接使用此能量來切換PCM (或促進PCM切換)。在下文將描述之實施例中，利用此認識來提供可更高效率(使用更少總功率)及/或使用一更簡單及/及或更緊湊結構來實施切換之配置。
圖6及圖7描繪一實例性實施例之一像素4。像素4包括一切換裝置22。切換裝置22包括能夠藉由一控制信號來切換於不同狀態之間(例如一切換方式中之一接通狀態與一切斷狀態之間，接通狀態係其中一電流可比切斷狀態更容易通過單一電子組件之一狀態)。單一電子組件16經組態使得在熱切換期間(例如當列控制信號及行控制信號定址像素4時)由PCM元件12接收之熱主要由產生於單一電子組件16內之熱組成且自單一電子組件16傳導至PCM元件12。各像素4經組態使得在PCM之熱切換期間，單一電子組件16內產生比像素4內之別處多之熱。因此，圖6及圖7之結構與圖4及圖5之結構的不同點在於切換裝置22不包括任何單獨電阻加熱元件15。相反地，切換功能及所需加熱提供於同一單一電子組件16 (在所展示之實例中為一TFT)內。因此，最大限度利用將不可避免地產生於用於回應於一控制信號而切換之一電子組件內之熱。因此，達成比圖4及圖5中所描繪之類型之配置更佳之功率利用。無需一單獨電阻加熱元件15亦使像素4之整體結構更簡單及更易於製造及在垂直方向上更緊湊。
在一實施例中，單一電子組件16之一第一端子(例如一源極或汲極端子)直接(即，不經由諸如一電阻器之任何其他電子組件)連接至一列信號線51且單一電子組件16之一第二端子(例如一閘極端子)直接(即，不經由諸如一電阻器之任何其他電子組件)連接至一行信號線52。在圖7之特定實例中，單一電子組件16之第一端子及第二端子(分別為源極及閘極)分別在點53及54處直接連接至列信號線51及行信號線52。相比而言，在圖5中，TFT 16與行信號線52之間直接連接於點54處，但TFT 16與列信號線51之間不直接連接於點53處(而是透過電阻加熱元件15來形成連接)。
單一電子組件16可呈各種形式。
在一類實施例中，單一電子組件16由一半導體裝置組成。在一實施例中，半導體裝置由一主動開關組成。在一實施例中，半導體裝置由一TFT組成(如同圖7之實例)。
產生於一TFT內之發熱功率等於TFT之接通電阻乘以通過TFT之電流之平方。熱主要產生於TFT之通道內。可藉由視情況使用本領域中之熟知技術變動遷移率及尺寸來控制通道之電阻。在一非限制性實例中，用於驅動PCM元件12轉變之一功率點可為用於轉變至非晶態(對應於圖2中CTRL脈衝之高度)之約400 mW及用於轉變至結晶態(對應於圖3中CTRL脈衝之高度)之約200 mW。使用圖4及圖5中所描繪之類型之方法，當一n型TFT具有200 Ohm之一飽和接通電阻且一電阻加熱元件15亦具有200 Ohm之一電阻(用於最大功率轉移)時，TFT 16及電阻加熱元件15中所耗散之功率將大致相同(各用於非晶轉變之約400 mW，使用V=18 V及I=45 mA，及各用於結晶轉變之約200 mW，使用V=12.65 V及I=31.6 mA，分別總共800 mW及400 mW)。在圖4及圖5之方法中，僅需TFT中產生400 mW或200 mW以藉此有效減半各像素4之功率需求。在較低功率實施方案(例如其中40 mW用於非晶轉變及20 mW用於結晶轉變)中，情形將類似，總功率需求同樣節省50%。
圖9描繪其中單一電子組件16由二極體組成之一替代實施例。可使用一雙端子TFT (例如藉由使三端子TFT自偏壓(例如藉由連接汲極及閘極))來實施二極體。所產生之二極體連接TFT具有如一標準二極體之整流特性，但亦具有可根據遷移率及W/L比來選擇之一阻抗。漏電流與TFT一樣低且可使整流比遠大於一臨限選擇器(如下文將討論)。圖8描繪用於比較之使用一單獨電阻加熱元件15之一對比配置。
圖11描繪其中單一電子組件16包括一臨限選擇器之一替代實施例，該臨限選擇器包括一臨限材料，其具有在一臨限電流通過該臨限材料時改變之一電阻。在此實施例中，電阻之變化係可由控制信號引發之單一電子組件16之一狀態變化之一實例。在一實施例中，臨限材料包括一金屬絕緣體轉變(MIT)材料。臨限材料中所耗散之功率等於臨限材料之導電態電阻乘以通過電流之平方。展示一臨限電流通過時之一電阻變化之實例性臨限材料包含氧化鈮、氧化釩及氧化鈦。圖10描繪用於比較之使用一單獨電阻加熱元件15之一對比配置。
在一類實施例中，臨限選擇器之接通/切斷比係在自10/1至20/1之範圍內，例如高阻抗狀態中之10k Ohm及低阻抗狀態中之500 Ohm。臨限選擇器在電流流過時改變其阻抗且產生焦耳加熱。接著，可使用加熱來切換PCM元件12。
在圖10所描繪之類型之一典型實施方案中，可使電阻加熱元件15之一電阻等於臨限選擇器之低阻抗值。如同上文所討論之圖5及圖8之配置，此引起總功率兩倍於需求。藉由使用臨限選擇器本身作為加熱器，圖11中所描繪之類型之配置可節省一半功率。
圖12係具有用於將熱自單一電子組件16導引至PCM元件(在堆疊20中)之一金屬散熱結構33之一像素4之一側截面圖。在所展示之特定實例中，單一電子組件16包括形成於一基板上之一TFT。在一實例中，基板經組態以具有低導熱性以藉此減少遠離PCM元件12之方向上之熱損耗。基板可包括(例如)聚醯亞胺。TFT包括一源極61、通道62、汲極63及閘極64。一金屬散熱結構33提供於單一電子組件16與PCM元件(在堆疊20中)之間。在所展示之實例中，提供與源極61及汲極63熱接觸之金屬散熱結構33。提供氧化物層31且將金屬散熱結構33嵌入於一電絕緣平坦化層32內。金屬散熱結構33提高熱自單一電子組件16傳導至PCM之效率以藉此避免熱能損耗且促成快速、高效率及/或可靠切換。
2‧‧‧驅動電子器件 4‧‧‧像素 11‧‧‧覆蓋層 12‧‧‧相變材料(PCM)元件 13‧‧‧間隔層 14‧‧‧反射層 15‧‧‧電阻加熱元件 16‧‧‧薄膜電晶體(TFT)/單一電子組件 20‧‧‧堆疊 22‧‧‧切換裝置 31‧‧‧氧化物層 32‧‧‧電絕緣平坦化層 33‧‧‧金屬散熱結構 42‧‧‧驅動控制器 44‧‧‧列驅動器 46‧‧‧行驅動器 51‧‧‧列信號線 52‧‧‧行信號線 53‧‧‧列連接點 54‧‧‧行連接點 61‧‧‧源極 62‧‧‧通道 63‧‧‧汲極 64‧‧‧閘極 CTRL‧‧‧控制信號 TC‧‧‧結晶溫度 TM‧‧‧熔融溫度
參考附圖，現將依舉例方式進一步描述本發明，其中： 圖1示意性描繪包括複數個像素之一顯示器之一部分之驅動電子器件； 圖2描繪用於將一實例性PCM元件切換成一結晶態(如右邊所示意性描繪)之一加熱器控制週期(左)； 圖3描繪用於將一實例性PCM元件切換成一非晶態(如右邊所示意性描繪)之一加熱器控制週期(左)； 圖4係一像素之一示意性側截面圖； 圖5描繪用於切換圖4之像素之電路，其包含一半導體裝置，該半導體裝置藉由使一電流通過該半導體裝置外之一電阻加熱元件來加熱一相變材料(PCM)元件； 圖6係根據一實施例之一像素之一示意性側截面圖； 圖7描繪用於切換圖6之像素之電路，其包含一半導體裝置，該半導體裝置直接加熱一PCM元件且不使用該半導體裝置外之一電阻加熱元件； 圖8描繪圖5之電路之一變體，其中經組態以操作為二極體之一半導體裝置用於藉由使一電流通過該半導體裝置外之一電阻加熱元件來加熱一PCM元件； 圖9描繪圖7之電路之一變體，其中經組態以操作為二極體之一半導體裝置用於直接加熱一PCM元件且不使用該半導體裝置外之一電阻加熱元件； 圖10描繪圖5及圖8之電路之一變體，其中一臨限選擇器用於藉由使一電流通過該臨限選擇器外之一電阻加熱元件來加熱一PCM元件； 圖11描繪圖7及圖9之電路之一變體，其中一臨限選擇器用於將加熱分佈直接應用於一PCM元件且不使用該臨限選擇器外之一電阻加熱元件；及 圖12係包括一金屬散熱結構之一像素之一示意性側截面圖。
2‧‧‧驅動電子器件
4‧‧‧像素
42‧‧‧驅動控制器
44‧‧‧列驅動器
46‧‧‧行驅動器
51‧‧‧列信號線
52‧‧‧行信號線
53‧‧‧列連接點
54‧‧‧行連接點

Claims (16)

  1. 一種顯示器，其包括： 複數個像素，其中： 各像素包括一相變材料元件，其包括可熱切換於具有彼此不同之折射率之複數個穩定態之間的一相變材料； 各像素包括一切換裝置，其經組態以回應於由該切換裝置接收之一控制信號而加熱該像素之該相變材料且藉此切換該像素之該相變材料；且 該切換裝置包括一單一電子組件，其能夠藉由該控制信號來切換於不同狀態之間且經組態使得在該像素之該相變材料之該熱切換期間，由該像素之該相變材料接收之熱主要由產生於該單一電子組件內之熱組成。
  2. 如請求項1之顯示器，其中各像素經組態使得在該相變材料之該熱切換期間，該單一電子組件內產生比該像素內之別處多之熱。
  3. 如請求項1或2之顯示器，其進一步包括： 列信號線及行信號線，其等經組態以允許藉由施加經由對應於各像素之該列信號線而至該像素之一列控制信號及經由對應於該像素之一行信號線而至該像素之一行控制信號之一組合來個別定址該像素； 其中該單一電子組件之一第一端子直接連接至該等列信號線之一者且該單一電子組件之一第二端子直接連接至該等行信號線之一者。
  4. 如請求項1或2之顯示器，其中各像素之該單一電子組件由一半導體裝置組成。
  5. 如請求項4之顯示器，其中該半導體裝置由一主動開關組成。
  6. 如請求項4之顯示器，其中該半導體裝置包括一薄膜電晶體。
  7. 如請求項6之顯示器，其中該薄膜電晶體經組態以操作為一二極體。
  8. 如請求項4之顯示器，其中該相變材料之該熱切換期間產生於該半導體裝置內之該熱主要產生於該薄膜電晶體之通道內。
  9. 如請求項1或2之顯示器，其中該單一電子組件由一臨限選擇器組成，該臨限選擇權包括一臨限材料，該臨限材料具有在一臨限電流通過該臨限材料時改變之一電阻。
  10. 如請求項9之顯示器，其中該臨限材料包括一金屬絕緣體轉變材料。
  11. 如請求項1或2之顯示器，其中一金屬散熱結構提供於該單一電子組件與該相變材料元件之間。
  12. 如請求項11之顯示器，其中該金屬散熱結構嵌入於一平坦化層內。
  13. 如請求項12之顯示器，其中該平坦化層電絕緣。
  14. 如請求項1或2之顯示器，其中該相變材料包括以下之一或多者： 釩氧化物； 鈮氧化物； 包括Ge、Sb及Te之一合金或化合物； 包括Ge及Te之一合金或化合物； 包括Ge及Sb之一合金或化合物； 包括Ga或Sb之一合金或化合物； 包括Ag、In、Sb及Te之一合金或化合物； 包括In及Sb之一合金或化合物； 包括In、Sb及Te之一合金或化合物； 包括In及Se之一合金或化合物； 包括Sb及Te之一合金或化合物； 包括Te、Ge、Sb及S之一合金及化合物； 包括Ag、Sb及Se之一合金或化合物； 包括Sb及Se之一合金或化合物； 包括Ge、Sb、Mn及Sn之一合金或化合物； 包括Ag、Sb及Te之一合金或化合物； 包括Au、Sb及Te之一合金或化合物；及 及包括Al及Sb之一合金或化合物。
  15. 如請求項1或2之顯示器，其中各像素包括一層堆疊，該層堆疊包括提供於該相變材料元件與一反射層之間的一間隔層，其中該間隔層由一單一層組成或包括具有不同折射率之多個材料層。
  16. 如請求項1或2之顯示器，其中各像素包括一層堆疊，該層堆疊包括一覆蓋層，其中該相變材料元件提供於該覆蓋層與一反射層之間且該覆蓋層由一單一層組成或包括具有不同折射率之多個材料層。
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