TWI515454B - 具有組織於離軸配置中之光調變像素之顯示器 - Google Patents

Description

具有組織於離軸配置中之光調變像素之顯示器

本發明係關於顯示器，且更特定而言係關於具有調變光以形成影像之光調變像素之顯示器。

在一習用數位微機電快門(DMS)顯示器中，複數個微機電系統(MEMS)快門佈置成一柵格。每一快門能夠藉由在一光圈上方移動或自光圈移開而阻擋光或使光通過且因此用作顯示器中之一像素。由一顯示控制器控制該等快門之操作，該顯示控制器使該等快門移動以阻擋光或使光通過且由此形成顯示器上之一影像。

在此習用設計中，該等快門形成為包含快門、用於驅動該快門敞開或閉合之一或多個電極及其他元件之總成。此等總成形成於一基板(通常一絕緣材料，諸如玻璃)上。每一總成具有一正方形周邊邊緣且快門及總成之其他組件裝配於彼周邊邊緣之邊界內。通常，數千個此等總成配置成若干列及若干行之一個二維陣列(或柵格)，由此形成一顯示器。

在操作中，該等快門在光圈上方移動，從而沿著與顯示器之各軸中之一者平行之一軸行進。當定位於一光圈上方時，快門阻擋光通過光圈且朝向顯示器之表面行進。藉由將一影像編碼成引導特定快門敞開且使光通過而且使其他快門閉合以阻擋光之資料，快門柵格可在 顯示器上重新形成影像。

顯示器產生一影像且特定而言產生一清晰地界定之影像之能力至少部分地開啟每一快門調變通過光圈且通過顯示器之表面之光之量之能力。特定而言，一影像之清晰度在敞開之快門以最小干涉使光通過以使得敞開快門係明亮時得以改良。類似地，一影像之清晰度亦在閉合之一快門儘可能完全地阻擋光以使得閉合快門係儘可能黑暗時得以改良。當一敞開快門與一閉合快門之間的亮度差為大時產生清晰影像之能力增強。其亦在顯示色彩影像時改良色彩純度且維持色域。

雖然此等顯示器工作得極良好，但仍需要改良一經顯示影像之清晰度及色彩純度，且特定而言，仍需要改良一敞開快門之亮度與一閉合快門之亮度之間的差。

本文中所闡述之系統及方法尤其包含具有帶可移動快門之複數個快門總成之顯示器。該等快門在一光圈上方移動且自光圈移開以調變通過彼光圈之光且由此在顯示器上形成影像。通常，該等快門總成配置成若干列及若干行之一柵格，且該柵格具有與顯示器之一水平軸對準之一水平軸。快門沿著一運動軸移動以自光圈阻擋光或使光通過。快門總成在該柵格內對準以使該運動軸相對於該柵格之該水平軸以一角度延伸。在特定實施方案中，該等快門總成具有一矩形周邊邊緣，通常一正方形周邊邊緣，且配置於該柵格中以使該矩形周邊邊緣相對於該柵格之該水平軸以一角度安置。照此，該等快門總成可在該柵格內配置成一菱形佈置且毗鄰行之該等快門總成可放置至該柵格之空間偏移列中。此提供快門總成之一菱形佈置，在某些實施方案中，該菱形佈置增加顯示器之有效每英吋像素數(PPI)，且在某些實施方案中增加顯示器之光圈比。此外，在某些實施方案中，此配置藉由改良顯示器之離軸對比率性質而改良視角。

該等快門總成可由將複數個機電快門總成邏輯分組之一顯示控制器控制，該顯示控制器用於控制該等經分組機電快門總成作為一邏輯像素中之子像素。該顯示控制器可視情況包含用於單獨控制該等經分組機電快門總成以產生該邏輯像素之一灰階值之一灰階控制器。另外，該顯示控制器可使分組成該邏輯像素之該等機電快門總成變化以改變該邏輯像素在由若干像素列及行形成之柵格內之一位置。該顯示控制器可進一步包含用於單獨控制毗鄰該邏輯像素之機電快門總成以提供空間灰階之一空間灰階控制器。

更特定而言，本文中所闡述之系統及方法尤其包含具有配置成跨過具有平行於該顯示器之一水平軸之一水平軸之一柵格之若干列及若干行之複數個像素(具有各別機電快門總成)之顯示器。該等各別快門總成具有可沿著一運動軸移動之一快門，且該快門總成在該柵格內對準以使該運動軸相對於該柵格之該水平軸以一角度延伸。通常，該柵格之毗鄰行之快門總成在空間上偏移以配置成該柵格之不同列。視情況，毗鄰行中之該等快門總成之中心相對於該水平軸沿著實質上45°之一角度對準。在特定實施方案中，一快門總成具有一矩形周邊邊緣且該邊緣之一側沿著相對於該柵格之該水平軸為實質上45°角之一角度定向。

在特定實施方案中，該快門沿著該運動軸在一第一與一第二位置之間移動且一光圈接近該快門安置以用於使光朝向該快門通過，且其中該第一位置使該快門與該光圈間隔開且該第二位置使該快門與該光圈對準。該快門可具有使處於該第二位置中之該快門與該光圈對準且延伸超過該光圈並且與該光圈之一周邊邊緣重疊之尺寸，其中該快門沿著該運動軸比沿著橫向於該運動軸之軸與該光圈之該周邊邊緣重疊得小或相等。

視情況，該顯示器進一步包含用於控制一行中之機電快門之操 作之一控制線，其中該控制線連接至一第一行之該等快門且連接至毗鄰於該第一行之一第二行中之該等快門，以將該第一行及該第二行中之該等快門連接至一共同控制線。

在替代實施例中，該顯示器具有用於控制一行中之機電快門之操作之一共同控制線，其中該控制線沿著平行於延伸穿過快門之中心位置之一軸之一軸連接至該等快門。

通常，毗鄰行或毗鄰列中之快門之運動軸係橫向的。在某些實施方案中，該顯示器具有用於使光朝向快門通過之一光圈，其中該快門具有一矩形周邊邊緣，該周邊邊緣之一側實質上垂直於該運動軸，以沿著該運動軸且跨越該光圈在一第一與第二位置之間移動。

視情況，該顯示器進一步包含一顯示控制器，該顯示控制器用於將複數個機電快門總成邏輯分組且控制該等經分組機電快門總成作為一邏輯像素中之子像素。該顯示控制器可包含用於單獨控制經分組機電快門總成中之各別者以產生該邏輯像素之一灰階值之一灰階控制器。

視情況，該顯示控制器使待分組成該邏輯像素之該等機電快門總成變化以改變該邏輯像素在由若干像素列及行形成之一陣列內之一位置。

進一步視情況，該顯示控制器包含用於單獨控制毗鄰該邏輯像素之機電快門總成以提供空間灰階之一空間灰階控制器。在另一態樣中，本文中所闡述之系統及方法包含製造一顯示器之方法，其包含：將具有各別機電快門總成之複數個像素配置成跨過具有一水平軸之一柵格之若干列及若干行，各別快門總成具有可沿著一運動軸移動之一快門；及將該柵格內之該等像素配置為使一快門總成中之一快門之運動軸對準為相對於該柵格之該水平軸以一角度延伸。

該方法亦可包含使該柵格之毗鄰行之快門總成在空間上偏移以 配置成該柵格之不同列。配置該等像素包含配置毗鄰行中之快門總成之中心以相對於該水平軸沿著實質上45°之一角度對準。

該方法亦可包含將一共同控制線連接至一第一行之該等快門且連接至毗鄰於該第一行之一第二行中之該等快門或將快門連接至沿著垂直於該柵格之該水平軸之一軸延伸之一共同控制線。

通常，該方法將快門組態為可沿著運動軸在一第一與一第二位置之間移動，且將該柵格內之該等快門總成配置為使毗鄰行或列中之快門之移動軸係橫向的。

視情況，該等方法提供具有一矩形周邊邊緣之一快門，提供用於使光朝向該快門通過之一光圈，且將該周邊邊緣之一側配置為實質上垂直於該移動軸且跨越該光圈移動以實質上阻擋朝向該快門通過之光。

在某些實施方案中，該方法提供大體沿著該柵格之行延伸之控制線，且選擇快門總成之一大小以將兩個快門總成配置於由四個毗鄰控制線界定之一空間內且選擇一快門總成之光圈之一大小以達成一選定光圈比。

在另一態樣中，本文中所闡述之系統及方法顯示一灰階影像。該等方法可提供複數個機電快門總成，將該等快門總成配置成跨過具有一水平軸之一柵格之若干列及若干行，其中使毗鄰行之該等快門總成偏移以使毗鄰行中之快門總成之中心沿著相對於該水平軸之一角度對準，將複數個快門總成邏輯分組，且控制該等經分組快門總成作為一邏輯像素中之子像素以產生一灰階照明。

該方法可包含接收該邏輯像素之一灰階值，且根據該邏輯像素之該灰階值單獨控制該邏輯像素內之該等快門總成中之各別者。可視情況使待分組成該邏輯像素之該等快門總成變化以改變該邏輯像素在由若干像素列及行形成之一陣列內之一位置，且可單獨控制毗鄰該邏 輯像素之機電快門以在一影像中提供遞色灰階。

此等及其他實施方案可藉由本文中所揭示之系統及方法來提供，且將更詳細地闡述不被視為限制性之特定說明。

100‧‧‧顯示裝置/裝置/顯示器

102a至102d‧‧‧光調變器

103‧‧‧光調變器陣列/陣列/調變器陣列/像素陣列

104‧‧‧影像/新影像/色彩影像/影像狀態

105‧‧‧燈

106‧‧‧像素/特定像素/色彩像素

108‧‧‧快門

109‧‧‧光圈

110‧‧‧互連件/寫入啟用互連件/掃描線互連件

112‧‧‧互連件/資料互連件

114‧‧‧互連件/共同互連件

152‧‧‧掃描驅動器/驅動器

153‧‧‧共同驅動器/驅動器

154‧‧‧資料驅動器/驅動器

156‧‧‧數位控制器電路/控制器

157‧‧‧傳入影像信號

158‧‧‧輸入處理模組

159‧‧‧圖框緩衝器

160‧‧‧時序控制模組/模組/定序器時序控制件

162‧‧‧紅色燈/燈

164‧‧‧綠色燈/燈

166‧‧‧藍色燈/燈

167‧‧‧白色燈/燈

168‧‧‧燈驅動器/驅動器

170‧‧‧軸

172‧‧‧軸

180‧‧‧程式化連結

182‧‧‧電力供應輸入

200‧‧‧基於快門之光調變器/快門總成/光調變器

202‧‧‧快門

203‧‧‧表面

204‧‧‧致動器

205‧‧‧順應性電極橫樑致動器/致動器

206‧‧‧順應性負載橫樑/負載橫樑/順應性構件/橫樑

207‧‧‧彈簧

208‧‧‧負載錨

211‧‧‧光圈/孔陣列

216‧‧‧順應性驅動橫樑/驅動橫樑/橫樑

218‧‧‧驅動橫樑錨/驅動錨

300‧‧‧控制矩陣

301‧‧‧像素

302‧‧‧彈性快門總成/快門總成

303‧‧‧致動器

304‧‧‧基板

306‧‧‧掃描線互連件/經寫入啟用掃描線互連件

307‧‧‧寫入啟用電壓源

308‧‧‧資料互連件

309‧‧‧資料電壓源

310‧‧‧電晶體

312‧‧‧電容器

320‧‧‧像素陣列/陣列/光調變器陣列

322‧‧‧光圈層

324‧‧‧光圈

400‧‧‧光調變器/快門總成/雙重致動器快門總成

402‧‧‧致動器/快門敞開致動器/靜電致動器

404‧‧‧致動器/快門閉合致動器/靜電致動器

406‧‧‧快門

407‧‧‧光圈層

408‧‧‧錨

409‧‧‧光圈/矩形光圈

412‧‧‧快門光圈/光圈

416‧‧‧預定義重疊區/重疊區

500‧‧‧基於快門之顯示裝置/顯示裝置

502‧‧‧基於快門之光調變器/快門總成/快門總成陣列

503‧‧‧快門

505‧‧‧錨

506‧‧‧反射層/反射膜/反射光圈層/光圈層

508‧‧‧表面光圈/光圈

512‧‧‧選用漫射器

514‧‧‧選用亮度增強膜

516‧‧‧平坦光導/光導/背光

517‧‧‧幾何光重新引導器/棱柱

518‧‧‧光源/燈

519‧‧‧反射器

520‧‧‧面向前面之反射膜/膜

521‧‧‧射線

522‧‧‧蓋板

524‧‧‧黑色矩陣

526‧‧‧間隙

527‧‧‧機械支撐件/間隔件

528‧‧‧黏合密封件

530‧‧‧工作流體

532‧‧‧金屬薄片或經模製塑膠總成托架/總成托架

536‧‧‧反射器

621‧‧‧處理器/系統處理器

622‧‧‧陣列驅動器

627‧‧‧網路介面

628‧‧‧圖框緩衝器

629‧‧‧驅動器控制器

630‧‧‧顯示器/顯示陣列

640‧‧‧顯示器件

641‧‧‧殼體

643‧‧‧天線

644‧‧‧揚聲器

646‧‧‧麥克風

648‧‧‧輸入器件

650‧‧‧電源供應器

652‧‧‧調節硬體

700‧‧‧顯示器/矩形顯示器

702‧‧‧光調變器/快門總成

702a‧‧‧快門總成

703a‧‧‧快門

703b‧‧‧快門

705‧‧‧光源

708‧‧‧快門/光圈

708a‧‧‧光圈

708b‧‧‧光圈

709‧‧‧光圈

716‧‧‧光導

718‧‧‧光源

720‧‧‧反射表面

722‧‧‧蓋板

721a‧‧‧光射線/光/射線

721b‧‧‧光射線

726‧‧‧間隙

770‧‧‧水平線/軸

772‧‧‧垂直線/軸

774‧‧‧列

776‧‧‧行

780‧‧‧二維陣列/陣列/顯示陣列

782‧‧‧正方形周邊邊緣/周邊邊緣

788‧‧‧周邊邊緣

800‧‧‧快門

802a‧‧‧快門總成

804a‧‧‧快門

804b‧‧‧快門

806‧‧‧側邊緣

808a‧‧‧光圈

808b‧‧‧光圈

810‧‧‧運動軸

812‧‧‧距離/重疊區

814‧‧‧距離/重疊區

816‧‧‧側邊緣/周邊邊緣

822‧‧‧側邊緣/邊緣/周邊邊緣

824‧‧‧側邊緣

900‧‧‧顯示器

902‧‧‧快門總成/菱形圖案之快門總成

908‧‧‧快門

909‧‧‧光圈

914‧‧‧側邊緣

920‧‧‧運動軸/軸

932‧‧‧行

940‧‧‧快門總成

942‧‧‧快門總成

952A‧‧‧列

952B‧‧‧列

960‧‧‧控制線/列控制線/筆直控制線

962‧‧‧控制線/行控制線/筆直控制線

970‧‧‧軸

972‧‧‧軸

982‧‧‧基底

984‧‧‧周邊邊緣

988‧‧‧周邊邊緣

1000‧‧‧顯示器

1002‧‧‧快門總成/快門

1008‧‧‧快門

1020‧‧‧列

1022‧‧‧列

1030至1037‧‧‧快門總成

1040‧‧‧行控制線/控制線

1042‧‧‧行控制線

1044‧‧‧行控制線

1046‧‧‧行控制線/控制線

1050至1064‧‧‧列控制線

1070‧‧‧軸

1072‧‧‧軸

1100‧‧‧顯示器

1102‧‧‧快門總成

1102A至1102D‧‧‧快門總成

1110‧‧‧邏輯像素

1112‧‧‧邏輯像素/第二邏輯像素

1200‧‧‧陣列/顯示器

1202a至1202f‧‧‧快門總成

1220‧‧‧列

1250‧‧‧菱形像素佈置/顯示器

1252‧‧‧列

1270‧‧‧軸

1272‧‧‧軸

1300‧‧‧陣列/第一陣列/正方形佈置

1312‧‧‧控制線

1314‧‧‧控制線

1340‧‧‧節距

1350‧‧‧陣列/菱形佈置陣列

1352b‧‧‧快門總成

1352d‧‧‧快門總成

1400‧‧‧第一陣列/陣列

1402‧‧‧快門總成

1404‧‧‧快門/對應部分快門

1408‧‧‧光圈

1410‧‧‧運動軸

1412‧‧‧快門總成

1414‧‧‧快門

1418‧‧‧光圈

1420‧‧‧虛線矩形/矩形

1450‧‧‧水平軸

1452‧‧‧垂直軸

參考附圖依據以下詳細說明將更容易地理解前述論述。

圖1A係一實例性顯示裝置之一等角視圖。

圖1B係圖1A之顯示裝置之一方塊圖。

圖2係適合併入至圖1A之基於MEMS之顯示器中之一說明性基於快門之光調變器之一透視圖。

圖3A係適合控制併入至圖1A之基於MEMS之顯示器中之光調變器之一控制矩陣之一示意圖。

圖3B係連接至圖3A之控制矩陣之一基於快門之光調變器陣列之一透視圖。

圖4A及圖4B分別係處於敞開狀態及閉合狀態中之一雙重致動之快門總成之平面圖。

圖5係一基於快門之顯示裝置之一剖面圖。

圖6A及圖6B係圖解說明包含複數個光調變器顯示元件之一顯示器件之系統方塊圖。

圖7A及圖7B分別係一基於快門之顯示器之一平面圖及一剖面圖。

圖8繪示自一光圈移開之一快門及在一光圈上方移動之一快門之一平面圖。

圖9繪示具有經旋轉快門總成之一顯示器之一平面圖。

圖10繪示具有經旋轉快門總成之一顯示器之一替代實施方案。

圖11繪示分組為一邏輯像素之複數個快門總成。

圖12繪示具有對準至一顯示器之快門總成之一顯示器與具有相 對於該顯示器旋轉之快門總成之一顯示器之間的相對像素節距。

圖13繪示具有類似線密度及不同光圈比之兩個陣列。

圖14係具有不同大小之快門總成之一快門總成陣列之一平面圖。

為提供對本發明之一總體理解，現在將闡述特定說明性實施方案，包含用於顯示影像之裝置及方法及特定而言包含複數個快門之顯示器，該複數個快門配置成一陣列且其中該等快門中之至少一部分經對準以沿著相對於該顯示器之周邊邊緣以一角度延伸之一軸移動。在某些實施方案中，該等快門配置成一菱形佈置。

可實施本發明中所闡述之標的物之特定實施方案以實現以下潛在優點中之一或多者。在某些實施方案中，所揭示之系統及方法可尤其沿著橫向於顯示器之邊緣之觀看方向提供具有經改良效能之顯示器。在某些實施方案中，本文中所揭示之系統及方法可減少由敞開及閉合快門引起之雜訊。熟習此項技術者將明瞭又其他優點。

然而，熟習此項技術者將理解，本文中所闡述之系統及方法可視要解決之應用之情況適當地調適及修改，且本文中所闡述之系統及方法可在其他適合之應用中採用，且此等其他添加及修改將不背離本發明之範疇。

圖1A係一實例性顯示裝置之一等角視圖。特定而言，圖1A提供一直觀式基於MEMS之顯示裝置100之一示意圖。顯示裝置100包含配置成列及行之複數個光調變器102a至102d(統稱「光調變器102」)。在顯示裝置100中，光調變器102a及102d處於敞開狀態中，從而允許光通過。光調變器102b及102c處於閉合狀態中，從而阻礙光通過。藉由選擇性地設定光調變器102a至102d之狀態，若由一或多個燈105照明，則顯示裝置100可用於針對一背光式顯示器形成一影像104。在另 一實施方案中，裝置100可藉由反射源自該裝置前面之周圍光而形成一影像。在另一實施方案中，裝置100可藉由反射來自定位在顯示器前面之一或多個燈之光(亦即，藉由使用一正面光)而形成一影像。在閉合或敞開狀態中之一者中，光調變器102藉由(舉例而言，且不具限制地)阻擋、反射、吸收、過濾、偏光、繞射或以其他方式更改光之一性質或路徑而干涉一光學路徑中之光。

在顯示裝置100中，每一光調變器102對應於影像104中之一像素106。在其他實施方案中，顯示裝置100可利用複數個光調變器102來形成影像104中之一像素106。舉例而言，顯示裝置100可包含三個色彩特定之光調變器102。藉由選擇性地敞開對應於一特定像素106之色彩特定之光調變器102中之一或多者，顯示裝置100可產生影像104中之一色彩像素106。在使用此等色彩特定之光調變器102之此實施方案中，影像104中之一像素106將包含與產生三個色彩之色彩像素106之三個光調變器102相關聯之三個像素106。在另一實例中，顯示裝置100包含每像素106兩個或兩個以上光調變器102以在一影像104中提供灰階。關於一影像，一「像素」對應於由影像之解析度定義之最小圖像元素。關於顯示裝置100之結構組件，術語「像素」係指用於調變形成該影像之一單個像素之光之組合機械與電組件。

顯示裝置100係一直觀式顯示器，其中其不需要成像光學器件。使用者藉由直接看顯示裝置100而看到一影像。在替代實施方案中，顯示裝置100併入至一投影顯示器中。在此等實施方案中，該顯示器藉由將光投影至一螢幕或一牆壁上而形成一影像。

直觀式顯示器可以一透射或反射模式操作。在一透射顯示器中，光調變器過濾或選擇性地阻擋源自定位於該顯示器後面之一或多個燈之光。將來自該等燈之光視情況注射至一光導或「背光」中。透射直觀式顯示器實施方案通常構建至透明或玻璃基板上以促進一夾層 總成配置，其中含有光調變器之一個基板直接定位在背光之頂部上。在某些透射顯示器實施方案中，藉由使一彩色濾光材料與每一光調變器102相關聯而形成一色彩特定之光調變器。在其他透射顯示器實施方案中，如下文所闡述，可使用藉由交替照明具有不同原色之燈之一場序彩色方法來產生色彩。

每一光調變器102包含一快門108及一光圈109。為照明影像104中之一像素106，快門108經定位以使得其允許光通過光圈109朝向一觀看者。為保持一像素106不發光，快門108經定位以使得其阻礙光通過光圈109。光圈109係由穿過一反射或光吸收材料圖案化之一開口所界定。

該顯示裝置亦包含連接至該基板且連接至該等光調變器以用於控制該等快門之移動之一控制矩陣。該控制矩陣包含一系列電互連件(例如，互連件110、112及114)，該系列電互連件包含每列像素至少一個寫入啟用互連件110(亦稱為一「掃描線互連件」)、每一行像素之一個資料互連件112及將一共同電壓提供至所有像素或至少至來自顯示裝置100中之多個行及多個列兩者之像素的一個共同互連件114。回應於施加一適當電壓(「寫入啟用電壓，V_we」)，一給定列像素之寫入啟用互連件110使該列中之像素準備好接受新快門移動指令。資料互連件112以資料電壓脈衝之形式傳遞新移動指令。在某些實施方案中，施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成快門之一靜電移動。在其他實施方案中，資料電壓脈衝控制開關，例如，電晶體或其他非線性電路元件，該等開關控制單獨致動電壓(其量值通常高於資料電壓)至光調變器102之施加。此等致動電壓之施加然後產生快門108之靜電驅動之移動，從而使快門108自一第一位置移動至一第二位置。在特定實施方案中，此使一快門108自一敞開位置移動至一閉合位置。但在其他實施方案中，致動電壓可在介於敞開與閉合之間的第 一位置與第二位置之間驅動快門。

圖1B係圖1A之顯示裝置之一方塊圖。參考圖1A及圖1B，除上文所闡述之顯示裝置100之元件之外，如方塊圖150中所繪示，顯示裝置100亦包含複數個掃描驅動器152(亦稱為「寫入啟用電壓源」)及複數個資料驅動器154(亦稱為「資料電壓源」)。掃描驅動器152將寫入啟用電壓施加至掃描線互連件110。資料驅動器154將資料電壓施加至資料互連件112。在顯示裝置之某些實施方案中，資料驅動器154經組態以將類比資料電壓提供至光調變器，尤其在將以類比方式取得影像104之灰階之情況下。在類比操作中，光調變器102經設計以使得當透過資料互連件112施加一中間電壓範圍時，在快門108中產生一中間敞開狀態範圍且因此在影像104中產生一中間照明狀態或灰階範圍。

在其他情形中，資料驅動器154經組態以僅將一組減少之2、3或4個數位電壓位準施加至控制矩陣。此等電壓位準以數位方式為快門108中之每一者設定一敞開狀態或一閉合狀態。

掃描驅動器152及資料驅動器154連接至數位控制器電路156(亦稱為「控制器156」)。控制器156包含一輸入處理模組158，該輸入處理模組將一傳入影像信號157處理成適於顯示器100之空間定址及灰階能力之一數位影像格式。每一影像之像素位置及灰階資料儲存於一圖框緩衝器159中以使得可視需要將資料饋送出至資料驅動器154。資料以主要為串列的方式發送至資料驅動器154，組織成按列且按影像圖框分組之預定序列。資料驅動器154可包含串列轉並行資料轉換器、位準移位及(針對某些應用)數位轉類比電壓轉換器。

顯示裝置100視情況包含一組共同驅動器153(亦稱為共同電壓源)。在某些實施方案中，共同驅動器153(舉例而言)藉由將電壓供應至一系列共同互連件114而將一DC共同電位提供至光調變器陣列103內之所有光調變器。在其他實施方案中，共同驅動器153遵循來自控 制器156之命令而把電壓脈衝或信號發給光調變器陣列103，舉例而言，能夠驅動及/或起始陣列103之多個列及行中之所有光調變器之同時致動之全域致動脈衝。

用於不同顯示功能之驅動器(例如，掃描驅動器152、資料驅動器154及共同驅動器153)由控制器156中之一時序控制模組160來進行時間同步。來自模組160之時序命令協調紅色、綠色及藍色以及白色燈(分別為162、164、166及167)經由燈驅動器168之照明、像素陣列103內之特定列之寫入啟用及定序、來自資料驅動器154之電壓之輸出及提供光調變器致動之電壓之輸出。

控制器156判定可藉以將陣列103中之快門108中之每一者重設為適於一新影像104之照明位準之定序或定址方案。可以週期性間隔設定新影像104。舉例而言，對於視訊顯示器，以介於自10赫茲至300赫茲之範圍內之頻率再新色彩影像104或視訊圖框。在某些實施方案中，一影像圖框至陣列103之設定與燈162、164及166之照明同步以使得用一系列交替色彩(例如，紅色、綠色及藍色)照明交替影像圖框。每一各別色彩之影像圖框稱為一色彩子圖框。在稱為場序彩色方法之此方法中，若色彩子圖框以超過20Hz之頻率交替，則人類大腦將把交替圖框影像平均化為感知到具有一寬廣且連續色彩範圍之一影像。在替代實施方案中，在顯示裝置100中可採用具有原色之四個或四個以上燈，從而採用除紅色、綠色及藍色以外之原色。

在其中顯示裝置100經設計用於快門108在敞開狀態與閉合狀態之間的數位切換之某些實施方案中，控制器156判定影像圖框之間的定址序列及/或時間間隔從而以適當灰階產生影像104。藉由控制一快門108在一特定圖框中敞開之時間量而產生變化之灰階位準之程序稱為分時灰階。在分時灰階之某些實施方案中，控制器156根據彼像素所要之照明位準或灰階來判定在每一圖框內允許一快門108保持處於 敞開狀態中之時間週期或時間片段。在其他實施方案中，對於每一影像圖框，控制器156在陣列103之多個列及行中設定複數個子圖框影像，且控制器與在灰階之一編碼字內所採用之一灰階值或有效值成比例地更改照明每一子圖框影像之持續時間。舉例而言，可使一系列子圖框影像之照明時間與二進制編碼系列1、2、4、8...成比例地變化。然後在一子圖框影像內根據在灰度位準之像素之二進制編碼字內之一對應位置處之值將陣列103中之每一像素之快門108設定為敞開或閉合狀態。

在其他實施方案中，控制器156與一特定子圖框影像所要之灰階值成比例地更改來自燈162、164及166之光之強度。若干種混合技術亦可用於形成來自一快門108陣列之色彩及灰階。舉例而言，上文所闡述之分時技術可與每像素多個快門108之使用組合，或一特定子圖框影像之灰階值可透過子圖框定時與燈強度兩者之一組合來確立。

在某些實施方案中，一影像狀態104之資料由控制器156藉由對個別列(亦稱為掃描線)之一順序定址載入至調變器陣列103。對於序列中之每一列或掃描線，掃描驅動器152將一寫入啟用電壓施加至陣列103之彼列之寫入啟用互連件110，且隨後資料驅動器154為選定列中之每一行供應對應於所要快門狀態之資料電壓。重複此程序直至已針對該陣列中之所有列載入資料為止。在某些實施方案中，用於資料載入之選定列之序列係線性的，在陣列中自頂部進行至底部。在其他實施方案中，選定列之序列係偽隨機化的，以最小化視覺假影。在另外實施方案中，按區塊組織定序，其中對於一區塊，將影像狀態104之僅一特定片段之資料載入至陣列，舉例而言，藉由僅按順序定址該陣列中之每隔5列之列。

在某些實施方案中，用於將影像資料載入至陣列103之程序與致動快門108之程序在時間上分離。在此等實施方案中，調變器陣列103 可包含用於陣列103中之每一像素之資料記憶體元件，且該控制矩陣可包含一全域致動互連件以用於自共同驅動器153載送觸發信號以根據記憶體元件中所儲存之資料起始快門108之同時致動。可藉助於時序控制模組160協調各種定址序列，該等定址序列中之諸多定址序列在美國專利申請案11/643,042中經闡述。

在替代實施方案中，像素陣列103及控制該等像素之控制矩陣可配置成除矩形列及行以外之組態。舉例而言，該等像素可配置成六邊形陣列或曲線列及行。大體上，如本文中所使用，術語「掃描線」應係指共用一寫入啟用互連件之任何複數個像素。

顯示器100包含複數個功能區塊，該等功能區塊包含時序控制模組160、圖框緩衝器159、掃描驅動器152、資料驅動器154、共同驅動器153及燈驅動器168。每一區塊可理解為表示一可分辨之硬體電路及/或一可執行碼之模組。在某些實施方案中，該等功能區塊提供為藉助於電路板及/或電纜連接在一起之相異晶片或電路。替代地，可連同像素陣列103一起在同一玻璃或塑膠基板上製作此等電路中之諸多電路。在其他實施方案中，可將來自方塊圖150之多個電路、驅動器、處理器及/或控制功能一起整合於一單個矽晶片內，然後將該矽晶片直接接合至固持像素陣列103之透明基板。

控制器156包含一程式化連結180，可藉由該程式化連結180根據特定應用之需要更改在控制器156內實施之定址、色彩及/或灰階演算法。在某些實施方案中，程式化連結180傳達來自環境感測器(諸如周圍光或溫度感測器)之資料，以使得控制器156可與環境條件對應地調整成像模式或背光功率。控制器156亦包含提供燈以及光調變器致動所需之電力之一電力供應輸入182。必要時，驅動器152、153、154及/或168可包含DC-DC轉換器或與DC-DC轉換器相關聯，該等DC-DC轉換器用於將182處之一輸入電壓轉變成足以致動快門108或照明燈(諸 如燈162、164、166及167)之各種電壓。

圖2係適合併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100中之一說明性基於快門之光調變器200之一透視圖。基於快門之光調變器200(亦稱為快門總成200)包含耦合至一致動器204之一快門202。致動器204由兩個單獨順應性電極橫樑致動器205(「致動器」205)形成，如美國專利7,271,945中所闡述。快門202在一側上耦合至致動器205。致動器205使快門202在一表面203上方在實質上平行於表面203之一運動平面中橫向移動。快門202之相對側耦合至一彈簧207，彈簧207提供與由致動器204施加之力相反之一恢復力。

每一致動器205包含將快門202連接至一負載錨208之一順應性負載橫樑206。負載錨208連同順應性負載橫樑206一起用作機械支撐件，從而使快門202接近於表面203保持懸置。負載錨208將順應性負載橫樑206及快門202實體上連接至表面203且將負載橫樑206電連接至一偏壓電壓，在某些例項中，接地。

每一致動器205亦包含毗鄰於每一負載橫樑206定位之一順應性驅動橫樑216。驅動橫樑216在一端處耦合至在驅動橫樑216之間共用之一驅動橫樑錨218。每一驅動橫樑216之另一端自由移動。使每一驅動橫樑216彎曲以使得其在驅動橫樑216之自由端及負載橫樑206之經錨定端附近最靠近於負載橫樑206。

表面203包含用於准許光通過之一或多個光圈211。若快門總成200形成於(舉例而言)由矽製成之一不透明基板上，則表面203係基板之一表面，且光圈211係藉由穿過基板蝕刻一孔陣列而形成的。若快門總成200形成於(舉例而言)由玻璃或塑膠製成之一透明基板上，則表面203係沈積於基板上之一光阻擋層之一表面，且光圈係藉由將表面203蝕刻成一孔陣列211而形成的。光圈211可係大體圓形、橢圓形、多邊形、蛇形或不規則形狀。

在操作中，併入有光調變器200之一顯示裝置經由驅動橫樑錨218將一電位施加至驅動橫樑216。可將一第二電位施加至負載橫樑206。驅動橫樑216與負載橫樑206之間的所得電位差朝向負載橫樑206之經錨定端牽拉驅動橫樑216之自由端，且朝向驅動橫樑216之經錨定端牽拉負載橫樑206之快門端，藉此朝向驅動錨218橫向驅動快門202。順應性構件206充當彈簧，以便當跨越橫樑206及216之電壓移除時，負載橫樑206將快門202推回至其初始位置中，從而釋放儲存在負載橫樑206中之應力。

快門總成200(亦稱為一彈性快門總成)併入有用於在已移除電壓之後使一快門返回至其靜止或鬆弛位置之一被動恢復力，諸如一彈簧。若干個彈性恢復機構及各種靜電耦合件可設計成靜電致動器或連同靜電致動器經設計，快門總成200中所圖解說明之順應性橫樑僅係一項實例。舉例而言，可提供一高度非線性電壓位移回應，此有助於「敞開」與「閉合」操作狀態之間的一突然轉變，且在諸多情形中此提供快門總成之一雙穩態或滯後操作特性。其他靜電致動器可經設計而具有更多增量之電壓位移回應且具有大大減少之滯後，如可用於類比灰階操作。

彈性快門總成內之致動器205被稱為在一閉合或致動位置與一鬆弛位置之間操作。然而，設計者可選擇放置光圈211以使得每當致動器205處於其鬆弛位置中時，快門總成200處於「敞開」狀態中(亦即使光通過)，或處於「閉合」狀態中(亦即阻擋光)。處於說明性目的，下文假設，本文中所闡述之彈性快門總成經設計為在其鬆弛狀態中係敞開的。

在諸多情形中，一組雙重「敞開」及「閉合」致動器可提供為一快門總成之部分以使得控制電子器件能夠將該等快門靜電驅動至敞開狀態及閉合狀態中之每一者中。

在替代實施方案中，顯示裝置100包含不同於橫向基於快門之光調變器(諸如上文所闡述之快門總成200)之光調變器。舉例而言，一替代實施方案可包含適合併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中之一基於滾動致動器快門之光調變器220。一基於滾動致動器之光調變器包含安置於一固定電極對面且經加偏壓以沿一特定方向移動以在施加一電場時產生一快門之一可移動電極。將理解，又其他MEMS光調變器係已知的且可有用地併入至本文中所闡述之實施方案中。

類似地，關於本文中所闡述之顯示器可採用其他類型之快門控制系統且可使用多種方法來經由一控制矩陣控制一快門陣列從而以適當灰階產生影像，在諸多情形中移動之影像。在某些情形中，控制係藉助於連接至該顯示器之周邊上之驅動器電路之一被動矩陣列及行互連件陣列來實現。在其他情形中，適當地將切換及/或資料儲存元件包含在陣列(所謂的主動矩陣)之每一像素內以改良顯示器之速度、灰階及/或功率耗散效能。關於本文中所闡述之系統及方法可採用此等控制系統中之任何者。

圖3A係適合控制併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100中之光調變器之一個控制矩陣300之一示意圖。圖3B係連接至圖3A之控制矩陣300之基於快門之光調變器之一陣列320之一透視圖。控制矩陣300可定址一像素陣列320(「陣列320」)。每一像素301包含由一致動器303控制之諸如圖2A之快門總成200之一彈性快門總成302。每一像素亦包含一光圈層322，該光圈層包含光圈324。

控制矩陣300在快門總成302形成於其上之一基板304之表面上製作為一擴散或薄膜沈積電路。控制矩陣300可包含針對控制矩陣300中之每一像素301列之一掃描線互連件306及針對控制矩陣300中之每一像素301行之一資料互連件308。每一掃描線互連件306將一寫入啟用 電壓源307電連接至一對應像素301列中之像素301。每一資料互連件308將一資料電壓源(「Vd源」)309電連接至一對應像素301行中之像素301。在控制矩陣300中，資料電壓V_d提供用於致動快門總成302所需之大部分能量。因此，資料電壓源309亦用作一致動電壓源。

參考圖3A及圖3B，針對每一像素301或針對像素陣列320中之每一快門總成302，控制矩陣300包含一電晶體310及一電容器312。每一電晶體310之閘極電連接至像素301位於其中之陣列320中之列之掃描線互連件306。每一電晶體310之源極電連接至其對應資料互連件308。每一快門總成302之致動器303包含兩個電極。每一電晶體310之汲極並聯電連接至對應電容器312之一個電極及對應致動器303之電極中之一者。電容器312之另一電極及快門總成302中之致動器303之另一電極連接至一共同或接地電位。在替代實施方案中，可用半導體二極體及/或金屬絕緣體金屬夾層型開關元件來替換電晶體310。

在操作中，為形成一影像，控制矩陣300藉由輪流將V_we施加至每一掃描線互連件306來依次寫入啟用陣列320中之每一列。對於一經寫入啟用列，將V_we施加至該列中之像素301之電晶體310之閘極允許穿過資料互連件308之電流流動穿過電晶體310以將一電位施加至快門總成302之致動器303。雖然寫入啟用該列，但資料電壓V_d選擇性地施加至資料互連件308。在提供類比灰階之實施方案中，使施加至每一資料互連件308之資料電壓關於位於經寫入啟用掃描線互連件306與資料互連件308之交叉點處之像素301之所要亮度而變化。在提供數位控制方案中之實施方案中，資料電壓經選擇為一相對低量值電壓(亦即，接近接地之一電壓)或者滿足或超過V_at(致動臨限電壓)。回應於將V_at施加至一資料互連件308，對應快門總成302中之致動器303致動，從而敞開彼快門總成302中之快門。施加至資料互連件308之電壓甚至在控制矩陣300停止將V_we施加至一列之後仍保持儲存於像素301之電容 器312中。因此，不必使電壓V_we在一列上等待並保持長得足以致動快門總成302之時間；此致動可在已自該列移除該寫入啟用電壓之後繼續進行。電容器312亦充當陣列320內之記憶體元件，從而儲存致動指令長達用於照明一影像圖框所需之週期。

像素301以及陣列320之控制矩陣300形成於一基板304上。該陣列包含安置於基板304上之一光圈層322，該光圈層包含用於陣列320中之各別像素301之一組光圈324。光圈324與每一像素中之快門總成302對準。在一項實施方案中，基板304由諸如玻璃或塑膠之一透明材料製成。在另一實施方案中，基板304由一不透明材料製成，但在該不透明材料中蝕刻孔以形成光圈324。

與控制矩陣300同時或在同一基板上在隨後處理步驟中處理快門總成302之組件。與用於液晶顯示器之薄膜電晶體陣列之製造共同地使用諸多薄膜技術來製作控制矩陣300中之電組件。使用類似於微機械加工技術或微機械(亦即，MEMS)器件之製造之技術來製作快門總成。舉例而言，快門總成302可由藉由一化學汽相沈積程序沈積之非晶矽薄膜形成。

快門總成302連同致動器303可製成為雙穩態的。即，該等快門存在於至少兩個平衡位置(例如，敞開或閉合)中而幾乎不需要或不需要電力來使其保持處於任一位置中。更特定而言，快門總成302可係機械雙穩態的。一旦將快門總成302之快門設定處於適當位置處，則不需要電能或保持電壓來維持彼位置。快門總成302之實體元件上之機械應力可使該快門保持就位。

快門總成302連同致動器303亦可製成為電雙穩態的。在一電雙穩態快門總成中，存在低於該快門總成之致動電壓之一電壓範圍，該電壓範圍若施加至一閉合之致動器(同時該快門敞開或閉合)則使該致動器保持閉合並使該快門保持於適當位置處，即使對該快門施加一相 反力。該相反力可由一彈簧(諸如基於快門之光調變器200中之彈簧207)施加，或者該相反力可由諸如一「敞開」或「閉合」之致動器之一相反致動器施加。

光調變器陣列320繪示為具有每像素一單個MEMS光調變器。其他實施方案亦係可能的，其中在每一像素中提供多個MEMS光調變器，藉此在每一像素中提供不只是二元式「接通」或「關斷」光學狀態之可能性。特定形式之編碼區域劃分灰階亦係可能的，其中提供像素中之多個MEMS光調變器且其中與該等光調變器中之每一者相關聯之光圈324具有不等區域。

圖4A及圖4B分別係處於敞開狀態及閉合狀態中之一雙重致動之快門總成之平面圖。特定而言，圖4A及圖4B圖解說明適合包含於各種實施方案中之一替代基於快門之光調變器(快門總成)400。光調變器400係一雙重致動器快門總成之一實例，且在圖4A中經展示處於一敞開狀態中。圖4B係處於一閉合狀態中之雙重致動器快門總成400之一視圖。與快門總成200相比，快門總成400包含在一快門406之任一上之致動器402及404。獨立地控制每一致動器402及404。一第一致動器(一快門敞開致動器402)用來敞開快門406。一第二相反致動器(快門閉合致動器404)用來閉合快門406。致動器402及404兩者皆係順應性橫樑電極致動器。致動器402及404藉由實質上在平行於快門406懸置於其上方之一光圈層407之一平面中驅動快門406而敞開及閉合快門406。快門406藉由附接至致動器402及404之錨408而懸置於光圈層407上方之一短距離處。包含沿著其運動軸附接至快門406之兩端之支撐件減少快門406之平面外運動且限制實質上至平行於該基板之一平面之運動。藉由類似於圖3A之控制矩陣300，適合供與快門總成400一起使用之一控制矩陣可針對相反快門敞開致動器402及快門閉合致動器404中之每一者包含一個電晶體及一個電容器。

快門406包含光可通過其之兩個快門光圈412。光圈層407包含一組三個光圈409。在圖4A中，快門總成400處於敞開狀態中，且照此，快門敞開致動器402已經致動，快門閉合致動器404處於其鬆弛位置中，且光圈412之中心線與光圈409之中心線一致。在圖4B中，快門總成400已經移動至閉合狀態且快門敞開致動器402處於其鬆弛位置中。快門閉合致動器404已經致動，且快門406之光阻擋部分處於適當位置處以阻擋光透射穿過光圈409(展示為虛線)。

每一光圈具有環繞其周邊之至少一個邊緣。舉例而言，矩形光圈409具有四個邊緣。在其中於光圈層407中形成圓形、橢圓形、卵形或其他完全光圈之替代實施方案中，每一光圈可具有僅一單個邊緣。在其他實施方案中，該等光圈在數學意義上不必係分離或分開的，而是可係連接的。亦即，雖然光圈之部分或經塑形區段可維持與每一快門之一對應，但可連接此等區段中之數個區段以使得光圈之一單個連續周界由多個快門共用。

為了允許光以多種退出角度通過處於敞開狀態中之光圈412及409，為快門光圈412提供大於光圈層407中之光圈409之一對應寬度或大小之一寬度或大小係有利的。為了在閉合狀態中有效地阻擋光以防逸出，快門406之光阻擋部分可經配置以與光圈409重疊。圖4B展示快門406中之光阻擋部分之邊緣與形成於光圈層407中之光圈409之一個邊緣之間的一預定義重疊區416。

靜電致動器402及404經設計以使得其電壓位移行為向快門總成400提供一雙穩態特性。針對快門敞開致動器及快門閉合致動器中之每一者，存在低於該致動電壓之一電壓範圍，該電壓範圍若在該致動器處於閉合狀態(同時該快門敞開或閉合)中時施加則將使該致動器保持閉合且使該快門保持於適當位置處，即使在將一致動電壓施加至該相反致動器之後。對抗此一相反力而維持一快門之位置所需之最小電 壓稱為一維持電壓V_m。

圖5係併入有基於快門之光調變器(快門總成)502之一基於快門之顯示裝置500之一剖面圖。每一快門總成併入有一快門503及一錨505。未展示當連接於錨505與快門503之間時有助於將快門懸置於表面上方之一短距離處之順應性橫樑致動器。快門總成502安置於可由塑膠或玻璃製成之一透明基板504上。安置於基板504上之一面向後部之反射層(反射膜506)界定位於快門總成502之快門503之閉合位置下面之複數個表面光圈508。反射膜506使未通過表面光圈508之光朝向顯示裝置500之後部往回反射。反射光圈層506可係不具有夾雜物之一細粒金屬膜，其藉由若干種汽相沈積技術(包含濺鍍、蒸發、離子電鍍、雷射剝蝕或化學汽相沈積)以薄膜方式形成。在另一實施方案中，面向後部之反射層506可由諸如一介電反射鏡之一反射鏡形成。一介電反射鏡製作為在高折射率與低折射率之材料之間交替之一介電薄膜堆疊。將快門503與反射膜506分離之垂直間隙(快門在其內自由移動)介於0.5微米至10微米之範圍內。垂直間隙之量值可小於快門503之邊緣與處於閉合狀態中之光圈508之邊緣之間的側向重疊區，諸如圖4B中所展示之重疊區416。

顯示裝置500包含將基板504與一平坦光導516分離之一選用漫射器512及/或一選用亮度增強膜514。該光導包含一透明(亦即，玻璃或塑膠)材料。藉由一或多個光源518照明所繪示光導516，從而形成一背光。光源518可係(舉例而言，且不具限制地)白熾燈、螢光燈、雷射或發光二極體(LED)。一反射器519幫助將來自燈518之光朝向光導516引導。一面向前面之反射膜520安置於背光516後面，從而朝向快門總成502反射光。未通過快門總成502中之一者之來自背光之光射線(諸如射線521)將返回至背光且再次自膜520經反射。以此方式，未能離開顯示器以在第遍時形成一影像之光可再循環且使其可用於透射穿 過快門總成陣列502中之其他敞開光圈。已展示此光再循環以增加顯示器之照明效率。

光導516包含將來自燈518之光朝向光圈508且因此朝向顯示器之前面重新引導之一組幾何光重新引導器或棱柱517。可將該等光重新引導器以可係交替地三角形、梯形或彎曲的剖面之形狀模製至光導516之塑膠主體中。棱柱517之密度通常隨距燈518之距離而增加。

在替代實施方案中，光圈層506可由一光吸收材料製成，且在替代實施方案中，快門503之表面可覆蓋有一光吸收或一光反射材料。在替代實施方案中，光圈層506可直接沈積於光導516之表面上。在替代實施方案中，光圈層506不必安置於與快門503及錨505相同之基板上(參見下文所闡述之MEMS向下組態)。

一蓋板522形成顯示裝置500之前面。蓋板522之後側可覆蓋有一黑色矩陣524以增加對比度。在替代實施方案中，蓋板522包含彩色濾光器，舉例而言對應於快門總成502中之不同者之相異紅色濾光器、綠色濾光器及藍色濾光器。支撐蓋板522遠離快門總成502一預定距離從而形成所繪示間隙526。藉由機械支撐件或間隔件527及/或藉由將蓋板522附接至基板504之一黏合密封件528而維持間隙526。

黏合密封件528密封於一工作流體530中。工作流體530經工程設計而具有可低於約10厘泊之黏度且具有可高於約2.0之相對介電常數及高於約10⁴V/cm之介電擊穿強度。工作流體530亦可用作一潤滑劑。在一項實施方案中，工作流體530係具有一高表面潤濕能力之一疏水液體。在替代實施方案中，工作流體530具有大於或小於基板504之折射率之一折射率。

當基於MEMS之顯示器總成包含用於工作流體530之一液體時，該液體至少部分地環繞基於MEMS之光調變器之活動部件。為減小致動電壓，該液體具有可低於70厘泊或甚至低於10厘泊之一黏度。具有 低於70厘泊之黏度之液體可包含具有低分子量之材料：低於4000克/莫耳，或在某些情形中低於400克/莫耳。適合之工作流體530不具限制地包含去離子水、甲醇、乙醇及其他酒精、石蠟、烯烴、乙醚、聚矽氧油、氟化聚矽氧油或者其他自由或合成溶劑或潤滑劑。有用工作流體可係諸如六甲基二矽氧烷及八甲基三矽氧烷之聚二甲基矽氧烷或諸如已基五甲基二矽氧烷之烷基甲基矽氧烷。有用工作流體可係諸如辛烷或癸烷之烷烴。有用流體可係諸如硝基甲烷之硝基烷。有用流體可係諸如甲苯或二乙基苯之芳族化合物。有用流體可係諸如丁酮或甲基異丁基酮之酮。有用流體可係諸如氯苯之氯碳化合物。有用流體可係諸如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯之氟氯碳化合物。且經考量用於此等顯示器總成之其他流體包含乙酸丁酯、二甲基甲醯胺。

對於諸多實施方案，併入有以上流體之一混合物係有利的。舉例而言，烷烴混合物或聚二甲基矽氧烷混合物可係有用的，其中混合物包含具有一分子量範圍之分子。藉由混合來自不同族之流體或具有不同性質之流體而最佳化性質亦係可能的。舉例而言，六甲基二矽氧烷之表面潤濕性質可與丁酮之低黏度組合以形成一經改良流體。

一金屬薄片或經模製塑膠總成托架532將蓋板522、基板504、背光516及其他組件部分圍繞邊緣固持在一起。藉助螺絲或凹入薄片扣接總成托架532以將剛性添加至經組合顯示裝置500。在某些實施方案中，藉由一環氧灌注化合物將光源518模製就位。反射器536幫助使自光導516之邊緣逸出之光往回返回至光導中。圖5中未展示將控制信號以及電力提供至快門總成502及燈518之電互連件。

顯示裝置500稱為MEMS向上組態，其中基於MEMS之光調變器形成於基板504之一前表面(亦即面朝觀看者之表面)上。快門總成502直接構建於反射光圈層506之頂部上。在稱為MEMS向下組態之一替代實施方案中，快門總成安置於與反射光圈層形成於其上之基板分離 之一基板上。界定複數個光圈之基板(反射光圈層形成於其上)在本文中稱為光圈板。在MEMS向下組態中，承載基於MEMS之光調變器之基板佔據顯示裝置500中之蓋板522之地方且經定向以使得基於MEMS之光調變器定位於頂部基板之後表面(亦即背對觀看者且朝向背光516之表面)上。基於MEMS之光調變器藉此直接與反射光圈層相對地且跨越與反射光圈層之一間隙而定位。可藉由連接光圈板與MEMS調變器形成於其上之基板的一系列間隔柱而維持該間隙。在某些實施方案中，該等間隔件定位於陣列中之每一像素內或之間。分離MEMS光調變器與其對應光圈之間隙或距離可小於10微米，或係小於快門與光圈之間的重疊區(諸如重疊區416)之一距離。

圖6A及圖6B係圖解說明包含複數個光調變器顯示元件之一顯示器件640之系統方塊圖。顯示器件640可係(舉例而言)一智慧型電話、一蜂巢式電話或行動電話。然而，顯示器件640之相同組件或其稍微變化形式亦圖解說明諸如電視機、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件等各種類型之顯示器件。

顯示器件640包含一殼體641、一顯示器630、一天線643、一揚聲器644、一輸入器件648及一麥克風646。殼體641可由包含注射模製及真空成型之多種製造程序中之任何程序形成。另外，殼體641可由多種材料中之任何材料製成，該等材料包含但不限於：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其一組合。殼體641可包含可與具有不同色彩或含納不同標誌、圖片或符號之其他可移動部分交換之可移動部分(未展示)。

顯示器630可係包含一雙穩態或類比顯示器之多種顯示器中之任一者，如本文中所闡述。顯示器630亦可經組態以包含一平板顯示器，諸如電漿顯示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD，或一非平板顯示器，諸如一CRT或其他映像管器件。另外，顯示器630可包含 如本文中所闡述之一基於光調變器之顯示器。

圖6A中示意性地圖解說明顯示器件640之組件。顯示器件640包含一殼體641，且可包含至少部分地封圍於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件640包含一網路介面627，網路介面627包含可耦合至一收發器647之一天線643。網路介面627可係可顯示於顯示器件640上之一影像資料之一源。因此，網路介面627係一影像源模組之一項實例，但處理器621及輸入器件648亦可用作一影像源模組。收發器647連接至一處理器621，處理器621連接至調節硬體652。調節硬體652可經組態以調節一信號(諸如過濾或以其他方式操縱一信號)。調節硬體652可連接至一揚聲器644及一麥克風646。處理器621亦可連接至一輸入器件648及一驅動器控制器629。驅動器控制器629可耦合至一圖框緩衝器628及一陣列驅動器622，陣列驅動器622又可耦合至一顯示陣列630。顯示器件640中之一或多個元件(包含圖6A中未具體繪示之元件)可經組態以用作一記憶體器件且經組態以與處理器621通信。在某些實施方案中，一電源供應器650可將電力提供至特定顯示器件640設計中之實質上所有組件。

網路介面627包含天線643及收發器647，以使得顯示器件640可經由一網路與一或多個器件通信。網路介面627亦可具有某些處理能力以緩解(舉例而言)處理器621之資料處理要求。天線643可傳輸並接收信號。在某些實施方案中，天線643根據IEEE 16.11標準(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包含IEEE 802.11a、b、g、n及其進一步實施方案)傳輸並接收RF信號。在某些其他實施方案中，天線643根據Bluetooth®標準傳輸並接收RF信號。在一蜂巢式電話之情形中，天線643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)、地面中 繼無線電(TETRA)、寬頻-CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修訂版A、EV-DO修訂版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)、經演進之高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用來在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信之其他已知信號。收發器647可預處理自天線643接收之信號，以使得其可由處理器621接收並由處理器621進一步操縱。收發器647亦可處理自處理器621接收之信號，以使得可經由天線643自顯示器件40傳輸該等信號。

在某些實施方案中，可由一接收器來替換收發器647。另外，在某些實施方案中，可由一影像源來替換網路介面627，該影像源可儲存或產生待發送至處理器621之影像資料。處理器621可控制顯示器件640之總體操作。處理器621自網路介面627或一影像源接收資料(諸如經壓縮影像資料)，且將該資料處理成原始影像資料或處理成容易被處理成原始影像資料之一格式。處理器621可將經處理之資料發送至驅動器控制器629或發送至圖框緩衝器628進行儲存。原始資料通常係指在一影像內之每一位置處識別影像特性之資訊。舉例而言，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰階位準。

處理器621可包含一微控制器、CPU或用以控制顯示器件640之操作之邏輯單元。調節硬體652可包含用於將信號傳輸至揚聲器644及用於自麥克風646接收信號之放大器及濾波器。調節硬體652可係顯示器件640內之離散組件，或可併入於處理器621或其他組件內。

驅動器控制器629可直接自處理器621或自圖框緩衝器628獲取由處理器621產生之原始影像資料且可適當地將該原始影像資料重新格式化以用於高速傳輸至陣列驅動器622。在某些實施方案中，驅動器控制器629可將該原始影像資料重新格式化成具有一光柵樣格式之一 資料流，以使得其具有適合跨越顯示陣列630進行掃描之一時間次序。然後驅動器控制器629將經格式化之資訊發送至陣列驅動器622。雖然一驅動器控制器629(諸如一LCD控制器)通常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器621相關聯，但此等控制器可以諸多方式來實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器621中、作為軟體嵌入於處理器621中或以硬體形式與陣列驅動器622完全整合在一起。

陣列驅動器622可自驅動器控制器629接收經格式化資訊且可將視訊資料重新格式化成一組平行波形，該組平行波形每秒多次地施加至來自顯示器之x-y顯示元件矩陣之數百條且有時數千條(或更多)引線。

在某些實施方案中，驅動器控制器629、陣列驅動器622及顯示器630適用於本文中所闡述之顯示器類型中之任一者。舉例而言，驅動器控制器629可係一習用顯示控制器或一雙穩態顯示控制器(諸如，一光調變器顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器622可係一習用驅動器或一雙穩態顯示器驅動器(諸如，一光調變器顯示元件驅動器)。此外，顯示陣列630可係一習用顯示陣列或一雙穩態顯示陣列(諸如，包含一光調變器顯示元件陣列之一顯示器)。在某些實施方案中，驅動器控制器629可與陣列驅動器622整合在一起。此一實施方案在高度整合系統(舉例而言，行動電話、可攜式電子器件、手錶或小面積顯示器)中可係有用的。

在某些實施方案中，輸入器件648可經組態以允許(舉例而言)一使用者控制顯示器件640之操作。輸入器件648可包含一小鍵盤(諸如一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏螢幕、與顯示陣列630整合在一起之一觸敏螢幕、或一壓敏或熱敏隔膜。麥克風646可經組態為顯示器件640之一輸入器件。在某些實施方案中，可使用透過麥克風46之語音命令來控制顯示器件640之操 作。

電源供應器650可包含多種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器650可係一可再充電蓄電池，諸如一鎳鎘蓄電池或一鋰離子蓄電池。在使用一可再充電蓄電池之實施方案中，該可再充電蓄電池可係可使用來自(舉例而言)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力充電的。另一選擇係，該可再充電電池可無線充電。電源供應器650亦可係一可再生能量源、一電容器或一太陽能電池，包含一塑膠太陽能電池及太陽能電池塗料。電源供應器650亦可經組態以自一牆上插座接收電力。

在某些實施方案中，控制可程式性駐存於驅動器控制器629中，該驅動器控制器可位於電子顯示系統中之數個地方中。在某些其他實施方案中，控制可程式性駐存於陣列驅動器622中。上文所闡述之最佳化可以任何數目個硬體及/或軟體組件實施且以各種組態實施。

圖6A中所繪示之顯示器630可具有一光調變陣列，該光調變器陣列具有佈置成具有軸170及軸172之一陣列的複數個光調變器。圖7A及圖7B分別係一基於快門之顯示器之一平面圖及一剖面圖。圖7A係具有一快門總成陣列之一顯示器之一方塊圖。圖7A繪畫般地圖解說明類似於圖1A中所展示之顯示器100且為可用作顯示器件640之一顯示器630之類型之一顯示器700。特定而言，圖7A繪示由配置成列774及行776之一個二維陣列780之複數個光調變器702形成之一顯示器700。如圖7A中所繪示，光調變器702中之每一者包含具有在一光圈709上方來回移動之一快門708之一快門總成。快門708跨越光圈709移動以調變來自安置於光調變器702之陣列780之一側上之光源705之光。在所繪示實施方案中，顯示器700係一背光式顯示器且快門708跨越光圈709來回移動以在來自光源705之光通過陣列780之不同光圈709時調變彼光。圖7A繪示快門總成702之五列及七行。因此，圖7A僅繪 示將為一顯示器提供像素之一陣列780之一部分。通常，一顯示器將採用一陣列780以具有數百列及數百行。舉例而言，顯示器700可符合WVGA標準且具有848行及480列，或符合WXGA標準且具有1,280行及800列。在任一情形中，陣列780將包含配置成一陣列(如由圖7A中所展示之陣列780所繪示)之數千個快門總成。

圖7A進一步繪示，每一光調變器702具有界定光調變器702之周界之一正方形周邊邊緣782。通常，光調變器702之周邊邊緣782由資料及掃描線互連件(諸如圖3B中所繪示之資料互連件308及掃描線互連件306)界定。周邊邊緣782具有與陣列780之水平線770及垂直線772對準之一水平及垂直軸。類似地，列784之每一快門708具有亦係矩形且亦與陣列780之軸770及772對準之一周邊邊緣788。在操作中，每一快門708在其各別光圈709上方來回移動，從而沿著平行於顯示陣列780之軸772之一運動軸移動。陣列780形成通常具有一矩形周界之一顯示器(諸如圖6A中所繪示之顯示器630)之部分。影像在顯示器700上呈現為與矩形顯示器700之軸770及772對準。呈現在顯示器700上之一影像之品質可取決於觀看影像之角度而變化。舉例而言，直接自高處且向下面向顯示器700觀看之一影像可具有高清晰度及高解析度。此一視角基本上垂直於顯示器700之陣列780之表面。隨著視角自垂直改變為一銳角，影像清晰度之品質可能降低。

圖7B係具有經定位以阻擋光之一快門之一基於快門之顯示器之一剖面圖。圖7B更詳細地繪示一快門如何跨越一光圈移動以調變通過光圈之光且在一閉合快門下方通過之光可如何在特定視角處降低影像清晰度。特定而言，圖7B呈現圖5中所繪示之顯示器之一簡化剖面圖。特定而言，圖7B繪示包含在光圈708上方移動以阻擋自光源718產生之光(諸如光射線721A及721B)之快門703之顯示器700。光源718將光引導至光導716中，光導716在快門總成702之表面下面導引光。 一反射表面720使光朝向光圈708向上反射以由快門703調變。蓋板722抵靠快門總成702之一側經配置。

圖7B將快門703A繪示為安置於一光圈708A上方。圖7B亦將快門703B繪示為與光圈708B間隔開以使得來自光源718之光可自光導716通過光圈708B且通過蓋板722。圖7B繪示處於一敞開位置中之快門703B及處於一閉合位置中之快門703A。處於閉合位置中之快門703A應阻擋來自光源718之光通過光圈708A且前進通過蓋板722。然而，圖7B繪示，即使處於一閉合位置中，在一特定角度處之光亦可通過光圈708A且通過存在於閉合快門703A與快門總成702A之下部表面之間的間隙726。通過已由一快門703A閉合之一光圈(諸如光圈708A)之光降低用於在彼各別快門703A處於敞開位置及閉合位置中時調變將通過光圈708A之光之量之該快門之有效性。圖7B中所繪示之間隙726允許在一足夠高之角度處之光反射離開面對光源之快門703A之表面且再次反射離開快門702A之相對表面，從而以係足夠高以避免被在快門總成702A上方延伸之快門703A之部分阻擋之一角度反射離開快門總成702A。行進穿過間隙726之光721A沿著與蓋板722之表面成銳角之一角度行進。通過間隙726之此光721A將在實質上類似於光射線721A之角度之一角度處最強烈地影響一使用者觀看顯示器700。通過一間隙(諸如間隙726)之光之量將部分地取決於快門703與光圈708之間的重疊區。針對沿著快門之寬度之重疊區及針對沿著快門之長度之重疊區，快門703與光圈708之間的重疊區可係不同的。

圖8繪示自一光圈移開之一快門及在一光圈上方移動之一快門之一平面圖。特定而言，圖8圖解說明一快門與一光圈之間的沿著快門之運動軸之重疊區可大於沿著垂直於運動軸之一軸之重疊區。特定而言，圖8繪示類似於圖7之快門703A及703B之一對快門800。所繪示快門總成802A經展示處於敞開位置中以使得快門804A與光圈808A間隔 開以允許光通過光圈808A。相比之下，快門804B經展示為定位於以一幻影輪廓呈現之光圈808B上方以將光圈808B繪示為由快門804B覆蓋。快門總成802A繪示平行於一運動軸810之快門804A之周邊邊緣之間的重疊區與光圈808A重疊且延伸超過光圈808A一距離812。特定而言，圖8繪示快門804A具有平行於運動軸810之一側邊緣806。類似地，光圈808A具有亦平行於運動軸810之一側邊緣816。側邊緣806與側邊緣816間隔一距離812。此距離812表示快門804A延伸越過光圈808A之周邊邊緣816之重疊區。重疊區812通常係足夠大以阻擋在快門804A與光圈808A之間通過之光。相比而言，快門總成802B之快門804B繪示為定位於光圈808B上方。快門804B具有垂直於運動軸810之一側邊緣822。類似地，光圈808B具有亦垂直於運動軸810之一側邊緣824。圖8圖解說明快門804B之側邊緣822與光圈808B之側邊緣824間隔開一距離814。圖8中所繪示之重疊區814圖解說明為小於重疊區812，因此在光圈808B之側邊緣824與快門804B之側邊緣822之間提供一較小重疊區量。此等兩個邊緣之間的較小重疊區814允許更多光沿著垂直於運動軸810之快門之邊緣在光圈808B與快門804B之間通過。因此，通過光圈808B並且朝向快門804B之側邊緣822且沿著一高角度行進之光(諸如圖7B中所圖解說明之射線721A)可在重疊區814下方通過且製成為沿著與自快門804B之邊緣822下方逸出之光之路徑對準之一視角觀看之一影像之部分。由於一顯示器通常將以使影像與顯示器之水平軸(諸如圖6A中之顯示器30之軸170)對準之一定向呈現影像，且一使用者通常將看向水平軸而觀看影像，因此周邊邊緣822與顯示器之水平軸之對準可致使在邊緣822下方逸出之光干涉影像品質。

圖9繪示具有經旋轉快門總成之一顯示器之一平面圖。更特定而言，圖9繪示本文中所闡述之系統及方法之一項實施方案，其中一顯示器900包含配置成一陣列之複數個快門總成902，該陣列使快門908 之運動軸920相對於顯示器900之周邊邊緣之軸970及972以一角度安置。

特定而言，圖9繪示包含複數個快門總成902之一顯示器900。該等快門總成包含在一光圈909上方移動及自光圈909移開之快門908。快門908形成於具有一周邊邊緣984之一基底982(在圖9中繪示為正方形)上。類似地，圖9中所繪示之每一快門908係具有一周邊邊緣988之一矩形元件。圖9繪示沿著顯示器900中之快門908之運動軸延伸之一軸920。亦即，快門908沿實質上平行於軸920之一方向移動。

快門總成902可係顯示器900中之像素或子像素。快門總成902可配置成列及行。快門908沿著平行於軸920且垂直於軸930之一路徑移動，且因此快門運動係沿著相對於顯示器900之軸970及972成一角度之一軸。此使快門908之側邊緣914沿著軸920定向。

在圖9中所繪示之實施方案中，快門總成902經轉向而使其周邊邊緣984以與顯示器900之軸970及972所成之大約一45°角度對準。此將快門總成902配置成行932及列952之一菱形圖案。菱形圖案之快門總成902使毗鄰行之快門總成(諸如快門總成940及快門總成942)在不同且空間偏移之列中。特定而言，快門總成940毗鄰於快門總成942，且在所繪示實例中快門總成940沿著一側鄰接快門總成942。快門總成940在列952A中且快門總成942在列952B中，快門總成942與快門總成940在空間上偏移，在圖9中繪示為較低。

圖9進一步繪示，在毗鄰行中之快門總成902之中心係沿著以相對於軸970及972任一者為實質上45°之角度延伸之一軸(諸如運動軸920)對準。此外，圖9繪示，快門908係矩形的，且快門908之矩形側邊緣相對於軸970及972以一角度(在所繪示實例中，一45°角度)配置。此將快門908之側邊緣(具有在光圈909上方之較小重疊區，諸如圖8中所展示之所繪示重疊區814)配置為橫越運動軸920且相對於軸 970及972成一角度，在此情形中大約45°。雖然圖9將快門總成902繪示為相對於顯示器900之軸970及972以一角度45°對準，但熟習此項技術者將明瞭可使用其他定向角度，包含將快門908之一側對準為遠離軸970及972成角度之任何角度。此外，選定角度將部分地取決於一快門總成之周邊形狀，其在圖9中展示為正方形，但可係其他矩形、圓形、六邊形、一非線性形狀或任何其他形狀。

圖9進一步繪示控制線960及962。控制線960延伸穿過顯示器900中之快門總成902之行且控制線962延伸穿過顯示器900中之快門總成902之列。在此所繪示實施方案中，控制線960及962提供以類似於一習用正方形佈置顯示器之方式之一方式將快門總成902定址於菱形佈置顯示器900內。顯示器900具有以大致實質上直線形狀延伸穿過快門總成902陣列之列控制線960及行控制線962。在某些實施方案中，筆直控制線960及962匹配習用正方形佈置之控制線結構且經產生用於正方形佈置之顯示信號可直接顯示於菱形佈置上，且因此任何重新映射係不必要的。

轉向圖10，圖10繪示具有經旋轉快門總成之一顯示器之一替代實施方案。特定而言，圖10繪示具有組織於一菱形佈置中之複數個快門總成1002之一顯示器1000，該菱形佈置使各別快門1002之運動軸橫穿顯示器之軸1070及1072以一角度對準。在所繪示實施方案中，各別快門1002之運動軸以與顯示器1000之軸1070及1072兩者所成之大約45°成角度。以此方式，快門總成1002使其快門1008之短邊緣軸以與顯示器之軸所成之45°定向。照此，與呈現在顯示器上之影像之主要觀看軸離軸地引導自存在於垂直於快門總成之運動軸的快門總成之周邊邊緣處之一間隙發出之光。

如圖10進一步繪示，使毗鄰列中之快門總成1002相對於其運動軸旋轉90°。舉例而言，列1020中之快門總成1002之運動軸正交於列 1022中之快門總成1002之運動軸，而列1022中之快門總成1002之運動軸正交於列1024中之快門總成1002之運動軸。在所繪示實施方案中，連續列使快門總成1002之定向交替，由此使毗鄰列中之快門總成1002相對於彼此旋轉90°。此可改良離軸對比率且因此在以橫向於顯示器1000之周邊邊緣之一角度觀看所顯示影像時改良彼影像之品質。

另外，圖10繪示用於控制快門總成1002之操作之控制線。特定而言，圖10繪示行控制線1040、1042、1044及1046。圖10繪示列控制線1050至1064。行控制線1040至1046連接至在緊接毗鄰列中之快門總成1002。舉例而言，圖10展示連接至快門總成1030至1037之行控制線1040。因此，控制線1040連接至在列1020中之快門總成1030，快門總成1030連接至在列1022中之快門總成1031，依次類推。如圖10中所繪示，控制線1040至1046在其連接毗鄰列中之快門總成1002時具有一之字形圖案。在此實施方案中，列控制線1050至1064連接至在顯示器1000之一各別列中之每一快門總成1002。

圖11繪示分組為一邏輯像素之複數個快門總成。特定而言，圖11繪示本文中所闡述之系統及方法之又一替代實施方案。特定而言，圖11繪示具有以諸如圖10中所呈現之菱形像素佈置之一菱形像素佈置定向之複數個快門總成1102的一顯示器1100。圖11中所繪示之顯示器1100進一步包含一邏輯像素1110，在所繪示實施方案中，邏輯像素1110包含四個快門總成1102A、1102B、1102C及1102D。一第二邏輯像素1112亦在圖11中經展示且亦包含四個快門總成。所繪示邏輯像素1110及1112可被諸如圖1B中所繪示之控制器156之控制器處理為顯示器1100內之一單個像素元件。為此，控制器156可一起驅動邏輯像素之四個快門總成(諸如邏輯像素1110之快門總成1102A至1102D)。一起驅動快門總成1102A至1102D具有特定益處，包含減小控制顯示器之像素所需之帶寬，此對於具有用作顯示器內之像素之數千個或數百萬個快門總成之大顯示器可係一重要益處。另外，應理解，邏輯像素亦 可提供藉由提供包含遞色灰階之灰階減輕影像品質假影以改良影像品質之益處。

在一項實施方案中，顯示控制器156選擇待一起分組成邏輯像素1110或1112之特定快門總成1102。在一項實踐中，邏輯控制器156包含儲存表示將快門總成1102分組成邏輯像素1110及1112之資料(通常列資料及行資料)之一子像素查找表。定序器時序控制件160可在控制掃描驅動器152及資料驅動器154時存取子像素查找表以致動顯示器1100內之快門總成1102中之快門。視情況，控制器156可更改一起分組成一邏輯像素1110之快門總成1102。進一步視情況，該分組可在產生一影像期間改變。因此，控制器156可使邏輯像素1110或1112之位置有效移動至顯示器1100之總體陣列內之一不同位置。此允許控制器156在空間上平均化呈現為一影像之部分之像素群組。另外，控制器156可協調燈驅動器168以跨越呈現在顯示器1100上之一影像在空間上平均化不同色彩，諸如由燈166驅動之色彩藍。以此方式，邏輯像素1110及1112在影像產生期間減小用於產生影像之帶寬且藉由允許包含選定色彩之灰階之空間灰階而提供假影之減少。

圖12繪示具有對準至一顯示器之快門總成之一顯示器與具有相對於該顯示器旋轉之快門總成之一顯示器之間的相對像素節距。圖12繪示上文所闡述之菱形像素佈置之一個益處。特定而言，圖12繪示在具有軸1270及1272之一柵格1204中對準之快門總成1202之一陣列1200。如圖12中所繪示，顯示器1200中之快門總成1202沿著一運動軸1210移動。運動軸1210橫穿顯示器1200之軸1270及1272。顯示器1200之每英吋像素數度量可藉由對在一經界定長度(諸如一英吋)內放置於顯示器1200之一標稱列內之快門總成1202之數目計數來量測。在圖12中所繪示之實施方案中，顯示器1200使六個快門總成1202A至1202F沿著列1220對準。

藉由對比，圖12中所繪示之菱形像素佈置1250圖解說明放置於菱形像素佈置之顯示器1250內之快門總成1202經對準以在比放置於顯示器1200中之六個快門總成1202A至1202F短之一長度內沿著兩列1252放置六個快門總成1202A至1202F。照此，假設像素大小保持不變，則菱形像素佈置之顯示器1250提供一較大每英吋像素數度量及經改良之解析度。

圖13繪示具有類似控制線密度及像素之兩個陣列1300及1350，該等像素具有不同經定大小之光圈及不同光圈比。特定而言，圖13繪示包含一4×4快門總成陣列1302之一第一陣列1300。4×4陣列由沿著陣列1300之每一行延伸之四個控制線1312及沿著陣列1300之每一列延伸之四個控制線1314控制。每一對毗鄰控制線1312之間的節距繪示為1340且彼節距界定表示跨越陣列1300之控制線1312之密度之控制線密度。陣列1300在四個快門總成1302之寬度內具有四個控制線之一密度，其中四個快門總成之寬度可係通常以微米量測之某一已知長度，但可採用任何長度單位。

陣列1350亦具有沿著陣列1350之每一行延伸之四個控制線1312及沿著陣列1350之每一列延伸之四個控制線1314。毗鄰控制線1312之間的節距亦繪示為1340且將理解，節距1340對於兩個陣列1300及1350而言係完全相同的。

然而，陣列1350包含與配置成陣列1300之柵格圖案之十六個快門總成完全不同之配置成一菱形佈置之八個快門總成1352。每一快門總成1352具有陣列1300中之快門總成1302之表面積之大約兩倍。如可見，快門總成1352經定大小以在由四個毗鄰控制線1312界定之空間中裝配兩個線性毗鄰之快門總成1352。舉例而言，圖13展示快門總成1352b在兩個毗鄰控制線1312之間延伸。照此，兩個毗鄰快門總成(諸如快門總成1352b及1352d)將跨越四個控制線1312之寬度延伸。如參 考陣列1300所述，四個控制線之寬度將係以微米、英吋或某一長度單位量測之某一已知距離，且此得出每單位長度之控制線密度。

與陣列1350相比，陣列1300在由四個毗鄰控制線1312界定之空間中裝配四個線性毗鄰之快門總成1302，且每一快門總成1302具有一較小光圈及較小表面積。總成1352之較大表面積允許一較大相對光圈及因此一較大光圈比。上文闡述菱形佈置陣列1350之解析度或每英吋像素數(PPI)之一益處。菱形佈置陣列1350可以一不同方式來實施以產生較高光圈比。陣列1350保持與正方形佈置1300之線密度實質上相同之線密度。然而，該像素大小係正方形佈置1300之像素大小之大約兩倍。較大像素將產生菱形佈置陣列1350之一較大光圈及一較大光圈比。

圖14係具有不同大小之快門總成之一快門總成陣列之一平面圖。特定而言，圖14繪示包含快門總成(包含具有一第一大小之快門總成1402及具有一第二較大大小之快門總成1412)之一菱形像素佈置之一第一陣列1400。如圖14中所圖解說明，快門總成1402及快門總成1412經定向以使快門總成1402及1412中之快門1404及1414沿著一運動軸1410移動。運動軸1410橫穿陣列1400之垂直軸1452及陣列1400之水平軸1450。在所繪示實施方案中，快門總成1412具有係快門總成1402之面積之大約四倍之一面積。快門總成1412具有一快門1414及一光圈1418，快門1414及光圈1418兩者皆係較小快門總成1402之對應部分快門1404及光圈1408之大約四倍。在其他實施方案中，不同快門總成之相對大小可變化，且選定大小將部分地取決於要解決之應用。

所繪示快門總成1402及1412配置成四乘四陣列，其中四個較小快門總成1402圍繞一個較大快門總成1412之周邊安置。該等快門總成可分組成一邏輯像素且一個此分組由環繞三個快門總成(一個大快門總成1412及兩個較小快門總成1402)之虛線矩形1420繪示。分組於矩 形1420內之三個快門總成可為使用陣列1400之一顯示器提供一個邏輯像素元件。

控制器可定址並控制此邏輯像素內之三個快門總成，且可控制快門以達成一灰階效應。在一項實施方案中，控制器控制快門總成1402及1412敞開或閉合之持續時間。如此項技術中通常已知，藉由調變通過快門之光且藉由選擇性地權衡快門使光通過然後阻擋光之相對時間週期，可達成一灰階效應。控制器可單獨地調變已分組成一邏輯像素之三個快門總成。在所繪示實施方案中，控制器可採用不同大小之快門總成1402及1412及特定而言快門總成內之不同大小之光圈1408及1418以更有效地產生一灰階效應。快門總成1412具有一較大光圈1418且因此在敞開時可提供比快門總成1402之較小光圈1408大之照明。此外，快門總成1412可藉由移動一單個快門1414而提供此較大照明，且因此在某些實施方案中，與必須控制(舉例而言)四個較小快門總成1402相比，控制器可使用較少控制位元來達成此照明位準。此將較大快門總成1412及較小快門總成1402分組成邏輯像素可減小控制位元之數目及因此所採用之帶寬以達成影像之灰階。

可對上文所闡述之實施方案做出變化及修改而不實質上背離本發明之原理。此等變化及修改亦意欲包含於隨附申請專利範圍之範疇內。因此，前述實施方案應在所有方面考量為說明而非限制本發明。

100‧‧‧顯示裝置/裝置/顯示器

102a至102d‧‧‧光調變器

104‧‧‧影像/新影像/色彩影像/影像狀態

105‧‧‧燈

106‧‧‧像素/特定像素/色彩像素

108‧‧‧快門

109‧‧‧光圈

110‧‧‧互連件/寫入啟用互連件/掃描線互連件

112‧‧‧互連件/資料互連件

114‧‧‧互連件/共同互連件

Claims (34)

1. 一種顯示器，其包括：複數個像素，每一像素具有一個別機電快門總成；一顯示控制器，其中該顯示控制器係：經通信地連接至該等像素之該等機電快門總成，經組態以將該等像素之兩者或兩者以上的該等機電快門總成群組在一起成為一第一邏輯像素，及經組態以藉由將該第一邏輯像素之該等機電快門總成作為一群組一起驅動而將該第一邏輯像素作為個別的一單個像素元件對待。
2. 如請求項1之顯示器，其中該顯示控制器進一步經組態以：藉由將該等像素之該等機電快門總成之至少一些群組在一起而產生至少一額外邏輯像素，使得每一邏輯像素包含至少兩個機電快門總成，及藉由將每一額外邏輯像素作為一群組一起驅動而將每此等一額外像素作為個別的一單個像素元件對待。
3. 如請求項1之顯示器，其中該顯示控制器進一步經組態以包含：一子像素查找表，其儲存表示群組在一起成為該第一邏輯像素之該等機電快門總成之資料。
4. 如請求項3之顯示器，其進一步包含：複數個掃描驅動器；及複數個資料驅動器，其中：該顯示控制器包含一定序器時序控制件，該等掃描驅動器及該等資料驅動器通信地將該定序器時序控制件與該等像素之該等快門總成連接， 該定序器時序控制件經組態以控制該等掃描驅動器及該等資料驅動器以致動該等像素之快門總成，及該定序器時序控制件經組態以在控制該等快門總成時存取該子像素查找表。
5. 如請求項1之顯示器，其中該顯示控制器進一步經組態以改變哪些機電快門總成位於該第一邏輯像素內。
6. 如請求項5之顯示器，其中該顯示控制器進一步經組態以：控制該等機電快門總成以在該顯示器上產生一影像，及於在該顯示器上產生該影像之期間改變哪些機電快門總成位於該第一邏輯像素內。
7. 如請求項1之顯示器，其中：經群組成為該第一邏輯像素之該等機電快門總成包含一第一機電快門總成群組及一第二機電快門總成群組，及該第一機電快門總成群組中之該等機電快門總成具有與該第二機電快門總成群組中之該等機電快門總成不同之一大小。
8. 如請求項1之顯示器，其中經群組成為該第一邏輯像素之該等機電快門總成至少包含具有一第一大小之一第一機電快門總成群組及具有不同於該第一大小的一第二大小之一第二機電快門總成群組。
9. 如請求項1之顯示器，其中：該至少一第一機電快門總成之每一機電快門總成具有一第一表面積，該至少一第二機電快門總成之每一機電快門總成具有一第二表面積，及該第二表面積較該第一表面積大四倍。
10. 如請求項1之顯示器，其中： 該複數個像素中之該等像素經配置成若干列及若干行，該等列及行之一者沿著與該顯示器之一水平軸對準之一軸延伸，該等機電快門總成之每一者具有一快門，該快門經組態以沿著一各別之運動軸移動，及每一機電快門總成經安置以使得該等機電快門總成之快門之該各別之運動軸與該顯示器之該水平軸呈一斜角。
11. 如請求項10之顯示器，其中在該等行之一第一行中的該等機電快門總成及在毗鄰於該第一行之該等行之一第二行中的該等機電快門總成在空間上彼此偏移以使得該第一行中的該等機電快門總成相較於該第二行中的該等機電快門總成而言係位在不同列中。
12. 如請求項10之顯示器，其中該等機電快門總成之該等各別之運動軸相對於該水平軸以一45°角定向。
13. 如請求項10之顯示器，其中該等機電快門總成之至少一者具有一矩形周邊邊緣，且該矩形周邊邊緣之至少一側以與該顯示器之該水平軸呈45°之一角度定向。
14. 如請求項10之顯示器，其中每一機電快門總成之該快門經組態以沿著一第一位置及一第二位置之間的該各別之運動軸移動。
15. 如請求項14之顯示器，其中：每一機電快門總成包含至少一光圈，及每一機電快門總成之該快門係：經組態以在該快門位在該第一位置時使得該快門經由該機電快門機構之該至少一光圈而允許光通過該機電快門機構，及經組態以在該快門位在該第二位置時使得該快門經由該機電快門機構之該至少一光圈而防止光通過該機電快門機構。
16. 如請求項15之顯示器，其中該等機電快門總成之至少一者具有一快門，該快門經調整大小以使得該快門重疊於且延伸超過包含於該機電快門中之該至少一光圈之一邊緣。
17. 如請求項10之顯示器，其進一步包括用於控制毗鄰的兩行中的該等機電快門總成之操作之一共同控制線。
18. 如請求項10之顯示器，其中：該等行之一第一行中之該等快門之該等運動軸正交於該等行之一第二行中之該等快門之該等運動軸，及該第一行與該第二行係彼此毗鄰。
19. 如請求項1之顯示器，其中該顯示控制器進一步包含一灰階控制器，該灰階控制器經組態以單獨控制該第一邏輯像素中之像素以產生該第一邏輯像素之一灰階值。
20. 如請求項10之顯示器，其中該顯示控制器進一步經組態以改變包含於該第一邏輯像素中之該等機電快門總成以改變該第一邏輯像素在由若干像素列及行形成之一陣列內之一位置。
21. 如請求項1之顯示器，其中該顯示控制器進一步包含一空間灰階控制器，該空間灰階控制器經組態以單獨控制毗鄰該第一邏輯像素之機電快門總成以提供空間灰階。
22. 一種製造一顯示器之方法，該方法包括：提供具有複數個像素之一顯示器，每一像素在若干列及行中具有一各別之機電快門總成；提供一顯示控制器；及將該顯示控制器通信地連接至該等像素之該等機電快門總成，其中：該顯示控制器係：經組態以將該等像素之兩者或兩者以上之該等機電快門 總成群組在一起成為一第一邏輯像素，及經組態以藉由將該第一邏輯像素之該等機電快門總成作為一群組一起驅動而將該第一邏輯像素作為個別的一單個像素元件對待。
23. 如請求項22之方法，該方法進一步包括：將該等像素配置於若干列及行中；每一像素定向，以使得該像素之機電快門總成之一快門在經致動時沿著與該顯示器之一水平軸呈一斜角之一各別之運動軸移動，其中該等列及行之一者沿著與該顯示器之該水平軸對準之一軸延伸。
24. 如請求項第23項之方法，該方法進一步包括：配置該等像素以使得在該等行之一第一行中的該等機電快門總成及在毗鄰於該第一行之該等行之一第二行中的該等機電快門總成在空間上彼此偏移以使得該第一行中的該等機電快門總成相較於該第二行中的該等機電快門總成而言係位在不同列中。
25. 如請求項第23項之方法，該方法進一步包括：配置該等像素以使得該等機電快門總成之該等各別之運動軸相對於該水平軸以一45°角定向。
26. 如請求項22之方法，該方法進一步包括：將一共同控制線連接至位於該等像素之兩個毗鄰之行中之若干像素之該等機電快門總成。
27. 如請求項第23項之方法，該方法進一步包括：將該複數個像素之若干像素之機電快門總成連接至沿著垂直於該水平軸之一軸延伸之一共同控制線。
28. 如請求項第23項之方法，該方法進一步包括： 配置該等像素以使得：該等行之一第一行中之該等快門之該等移動軸正交於該等行之一第二行中之該等快門之該等移動軸，及該第一行及該第二行彼此毗鄰。
29. 如請求項22之方法，其中：每一機電快門總成包含至少一光圈，及每一機電快門總成之該快門係：經組態以在該快門位在該第一位置時使得該快門經由該機電快門機構之該至少一光圈而允許光通過該機電快門機構，及經組態以在該快門位在該第二位置時使得該快門經由該機電快門機構之該至少一光圈而防止光通過該機電快門機構。
30. 如請求項22之方法，其進一步包括：提供大體上沿著該等行延伸之若干個控制線，及選擇一機電快門總成之大小以將兩個機電快門總成配置於由四個毗鄰之控制線所定義之一空間內，且選擇一機電快門總成之一光圈大小以達成一選定光圈比。
31. 一種用於顯示一灰階影像之方法，該方法包括提供複數個機電快門總成，將該等機電快門總成配置於若干列及行中；將該等機電快門總成之兩者或兩者以上群組成為一第一邏輯像素；控制該第一邏輯像素中之該等機電快門總成以產生該第一邏輯像素之灰階照明。
32. 如請求項31之方法，其進一步包括：接收該第一邏輯像素之一灰階值，及根據該第一邏輯像素之該灰階值單獨控制該第一邏輯像素中 之該等機電快門總成中之各別者。
33. 如請求項31之方法，其進一步包括：改變包含於該第一邏輯像素中之該等機電快門總成以改變該第一邏輯像素在由配置於該等列及行中之該等機電快門總成形成之一像素陣列內之一位置。
34. 如請求項31之方法，其進一步包括：單獨控制毗鄰該第一邏輯像素之該等機電快門總成以在一影像中提供遞色灰階。