TWI381234B - 用於調整一顯示器內之色彩之方法及裝置 - Google Patents

用於調整一顯示器內之色彩之方法及裝置 Download PDF

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Description

用於調整一顯示器內之色彩之方法及裝置
本發明所屬之技術領域係關於微機電系統(MEMS)。
微機電系統(MEMS)包括微機械元件、致動器及電子裝置。微機械元件可使用沈積、蝕刻、及/或將基板及/或所沈積材料層之部分蝕刻掉或添加若干層以形成電氣及機電裝置的其它微切削(micromachining)製程而製成。一類MEMS裝置稱為干涉調變器。如本文中所使用，"干涉調變器"或"干涉光調變器"一詞意指使用光學干涉之原理而有選擇地接收及/或反射光的裝置。在某些實施例中，干涉調變器可包含一對導電板，其一者或二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訊號時進行相對運動。在一特定實施例中，一板可包含一沈積於基板上之固定層，另一板可包含一藉由一氣隙或腔室而與該固定層分離之金屬膜。如本文更詳述之，一板相對於另一板之位置可改變入射於干涉調變器上之光的光學干涉。此種裝置具有廣泛應用，此種裝置具有廣泛應用，且有利的是，在此項技術中利用及/或修改此等類型之裝置的特徵以使得其特性可用於改良已有產品及創造尚未開發之新產品。
本發明之系統、方法及裝置各具有若干態樣，單個態樣並不能處於隔離狀態之決定其優良屬性。以下將簡要論述本發明之更突出之特性而不限制其範疇。在考慮此論述、 且尤其閱讀題為"實施方式"之段落之後，將瞭解本發明之特性如何提供優於其它顯示裝置之優勢。
一個實施例包括一顯示器。該顯示器包括複數個像素。該等像素之每一者包括：至少一個紅色子像素，其包含至少一個經組態以輸出紅色光之干涉調變器；至少一個綠色子像素，其包含至少一個經組態以輸出綠色光之干涉調變器；至少一個藍色子像素，其包含至少一個經組態以輸出藍色光之干涉調變器；及至少一個白色子像素，其包含至少一個經組態以輸出彩色光之干涉調變器。
另一實施例包括一顯示器。該顯示器包括複數個干涉調變器。該等複數個干涉調變器包括：至少一個經組態以輸出紅色光之干涉調變器；至少一個經組態以輸出綠色光之干涉調變器；至少一個經組態以輸出藍色光之干涉調變器；及至少一個經組態以輸出白色光之干涉調變器。該至少一個經組態以輸出白色光之干涉調變器輸出具有一標準化白點之白色光。
另一實施例包括一顯示器。該顯示器包括複數個顯示元件。該顯示元件之每一者包括一經組態而距一部分反射表面一段距離之反射表面。該等複數個顯示元件包括該等複數個經組態以輸出彩色光之顯示元件中的至少一者及該等複數個經組態以干涉地輸出白色光之顯示元件中的至少一者。
另一實施例包括一種製造顯示器之方法。該方法包括形成複數個顯示元件。該等複數個顯示元件之每一者包括一 經組態而距一部分反射表面一段距離之反射表面。該等各距離之每一者經選定以使得該等複數個顯示元件之至少一者經組態以輸出彩色光且該等複數個顯示元件之至少另一者經組態以干涉地輸出白色光。
另一實施例包括一顯示器，其包含用以顯示一影像之構件。該顯示構件包含用以反射光之構件及用以部分地反射光之構件。該反射構件組態為距該部分反射構件一段距離。該顯示構件包含輸出彩色光之第一構件及干涉地輸出白色光之第二構件。
另一實施例包括一顯示器。該顯示器包括複數個像素，每一像素包含分別經組態以輸出紅色、綠色及藍色光之紅色、綠色及藍色干涉調變器。該等像素之每一者經組態以在該等干涉調變器之每一者設定為輸出紅色、綠色及藍色光時輸出強度較紅色光更大之綠色光，並經組態以輸出強度較藍色光更大之綠色光。
另一實施例包括一種製造顯示器之方法。該方法包括形成複數個像素。形成複數個像素包括：形成經組態以輸出紅色光之干涉調變器，形成經組態以輸出綠色光之干涉調變器，及形成經組態以輸出藍色光之干涉調變器。該等像素之每一者經組態以在將干涉調變器之每一者設定為輸出紅色、綠色及藍色光時輸出強度較紅色光更大之綠色光，並經組態以輸出強度較藍色光更大之綠色光。
另一實施例包括一顯示器。該顯示器包括複數個像素。該等複數個像素之每一者包含分別經組態以輸出紅色、綠 色及藍色光之紅色、綠色及藍色干涉調變器。該等像素之每一者經組態以輸出強度較紅色光更大之綠色光，並經組態以輸出強度較藍色光更大之綠色光。該等經組態以輸出紅色光之干涉調變器及該等經組態以輸出藍色光之干涉調變器中之至少一者經組態以輸出具有選定波長之光以補償較大之綠色光強度。
另一實施例包含一顯示器，其包含複數個輸出紅色之構件、複數個輸出綠色之構件、及複數個輸出藍色之構件。該等紅色、綠色及藍色輸出構件形成顯示影像像素之構件。像素顯示構件之每一者經組態以在紅色、綠色及藍色輸出構件設定為在輸出紅色、綠色及藍色光時輸出強度較紅色光更大之綠色光。
另一實施例包含一顯示器，其包含複數個顯示元件。該等複數個顯示元件包含至少一個經組態以輸出彩色光之彩色顯示元件及至少一個經組態以輸出白色光之顯示元件。該至少一個經組態以輸出白色光之顯示元件輸出具有一標準化白點之白色光。
另一實施例包含一顯示器，其包含顯示影像之構件。該顯示構件包含輸出彩色光之構件及輸出白色光之構件。該白色光輸出構件輸出具有一標準化白點之白色光。
另一實施例包含一種製造顯示器之方法，其包含形成複數個顯示元件，形成複數個顯示元件包含形成至少一個經組態以輸出彩色光之彩色顯示元件及至少一個經組態以輸出白色光之顯示元件，其中該至少一個經組態以輸出白色 光之顯示元件經組態以輸出具有一標準化白點之白色光。
以下詳細描述針對本發明之某些特定實施例。然而，本發明可以衆多不同方式加以實施。在本描述中參考了圖式，其通篇中用相同數字表示相同部件。由以下描述顯而易見，該等實施例可實施於任何經組態以顯示影像之裝置中，無論影像是動態的(例如視訊)或靜態(例如靜止影像)的、且無論是文字的或是圖像的。更特定言之，預期該等實施例可實施於多種電子裝置中或與其相關聯，該等裝置諸如(但不限於)行動電話、無線裝置、個人數位助理(PDA)、掌上型或攜帶型電腦、GPS接收器/導航器、照相機、MP3播放器、攝像機、遊戲機、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電腦監視器、自動顯示器(例如里程表顯示器等)、座艙控制器及/或顯示器、照相機視圖之顯示器(例如車輛之後視照相機的顯示器)、電子相片、電子告示板或標記、投影儀、建築結構、包裝及美學結構(例如一件珠寶上之影像顯示)之顯示器。結構與本文所述之結構相似之MEMS裝置亦可用於非顯示應用中(諸如電子切換裝置中)。
一實施例為一顯示器，其中每一像素包含一組顯示元件，其可各包含一或多個干涉調變器。該組顯示元件包括經組態以輸出紅色、綠色、藍色及白色光之顯示元件。在一實施例中，"白色光"顯示元件輸出具有較"紅色""綠色""藍色"顯示元件之組合光譜響應更寬、強度更高之光譜響 應的白色光。在一實施例中，顯示器包括一驅動電路，該驅動電路經組態以在資料驅動像素時接通"白色光"顯示元件。此外，實施例包括彩色顯示器，其經組態以提供較大比例之可見光譜之綠色部分中之輸出光強度以增加顯示器之感知亮度。
圖1說明了包含干涉MEMS顯示元件之干涉調變器顯示器的實施例。在該等裝置中，像素為亮或暗狀態。在亮("接通"或"打開")狀態時，顯示元件將大部分入射可見光反射至使用者。在暗("斷開"或"關閉")狀態時，顯示元件將極少入射可見光反射至使用者。"接通"與"斷開"狀態之光反射特性可視實施例之需要而予以顛倒。MEMS像素可經組態以主要反射選定色彩，此允許其顯示除黑與白之外的色彩。
圖1為描繪一視覺顯示器之一系列像素中之兩個相鄰像素的等角視圖，其中每一像素包含一MEMS干涉調變器。在一些實施例中，干涉調變器顯示器包含該等干涉調變器之列/行陣列。每一干涉調變器均包含一對反射層，二者彼此間隔一可變且可控制之距離而定位以形成一具有至少一可變尺寸之光學諧振腔。在一實施例中，兩個反射層之一者可在兩個位置之間移動。在第一位置(在本文中稱為鬆弛位置)，可移動反射層定位於距離一固定的部分反射層相對較遠之處。在第二位置(在本文中稱為致動位置)，可移動反射層定位於更鄰近部分反射層之處。自兩個層反射之入射光視可移動反射層之位置而相長或相消地干涉，從而產生每一像素的全反射或不反射狀態。
圖1中所描繪之部分像素陣列包含兩個相鄰的干涉調變器12a及12b。在左側之干涉調變器12a中，說明了在距離光學堆疊16a(包含一部分反射層)一預定距離之處處於鬆弛位置的可移動反射層14a。在右側之干涉調變器12b中，說明了與光學堆疊16b相鄰的處於致動位置的可移動反射層14b。
如本文所提及，光學堆疊16a與16b(總稱為光學堆疊16)通常由若干熔融層構成，熔融層可包括一諸如氧化銦錫(ITO)之電極層、一諸如鉻之部分反射層及一透明介電質。因此，光學堆疊16可導電、部分透明且部分反射的，且可藉由(例如)在一透明基板20上沈積上述層之一或多層而加以製造。在一些實施例中，該等層經圖案化為平行條帶，且可形成如下所述之顯示裝置中之列電極。可移動反射層14a、14b可形成為沈積於柱18頂上之一或多個沈積金屬層(與列電極16a、16b正交)及一沈積於柱18之間的介入犧牲材料的一系列平行條帶。當將犧牲材料蝕刻掉時，可移動反射層14a、14b便與光學堆疊16a、16b分離開一界定間隙19。高導電性及反射性材料(諸如鋁)可用於反射層14，且此等條帶可形成顯示裝置中之行電極。
未施加電壓時，可移動反射層14a與光學堆疊16a之間仍留有腔室19，如圖1中之像素12a所說明，可移動反射層14a處於機械鬆弛狀態。然而，當施加一電位差至所選列及行時，形成於相應像素處的列電極與行電極之相交處的電容器變為帶電，且靜電力將電極拉至一起。若電壓足夠高， 可移動反射層14變形並受力而壓向光學堆疊16。如圖1中右邊之像素12b所說明，光學堆疊16內之介電層(未圖示)可防止短路並控制層14與層16之間的距離。無論所施加之電位差之極性如何，此行為相同。以此方式，可控制像素之反射狀態及非反射狀態的列/行致動在許多方面類似於習知LCD(液晶顯示器)及其它顯示器技術所用之列/行致動。
圖2至圖4B說明在顯示應用中使用干涉調變器陣列之一例示性方法與系統。
圖2為說明一個可併入本發明之各態樣之電子裝置的實施例的系統方塊圖。在該例示性實施例中，電子裝置包括一處理器21，其可為任何一般用途之單晶片或多晶片微處理器(諸如ARM、Pentium®、Pentium II®、Pentium III®、Pentium IV®、Pentium® Pro、8051、MIPS®、Power PC®、ALPHA®)或任何特殊用途之微處理器(諸如數位訊號處理器、微控制器、或可程式化閘陣列)。如此項技術中所習知，處理器21可經組態以執行一或多個軟體模組。除執行操作系統以外，處理器可經組態以執行一或多個軟體應用程式(包括網頁瀏覽器、電話應用程式、電子郵件程式，或其它任何軟體應用程式)。
在一實施例中，處理器21亦經組態以與陣列驅動器22連通。在一實施例中，陣列驅動器22包括向顯示陣列或面板30提供訊號之列驅動電路24及行驅動電路26。圖1所說明之陣列之截面由圖2中之線1-1展示。對於MEMS干涉調變器而言，列/行致動協定可利用圖3所說明之該等裝置的滯後性 能。舉例而言，可能需要10伏特之電位差來使可移動層自鬆弛狀態變形至致動狀態。然而，當電壓自該值減少時，可移動層仍維持其狀態(儘管電壓跌回至10伏特以下)。在圖3之例示性實施例中，可移動層直到電壓跌至2伏特以下才完全鬆弛。因此存在一電壓範圍(在圖3所說明之實例中為約3至7 V)，在此範圍中存在一施加電壓窗口，在該窗口內裝置穩定於鬆弛或致動狀態。此於本文中稱為"滯後窗口"或"穩定窗口"。對於具有圖3之滯後特徵的顯示陣列而言，可設計列/行致動協定，使得於列選通期間，選通列中之待致動之像素承受約10伏特之電壓差，且待鬆弛之像素承受接近零伏特之電壓差。在該選通後，像素承受約5伏特之穩態狀態的電壓差以使像素保持列選通使其達成之任何狀態。在此實例中，寫入後之每一像素經受在3-7伏特之"穩定窗口"內的電位差。此特徵使圖1中所說明之像素設計在既有致動或鬆弛狀態之相同施加電壓條件下保持穩定。由於無論在致動狀態中還是在鬆弛狀態中，干涉調變器之每一像素基本上是由固定及移動反射層形成之電容器，所以此穩定狀態在滯後窗以內之一電壓下得以保存而幾乎無功率耗散。若施加之電位固定，則基本上無電流流入像素中。
在典型應用中，可藉由根據第一列中所要之致動像素組而確定行電極組來創建一顯示圖框。接著將一列脈衝施加至列1電極，從而致動對應於所確定之行線的像素。接著改變所確定之行電極組以對應於第二列中所要之致動像素組。接著施加一脈衝至列2電極，根據所確定之行電極而致 動列2中的適當像素。列1像素不受列2脈衝影響，且保持列1脈衝期間所設定的狀態。可按順序方式對所有列重複此過程以產生圖框。通常，藉由按每秒所要圖框數的速率連續重複此過程來用新的顯示資料刷新及/或更新圖框。用於驅動像素陣列之列及行電極以產生顯示圖框的多種協定亦為吾人所熟知且可結合本發明使用。
表1、圖4A及圖4B說明了一種在圖2之3×3陣列上創建顯示圖框的可能的致動協定。表1說明展示圖3之滯後曲線之像素的可能的一組行與列電壓位準。在表1之實施例中，致動一像素包括：將適當行設定為-V偏壓，並將適當列設定為+△V，其可分別對應於-5伏特與+5伏特。像素之鬆弛係藉由將適當行設定為+V偏壓、並將適當列設定為相同的+△V，從而在整個像素上產生零伏特電位差而完成。在列電壓保持於零伏特的列中，無論行處於+V偏壓或-V偏壓，像素皆穩定於其最初所處之狀態。亦如表1所說明，將瞭解可使用與上述 電壓極性相反的電壓，例如，致動一像素可包括將適當行設定為+V偏壓、並將適當列設定為-△V。在此實施例中，像素之釋放係藉由將適當行設定為-V偏壓、並將適當列設定為相同之-△V，從而在整個像素上產生零伏特電位差而完成。
圖4B為一展示了施加至圖2之3×3陣列的一系列的列及行訊號之時序圖，該等訊號導致圖4A中所說明之顯示排列，其中經致動之像素為非反射性的。在寫入圖4A所說明之圖框之前，像素可為任何狀態，且在此實例中，所有列處於0伏特，且所有行處於+5伏特。藉由此等施加之電壓，所有像素皆穩定於其既有的致動或鬆弛狀態。
在圖4A之圖框中，像素(1,1)、(1,2)、(2,2)、(3,2)及(3,3)被致動。為了完成此目的，於列1之"線時間(line time)"期間，將行1及行2設定為-5伏特，且將行3設定為+5伏特。因為所有像素保持於3-7伏特之穩定窗口中，所以此不會改變任何像素之狀態。接著用自0伏特上升至5伏特並降回到0伏特之一脈衝來選通列1。此致動像素(1,1)及像素(1,2)並鬆弛像素(1,3)。陣列中無其它像素受到影響。為了按需要設定列2，將行2設定為-5伏特並將行1及行3設定為+5伏特。施加至列2之相同選通接著致動像素(2,2)並鬆弛像素(2,1)及(2,3)。同樣，陣列之其它像素未受到影響。類似地，藉由將行2及3設定為-5伏特、並將行1設定為+5伏特而設定列3。列3選通按圖4A所示設定列3像素。寫入圖框後，列電位為零，而行電位可保持於+5或-5伏特，且接著顯示器穩定於圖4A之排列。應瞭解，相同之程序可使用於數十或數百 列及行之陣列。亦應瞭解，在以上概述之一般原則內，可大幅改變執行列及行致動之電壓之時序、序列及位準，且以上實例僅為例示性的，且任何致動電壓方法皆可與本文所述之系統及方法一同使用。
圖5A及5B為說明顯示裝置40之實施例的系統方塊圖。顯示裝置40可為(例如)蜂巢式電話或行動電話。然而，顯示裝置40之相同組件或其輕微變更亦可說明各種類型之顯示裝置(諸如電視機及攜帶型媒體播放器)。
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。如熟習此項技術者所熟知，外殼41一般係由多種製造過程中之任一者而製成，包括射出成形及真空成形。此外，外殼41可由多種材料中之任一種而製成，包括(但不限於)塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷、或其組合。在一實施例中，外殼41包括可移除部分(未圖示)，該等可移除部分可與不同色彩的、或含有不同標識(logo)、圖片或符號的其它可移除部分互換。
如本文所述，例示性顯示裝置40之顯示器30可為多種顯示器中之任一種，包括雙穩態顯示器。在其它實施例中，顯示器30包括諸如電漿、EL、OLED、STN LCD或上述TFT LCD之平板顯示器，或熟習此項技術者所熟知的諸如一陰極射線管或其它管式裝置之非平板顯示器。然而，出於描述本實施例之目的，如本文中所述，顯示器30包含干涉調變器顯示器。
圖5B圖解說明了例示性顯示裝置40之一實施例的組件。 所說明之例示性顯示裝置40包括外殼41且可包括至少部分封閉於其中之額外組件。舉例而言，在一實施例中，例示性顯示裝置40包括網路介面27，該網路介面包括耦接至收發器47之天線43。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可經組態以調節訊號(例如對訊號進行過濾)。調節硬體52連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦連接至輸入裝置48及驅動器控制器29。驅動器控制器29耦接至圖框緩衝器28、及陣列驅動器22，該陣列驅動器又耦接至顯示陣列30。電源50按特定例示性顯示裝置40設計所需將電提供至所有組件。
網路介面27包括天線43及收發器47以使得例示性顯示裝置40可經由網路與一或多個裝置連通。在一實施例中網路介面27亦可具有一些處理能力以緩解對處理器21之要求。天線43為熟習此項技術者已知的用於傳輸及接收訊號的任何天線。在一實施例中，天線根據IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11(a)、(b)、或(g))而傳輸及接收RF(射頻)訊號。在另一實施例中，天線根據BLUETOOTH(藍牙)標準傳輸及接收RF訊號。在蜂巢式電話之情形下，天線經設計來接收用以在無線蜂巢電話網路內通訊之CDMA、GSM、AMPS或其它已知訊號。收發器47預處理接收自天線43之訊號以使得其可由處理器21接收並進一步加以處理。收發器47亦處理接收自處理器21之訊號以使得其可經由天線43而自例示性顯示裝置40傳輸。
在一替代實施例中，收發器47可由一接收器所替代。在 又一替代實施例中，網路介面27可由一影像源所替代，該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。舉例而言，影像源可為包含影像資料之數位視訊光碟(DVD)或硬碟機，或產生影像資料之軟體模組。
一般而言，處理器21控制例示性顯示裝置40之總體操作。處理器21自網路介面27或影像源接收資料(諸如壓縮影像資料)，並將資料處理為原始影像資料或一種易於處理為原始影像資料之格式。處理器21接著將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28供儲存。原始資料通常指識別一影像內每一位置處之影像特徵的資訊。舉例而言，此種影像特徵可包括色彩、飽和度及灰階度。
在一實施例中，處理器21包括微控制器、CPU(中央處理單元)、或邏輯單元，以控制例示性顯示裝置40之操作。一般而言，調節硬體52包括將訊號傳輸至揚聲器45，並接收來自麥克風46之訊號的放大器及濾波器。調節硬體52可為例示性顯示裝置40內之離散組件，或可併入處理器21或其它組件內。
驅動器控制器29直接自處理器21或自圖框緩衝器28取得由處理器21所產生之原始影像資料，並為了高速傳輸至陣列驅動器22而將原始影像資料適當地再格式化。具體言之，驅動器控制器29將原始影像資料再格式化為具有類似光柵(raster-like)格式之資料流，以使得其時間次序適合於掃描整個顯示陣列30。接著驅動器控制器20將格式化之資訊發送至陣列驅動器22。儘管驅動器控制器29(諸如LCD控 制器)常作為獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯，但此種控制器可以許多方式實施。其可作為硬體嵌入處理器21中、作為軟體嵌入處理器21中，或以硬體形式與陣列驅動器22完全整合在一起。
通常，陣列驅動器22接收來自驅動器控制器29之經格式化之資訊，並將視訊資料再格式化為一組平行之波形，將該組波形每秒多次施加至數百(有時數千)個來自顯示器之x-y像素矩陣的引線。
在一實施例中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適用於本文所述之任何類型的顯示器。舉例而言，在一實施例中，驅動器控制器29為一習知顯示器控制器或雙穩態顯示控制器(例如干涉調變器控制器)。在另一實施例中，陣列驅動器22為一習知驅動器或雙穩態顯示驅動器(例如干涉調變器顯示器)。在一實施例中，驅動器控制器29與陣列驅動器22整合在一起。此實施例常見於諸如蜂巢電話、手錶及其它小面積顯示器之高度整合系統中。在又一實施例中，顯示陣列30為一典型顯示陣列或雙穩態顯示陣列(例如包括干涉調變器陣列之顯示器)。
輸入裝置48允許使用者控制例示性顯示裝置40之操作。在一實施例中，輸入裝置48包括小鍵盤(諸如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、觸敏顯示幕、壓敏或熱敏薄膜。在一實施例中，麥克風46為例示性顯示裝置40之輸入裝置。當用麥克風46來將資料輸入裝置時，使用者可提供語音指令來控制例示性顯示裝置40之操作。
電源50可包括此項技術中所熟知的多種能量儲存裝置。舉例而言，在一實施例中，電源50為可再充電電池(諸如鎳鎘電池或鋰離子電池)。在另一實施例中，電源50為可再生性能源、電容器、或太陽能電池(包括塑料太陽能電池及太陽能電池塗料)。在另一實施例中，電源50經組態以自壁裝插座接收電力。
如上所述，在某些實施中，控制可程式性(control programmability)存在於驅動器控制器中，該驅動器控制器可位於電子顯示系統中之若干位置。在某些情形中，控制可程式性存在於陣列驅動器22中。熟習此項技術者將認識到，上述最佳化可實施於任何數目之硬體及/或軟體組件中及各種組態中。
根據前述原則而操作之干涉調變器之詳細結構可大大不同。例如，圖6A-6E說明可移動反射層14及其支撐結構之五個不同實施例。圖6A為圖1之實施例的橫截面，其中一條金屬材料14沈積於正交地延伸之支撐件18上。在圖6B中，可移動反射層14由系件32僅附著至支撐件之拐角處。在圖6C中，可移動反射層14懸垂於一可變形層34下方，可變形層34可包含可撓性金屬。可變形層34在其環周邊處直接或間接地連接至基板20。該等連接在本文中稱為支撐柱。圖6D所說明之實施例具有支撐柱插塞42，可變形層34停置於該等支撐柱插塞上。如圖6A-6C，可移動反射層14保持懸垂於腔室之上方，但可變形層34不因填充可變形層34與光學堆疊16之間的孔而形成支撐柱。事實上，支撐柱係由用來形 成支撐柱插塞42的平坦化材料所形成。圖6E所說明之實施例係基於圖6D所示之實施例，但亦適合與圖6A-6C所說明之實施例以及未圖示之額外實施例一起作用。在圖6E所示之實施例中，使用一額外金屬層或其它導電材料層來形成一匯流排結構44。此允許訊號沿干涉調變器之背部傳送，免除了原本必須形成於基板20上之若干電極。
在諸如圖6所示之實施例中，干涉調變器充當直接檢視裝置，其中自透明基板20之正面(即與配置有調變器之側面相反的側面)檢視影像。在該等實施例中，反射層14光學地遮蔽干涉調變器在與基板20相反之反射層側面上的部分，包括可變形層34及匯流排結構44。此允許對遮蔽區域進行組態並在其上進行操作而不負面影響影像品質。此可分離之調變器結構使得調變器之機電態樣與光學態樣的結構設計及材料可彼此獨立地選定及操作。此外，圖6C-6E所示之實施例具有額外益處，其源自於將反射層14之光學特性與其機械特性(由可變形層34實現)去耦。此允許反射層14之結構設計及材料就光學特性而言得到最佳化，且可變形層34之結構設計及材料就所要機械特性而言得到最佳化。
如上文參考圖1所述，調變器12(意即調變器12a與12b)包括一形成於反射層14(意即反射層14a與14b)與16(分別為反射層16a與16b)之間的光學諧振腔。該光學諧振腔之特徵距離、或有效光徑長度d決定光學諧振腔之諧振波長λ，且由此決定干涉調變器12之諧振波長λ。干涉調變器12之峰值諧振可見波長λ通常對應於調變器12所反射之光的感知色 彩。數學上，光徑長度d等於½ Nλ(其中N為整數)。因此一給定諧振波長λ由光徑長度d為½λ(N=1)、λ(N=2)、3/2 λ(N=3)等之干涉調變器12所反射。整數N可稱為反射光的干涉階數。如文中所用，調變器12之階數亦意指當反射層14位於至少一個位置時調變器12反射之光的階數N。舉例而言，第一階數紅色干涉調變器12可具有約325 nm之光徑長度d(對應於約650 nm之波長λ)。相應地，第二階數紅色干涉調變器12可具有約650 nm之光徑長度d。一般而言，更高階數調變器12反射更窄波長範圍內之光(例如具有更高"Q"值)，並由此產生更飽和之彩色光。包含一彩色像素之調變器12之飽和度影響顯示器之屬性(諸如顯示器之色域及白點)。舉例而言，為了使用第二階數調變器12之顯示器與包括第一階數調變器(其反射相同之一般色彩之光)之顯示器具有相同的白點或色彩平衡，第二階數調變器12可選定為具有不同之中心峰值光波長。
圖7為一例示性干涉調變器12之側橫截面圖，其說明藉由將可移動鏡面14定位於一位置範圍61-65內而輸出之光的光譜特徵。該例示性調變器包括充當行電極之氧化銦錫(ITO)形成之導電層52。在該例示性調變器中，可移動鏡面14包括列導體(row conductor)。
可移動鏡面14之一特定群組位置61-65之每一者係藉由一自固定鏡面16延伸之箭頭而展示。每一箭頭之點指示可移動鏡面之位置61-65的特定一者。反射自干涉調變器之光之色彩係由可移動鏡面14與固定鏡面16之間的光徑長度d 所決定的。距離61-65係經選定以考慮光徑d中之介電層54的厚度及折射率。因此，位於位置61-65中之一個不同位置、各對應一不同距離d的可移動鏡面14可導致調變器12輸出具有不同光譜響應之光至檢視位置51，該不同光譜響應對應於調變器12所反射之不同色彩之入射光。此外，在位置61處，可移動鏡面14距固定鏡面16足夠近以致干涉效果可被忽略，且調變器12充當反射大體上所有色彩之入射可見光(例如白色光)之鏡面。因為短距離d對於可見頻帶中之光學諧振而言太短，所以造成寬頻鏡面效果。因此鏡面14僅充當對於可見光之反射表面。
鏡面14位於位置62處時，由於鏡面14與16之間的間隙距離增加減少了鏡面14之反射率，所以調變器12表現出灰色調(shade of gray)。於位置63處時，因為諧振波長在可見範圍以外，所以距離d使得腔室干涉地操作但大體上不反射可見波長之光。
當距離d進一步增加時，調變器12之峰值光譜響應移入可見波長內。因此，當可移動鏡面14位於位置64處時，調變器12反射藍色光。當可移動鏡面14位於位置65處時，調變器12反射綠色光。當可移動鏡面14位於不偏離(non-deflected)位置66處時，調變器12反射紅色光。
在設計使用干涉調變器12之顯示器時，調變器12可經形成以增加反射之光的色彩飽和度。飽和度意指彩色光之色調的強度。高飽和度之色調具有鮮豔、強烈之色彩，而較低飽和度之色調顯得更淺而柔和。舉例而言，產生非常窄 之波長範圍的雷射可產生高度飽和之光。反之，典型白熾燈泡產生可具有降飽和(desaturated)之紅色或藍色的白色光。在一實施例中，調變器12形成為具有對應於較高干涉階數(例如第二或第三階數)之距離，以增加反射之彩色光的飽和度。
一例示性彩色顯示器包括紅色、綠色及藍色顯示元件。此種顯示器中其它色彩之形成係藉由改變紅色、綠色及藍色元件產生之光的相對強度。諸如紅色、綠色及藍色之原色的此等組合被人眼感知為其它色彩。此種色彩系統中紅色、綠色及藍色的相對值可稱為三色激勵值，該值係關於人眼對紅色、綠色及藍色光的敏感部分的激勵。一般而言，原色之飽和度愈高，則可由顯示器產生之色域愈大。在其它實施例中，顯示器亦可包括具有依據紅色、綠色及藍色以外的原色系來定義其它色彩系統之色系的調變器12。
設計併入干涉調變器12之顯示器的另一考慮係白色光之產生。"白色"光一般意指人眼感知為不包括特定色彩之光，意即白色光與色調無關。而黑色意指色彩(或光)之缺失，而白色意指包括如此寬之光譜範圍以致感知不到特定色彩之光。白色光可意指具有大致均勻之強度之可見光的寬譜範圍的光。然而，因為人眼對某些波長之紅色、綠色及藍色光敏感，所以白色之產生可藉由組合彩色光之強度以產生具有一或多個譜峰之人眼感知為"白色"之光。顯示器之色域係裝置能夠(例如)藉由組合紅色、綠色及藍色光而再現之色彩的範圍。
在一反射顯示器中，因為僅有小範圍之入射波長經反射而具有相對高之強度以形成白色光，所以使用飽和干涉調變器產生之白色光傾向於具有對檢視者相對低之強度。相反，因為較大範圍之入射波長被反射，所以反射寬頻白色光(例如大體上所有入射波長)之鏡面具有較大之強度。因此，設計使用原色組合來產生白色光之顯示器一般導致在顯示器輸出之白色光的色彩飽和度及色域與亮度之間的權衡。
在一實施例中，可移動鏡面14經定位以使調變器12在第一位置(例如圖7之位置63)不反射可見光，而在第二位置(例如圖7之位置61)可移動鏡面14與固定鏡面16之間的距離對於入射可見光之干涉調變而言太小以致鏡面14反射寬頻白色光。在此實施例中，可移動鏡面14反射在可見光譜上具有寬的、相對均勻的光譜響應之入射光。若入射光包含白色光，則第二位置之調變器12所反射之光可大體上與白色光相似。調變器12之此種"白色"反射狀態的光譜響應在可見光譜上一般可為均勻的。在一實施例中，光譜響應係藉由選擇調變器之材料而加以調節。舉例而言，不同材料(例如鋁或銅)可用於可移動鏡面14之反射表面以調節調變器12在白色反射狀態下之光譜響應。在另一實施例中，可使用濾光器選擇性地吸收某些波長之反射光或入射光以影響此種寬頻白色調變器之輸出。
在像素陣列30之一實施例中，每一像素包括一或多個彩色調變器12(例如經組態以反射紅色、綠色及藍色光之調變 器)，及一或多個經組態以輸出白色光之"白色"調變器12。在此實施例中，來自處於反射狀態之紅色、綠色及/或藍色調變器12之光組合而輸出彩色光。來自白色調變器12之光可用以輸出白色或灰色光。將白色與彩色組合使用可增加像素之亮度或強度。
顯示器之白點係被視作一般為中性(灰色或無色)之色調。顯示裝置之白點的特徵可基於對裝置所產生之白色光與一處於特定溫度之黑體所發射之光("黑體輻射")之光譜內容的比較。黑體輻射儀為一理想化物件，其吸收所有入射於該物件上之光並再發射具有取決於黑體溫度之光譜的光。舉例而言，6,500°K之黑體光譜可稱為具有6,500°K之色溫的白色光。此類色溫或約為5,000°-10,000°K之白點一般以日光加以辨別。
國際照明委員會(CIE)推行光源之標準化白點。舉例而言，指定光源"d"意指日光。詳言之，與5,500°K、6,500°K及7,500°K之色溫相關之標準白點D55、D65及D75係標準日光白點。
顯示裝置可以顯示器所產生之白色光之白點為特徵。至於來自其它光源之光，人類對顯示器之感知至少部分地由對來自顯示器之白色光的感知所決定的。舉例而言，具有較低白點(例如D55)之顯示器或光源可被檢視者感知為具有黃色色質(tone)。具有較高溫度白點(例如D75)之顯示器或光源可被使用者感知為更"冷"或更藍之色質。使用者一般對具有較高溫度白點之顯示器反應更為喜愛。因此，控 制顯示器之白點理想地控制了檢視者對顯示器之反應。干涉調變器陣列30之實施例可經組態以產生白色光，其中白點經選定以符合一或多個預期光照條件下之標準化白點。
像素陣列30藉由每一像素包括一或多個干涉調變器12而產生白點。舉例而言，在一實施例中，像素陣列30包括若干群組之紅色、綠色及藍色干涉調變器12之像素。如上文所述，干涉調變器12之色彩可藉由使用關係式d=1/2 N λ來選擇光徑長度d而選定。另外，像素陣列30中之每一像素所產生之色彩的平衡或相對比例可進一步受到每一干涉調變器12(例如紅色、綠色及藍色干涉調變器12)的相對反射區域之影響。此外，因為調變器12選擇性地反射入射光，所以反射自干涉調變器12之像素陣列30的光的白點一般取決於入射光之光譜特徵。在一實施例中，反射光之白點可組態為不同於入射光之白點。舉例而言，在一實施例中，像素陣列30可經組態以在用於D65日光時反射D75光。
在一實施例中，像素陣列30中干涉調變器12之距離d及面積係經選定以使得像素陣列30產生之白色光對應於處於預期光照條件(例如日光、螢光下或來自一經定位以照射像素陣列30之前置燈)的特定標準化白點。舉例而言，像素陣列30之白點可選定為特定光照條件下之D55、D65或D75。此外，像素陣列30所產生之光可具有與預期或組態之光源所不同之白點。舉例而言，特定像素陣列30可經組態以於D65日光下檢視時反射D75光。更一般的係，顯示器之白點可參考與顯示器一起組態之光源(例如前置燈)或參考特定檢視 條件而選定。舉例而言，顯示器可經組態以於預期或典型光源(諸如白熾光、螢光、或自然光源)下檢視時具有選定白點(例如D55、D65或D75)。更特定言之，(例如)用於手持裝置之顯示器可經組態以在於日光條件下檢視時具有選定白點。或者，用於辦公室環境之顯示器可經組態以在受到典型辦公室螢光燈的照射時具有選定白點。在各種實施例中，調變器12之不同距離d及面積可經選定以產生用於不同檢視環境之其它標準化白點設定。此外，紅色、綠色及藍色調變器12亦可受到控制以處於反射或非反射狀態達不同時間以進一步改變反射之紅色、綠色及藍色光的相對平衡，且因此改變反射光之白點的相對平衡。在一實施例中，每一彩色調變器12之反射面積之比率可經選定以於不同檢視環境中控制白點。在一實施例中，光徑長度d可經選定以對應於一個以上可見諧振波長(例如紅色、綠色及藍色之第一、第二或第三階數峰值)的公倍數，以使得干涉調變器12反射之白色光以其光譜響應中之三個可見峰值為特徵。在此實施例中，光徑長度d可經選定以使得所產生之白色光對應於標準化白點。
除像素陣列30中之若干群組紅色、綠色及藍色干涉調變器12以外，其它實施例包括產生白色光之其它方法。舉例而言，像素陣列30之一實施例包括青色及黃色干涉調變器12(例如具有各自之分離距離d以產生青色及黃色光之干涉調變器12)。青色及黃色干涉調變器12之組合光譜響應產生具有被感知為"白色"之寬光譜響應的光。青色及黃色調變 器之位置鄰近以使得檢視者感知到此種組合響應。舉例而言，在一實施例中，青色調變器及黃色調變器係配置於像素陣列30中之相鄰列中。在另一實施例中，青色調變器及黃色調變器係配置於像素陣列30之相鄰行中。
圖8為說明一實施例之光譜響應的符號圖，該實施例包括青色及黃色干涉調變器12以產生白色光。水平軸代表反射光之波長。垂直軸代表入射至調變器12上之光的相對反射率。跡線80說明青色調變器之響應，其係在光譜之青色部分之中心(例如藍色與綠色之間)的單個峰。跡線82說明黃色調變器之響應，其係在光譜之黃色部分之中心(例如紅色與綠色之間)的單個峰。跡線84說明一對青色及黃色調變器12之組合光譜響應。跡線84於青色及黃色波長處具有兩個峰但於可見光譜上足夠均勻以致自此類調變器12反射之光被感知為白色。
一般而言，在自不同角度檢視調變器12時干涉調變器12反射之光的色彩會移位。圖9為一干涉調變器12之側橫截面圖，其說明經由干涉調變器12之不同光徑。自干涉調變器12反射之光的色彩可由於相對於圖9所示之軸AA的入射(及反射)角不同而不同。舉例而言，對於圖9所示之干涉調變器12，當光沿離軸(off-axis)路徑A1行進時，光以第一角度入射至干涉調變器上，自干涉調變器反射，並行進至檢視者。當光由於干涉調變器12中一對鏡面之間的光學干涉而抵達檢視者時，檢視者便感知到第一色彩。當檢視者移動或改變其位置、且因此改變視角時，檢視者所接收到之光 對應於第二不同入射(或反射)角而沿不同之離軸路徑A2行進。干涉調變器12中之光學干涉取決於調變器內傳播之光的光徑長度d。因此不同光徑A1及A2之不同光徑長度產出干涉調變器12之不同輸出。隨著視角增大，干涉調變器之有效光徑根據關係式2d cos β=Nλ而減小，其中β為視角(顯示器之法線與入射光之間的角度)。隨著視角增大，反射光之峰值諧振波長減小。因此使用者因其視角不同而感知到不同色彩。如上所述，此現象稱為"色移"。在沿軸AA檢視時，參考干涉調變器12所產生之光通常可識別此色移。
在一實施例中，像素陣列30包括第一階數黃色干涉調變器及第二階數青色干涉調變器。當自漸增之離軸角度檢視像素陣列30時，第一階數黃色調變器所反射之光朝向光譜之藍色端移位，例如某角度之調變器具有與第一階數青色調變器相等之有效d。同時，第二階數青色調變器所反射之光移位以對應於來自第一階數黃色調變器之光。因此，總的組合光譜響應即使在相對譜峰移位時其響應仍為寬的且於可見光譜上仍為相對均勻的。因此，此種像素陣列30在相對較大之視角範圍內產生白色光。
在一實施例中，具有青色及黃色調變器之顯示器可經組態以在一或多個檢視條件下產生具有選定標準化白點的白色光。舉例而言，青色調變器之光譜響應及黃色調變器之光譜響應可經選定以使得反射光具有白點D55、D65、D75、或具有選定光照條件下之其它任何適當白點，該選定光照條件包括D55、D65、或D75光(諸如用於一適合戶外使用之 顯示器的日光)。在一實施例中，調變器可經組態以反射具有與來自預期或選定檢視條件之入射光不同之白點的光。
圖10為具有一層102選擇性地透射一特定色彩之光之材料的干涉調變器12的側橫截面圖。在一例示性實施例中，層102位於基板20之與調變器12相對之一側。在一實施例中，材料層102包含洋紅濾光器，經由該濾光器而檢視綠色干涉調變器12。在一實施例中，材料層102為染色材料。在一個此種實施例中，材料為染色光阻材料。在一實施例中，綠色干涉調變器12為第一階數綠色干涉調變器。濾光層102經組態以在受到一大範圍內均勻之白色光照射時透射洋紅色光。在該例示性實施例中，光入射至層20上，經過濾之光自層20透射至調變器12。調變器12將經過濾之光經由層102反射回去。在此實施例中，光穿過層102兩次。在此實施例中，材料層102之厚度可經選定以補償並利用此二次過濾。在另一實施例中，可於層102與調變器12之間定位一前置燈結構。在該實施例中，材料層102僅對調變器12所反射之光起作用。在此實施例中，層102係經相應地選定。
圖11為說明一包括綠色干涉調變器12及"洋紅"濾光層102之實施例之光譜響應的符號圖。水平軸代表反射之光的波長。垂直軸代表入射於綠色調變器12及濾光層102上之光在可見光譜上的相對光譜響應。跡線110說明綠色調變器12之響應，該響應為位於光譜之綠色部分(例如可見光譜中心之附近)之中心的單個峰。跡線112說明由材料層102所形成之洋紅濾光器的響應。跡線112於中心u形最小值之兩側具 有兩個相對平坦之部分。因此跡線112代表洋紅濾光器之響應，該洋紅濾光器選擇性地透射大體上所有黃色及藍色光而過濾光譜之綠色部分中的光。跡線114說明綠色調變器12與濾光層102配對之組合光譜響應。跡線114說明組合光譜響應由於濾光層102對光之過濾而處於較綠色調變器12更低之反射率水準(reflectance level)。然而，光譜響應於可見光譜上相對均勻，以使得來自綠色調變器12及洋紅濾光層102之經過濾及反射之光被感知為白色。
在一實施例中，具有綠色調變器12及洋紅濾光層102之顯示器可經組態以於一或多個檢視條件下產生具有選定標準化白點的白色光。舉例而言，綠色調變器12之光譜響應及洋紅濾光層102之光譜響應可經選定以使得反射光具有白點D55、D65、D75、或選定光照條件下之其它任何適當之白點，該選定光照條件包括D55、D65、D75光(諸如用於一適合戶外使用之顯示器的日光)。在一實施例中，調變器12及濾光層102可經組態以反射具有與預期或選定之檢視條件下之入射光不同白點的光。
圖12為說明一例示性像素陣列30之兩個像素的示意圖。列1-4及行1-4形成一像素120a。列5-8及行1-4形成第二像素120b。每一像素120a及120b包括至少一個經組態以反射紅色(行1)、綠色(行2)、藍色(行3)及白色(行4)光之調變器12。該例示性像素陣列30之每一像素包括紅色、綠色、藍色及白色中之每一種色彩的4個顯示元件，以形成每個彩色顯示器"4個位元"，該顯示器可輸出紅色、綠色、藍色或白色/ 灰色之每一種色彩的24=16種色調，總數為216種色調(shade of color)。
圖13A為說明可由一包括紅色、綠色及藍色顯示元件之例示性顯示器產生之色彩的色度圖。在此種顯示器中藉由改變紅色、綠色及藍色元件所產生之光的相對強度而產生寬範圍的色彩。色度圖說明可如何控制顯示器以產生被人眼感知為其它色彩的混合原色(諸如紅色、綠色及藍色)。圖13之水平軸及垂直軸界定一可描繪色值之色度座標系統。詳言之，點130說明由例示性紅色、綠色及藍色干涉調變器所反射之光的色彩。三角形跡線133包圍一區域134，該區域對應於可藉由混合點120處產生之光而產生之色彩的範圍。該色彩範圍可稱為顯示器之色域。實務上，可控制一像素中之紅色、綠色及藍色顯示元件以產生紅色、綠色及藍色光之不同混合，紅色、綠色及藍色光組合而形成色域內之各種色彩。
如圖12所說明，在一實施例中，例示性顯示器30包括具有紅色、綠色、藍色及白色子像素之像素。一個驅動此種顯示器之方案的實施例界定像素待顯示之每一色彩，該界定係依據以下界定三個不同色域之組合之色度值：(i)紅色、綠色及白色，(ii)紅色、藍色及白色，及(iii)藍色、綠色及白色。在操作該實施例時，當顯示控制器判定一特定像素待設定為以紅色、綠色及藍色表達的色值時，顯示控制器將色值轉化為以下列中之一者而表達的值：(i)紅色、綠色及白色，(ii)紅色、藍色及白色，及(iii)藍色、綠色及 白色。
圖13B為說明可由一包括紅色、綠色、藍色及白色顯示元件之例示性顯示器產生之色彩的色度圖。由跡線140所界定之區域界定了顯示器之總色域，跡線140將對應於顯示原色紅色、綠色及藍色之色度的點130之每一者相連接。另外，點130a對應於白色子像素發射之光之色度。點130a視白色像素產生之白色而可定位於其它位置。跡線144a、144b及144c將對應於白色像素之點130a連接至分別對應於紅色、藍色及綠色之點130的每一者。跡線144a、144b及144c與跡線140一起界定顯示器之色域內的三個區域146a、146b及146c，此界定分別對應於可由下列各顯示元件產生之色彩：(i)紅色、綠色及白色，(ii)紅色、藍色及白色，及(iii)藍色、綠色及白色。因此，概念上，此種顯示器之一個驅動方案之實施例包括辨別一待顯示之所需色彩屬於三個區域146、146b及146c中之哪一個內。接著可將表示為紅色、綠色及藍色之值的輸入色彩轉換為一新的色度。此色度座標將落於三個經辨別之區域146、146b及146c中之一個內。接著可用新的輸出值來驅動像素之限定所需色度座標落於其中之區域的三個經辨別的顯示元件((i)紅色、綠色及白色，(ii)紅色、藍色及白色，或(iii)藍色、綠色及白色顯示元件)之每一者，以輸出所需色彩之光。
在一實施例中，當一色度值位於白色顯示元件之點130a之選定距離(例如在色度圖上)內時，彩色及白色顯示元件皆被致動以自像素產生此類色彩之更亮的輸出。
在另一實施例中，為了驅動此種像素陣列，當像素資料之總色調低於一臨限值(例如像素資料為灰色或大體上灰色)時，驅動電路將行4中之白色調變器設定為相應反射狀態。在一實施例中，紅色、綠色及藍色調變器亦可處於其反射狀態。當像素資料之總色調高於一臨限值(例如像素資料大體不為灰色)時，驅動電路將行4中之白色調變器設定為其非反射狀態且將行1-3中之彩色調變器設定為反射狀態。
在某些實施例中，可一起致動白色顯示元件與彩色顯示元件以添加額外亮度。舉例而言，若一像素待輸出紅色光，則可致動該像素中之所有紅色顯示元件。另外，亦可致動一或多個白色顯示元件以產生其它色彩組合。
在某些實施例中，驅動電路可調節輸入資料以補償附加之白色表面區域，以使得此種顯示器產生之影像具有大體上未經白色反射區域改變之色彩平衡(儘管顯示器之相對亮度增強)。
在一實施例中，白色干涉調變器與其它白色干涉調變器編組(諸如在如圖12所說明之額外行中)。在另一實施例中，白色干涉調變器均勻遍佈於整個像素，例如交錯於紅色、綠色及藍色顯示元件之間。此外，在一些實施例中，每一像素中白色顯示元件之數目不同於(例如)紅色、綠色或藍色顯示元件之數目。
除了使用經組態以反射白色光之附加干涉調變器以增加反射之白色光的強度以外，可形成像素陣列30之實施例以 藉由其它方式增加系統之總的表觀亮度。舉例而言，人眼對綠色光比對其它色調更敏感。因此，在一實施例中，藉由在每一個像素中使用一附加之綠色干涉調變器而增加干涉調變器系統之表觀亮度。舉例而言，在一些實施例中，每個像素之綠色、紅色及藍色干涉調變器數目相等。在一實施例中，類似於圖12所說明之實施例，亦可包括第二行綠色干涉調變器。在另一實施例中，像素陣列30可包括一諸如圖12所說明之第4行，其中一些顯示元件反射白色光且某些反射綠色光。
在一實施例中，附加綠色干涉調變器可與其它綠色干涉調變器編組(諸如在圖12所說明之額外行中)。在其它實施例中，附加綠色干涉調變器可均勻遍佈於整個像素，例如交錯於紅色、綠色及藍色顯示元件之間。此外，在一些實施例中，每一像素中額外綠色顯示元件之數目可不同於(例如)紅色、綠色或藍色顯示元件之數目。在一實施例中，顯示元件為干涉調變器，其中紅色及藍色調變器之光徑長度d係經選定以在顯示器之色彩平衡方面補償附加綠色像素。此外，在一實施例中，紅色及藍色顯示元件之一者或二者的光徑長度d可經選定以產生更飽和之色彩。在一個此種實施例中，紅色及藍色顯示元件之光徑長度d可經選定以產生較高階數(第2階數或更大)之反射光。第二階數對應於光徑長度d(等於1×λ)。由於具有較飽和之響應的干涉調變器反射較小部分之入射光，因此此類調變器傾向於具有較小的強度(更黑)輸出。然而，藉由增加反射之綠色光的相對強度，此 種顯示器可經組態以具有對檢視者較亮之外觀。在一實施例中，紅色與藍色面積之比率為一比一，而綠色與紅色(或藍色)之面積比率大於一比一。舉例而言，在一實施例中，以每一像素之總反射區域之百分比來表達，像素之33-50%為綠色。在一實施例中，像素之38-44%為綠色。
在一實施例中，綠色干涉調變器之表面面積與像素之總反射表面面積的比率可大於紅色及藍色干涉調變器之表面面積的比率，以增加感知亮度。在另一實施例中，相對於產生其它色彩之干涉調變器之時段而增加綠色干涉調變器處於反射狀態之時段，以增加綠色。在一實施例中，藍色及紅色干涉調變器經調節而朝向綠色光譜以增加綠色表觀，且因此增加系統中之感知亮度。熟習此項技術者將瞭解，驅動電路可調節輸入資料以補償附加之綠色表面區域，以使得此種顯示器產生之影像具有大體上未經附加綠色反射區域改變之色彩平衡(儘管顯示器之相對亮度得以增強)。在一實施例中，額外綠色顯示元件可用於亮度比色彩精度更為重要之顯示模式中(例如本文顯示)。
儘管以上詳細描述已展示、描述並指出本發明應用至各種實施例時之新穎特徵，但應瞭解，在不脫離本發明之精神之情況下，熟習此項技術者可對所述裝置或過程之形式及細節進行各種省略、替代及變化。如將瞭解的，因為某些特徵可與其他特徵分開使用或實施，所以實施本發明之形式可並不提供本文所述之所有特徵及益處。申請專利範圍包含屬於其均等物之含義及範圍的所有變化。
12‧‧‧干涉調變器
12a‧‧‧像素
12b‧‧‧像素
14‧‧‧反射層
14a‧‧‧反射層
14b‧‧‧反射層
16‧‧‧光學堆疊
16a‧‧‧光學堆疊/列電極
16b‧‧‧光學堆疊/列電極
18‧‧‧柱
19‧‧‧腔室/間隙
20‧‧‧基板
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
24‧‧‧列驅動電路
26‧‧‧行驅動電路
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
32‧‧‧系栓
34‧‧‧可變形層
40‧‧‧顯示裝置
41‧‧‧外殼
42‧‧‧支撐柱插塞
43‧‧‧天線
44‧‧‧匯流排結構
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入裝置
50‧‧‧電源
51‧‧‧檢視位置
52‧‧‧調節硬體
54‧‧‧介電層
61‧‧‧位置
62‧‧‧位置
63‧‧‧位置
64‧‧‧位置
65‧‧‧位置
66‧‧‧不偏離位置
80‧‧‧跡線
82‧‧‧跡線
84‧‧‧跡線
102‧‧‧濾光層
110‧‧‧跡線
112‧‧‧跡線
114‧‧‧跡線
120a‧‧‧像素
120b‧‧‧像素
130‧‧‧點
130a‧‧‧點
133‧‧‧跡線
134‧‧‧區域
140‧‧‧跡線
144a‧‧‧跡線
144b‧‧‧跡線
144c‧‧‧跡線
146‧‧‧區域
146a‧‧‧區域
146b‧‧‧區域
146c‧‧‧區域
d‧‧‧光徑長度/距離
圖1為描繪一干涉調變器顯示器之一實施例之一部分的等角視圖，其中第一干涉調變器之可移動反射層在鬆弛位置中而第二干涉調變器之可移動反射層在致動位置中。
圖2為說明一併入了3×3干涉調變器顯示器之電子裝置之一個實施例的系統方塊圖。
圖3為圖1之干涉調變器之一例示性實施例的可移動鏡面位置對施加之電壓的關係圖。
圖4A說明圖2之3×3干涉調變器顯示器中之顯示資料的一例示性圖框。
圖4B說明可用來寫入圖4A之圖框之列及行訊號的一個例示性時序圖。
圖5A及5B為說明一包含複數個干涉調變器之視覺顯示裝置之一實施例的系統方塊圖。
圖6A為圖1之裝置的橫截面。
圖6B為一干涉調變器之替代實施例的橫截面。
圖6C為一干涉調變器之另一替代實施例的橫截面。
圖6D為一干涉調變器之又一替代實施例的橫截面。
圖6E為一干涉調變器之附加替代實施例的橫截面。
圖7為一例示性干涉調變器之橫截面側視圖，其說明藉由將可移動鏡面定位於一位置範圍內而輸出之光的光譜特徵。
圖8為說明一個實施例之光譜響應的符號圖，該實施例包括青色及黃色干涉調變器以產生白色光。
圖9為一干涉調變器之側橫截面圖，其說明經由干涉調變器之致使不同色彩之光被反射的不同光徑。
圖10為具有一層材料以選擇性地反射一特定色彩之光之干涉調變器的側橫截面圖。
圖11為說明一實施例之光譜響應的符號圖，該實施例包括綠色干涉調變器及一"洋紅"濾光層以產生白色光。
圖12為說明一例示性像素陣列30之兩個像素的示意圖。 列1-4及行1-4形成一個像素120a。
圖13A為說明可由一包括紅色、綠色及藍色顯示元件之例示性彩色顯示器產生之色彩的色度圖。
圖13B為說明可由一包括紅色、綠色、藍色及白色顯示元件之例示性彩色顯示器產生之色彩的色度圖。
30‧‧‧顯示器/顯示陣列/顯示面板
120a‧‧‧像素
120b‧‧‧像素

Claims (28)

  1. 一種顯示器，其包含：複數個像素，其各包含分別經組態以輸出紅色、綠色及藍色光之紅色、綠色及藍色干涉調變器，其中該等像素之每一者經組態以在該等干涉調變器之每一者經設定以在輸出紅色、綠色及藍色光時輸出強度較紅色光更大之綠色光，並經組態以輸出強度較藍色光更大之綠色光。
  2. 如請求項1之顯示器，其中該複數個像素之每一者的該等干涉調變器之每一’者具有一反射面積，且其中每一像素之該等綠色干涉調變器具有一總的較每一像素之該等紅色干涉調變器及每一像素之該等藍色干涉調變器更大的反射面積。
  3. 如請求項1之顯示器，其中該複數個像素之每一者包含之經組態以輸出綠色光之干涉調變器比經組態以輸出藍色光之干涉調變器多。
  4. 如請求項1之顯示器，其中該複數個像素之每一者包含之經組態以輸出綠色光之干涉調變器比經組態以輸出紅色光之干涉調變器多。
  5. 如請求項1之顯示器，其中該等經組態以輸出紅色光之干涉調變器經組態以輸出紅色光，該紅色光具有一產生一比該綠色光更飽和色彩之波長。
  6. 如請求項1之顯示器，其中該等經組態以輸出紅色光之干涉調變器係以一光徑長度為特徵，且其中該等經組態以 輸出紅色光之干涉調變器之該光徑長度大體上約等於一個與紅色光相關聯之波長λ以產生第二階數紅色反射。
  7. 如請求項1之顯示器，其中該等經組態以輸出藍色光之干涉調變器經組態以輸出藍色光，該藍色光具有一產生一比該綠色光更飽和色彩之波長。
  8. 如請求項1之顯示器，其中該等經組態以輸出藍色光之干涉調變器係以一光徑長度為特徵，且其中該等經組態以輸出藍色光之干涉調變器之該光徑長度大體上約等於一個與藍色光相關聯之波長λ以產生一第二階數藍色反射。
  9. 如請求項1之顯示器，其進一步包含：一與該複數個像素電連接之處理器，該處理器經組態以處理影像資料；一與該處理器電連接之記憶體裝置。
  10. 如請求項9之顯示器，其進一步包含：一驅動電路，其經組態以將至少一個訊號發送至該複數個像素。
  11. 如請求項10之顯示器，其進一步包含：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電路。
  12. 如請求項9之顯示器，其進一步包含：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器。
  13. 如請求項12之顯示器，其中該影像源模組包含一接收器、一收發器及一傳輸器中之至少一者。
  14. 如請求項9之顯示器，其進一步包含：一輸入裝置，其經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳送至該處理器。
  15. 一種製造一顯示器之方法，其包含：形成複數個像素，其中形成該複數個像素包含：形成經組態以輸出紅色光之干涉調變器；形成經組態以輸出綠色光之干涉調變器；形成經組態以輸出藍色光之干涉調變器；其中該等像素之每一者經組態以在該等干涉調變器之每一者經設定以在輸出紅色、綠色及藍色光時輸出強度較紅色光更大之綠色光，並經組態以於該時輸出強度較藍色光更大之綠色光。
  16. 如請求項15之方法，其中該複數個像素之每一者的該等干涉調變器之每一者具有一反射面積，且其中每一像素之該等綠色干涉調變器具有一總的較每一像素之該等紅色干涉調變器及每一像素之該等藍色干涉調變器更大的反射面積。
  17. 如請求項15之方法，其中該等複數個像素之每一者包含之經組態以輸出綠色光之干涉調變器比經組態以輸出藍色光之干涉調變器多。
  18. 如請求項15之方法，其中該複數個像素之每一者包含之經組態以輸出綠色光之干涉調變器比經組態以輸出紅色光之干涉調變器多。
  19. 如請求項15之方法，其中形成該等經組態以輸出紅色光 之干涉調變器包含形成該等干涉調變器以輸出紅色光，該紅色光具有一產生一比該綠色光更飽和色彩之波長。
  20. 如請求項15之方法，其中形成該等經組態以輸出藍色光之干涉調變器包含形成該等干涉調變器以輸出藍色光，該藍色光具有一產生一比該綠色光更飽和色彩之波長。
  21. 一種顯示器，其包含：複數個像素，其各包含分別經組態以輸出紅色、綠色及藍色光之紅色、綠色及藍色干涉調變器，其中該等像素之每一者經組態以輸出強度較紅色光更大之綠色光，並經組態以輸出強度較藍色光更大之綠色光，且其中該等經組態以輸出紅色光之干涉調變器及該等經組態以輸出藍色光之干涉調變器中之至少一者經組態以輸出具有一產生一比該綠色光更飽和色彩之波長的光。
  22. 如請求項21之顯示器，其進一步包含一電路，該電路經組態以於各時段驅動該等紅色、綠色及藍色干涉調變器之每一者，且其中與該等綠色干涉調變器相關聯之該時段大於與該等紅色及藍色干涉調變器相關聯之該各時段。
  23. 如請求項21之顯示器，其中該波長大體上約等於一個與紅色光相關聯之波長λ以產生第二階數紅色反射。
  24. 如請求項21之顯示器，其中該波長大體上約等於一個與藍色光相關聯之波長λ以產生第二階數藍色反射。
  25. 一種顯示器，其包含： 複數個用以輸出紅色之構件；複數個用以輸出綠色之構件；及複數個用以輸出藍色之構件，該等紅色、綠色及藍色輸出構件形成用以顯示一影像像素之構件；其中該等像素顯示構件之每一者經組態以在該等紅色、綠色及藍色輸出構件經設定以在輸出紅色、綠色及藍色光時輸出強度較藍色光更大之綠色光。
  26. 如請求項25之顯示器，其中該等像素顯示構件包含一像素。
  27. 如請求項26之顯示器，其中該等紅色、綠色及藍色輸出構件包含分別經組態以輸出紅色、綠色及藍色光之紅色、綠色及藍色干涉調變器。
  28. 如請求項27之顯示器，其中每一像素之該等綠色干涉調變器之總的反射面積較每一像素之該等紅色干涉調變器之總的反射面積更大，且每一像素之該等綠色干涉調變器之總的反射面積較每一像素之該等藍色干涉調變器之總的反射面積更大。
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