TWI545538B - 顯示裝置及顯示方法 - Google Patents

Description

顯示裝置及顯示方法 相關申請案

本發明申請案主張於2013年3月14日提出申請之標題為「DISPLAY APPARATUS CONFIGURED FOR SELECTIVE ILLUMINATION OF IMAGE SUBFRAMES」之美國實用申請案第13/828,211號之優先權，該美國實用申請案受讓於本發明之受讓人且特此以引用方式明確併入本文中。

本發明係關於顯示器領域，且特定而言，係關於由顯示器使用之影像形成程序。

諸多顯示架構部分地依賴於分時方案以提供灰階標度影像。在此等方案中，一影像圖框分解成一組子圖框，該等子圖框在分配給一影像圖框之顯示之時間量內依序顯示給一觀看者。一般而言，一顯示器在分配時間中可顯示之子圖框愈多，該顯示器能夠產生之灰階位準之數值愈大。額外子圖框亦可用於輔助減輕影像假影(諸如動態假輪廓(DFC))。亦採用場色序(FSC)形成方案之顯示器可產生並單獨顯示甚至更多子圖框以計及顯示器採用之每一原色。

但使用額外子圖框降低一顯示器之能量效率。隨著一顯示器採 用以顯示一給定影像圖框之子圖框之數目增加，其光源之工作循環通常減少。如此，為維持足夠亮度，顯示器必須在其光源接通之較短持續時間期間以較高強度操作該等光源。此較高強度發射往往係較不電力高效。此外，顯示器必須耗費能量以將每一子圖框載入至該顯示器中。因此諸多顯示器被迫在電力效率與影像品質之間進行折衷。針對行動器件，在高度重視蓄電池使用壽命之情況下，此折衷通常導致降低之影像品質。

本發明之系統、方法及器件各自具有若干個發明性態樣，該等態樣中之任何單個態樣皆不單獨地決定本文中所揭示之合意屬性。

本發明中所闡述之標的物之一項發明性態樣可實施於一裝置中，該裝置包含一輸入、副圖場導出邏輯、副圖場產生邏輯、暗子圖框偵測邏輯及輸出邏輯。該輸入經組態以接收與一影像圖框相關聯之影像資料。

該副圖場導出邏輯經組態以導出該所接收影像圖框之至少一個彩色副圖場。該至少一個彩色副圖場中之每一者識別該所接收影像圖框之相對於一顯示器中之複數個光調變器中之每一者之一色彩強度值。在某些實施方案中，該副圖場導出邏輯經組態以導出每一所接收影子圖框之至少三個彩色副圖場。

該子圖框產生邏輯經組態以針對該至少一個所導出彩色副圖場中之每一者產生複數個子圖框。每一所產生子圖框指示該顯示器中之該複數個光調變器中之每一者之狀態。

該暗子圖框偵測邏輯經組態以識別暗子圖框。在某些實施方案中，一暗子圖框係指示該顯示器中之至少實質上全部光調變器係處於一非透射狀態之一子圖框。在某些實施方案中，識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中之全部光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。 在某些其他實施方案中，識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中小於臨限數目個光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。

該輸出邏輯經組態以控制將該等所產生子圖框輸出至該複數個光調變器之時序及控制輸出至用於該等輸出子圖框中之每一者之一顯示光源之光源光照信號之時序。在某些實施方案中，該顯示光源包含一背光。回應於由該暗子圖框偵測邏輯對一暗子圖框之識別，該輸出邏輯經組態以抑制該暗子圖框之輸出以及基於與該所識別暗子圖框相關聯之一時序值而修改與至少一個其他子圖框相關聯之一顯示參數。在某些實施方案中，抑制該暗子圖框之該顯示包括省略將該暗子圖框載入至該複數個光調變器中。

在某些實施方案中，該輸出邏輯經組態以藉由基於該時序值增加顯示該至少一個其他子圖框之一時間量來修改該顯示參數。在某些此等實施方案中，該至少一個其他子圖框包含除經識別為係暗子圖框之彼等子圖框外的針對該所接收影像圖框所產生之全部子圖框。在某些其他實施方案中，修改該顯示參數亦包含：基於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量之該增加而降低與該至少一個其他子圖框之該顯示相關聯之一光源強度值。

在某些實施方案中，該修改該顯示參數包含：分配額外時間以顯示不同於該所識別暗子圖框之一色彩之一色彩之至少一個子圖框。在某些其他實施方案中，修改該顯示參數包含：分配額外時間以顯示複數個色彩之至少一個子圖框且此額外時間不成比例地分配給一選定色彩之至少一個子圖框。

在某些實施方案中，修改該顯示參數包含：分配額外時間以顯示一選定色彩之至少一個子圖框，而不管該所識別暗子圖框之該色彩如何。在某些實施方案中，該選定色彩係綠色且分配額外時間可包含增加顯示一綠色子圖框之次數。在某些其他實施方案中，該選定色彩 係一合成色彩且分配額外時間可包含：增加顯示一合成色彩子圖框之次數或顯示尚未以其他方式顯示之一合成色彩子圖框。

在某些其他實施方案中，修改該顯示參數包含增加顯示該至少一個其他子圖框之次數。在又某些其他實施方案中，修改該顯示參數包含：降低一驅動器之與用該至少一個其他子圖框定址該顯示器相關聯之一變動率。在某些其他實施方案中，修改該顯示參數包含：顯示尚未以其他方式顯示之一子圖框。

在某些實施方案中，該裝置進一步包含顯示器、一處理器及一記憶體器件。該處理器可經組態以與該顯示器通信，該處理器經組態以處理影像資料。該記憶體器件可經組態以與該處理器通信。在某些實施方案中，處理器包含副圖場導出邏輯、子圖框產生邏輯、暗子圖框偵測邏輯及輸出邏輯中之至少一者。在某些其他實施方案中，該顯示器包含控制邏輯，該控制邏輯包含該副圖場導出邏輯、該子圖框產生邏輯、該暗子圖框偵測邏輯及該輸出邏輯中之至少一者。在某些實施方案中，該控制邏輯包含一微處理器及一特殊應用積體電路(ASIC)，及該副圖場導出邏輯、該子圖框產生邏輯、該暗子圖框偵測邏輯中之至少一者且該輸出邏輯包含經組態以由該微處理器執行之處理器可執行指令。

在某些實施方案中，該裝置亦包含一驅動器電路，該驅動器電路經組態以將至少一個信號發送至該顯示器。在此等實施方案中，該處理器可經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。在某些實施方案中，該裝置亦可包含一影像源模組，該影像源模組經組態以將該影像資料發送至該處理器。該影像源模組可係或包含一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。在某些實施方案中，該裝置亦包含經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳遞至該處理器之一輸入器件。

本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於一裝置中，該裝置包含一輸入、副圖場導出構件、子圖框產生構件、暗子圖框偵測構件及輸出控制構件。該輸入經組態以接收與一影像圖框相關聯之影像資料。

該副圖場導出構件係用於導出該所接收影像圖框之至少一個彩色副圖場。該至少一個彩色副圖場中之每一者識別該所接收影像圖框之相對於一顯示器中之複數個光調變器中之每一者之一色彩強度值。

該子圖框產生構件係用於針對該至少一個所導出彩色副圖場中之每一者產生複數個子圖框。每一所產生子圖框指示該顯示器中之該複數個光調變器中之每一者之狀態。

該暗子圖框偵測構件係用於識別暗子圖框。在某些實施方案中，一暗子圖框係指示該顯示器中之至少實質上全部光調變器係處於一非透射狀態之一子圖框。在某些實施方案中，識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中之全部光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。在某些其他實施方案中，識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中小於臨限數目個光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。

該輸出控制構件係用於控制將該等所產生子圖框輸出至該複數個光調變器之時序及控制輸出至用於該等輸出子圖框中之每一者之一顯示光源之光源光照信號之時序。在某些實施方案中，該顯示光源包含一背光。回應於由該暗子圖框偵測構件對一暗子圖框之識別，該輸出控制構件亦用於抑制該暗子圖框之輸出以及基於與該所識別暗子圖框相關聯之一時序值而修改與至少一個其他子圖框相關聯之一顯示參數。

在某些實施方案中，修改該顯示參數包含：基於該時序值增加顯示該至少一個其他子圖框之一時間量。在某些此等實施方案中，該至少一個其他子圖框包含除經識別為係暗子圖框之彼等子圖框外的針 對該所接收影像圖框所產生之全部子圖框。在某些實施方案中，修改該顯示參數亦包含：基於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量之該增加而降低與該至少一個其他子圖框之該顯示相關聯之一光源強度值。

在某些其他實施方案中，修改該顯示參數可包含以下各項中之一或多者：增加顯示該至少一個其他子圖框之次數，顯示尚未以其他方式顯示之一子圖框及降低一驅動器之與用該至少一個其他子圖框定址該顯示器相關聯之一變動率。

本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於用於在一顯示器上形成一影像之一方法中。該方法包含：接收於一影像圖框相關聯之影像資料及導出該所接收影像圖框之至少一個彩色副圖場。該至少一個彩色副圖場中之每一者識別該所接收影像圖框之相對於一顯示器中之複數個光調變器中之每一者之一色彩強度值，該方法亦包含：針對該至少一個所導出彩色副圖場中之每一者產生複數個子圖框。每一所產生子圖框指示該顯示器中之該複數個光調變器中之每一者之狀態。另外，該方法包含：識別暗子圖框。暗子圖框係指示該顯示器中之至少實質上全部光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。在某些實施方案中，識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中之全部光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。在某些其他實施方案中，識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中小於臨限數目個光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。控制將該所產生子圖框輸出至該複數個光調變器之時序。亦控制至用於該等輸出子圖框中之每一者之一顯示光源之光源光照信號之時序。在某些實施方案中，該顯示光源包含一背光。回應於對一暗子圖框之識別，抑制該暗子圖框之輸出。另外，基於與該所識別暗子圖框相關聯之一時序值而修改與至少一個其他子圖框相關聯之一顯示參數。

在各種實施例中，修改該顯示參數可包含以下各項中之一或多者：基於該時序值而增加顯示該至少一個其他子圖框之一時間量，基於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量之該增加而降低與該至少一個其他子圖框之該顯示相關聯之一光源強度值，增加顯示該至少一個其他子圖框之次數，顯示尚未以其他方式顯示之一子圖框以及降低一驅動器之與用該至少一個其他子圖框定址該顯示器相關聯之一變動率。

下文之隨附圖式及實施方式中闡明本說明書中所闡述之標的物之一或多項實施方案之細節。儘管本發明內容中所提供之實例主要就基於MEMS之顯示器方面加以闡述，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(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場發射顯示器)以及其他非顯示器之MEMS器件(諸如MEMS麥克風、感測器及光開關)。根據該說明、圖式及申請專利範圍將明瞭其他特徵、態樣及優點。注意，以下圖之相對尺寸可並不按比例繪製。

21‧‧‧處理器/系統處理器

22‧‧‧陣列驅動器

27‧‧‧網路介面

28‧‧‧圖框緩衝器

29‧‧‧驅動器控制器

30‧‧‧顯示器/顯示器陣列

40‧‧‧顯示器件

41‧‧‧殼體

43‧‧‧天線

45‧‧‧揚聲器

46‧‧‧麥克風

47‧‧‧收發器

48‧‧‧輸入器件

50‧‧‧電源供應器

52‧‧‧調節硬體

100‧‧‧直觀式基於微機電系統之顯示裝置/顯示裝置/裝置/基於微機電系統之顯示裝置

102a‧‧‧光調變器

102b‧‧‧光調變器

102c‧‧‧光調變器

102d‧‧‧光調變器

104‧‧‧影像/彩色影像/影像狀態

105‧‧‧燈

106‧‧‧像素

108‧‧‧快門

109‧‧‧光圈

110‧‧‧互連件/掃描線互連件/寫入啟用互連件

112‧‧‧互連件/資料互連件

114‧‧‧互連件/共同互連件

120‧‧‧主機器件

122‧‧‧主機處理器

124‧‧‧環境感測器/環境感測器模組/感測器模組

126‧‧‧使用者輸入模組

128‧‧‧顯示裝置

130‧‧‧掃描驅動器/驅動器

132‧‧‧驅動器/資料驅動器

134‧‧‧控制器/數位控制器電路/顯示器控制器

138‧‧‧驅動器/共同驅動器

140‧‧‧燈/白色燈

142‧‧‧燈/白色燈

144‧‧‧燈/白色燈

146‧‧‧燈/白色燈

148‧‧‧驅動器/燈驅動器

150‧‧‧光調變器

200‧‧‧光調變器/快門總成/基於快門之光調變器

202‧‧‧快門

203‧‧‧表面

204‧‧‧致動器

205‧‧‧柔性電極樑致動器/致動器

206‧‧‧柔性負載樑/負載樑/柔性構件

207‧‧‧彈簧

208‧‧‧負載錨

211‧‧‧光圈孔

216‧‧‧柔性驅動樑/驅動樑

218‧‧‧驅動樑錨/驅動錨

220‧‧‧基於捲動致動器快門之光調變器/光調變器/基於滾輪之光調變器

222‧‧‧可移動電極/電極

224‧‧‧絕緣層

226‧‧‧平面電極/電極

228‧‧‧基板

230‧‧‧固定端

232‧‧‧可移動端

250‧‧‧非基於快門之微機電系統光調變器/光分接頭調變器/光分接頭

252‧‧‧光

254‧‧‧光導

256‧‧‧分接頭元件

258‧‧‧樑

260‧‧‧電極

270‧‧‧基於電潤濕之光調變陣列/光調變陣列/基於電潤濕之光調變器陣列

272‧‧‧單元

272a‧‧‧基於電潤濕之光調變單元

272b‧‧‧基於電潤濕之光調變單元/單元

272c‧‧‧基於電潤濕之光調變單元/單元

272d‧‧‧基於電潤濕之光調變單元

274‧‧‧光學腔

276‧‧‧彩色濾光器

278‧‧‧水(或其他透明導電或極性流體)層

280‧‧‧吸光油/油/吸光油層

282‧‧‧透明電極/電極

284‧‧‧絕緣層

286‧‧‧反射光圈層

288‧‧‧光導

290‧‧‧光導

291‧‧‧光重定向器

292‧‧‧光源

294‧‧‧光

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

307‧‧‧寫入啟用電壓源

308‧‧‧資料互連件

309‧‧‧資料電壓源/V_d源

310‧‧‧電晶體

312‧‧‧電容器

320‧‧‧陣列/像素陣列/光調變器陣列

322‧‧‧光圈層

324‧‧‧光圈

400‧‧‧雙重致動器快門總成/快門總成

402‧‧‧致動器/快門敞開致動器/靜電致動器

404‧‧‧致動器/靜電致動器/快門關閉致動器

406‧‧‧快門

407‧‧‧光圈層

408‧‧‧錨

409‧‧‧光圈層光圈/光圈

412‧‧‧快門光圈

416‧‧‧重疊

500‧‧‧顯示裝置

502‧‧‧基於快門之光調變器/快門總成

503‧‧‧快門

504‧‧‧透明基板/基板

505‧‧‧錨

506‧‧‧反射膜/反射光圈層/光圈層

508‧‧‧表面光圈/光圈

512‧‧‧選用漫射體

514‧‧‧選用亮度增強膜

516‧‧‧平面光導/光導/背光

517‧‧‧幾何光重定向器或稜鏡/光重定向器/稜鏡

518‧‧‧光源/燈/光源

519‧‧‧反射體

520‧‧‧前向式反射膜/膜

521‧‧‧射線

522‧‧‧蓋板

524‧‧‧黑矩陣

526‧‧‧間隙

527‧‧‧機械支撐件/間隔件

528‧‧‧黏著密封件

530‧‧‧流體

532‧‧‧金屬片/經模製塑膠總成支架/總成支架

536‧‧‧反射體

600‧‧‧顯示器總成/顯示裝置

602‧‧‧調變器基板/基板

604‧‧‧基板/光圈板

606‧‧‧快門總成

608‧‧‧反射光圈層

610‧‧‧光圈

612‧‧‧間隔件

614‧‧‧間隔件

700‧‧‧顯示裝置/顯示器

702‧‧‧主機器件

704‧‧‧顯示模組

706‧‧‧控制邏輯

708‧‧‧圖框緩衝器

710‧‧‧顯示元件陣列

712‧‧‧顯示器驅動器

714‧‧‧背光

716‧‧‧微處理器

718‧‧‧橋晶片

800‧‧‧控制邏輯

804‧‧‧副圖場導出邏輯

806‧‧‧子圖框產生邏輯

807‧‧‧碼字查找表

808‧‧‧暗子圖框偵測邏輯

810‧‧‧輸出序列選擇邏輯

1102‧‧‧第一時序圖/時序圖

1104a‧‧‧子圖框/子圖框R3/紅色子圖框R3

1104b‧‧‧子圖框/暗子圖框/最低有效子圖框R2/子圖框R2/R2子圖框

1104c‧‧‧子圖框/紅色子圖框R1

1104d‧‧‧子圖框/紅色子圖框R0/最低有效子圖框R0

1104e‧‧‧子圖框/子圖框G3

1104f‧‧‧子圖框/最低有效子圖框G2

1104g‧‧‧子圖框

1104h‧‧‧子圖框/最低有效子圖框G0

1104i‧‧‧子圖框/子圖框B3

1104j‧‧‧子圖框/最低有效子圖框B2

1104k‧‧‧子圖框

1104l‧‧‧子圖框/最低有效子圖框B0

1104m‧‧‧子圖框/第一子圖框

1106‧‧‧第二時序圖/時序圖

1108‧‧‧第一影像圖框

1110‧‧‧第二影像圖框

1202‧‧‧時序圖

1204a‧‧‧子圖框/R3子圖框

1204a’‧‧‧子圖框/R3子圖框

1204b‧‧‧子圖框/R2子圖框

1204c‧‧‧子圖框/R1子圖框

1204d‧‧‧子圖框/子圖框R0/暗R0子圖框/R0子圖框/暗子圖框R0

1204e‧‧‧子圖框/G3子圖框

1204e’‧‧‧子圖框

1204f‧‧‧子圖框

1204g‧‧‧子圖框

1204h‧‧‧子圖框

1204i‧‧‧子圖框

1204j‧‧‧子圖框

1204k‧‧‧子圖框

1204l‧‧‧子圖框

1204m‧‧‧子圖框

1206‧‧‧時序圖/第二時序圖

1210‧‧‧時序圖

1302‧‧‧時序圖/第一時序圖

1304a‧‧‧子圖框

1304b‧‧‧子圖框/子圖框R2/R2子圖框

1304c‧‧‧子圖框/暗R1子圖框

1304d‧‧‧子圖框

1304e‧‧‧子圖框

1304f‧‧‧子圖框

1304g‧‧‧子圖框

1304h‧‧‧子圖框/較高加權合成色彩子圖框X3

1304i‧‧‧子圖框/較高加權合成色彩子圖框X2

1304j‧‧‧子圖框

1304n‧‧‧子圖框/子圖框R(-1)

1304o‧‧‧子圖框/子圖框B(-1)

1304p‧‧‧子圖框/子圖框X1

1306‧‧‧時序圖

1402‧‧‧時序圖

1404a‧‧‧子圖框

1404b‧‧‧子圖框

1404c‧‧‧子圖框/R1子圖框

1404d‧‧‧子圖框

1404e‧‧‧子圖框

1404f‧‧‧子圖框

1404g‧‧‧子圖框

1404h‧‧‧子圖框

1404i‧‧‧子圖框

1404j‧‧‧子圖框

1404k‧‧‧子圖框/子圖框X1

1406‧‧‧時序圖

圖1A展示一實例性直觀式基於微機電系統(MEMS)之顯示裝置之一示意圖。

圖1B展示一實例性主機器件之一方塊圖。

圖2A展示一實例性基於快門之光調變器之一透視圖。

圖2B展示一實例性基於捲動致動器快門之光調變器之一剖面圖。

圖2C展示一實例性非基於快門之MEMS光調變器之一剖面圖。

圖2D展示一實例性基於電潤濕之光調變陣列之一剖面圖。

圖3A展示一實例性控制矩陣之一示意圖。

圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣之一實例性基於快門之光調變 器陣列之一透視圖。

圖4A及圖4B展示一實例性雙重致動器快門總成之視圖。

圖5展示併入有基於快門之光調變器之一實例性顯示裝置之一剖面圖。

圖6展示供在一顯示器之一MEMS向下組態中使用之一實例性光調變器基板及一實例性光圈板之一剖面圖。

圖7展示一實例性顯示裝置之一方塊圖。

圖8展示適合供在圖7中所示之顯示裝置中使用之實例性控制邏輯之一方塊圖。

圖9展示用於在一顯示器上產生一影像之一實例性方法之一流程圖。

圖10展示用於識別暗子圖框之一實例性方法之一流程圖。

圖11至圖14展示圖解說明用於利用自暗子圖框收穫之時間之實例性技術之時序圖。

圖15及圖16展示包含複數個顯示元件之一實例性顯示器件之系統方塊圖。

在各個圖式中，相同參考編號及名稱指示相同元件。

以下說明係關於用於闡述本發明之發明性態樣之目的之某些實施方案。然而，熟習此項技術者應易於看出，可以許多不同方式來應用本文中之教示。所闡述之實施方案可實施於經組態以顯示一影像(無論是運動影像(諸如，視訊)還是靜止影像(諸如，靜態影像)，且無論是文字影像、圖形影像還是圖片影像)之任何器件、裝置或系統中。更特定而言，預期該等所闡述之實施例可包含於以下各種電子器件中或與其相關聯：(諸如但不限於)行動電話、啟用多媒體網際網路之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、 Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或可攜式電腦、小筆電、筆記型電腦、智慧型筆電、平板電腦、印表機、影印機、掃描機、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制台、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(諸如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包含里程計及速度計顯示器等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、攝影機景物顯示器(諸如，一車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子告示牌或標牌、投影機、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電設備、可攜式記憶體晶片、清洗機、乾燥機、清洗機/乾燥機、停車計時器、封裝(諸如，在機電系統(EMS)應用(包含微機電系統(MEMS)應用)以及非EMS應用中)、美學結構(諸如，一件珠寶或服裝上之影像顯示器)及各種EMS器件。本文中之教示亦可用於非顯示器應用中，諸如但不限於，電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、消費性電子器件之慣性組件、消費性電子器件產品之零件、變容器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程序及電子測試裝備。因此，該等教示並不意欲限於僅繪示於該等圖中之實施方案，而是具有熟習此項技術者應易於明瞭之寬廣適用性。

可藉由識別不需要顯示以如實再現一影像圖框之子圖框且然後將原本用於顯示此等子圖框之時間再分配用於其他用途來改良顯示器能量效率同時仍提供經改良影像品質。特定而言，一顯示器不需要顯示其中該顯示器中所包含之全部光調變器將處於非透射狀態之一子圖框。此等子圖框在本文中稱作「暗子圖框」。在某些實施方案中，暗子圖框亦可包含其中顯示器中實質上全部光調變器將處於非透射狀態之子圖框。不能顯示此等暗子圖框並不實質上降低影像品質，且可實 質上增加一顯示器之對比度比率。

所收穫時間可以若干種方式使用。在某些實施方案中，所收穫時間可用於增加一或多個子圖框由一顯示光源(諸如一背光或前光)光照之時間量，藉此減小光源需要光照之強度。在某些其他實施方案中，所收穫時間可用於在分配用於一影像圖框之顯示時間期間顯示子圖框不止一次。在某些其他實施方案中，所收穫時間可用於顯示原本根本尚未顯示之子圖框。在又某些其他實施方案中，時間可用於允許顯示器驅動器使用較低變動率操作以減少功率消耗。

本發明中所闡述之標的物之特定實施方案可經實施以實現以下潛在優點中之一或多者。略過將暗子圖框載入至一顯示器中並光照此等暗子圖框改良一顯示器之能量效率及影像品質。額外能量效率及/或影像品質增益藉由收穫原本將花費於載入及光照暗子圖框之時間，及使用此時間來顯示剩餘子圖框或在某些實施方案中用以顯示額外子圖框而可用。舉例而言，再分配所收穫時間以顯示其他子圖框達較長持續時間允許一顯示光源在其功率曲線上之一較高效點處以一較低強度操作。使用所收穫時間來在經分配用於顯示一影像圖框之時間中顯示一較高加權子圖框多次亦可減少閃爍假影以及在某些情形中色分離(CBU)假影。分配所收穫時間給原本根本尚未顯示之較低加權子圖框使得一顯示器能夠提供其針對一影像圖框產生之色彩之較大精細度。分配額外時間用於資料驅動器以按一較低變動率針對一或多個子圖框定址顯示器可提供減少之驅動器電力消耗。

圖1A展示一實例性直觀式基於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，從而允許光通過。光調變器102b及102c處於關閉狀態，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，顯示 裝置100可用於形成一背光照明顯示器(若由一或多個燈105光照)之一影像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來形成一影像。在另一實施方案中，裝置100可藉由反射來自定位於該顯示器前面之一或多個燈之光(亦即，藉由使用一前光)來形成一影像。

在某些實施方案中，每一光調變器102對應於影像104中之一像素106。在某些其他實施方案中，顯示裝置100可利用複數個光調變器來形成影像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之色彩特定光調變器102中之一或多者，顯示裝置100可在影像104中生成一色彩像素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中提供照度位準。關於一圖像，一「像素」對應於由圖像之解析度界定之最小圖素。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式機械與電組件。

顯示裝置100係一直觀式顯示器，此乃因其可不包含通常在投影應用中發現之成像光學件。在一投影顯示器中，將形成於該顯示裝置之表面上之影像投影至一螢幕上或至一牆壁上。該顯示裝置實質上小於所投影影像。在一直觀式顯示器中，使用者藉由直接注視該顯示裝置來察看該影像，該顯示裝置含有該等光調變器及視情況用於增強在該顯示器上所察看到之亮度及/或對比度之一背光或前光。

直觀式顯示器可以一透射模式或反射模式操作。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。來自燈之光視情況被注射至一光導或「背光」中以使得可均勻地光照每一像素。透射直觀式顯示器通常構建至透明或玻璃基板上以促進其中含有光調變器之一個基板直接定位於背光頂部上之一 夾層總成配置。

每一光調變器102可包含一快門108及一光圈109。為光照影像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未被照亮，快門108經定位以使得其阻礙光通過光圈109。光圈109係由穿過每一光調變器102中之一反射或吸光材料圖案化之一開口界定。

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(舉例而言，互連件110、112及114)，該一系列電互連件包含每列像素至少一個寫入啟用互連件110(亦稱作一「掃描線互連件」)、每一行像素之一個資料互連件112及提供一共同電壓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。在某些其他實施方案中，資料電壓脈衝控制開關，舉例而言，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。

圖1B展示一實例性主機器件120(亦即，行動電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器等)之一方塊圖。該主機器件120包含一顯示裝置128、一主機處理器122、環境感測器124、一使用者輸入模組126及一電源。

顯示裝置128包含複數個掃描驅動器130(亦稱作「寫入啟用電壓源」)、複數個資料驅動器132(亦稱作「資料電壓源」)、一控制器 134、共同驅動器138、燈140至146、燈驅動器148及一顯示元件陣列150(諸如圖1A中所示之光調變器102)。掃描驅動器130施加寫入啟用電壓至掃描線互連件110。資料驅動器132施加資料電壓至資料互連件112。

在該顯示裝置之某些實施方案中，資料驅動器132經組態以提供類比資料電壓至顯示元件陣列150，尤其在影像104之照度位準欲以類比方式導出之情形中。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施加一範圍之中間電壓時，在快門108中產生一範圍之中間敞開狀態且因此在影像104中產生一範圍之中間光照狀態或照度位準。在其他情形中，資料驅動器132經組態以僅施加一組減少之2、3或4個數位電壓位準至資料互連件112。此等電壓位準經設計而以數位方式設定快門108中之每一者的一敞開狀態、一關閉狀態或其他離散狀態。

掃描驅動器130及資料驅動器132連接至一數位控制器電路134(亦稱作「控制器134」)。該控制器以一幾乎連續方式發送資料至資料驅動器132，該資料組織成按列且按影像圖框分組之預定序列。資料驅動器132可包含串列至平行資料轉換器、位準移位及在某些應用情形中數位轉類比電壓轉換器。

該顯示裝置視情況包含一組共同驅動器138(亦稱作共同電壓源)。在某些實施方案中，共同驅動器138(舉例而言)藉由將電壓供應至一系列共同互連件114而提供一DC共同電位至顯示元件陣列150內之全部顯示元件。在某些其他實施方案中，共同驅動器138遵循來自控制器134之命令而發佈電壓脈衝或信號至顯示元件陣列150，舉例而言，能夠驅動及/或起始150陣列之多個列及行中之全部顯示元件之同時致動之全域致動脈衝。

用於不同顯示功能之全部驅動器(舉例而言，掃描驅動器130、資 料驅動器132及共同驅動器138)由控制器134而時間同步。來自該控制器之時序命令協調經由燈驅動器148之紅色、綠色及藍色以及白色燈(分別為140、142、144及146)之光照、顯示元件陣列150內的特定列之寫入啟用及定序、來自資料驅動器132之電壓之輸出及提供顯示元件致動之電壓之輸出。在某些實施方案中，燈係發光二極體(LED)。

控制器134判定可藉以將快門108中之每一者重設為適於一新影像104之光照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，以在介於自10赫茲(Hz)至300赫茲之範圍的頻率再新彩色影像104或視訊圖框。在某些實施方案中，一影像圖框至陣列150之設定與燈140、142、144及146之光照同步以使得用一系列交替色彩(諸如，紅色、綠色及藍色)光照交替影像圖框。每一各別色彩之影像圖框稱作一色彩子圖框。在稱作場色序方法之此方法中，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對具有一廣泛及連續範圍之色彩之一影像之感知。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。

在某些實施方案中，在顯示裝置100經設計用於快門108在敞開與關閉狀態之間的數位切換之情形下，控制器134藉由分時灰階之方法形成一影像，如先前所闡述。在某些其他實施方案中，顯示裝置100可透過使用每像素多個快門108來提供灰階。

在某些實施方案中，一影像狀態104之資料由控制器134藉由對個別列(亦稱作掃描線)之一順序定址載入至顯示元件陣列150。對於該序列中之每一列或掃描線，掃描驅動器130將一寫入啟用電壓施加至陣列150之彼列之寫入啟用互連件110，且隨後資料驅動器132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陣列150中之全部列載入資料為止。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150中自頂部進行至底部。在某些其他實施方案中，選定列之序列係偽隨機化，以便使視覺假影最小化。且在某些其他實施方案中，按區塊組織定序，其中針對一區塊，將影像狀態104之僅某一分率之資料載入至陣列150，舉例而言藉由僅依次定址陣列150中之每第5列。

在某些實施方案中，將影像資料載入至陣列150之程序與致動陣列150中之顯示元件之程序在時間上分離。在此等實施方案中，顯示元件陣列150可包含用於陣列150中之每一顯示元件之資料記憶體元件，且控制矩陣可包含一全域致動互連件以用於自共同驅動器138攜載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。

在替代實施方案中，顯示元件陣列150及控制該等顯示元件之控制矩陣之控制矩陣可係配置成除矩形列及行以外之組態。舉例而言，該等顯示元件可配置成六邊形陣列或曲線列及行。通常，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顯示元件。

主機處理器122通常控制主機之操作。舉例而言，主機處理器122可係用於控制一可攜式電子器件之一通用或專用處理器。關於包含在主機器件120內之顯示裝置128，主機處理器122輸出影像資料以及關於主機之額外資料。此種資訊可包含來自環境感測器之資料，諸如周圍光或溫度；關於主機之資訊，包含(舉例而言)主機之一操作模式或主機之電源中所剩餘之電力之量；關於影像資料之內容之資訊；關於影像資料類型之資訊；及/或用於顯示裝置在選擇一成像模式中使用之指令。

使用者輸入模組126直接或經由主機處理器122將使用者之個人偏好傳送至控制器134。在某些實施方案中，使用者輸入模組126係由 使用者藉以程式化個人偏好(諸如「較深色彩」、「較佳對比度」、「較低電力」、「增加之亮度」、「運動會」、「現場演出」或「動畫片」)之軟體控制。在某些其他實施方案中，使用硬體(諸如一開關或調撥轉盤)將此等偏好輸入至主機。至控制器134之複數個資料輸入引導該控制器將資料提供至對應於最佳成像特性之各種驅動器130、132、138及148。

一環境感測器模組124亦可作為該主機器件120之一部分而被包含。該環境感測器模組124接收關於周圍環境之資料，諸如溫度及/或周圍照明條件。感測器模組124可經程式化以區分該器件是正在一室內或辦公室環境或是在明亮白天之一室外環境或是在夜間之一室外環境中操作。感測器模組124將此資訊傳遞至顯示器控制器134，以使得該控制器134可回應於周圍環境而最佳化觀看條件。

圖2A展示一實例性基於快門之光調變器200之一透射圖。該基於快門之光調變器200適於併入至圖1A之直觀式基於MEMS之顯示裝置100中。光調變器200包含耦合至一致動器204之一快門202。致動器204可由兩個單獨的柔性電極樑致動器205(「致動器205」)形成。快門202在一側上耦合至致動器205。致動器205使快門202沿實質上平行於一表面203之一運動平面在表面203上方橫向移動。快門202之相對側耦合至提供與由致動器204所施加之力相反之一恢復力之一彈簧207。

每一致動器205包含將快門202連接至一負載錨208之一柔性負載樑206。負載錨208連同柔性負載樑206一起用作機械支撐件，從而保持快門202接近於表面203懸置。該表面203包含用於容許光通過之一或多個光圈孔211。負載錨208將柔性負載樑206及快門202實體連接至表面203，且將負載樑206電連接至一偏壓電壓(在某些例項中，接地)。

若該基板係不透明的(諸如矽)，則藉由穿過基板204蝕刻一孔陣列來在該基板中形成光圈孔211。若基板204係透明的(諸如玻璃或塑膠)，則光圈孔211形成於沈積於基板203上之一光阻擋材料層中。光圈孔211可呈大體圓形、橢圓形、多邊形、蛇形或不規則形狀。

每一致動器205亦包含毗鄰於每一負載樑206定位之一柔性驅動樑216。驅動樑216在一端處耦合至在若干個驅動樑216之間共用之一驅動樑錨218。每一驅動樑216之另一端自由移動。每一驅動樑216呈弧形以使得其在驅動樑216之自由端及負載樑206之經錨定端附近最靠近負載樑206。

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

一光調變器(諸如，光調變器200)併入有一被動恢復力(諸如一彈簧)以用於在已移除電壓之後使一快門回位至其靜止位置。其他快門總成可併入有用於將快門移動至一敞開或一關閉狀態中之一組雙重「敞開」及「關閉」致動器及一組單獨「敞開」及「關閉」電極。

存在可藉以經由一控制矩陣來控制一快門及光圈陣列以產生具有適當照度位準之影像(在諸多情形中，移動影像)的各種方法。在某些情形中，控制係藉助連接至該顯示器之周邊上之驅動器電路之列及行互連件之一被動矩陣陣列來實現。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、照度位準及/或功率耗散效能。

在替代實施方案中，顯示裝置100包含除橫向基於快門之光調變器(諸如上文所闡述之快門總成200)以外之顯示元件。舉例而言，圖2B展示一實例性基於捲動致動器快門之光調變器220之一剖面圖。基於捲動致動器快門之光調變器220適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。一基於捲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充當一快門之一可移動電極。在某些實施方案中，光調變器220包含安置於一基板228與一絕緣層224之間的一平面電極226及具有附接至絕緣層224之一固定端230之一可移動電極222。在不存在任何所施加電壓之情況下，可移動電極222之一可移動端232自由地朝向固定端230捲動以產生一捲起狀態。在電極222與226之間施加一電壓致使可移動電極222展開且抵靠絕緣層224平坦放置，藉此其充當阻擋光行進穿過基板228之一快門。可移動電極222在該電壓經移除之後藉助於一彈性恢復力返回至該捲起狀態。朝向一捲起狀態之偏壓可藉由製造可移動電極222以包含一各向異性應力狀態來達成。

圖2C展示一實例明性非基於快門之MEMS光調變器250之一剖面圖。光分接頭調變器250適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。一光分接頭根據受挫式內部全反射(TIR)之一原理工作。即，將光252引入至一光導254中，在該光導中，在沒有干涉之情況下，光252由於TIR而大部分不能透過光導254之前表面或後表面逸出光導254。光分接頭250包含一分接頭元件256，該分接頭元件具有一足夠高的折射率以致回應於分接頭元件256接觸光導254，照射於毗鄰分接頭元件256之光導254之表面上之光252透過分接頭元件256朝向一觀看者逸出光導254，藉此促成一影像之形成。

在某些實施方案中，分接頭元件256形成為撓性透明材料之一樑258之一部分。電極260塗佈樑258之一側之部分。相反電極262安置於 光導254上。藉由跨越電極260及262施加一電壓，可控制分接頭元件256相對於光導254之位置以選擇性地自光導254提取光252。

圖2D展示一實例性基於電潤濕之光調變陣列270之一剖面圖。基於電潤濕之光調變陣列270適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。光調變陣列270包含形成於一光學腔274上之複數個基於電潤濕之光調變單元272a至272d(一般為「單元272」)。光調變陣列270亦包含一組對應於單元272之彩色濾光器276。

每一單元272包含一水(或其他透明導電或極性流體)層278、一吸光油層280、一透明電極282(舉例而言，由氧化銦錫(ITO)製成)及定位於吸光油層280與透明電極282之間的一絕緣層284。在本文中所闡述之實施方案中，該電極佔據一單元272之一後表面之一部分。

一單元272之後表面之其餘部分係由形成光學腔274之前表面之一反射光圈層286形成。反射光圈層286係由一反射材料(諸如一反射金屬或形成一介電鏡之一薄膜堆疊)形成。對於每一單元272，在反射光圈層286中形成一光圈以允許光通過。用於該單元之電極282沈積在該光圈中且在形成反射光圈層286之材料上方，藉由另一介電層與其分離。

光學腔274之其餘部分包含接近反射光圈層286定位之一光導288及在光導288之與反射光圈層286相對之一側上之一第二反射層290。一系列光重定向器291形成於該光導之接近第二反射層後表面上。光重定向器291可係漫反射體或鏡面反射體。一或多個光源292(諸如LED)將光294注入光導288中。

在一替代實施方案中，一額外透明基板(未展示)定位於光導288與光調變陣列270之間。在此實施方案中，反射光圈層286形成於該額外透明基板上而非光導288之表面上。

在操作中，施加一電壓至一單元(舉例而言，單元272b或272c)之電極282致使該單元中之吸光油280聚集於單元272之一個部分中。因此，吸光油280不再阻礙光通過形成於反射光圈層286中之光圈(舉例而言，參見單元272b及272c)。在光圈處逸出背光之光然後能夠透過該單元且透過該組彩色濾光器276中之一對應彩色濾光器(舉例而言，紅色、綠色或藍色)逸出以在一影像中形成一色彩像素。當電極282接地時，吸光油280覆蓋反射光圈層286中之光圈，從而吸收試圖通過其之任何光294。

在施加一電壓至單元272時油280聚集於其下方之區域構成與形成一影像有關的浪費空間。無論施加一電壓與否，該區域皆係非透射的。因此，在不包含反射光圈層286之反射部分之情況下，此區域吸收原本可用於促成一影像之形成之光。然而，在包含反射光圈層286之情形下，原本已被吸收之此光被反射回至光導290中以便將來透過一不同光圈逸出。基於電潤濕之光調變陣列270並非係適於包含於本文中所闡述之顯示裝置中之一非基於快門之MEMS調變器之唯一實例。其他形式之非基於快門之MEMS調變器可同樣由本文中所闡述之控制器功能中之各種功能控制，此並不背離本發明之範疇。

圖3A展示一實例性控制矩陣300之一示意圖。控制矩陣300適於控制併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100中之光調變器。圖3B展示連接至圖3A之控制矩陣300之基於快門之光調變器之一實例性陣列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可包含由一致動器303控制之諸如圖2A之快門總成200之一彈性快門總成302。每一像素亦可包含一光圈層322，該光圈層包含光圈324。

控制矩陣300製作為快門總成302形成於其上之一基板304之表面上之一擴散或薄膜沈積電路。控制矩陣300針對控制矩陣300中之每一 列像素301包含一掃描線互連件306且針對控制矩陣300之每一行像素301包含一資料互連件308。每一掃描線互連件306將一寫入啟用電壓源307電連接至一列對應像素301中之像素301。每一資料互連件308將一資料電壓源309(「V_d源」)電連接至一行對應像素中之像素301。在控制矩陣300中，V_d源309提供欲用於致動快門總成302之能量之大部分。因此，資料電壓源(V_d源309)亦作為一致動電壓源。

參見圖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藉由輪流施加V_we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，施加V_we至該列中之像素301之電晶體310之閘極使得電流能夠透過電晶體310流動穿過資料互連件308以施加一電位至快門總成302之致動器303。在該列寫入啟用經時，將資料電壓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，施加至每一資料互連件308之資料電壓相對於位於經寫入啟用掃描線互連件306與資料互連件308之相交處之像素301之所期望亮度而改變。在提供數位控制方案中之實施方案中，將資料電壓選擇為一相對較低量值電壓(亦即，接近於接地之一電壓)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，電壓V_we不必在一列上等待並保持足夠長以便快門總成302致動之時間；此致動可在已自該列移除該寫入啟用電壓之後進行。電容器312亦充當陣列320內之記憶體元件，從而儲存用於光照一影像圖框之致動指令。

陣列320之像素301以及控制矩陣300形成於一基板304上。陣列320包含安置於基板304上之一光圈層322，該光圈層包含一組用於陣列320中之各別像素301之光圈324。光圈324與每一像素中之快門總成302對準。在某些實施方案中，基板304係由諸如玻璃或塑膠之一透明材料製成。在某些其他實施方案中，基板304係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。

快門總成302連同致動器303可製成為雙穩態的。亦即，該等快門可存在於至少兩個平衡位置(舉例而言，敞開或關閉)中而幾乎不需要功率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，則不需要電能或保持電壓來保持彼位置。快門總成302之實體元件上之機械應力可使該快門保持於適當位置中。

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關閉之致動器(同時該快門敞開或關閉)則使該致動器保持關閉並使該快門保持處於適當位置中，即使對該快門施加一反作用力。該反作用力可由一彈簧(諸如圖2A中所繪示之基於快門之光調變器200中之彈簧207)施加，或者該反作用力可由諸如一「敞開」或「關閉」之致動器之一相反致動器施加。

光調變器陣列320經繪示為每像素具有一單個MEMS光調變器。 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」光學狀態之可能性之其他實施方案亦可能的。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具有不等區域之某些形式之編碼區域劃分灰階係可能的。

在某些其他實施方案中，可用基於滾輪之光調變器220、光分接頭250或基於電潤濕之光調變器陣列270以及其他基於MEMS之光調變器代替顯示裝置302內之快門總成320。

圖4A及圖4B展示一實例性雙重致動器快門總成400之視圖。如圖4A中所繪示，該雙重致動器快門總成400處於一敞開狀態。圖4B展示處於一關閉狀態之雙重致動器快門總成400。與快門總成200對比，快門總成400包含一快門406之任一側上之致動器402及404。獨立控制每一致動器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(快門關閉致動器404)用來關閉快門406。致動器402及404兩者皆係柔性樑電極致動器。致動器402及404藉由實質沿平行於快門406懸置於其上方之一光圈層407之一平面驅動快門406來敞開並關閉該快門。快門406藉由附接至致動器402及404之錨408懸置於光圈層407上方之一短距離處。包含沿著其移動軸線附接至快門406之兩端之支撐件減少快門406之面外運動且將該運動實質上限制於平行於該基板之一平面。照圖3A之控制矩陣300類推，適於與快門總成400一起使用之一控制矩陣可包含用於相反之快門敞開致動器402及快門關閉致動器404中之每一者之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，且，如此，快門敞開致動器402已致動，快門關閉致動器404處於其鬆弛位置中，且快門光圈412之中心線與光圈層光圈409中之兩者之中心線重 合。在圖4B中，快門總成400已移動至關閉狀態，且，如此，快門敞開致動器402處於其鬆弛位置中，快門關閉致動器404已致動，且快門406之光阻擋部分此刻處於適當位置中以阻擋光透射過光圈409(繪示為虛線)。

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、卵形或其他曲線狀光圈之替代實施方案中，每一光圈可具有僅一單個邊緣。在某些其他實施方案中，該等光圈在數學意義上無需分離或分開，而是可連接。亦即，雖然該光圈之部分或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者以使得該光圈之一單個連續周界由多個快門共用。

為了允許光以各種射出角度通過處於敞開狀態之光圈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。為了在關閉狀態下有效地阻擋光逸出，快門406之光阻擋部分與光圈409重疊係較佳的。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416。

靜電致動器402及404經設計以使得其電壓位移行為給快門總成400提供一雙穩態特性。針對快門敞開致動器及快門關閉致動器中之每一者，存在低於該致動電壓之一電壓範圍，該電壓範圍若在彼致動器處於關閉狀態(同時該快門敞開或關閉)時施加則將使該致動器保持關閉且使該快門保持處於適當位置中，甚至在施加一致動電壓至該相反致動器之後。克服此一反作用力來維持一快門之位置所需之最小電壓稱作一維持電壓V_m。

圖5展示併入有基於快門之光調變器(快門總成)502之一實例性顯示裝置500之一剖面圖。每一快門總成502併入有一快門503及一錨 505。未展示柔性樑致動器，該等柔性樑致動器當在錨505與快門503之間連接時有助於將快門503懸置於表面上面之一短距離處。快門總成502安置於一透明基板504(諸如由塑膠或玻璃製成之一基板)上。安置於基板504上之一後向式反射層(反射膜)506界定位於快門總成502之快門503之關閉位置下方之複數個表面光圈508。反射膜506將未通過表面光圈508之光往後朝向顯示裝置500之後部反射。反射光圈層506可係藉由若干種汽相沈積技術(包含濺鍍、蒸鍍、離子電鍍、雷射剝鍍或化學汽相沈積(CVD))以薄膜方式形成之無夾雜物之一細粒金屬膜。在某些其他實施方案中，後向式反射層506可由一反射鏡(諸如一介電反射鏡)形成。一介電反射鏡可製作為在高折射率材料與低折射率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(在其內快門自由地移動)介於0.5微米至10微米之範圍中。垂直間隙之量值較佳地小於快門503之邊緣與處於關閉狀態之光圈508之邊緣之間的橫向重疊，諸如圖4B中所繪示之重疊416。

顯示裝置500包含將基板504與一平面光導516分離之一選用漫射體512及/或一選用亮度增強膜514。光導516包含一透明(亦即，玻璃或塑膠)材料。光導516藉由一或多個光源518光照，形成一背光515。舉例而言且無限制，光源518可係白熾燈、螢光燈、雷射或發光二極體(LED)。一反射體519有助於自燈518朝向光導516引導光。一前向式反射膜520安置於背光515之後，從而朝向快門總成502反射光。來自並未通過快門總成502中之一者之背光515之諸如射線521之光射線將返回至背光515且再次自膜520反射。以此方式，未能在第一次通過而離開顯示裝置500以形成一影像之光可經回收且可用於透射穿過快門總成502之陣列中之其他敞開光圈。此光回收已經展示以增加顯示器之光照效率。

光導516包含一組幾何光重定向器或稜鏡517，將光自燈518朝向 光圈508且因此朝向顯示器之前部重新定向。光重定向器517可以在剖面上可替代地係三角形、梯形或曲線狀之形狀經模製至光導516之塑膠主體中。稜鏡517之密度通常隨距燈518之距離而增加。

在某些實施方案中，光圈層506可係由一光吸收材料製成，且在替代實施方案中，快門503之表面可塗佈有一光吸收或一光反射材料。在某些其他實施方案中，光圈層506可直接沈積於光導516之表面上。在某些實施方案中，光圈層506不必安置於與快門503及錨505相同之基板上(諸如在下文所闡述之MEMS向下組態中)。

在某些實施方案中，光源518可包含不同色彩(舉例而言，紅色、綠色及藍色)之燈。可藉由用不同色彩之燈以足以使人類大腦將不同色彩影像平均分配給一單個多色彩影像中的一速率來依序光照影像而形成一彩色影像。使用快門總成502之陣列來形成各種色彩特定影像。在另一實施方案中，光源518包含具有三種以上不同色彩之燈。舉例而言，光源518可具有紅色、綠色、藍色及白色燈，或紅色、綠色、藍色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包含青色、洋紅色、黃色及白色燈，紅色、綠色、藍色及白色燈。在某些其他實施方案中，光源518中可包含額外燈。舉例而言，若使用五種色彩，光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色及黃色燈。在某些其他實施方案中，光源518可包含白色、橙色、藍色、紫色及綠色燈或白色、藍色、黃色、紅色及青色燈。若使用六種色彩，則光源518可包含紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色及黃色燈，或白色、青色、洋紅色、黃色、橙色及綠色燈。

一蓋板522形成顯示裝置500之前部。蓋板522之後側可覆蓋有一黑矩陣524以增加對比度。在替代實施方案中，蓋板包含彩色濾光器，舉例而言，對應於快門總成502之不同者之不同紅色、綠色及藍色濾光器。蓋板522經支撐於遠距快門總成502之一預定距離處，形成 一間隙526。間隙526係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之一黏著密封件528來維持。

黏著密封件528密封一流體530。流體530經設計具有較佳地低於約10厘泊之黏度且具有較佳地高於約2.0之相對介電常數以及超過約10⁴V/cm之介電崩潰強度。流體530亦可用作一潤滑劑。在某些實施方案中，流體530係具有一高表面潤濕能力之一疏水性液體。在替代實施方案中，流體530具有大於或小於基板504之折射率之一折射率。

併入有機械光調變器之顯示器可包含數百、數千或在某些情形中數百萬活動元件。在某些器件中，一元件之每一活動給使元件中之一或多者停用之靜摩擦力提供一機會。藉由將全部部件浸入一流體(亦稱為流體530)中且(舉例而言，藉助一黏著劑)將該流體密封於一MEMS顯示器單元中之一流體空間或間隙內來促進此活動。流體530通常係在長期內具有一低摩擦係數、低黏度及最小降級效應之流體。當基於MEMS之顯示器總成包含用於流體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之某些活動部件。在某些實施方案中，為減小致動電壓，該液體具有低於70厘泊之一黏度。在某些其他實施方案中，該液體具有低於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。亦可適合於此等實施方案之流體530包含(但不限於)去離子水、甲醇、乙醇及其他醇、石蠟、烯烴、乙醚、聚矽氧油、氟化聚矽氧油或其他自然或合成溶劑或潤滑劑。有用流體可係聚二甲基矽氧烷(PDMS)(諸如六甲基二矽氧烷及八甲基三矽氧烷)，或烷基甲基矽氧烷(諸如己基五甲基二矽氧烷)。有用流體可係烷烴、諸如辛烷或癸烷。有用流體可係硝基烷烴，諸如硝基甲烷。有用流體可係芳香族化合物，諸如甲苯或鄰二乙苯。有用流體可係酮，諸如丁酮或甲基異丁基酮。有用流體可係氯碳化物，諸如氯 苯。有用流體可係氟氯碳化物，諸如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯。針對此等顯示器總成考量之其他流體包含醋酸丁酯及二甲基甲醯胺。用於此等顯示器之其他有用流體包含氫氟醚、全氟聚醚、氫氟聚醚、戊醇及丁醇。實例性適合之氫氟醚包含乙基九氟丁基醚以及2-(三氟甲基)-3-乙氧基十二氟己烷。

一金屬片或經模製塑膠總成支架532在邊緣周圍將蓋板522、基板504、背光515及其他組件部件固持在一起。用螺絲或凹進接頭片緊固總成支架532以給組合式顯示裝置500添加剛性。在某些實施方案中，藉由一環氧封裝化合物將光源518模製於適當位置中。反射體536有助於將自光導516之邊緣溢出之光返回至光導516中。圖5中未繪示給快門總成502及燈518提供控制信號以及電力之電互連件。

在某些其他實施方案中，可用基於滾輪之光調變器220、光分接頭250或基於電潤濕之光調變器陣列270(如圖2A至圖2D中所繪示)以及其他基於MEMS之光調變器代替顯示裝置500內之快門總成502。

顯示裝置500被稱作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，面朝向觀看者之表面)上。快門總成502直接構建於反射光圈層506之頂部上。在一替代實施方案(稱作MEMS朝下組態)中，快門總成安置於與其上形成有反射光圈層之基板分離之一基板上。其上形成有反射光圈層之界定複數個光圈之基板在本文中稱作光圈板。在MEMS向下之組態中，承載基於MEMS之光調變器之基板替代顯示裝置500中之蓋板522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定位而與反射光圈層506相對且跨越一間隙。間隙可藉由連接光圈板與其上形成有MEMS調變器之基板之一系列間隔柱維持。在某些實施方案中，間隔件安置於陣列中之每一像素內或其之間。將MEMS光調變器與其對應 光圈分離之間隙或距離較佳地小於10微米，或小於快門與光圈之間的重疊(諸如重疊416)之一距離。

圖6展示供在一顯示器之一MEMS向下組態中使用之一實例性光調變器基板及一實例性光圈板之一剖面圖。顯示器總成600包含一調變器基板602及一光圈板604。顯示器總成600亦包含一組快門總成606及一反射光圈層608。反射光圈層608包含光圈610。調變器基板602與光圈板604之間的一預定間隙或間隔係藉由相對組之間隔件612及614維持。間隔件612形成於調變器基板602上或形成為調變器基板602之部分。間隔件614形成於光圈板604上或形成為光圈板604之部分。在組裝期間，兩個基板602及604經對準以使得調變器基板602上之間隔件612與其各別間隔件614進行接觸。

此圖解說明實例之間隔或距離係8微米。為建立此間隔，間隔件612係2微米高且間隔件614係6微米高。另一選擇係，間隔件612及614兩者可皆係4微米高，或間隔件612可係6微米高而間隔件614係2微米高。事實上，可採用間隔件高度之任何組合，只要其總高度建立所期望間隔H12。

在基板602及604兩者(該等基板然後在組裝期間經對準或配對)上提供間隔件具有關於材料及處理成本之優點。一極其高(諸如大於8微米)之間隔件之提供可係高成本的，此乃因其可需要相對長時間用於一可光成像聚合物之固化、曝光及顯影。在顯示器總成600中使用配對間隔件允許在基板之每一者上使用較薄聚合物塗層。

在另一實施方案中，形成於調變器基板602上之間隔件612可由用於形成快門總成606之相同材料及圖案化區塊形成。舉例而言，用於快門總成606之錨亦可執行類似於間隔件612之一功能。在此實施方案中，將不需要單獨施加一聚合物材料以形成一間隔件且將不需要用於間隔件之一單獨曝光遮罩。

圖7展示一實例性顯示裝置700之一方塊圖。顯示裝置700包含一主機器件702及一顯示模組704。主機器件可係若干個電子器件中之任何者，包含一可攜式電話、一智慧型電話、一平板電腦、一膝上型電腦、一桌上型電腦、一電視、一機上盒、一DVD或其他媒體播發器或提供圖形輸出至一顯示器件之任何其他器件。一般而言，主機器件702用作在顯示模組704上顯示之影像資料之一來源。

顯示模組704進一步包含控制邏輯706、一圖框緩衝器708、一顯示元件陣列710、顯示器驅動器712及一背光714。一般而言，控制邏輯706用於處理自主機器件702接收之影像資料及控制顯示器驅動器712、顯示元件陣列710及背光714以一起產生編碼於影像資料中之影像。

在某些實施方案中，如圖7中所示，控制邏輯706之功能性在一微處理器716及一橋晶片718之間分配。在某些實施方案中，橋晶片718實施於一集體電路邏輯器件(諸如一特殊應用記憶體電路(ASIC))中。在某些實施方案中，微處理器716經組態以實施控制邏輯706之全部或實質上全部影像處理功能性，以及判定顯示模組704之一適當輸出序列以用於產生所接收影像。舉例而言，微處理器716可經組態以將所接收影像資料中所包含之影像圖框轉換成一組影像子圖框。每一影像子圖框係與一色彩及一權重相關聯，且包含顯示元件陣列710中之顯示元件中之每一者之所要狀態。微處理器亦可經組態以判定用以顯示以產生一給定影像圖框之影像子圖框之數目，欲顯示影像子圖框之次序，及與針對影像子圖框中之每一者實施適當權重相關聯之參數。此等參數在各種實施方案中可包含欲光照各別影像子圖框中之每一者之持續時間及此光照之強度。此等參數(亦即，子圖框之數目、該等子圖框之輸出之次序及時序及其針對每一子圖框之權重實施參數)可統稱為一「輸出序列」。

相比而言，橋晶片718主要經組態以實施顯示模組704之多個例行操作。該等操作可包含：自一圖框緩衝器708擷取影像子圖框及回應於該所擷取影像子圖框及由微處理器716判定之輸出序列而將控制信號輸出至顯示器驅動器712及背光714。圖框緩衝器708可係任何揮發性或非揮發性積體電路記憶體，諸如DRAM、告訴快取記憶體或快閃記憶體。在某些其他實施方案中，橋晶片718致使圖框緩衝器708將資料信號直接輸出至顯示器驅動器712。下文關於圖8至圖13進一步闡述控制邏輯706之功能性。

在某些其他實施方案中，微處理器716及橋晶片718之功能性經組合成一單個邏輯器件，該單個邏輯器件可採取一微處理器、一ASIC、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件之形式。在某些其他實施方案中，微處理器716及橋晶片718之功能性可以其他方式在多個邏輯器件(包含一或多個微處理器、ASIC、FPGA、數位信號處理器(DSP)或其他邏輯器件)之間分配。

顯示元件陣列710可包含一EMS光調變器陣列。在某些實施方案中，顯示元件係類似於圖4A或圖4B中所示之彼等之MEMS基於快門之光調變器。在某些其他實施方案中，顯示元件可係經組態以供與一分時灰階影像形成程序一起使用之其他形式之光調變器，包含液晶光調變器、其他類型之基於EMS之光調變器或光發射器，諸如OLED發射器。

顯示器驅動器712可取決於用於控制顯示元件陣列710中之顯示元件之具體控制矩陣而包含各種驅動器。在某些實施方案中，顯示器驅動器712包含類似於掃描驅動器130之複數個掃描驅動器、類似於資料驅動器132之複數個資料驅動器及類似於共同驅動器138之一組共同驅動器(掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138全部在圖1B中展示)。如上文所闡述，掃描驅動器將寫入啟用電壓輸出至顯示元 件列，而資料驅動器沿著顯示元件行輸出資料信號。共同驅動器將信號輸出至顯示元件之多個列及多個行中顯示元件。

在某些實施方案中，特定而言針對較大顯示模組704，用於控制顯示元件陣列710中之顯示元件之控制區塊經分段成多個區。舉例而言，圖7中所示之顯示元件陣列710經分段成四個四分部。一單獨組顯示器驅動器712耦合至每一四分部。以此方式將一顯示器劃分成分段減少由顯示器驅動器輸出之信號到達耦合至一給定驅動器之最遠顯示器元件所需之傳播時間，藉此減少定址顯示器所需之時間。此分段亦可減少所採用之驅動器之電力需求。

如圖7中所示，顯示器驅動器712直接耦合至其上形成有顯示元件之玻璃基板。在此等實施方案中，使用一玻璃覆晶組態來建立驅動器。在某些其他實施方案中，驅動器建立於一單獨電路板上且驅動器之輸出使用(舉例而言)撓曲纜線或其他導線耦合至基板。

背光714包含一光導，一或多個光源(諸如LED)及光源驅動器。光源包含多個原色(諸如紅色、綠色、藍色及在某些實施方案中白色)之光源。光源驅動器經組態以個別地驅動光源至複數個離散光位準以在背光中實現光照灰階及/或內容調適背光控制(CABC)。光導將由光源輸出之光實質上均勻地分佈在顯示元件陣列710下方。在某些其他實施方案中，舉例而言針對包含反射式顯示元件之顯示器，顯示裝置700可包含一前光或替代一背光之其他形式之照明。此等替代光源之光照可同樣根據併入有內容調適控制特徵之光照灰階程序來控制。為易於闡釋，本文中所論述之顯示程序係關於使用一背光闡述。然而，熟習此項技術者將理解，此等程序亦可適於與一前光或其他類似形式之顯示照明一起使用。

圖8展示適合供在圖7中所示之顯示裝置700中使用之實例性控制邏輯800之一方塊圖。更特定而言，圖8展示由微處理器716執行之功 能模組之一方塊圖。每一功能模組可以儲存於一有形電腦可讀媒體上之電腦可執行指令之形式實施為軟體，該軟體可由微處理器716執行。控制邏輯800包含副圖場導出邏輯804、子圖框產生邏輯806、一碼字查找表(LUT)807、暗子圖框偵測邏輯808及輸出序列選擇邏輯810。雖然在圖8中展示為單獨功能模組，但在某些實施方案中，模組中之兩者或兩個以上者之功能性可組合成一或多個較大、較全面模組。

當由微處理器716執行時，控制邏輯800之組件連同橋晶片718、顯示器驅動器712及背光714(全部在圖7中展示)用於實施用於在一顯示器上產生一影像之一方法。圖9係此一方法之流程圖。

圖9展示用於在一顯示器上產生一影像之一實例性方法900之一流程圖。方法900包含：接收一影像圖框(階段902)；導出該影像圖框之彩色副圖場(階段904)；基於該所所導出彩色副圖場產生子圖框(階段906)；識別暗子圖框(階段908)；修改至少一個非暗子圖框之顯示參數(階段910)；將非暗子圖框輸出至一顯示以用於呈現(階段912)及定址並光照輸出子圖框(階段914)。

參考圖7至圖9，方法900以接收呈一系列影像圖框之形式之影像資料開始(階段902)。通常，此影像資料經獲得作為關於一影像圖框中之每一像素之紅色、綠色及藍色分量之一強度值串流。該等強度值通常經接收作為二進制數。

副圖場導出邏輯804然後基於所接收影像資料導出並儲存影像圖框之一組彩色副圖場(階段904)。每一彩色副圖場針對顯示器中之每一像素包含指示針對彼色彩由彼像素透射以形成影像圖框之光之量的一強度值。

在某些實施方案中，副圖場導出邏輯804藉由隔離關於所接收影像資料中表示之每一原色(亦即，紅色、綠色及藍色)之像素強度值來 所導出彩色副圖場組。在某些其他實施方案中，副圖場導出邏輯804進一步處理所接收影像資料以導出用於除影像資料中表示之彼等原色外之一或多個原色之彩色副圖場。舉例而言，副圖場導出邏輯804可導出一白色、青色、黃色、洋紅色副圖場，或用於可透過顯示光源中之兩者或兩個以上者之一組合之光照形成之另一色彩之一副圖場。然後將指派至此額外副圖場之光能自與輸入色彩相關聯之彩色副圖場減去。在某些實施方案中，亦可在導出影像子圖框之程序之前或在其中藉由副圖場導出邏輯實施一或多個影像處理步驟，諸如伽馬校正。

子圖框產生邏輯806然後將所導出副圖場中之每一者轉換成子圖框組(階段906)。每一子圖框對應於一分時灰階影像輸出序列中之一特定時槽。該子圖框包含針對彼時槽之顯示器中之每一顯示元件之一所要狀態。在每一時槽中，一顯示元件可呈現一非透射狀態或允許各種程度之光透射之一或多個狀態。

在某些實施方案中，子圖框產生邏輯806使用碼字LUT 807來產生子圖框(階段906)。更特定而言，在某些實施方案中，碼字LUT 807儲存稱作指示導致一給定像素值之一系列顯示元件狀態之碼字之一系列二進制值。碼字中之每一數位之值指示一顯示元件狀態(舉例而言，亮或暗)且碼字中之數位之位置表示將屬於該狀態之權重。在某些實施方案中，權重指派至碼字中之每一數位以使得每一數位被指派係一前一數位之權重的兩倍之一權重。在某些其他實施方案中，一碼字之多個數位可被指派相同權重。在某些其他實施方案中，每一數位被指派一不同權重，但權重可並非全部逐數位線性增加。

為產生一組子圖框(階段906)，子圖框產生邏輯806獲得一彩色副圖場中之全部像素值之碼字。子圖框產生邏輯806然後將針對每一像素之碼字之各別位置中之每一者中之數位一起彙總至子圖框中。舉例 而言，將針對每一像素之每一碼字之第一位置中之數位彙總至一第一子圖框中。將針對每一像素之每一碼字之第二位置中之數位彙總至一第二子圖框中。

在某些其他實施方案中，特定而言針對使用能夠達成一或多個部分透射狀態之光調變器之實施方案，碼字LUT 807可使用以3為底數(base-3)、以4為底數(base-4)、以10底數(base-10)或某些其他編號方案來儲存碼字。

在某些實施方案中，可在子圖框之產生之前對一導出副圖場實施額外處理。舉例而言，在某些實施方案中，副圖場導出邏輯804或子圖框產生邏輯806可實施內容調適背光控制(CABC)邏輯。在某些實施方案中，CABC邏輯經組態以識別一副圖場中之一最高像素強度值且按比例調整副圖場中之全部像素值以使得具有最高強度位準之像素之像素值等於由顯示器所使用之最大強度值(舉例而言，針對某些8位元/色彩之成像程序係255)。然後將用於調整像素強度值之比例調整因子傳遞至輸出序列選擇邏輯810以基於該比例調整因子調整用於彩色副圖場之背光714之輸出強度。在某些其他實施方案中，可實施其他CABC邏輯。

暗子圖框偵測邏輯808然後分析所產生子圖框或導出副圖場以識別暗子圖框(階段908)。在某些實施方案中，一暗子圖框係一子圖框，亦即，其中全部顯示元件期望處於非透射狀態之子圖框。在某些其他實施方案中，甚至一子圖框指示某些有限數目個顯示元件係處於一透射狀態，仍可將其判定為係一暗子圖框。舉例而言，在各種實施方案中，若顯示器中小於1%、小於0.1%或小於0.001%光調變器處於一透射狀態，則可認為一子圖框係暗。在某些實施方案中，若指示小於臨限數目個透射顯示元件之一子圖框之權重低於一選定子圖框有效性，則該子圖框僅可被認為係「暗」。舉例而言，臨限值可僅 適用於具有最低有效性之1個、2個或3個子圖框。在某些實施方案中，透射狀態顯示元件之數目之臨限值可相對於經評估之子圖框之有效性成反比地變化。下文關於圖10闡述用於識別暗子圖框之一項實例性程序。

基於對任何暗子圖框之識別(階段908)，輸出序列選擇邏輯810修改一或多個非暗子圖框之顯示參數(階段910)。如此做，輸出序列選擇邏輯810將所識別暗子圖框之顯示自顯示器之輸出序列移除。其然後收穫原本花費於定址並光照具有暗子圖框之顯示之時間並將該時間再分配給非暗子圖框之顯示。

如下文關於圖11至圖14進一步闡述，此所收穫時間可以若干種方式使用。舉例而言，如關於圖11進一步論述，自一給定色彩之暗子圖框收穫之時間可在相同色彩之非暗子圖框當中分佈。如圖12中所示，額外時間可用於在分配用於顯示影像圖框之時間內將一較高加權子圖框之顯示劃分成兩個時間段。所劃分子圖框可係與暗子圖框相同之色彩或係一不同色彩。用於子圖框之總光照時間可係相同的；然而，顯示一子圖框第二次需要某一時間量以將子圖框重新載入至顯示元件中。所收穫時間用於計及此定址時間。如圖13及圖14中所示，所收穫時間可用於顯示若顯示暗子圖框則可不存在用於其之足夠顯示時間之額外較低加權子圖框。輸出序列選擇邏輯810可經組態以應用上文所闡述之一或多種技術。輸出序列選擇邏輯810可基於自暗子圖框收穫之時間量、影像內容、使用者或應用程式偏好或其他因子選擇一或多個時間再分配技術。該等修改導致顯示器之輸出序列之更新。

在(必要時)基於暗子圖框之識別而修改子圖框之顯示參數(階段910)之後，控制邏輯706致使根據更新輸出序列將非暗子圖框輸出至顯示元件陣列710(階段912)。在某些實施方案中，在輸出序列中指示 之時間處，橋晶片718致使圖框緩衝器708將各別子圖框輸出至顯示元件陣列710。可藉由由輸出序列選擇邏輯810引入於輸出序列中之各別記憶體位址在輸出序列中識別欲輸出之子圖框。子圖框中包含之顯示元件狀態可儲存於與顯示器驅動器712共置之暫存器中。

子圖框依序定址至顯示器中且經光照(階段914)以產生影像圖框。顯示器驅動器將包含於每一子圖框中之顯示元件狀態載入至顯示元件中。在將一子圖框完全載入至顯示元件陣列710中之後，橋晶片718致使背光714之適當光源光照達輸出序列中指示之一時間量。觀看顯示器之一使用者之人類視覺系統將所顯示之系列子圖框整合在一起，導致對編碼於所接收影像圖框中之影像之感知。

圖10展示用於識別暗子圖框之一實例性方法1000之一流程圖。參考圖7、圖8及圖10，方法1000以自副圖場導出邏輯804接收一彩色副圖場(階段1002)開始。然後自所接收彩色副圖場提取強度值(階段1004)。在某些實施方案中，藉由識別包含於副圖場中之全部不同強度值之一直方圖功能來處理彩色副圖場。使用碼字LUT 807，控制邏輯706獲得全部所識別像素強度值之碼字(階段1006)。一次一個碼字位置，控制邏輯706對各別位置處之全部所識別碼字之值實施一求和或「或」功能(階段1008)。若用於一碼字位置之求和或「或」功能之結果等於零(若該位置處之全部所識別碼字中之值自身等於零，則才將發生此情況)，則控制邏輯706將與彼碼字位置相關聯之子圖框識別為一暗子圖框(階段1010)。

考量以下實例。假定一顯示器接收導致包含像素強度值132、130、129、35、33、32及10之一彩色副圖場之一影像子圖框。若顯示器正將一8位元二進制加權方案用於其子圖框，則針對此等像素值中之每一者之碼字將如下文表1中所闡明。

在表1中之碼字中，自左其第二及第四位置中之二進制數位之總和及「或」值全部係零。因此，在對應於碼字之第二及第四位置之子圖框中，全部顯示元件將經定址為暗，產生一暗子圖框。因此，像素強度值之實例組將僅使用六個子圖框來顯示，儘管子圖框由8位元碼字表示。

在某些其他實施方案中，替代使用一直方圖功能自一彩色副圖場提取強度值，控制邏輯706產生所接收彩色副圖場之一完整子圖框組。控制邏輯706然後將求和或「或」功能應用於每一所產生子圖框中之全部像素之值。若一給定子圖框中之全部像素值之總和或「或」等於零，則將子圖框識別為一暗子圖框。在其中暗子圖框可指示有限數目個顯示元件意欲處於一透射狀態之實施方案中，可比較像素值之總和與一臨限值。若總和下降低於臨限值，則將子圖框判定為暗。

圖11至圖13展示圖解說明用於利用自暗子圖框收穫之時間之實例性技術之時序圖。圖11展示用於利用自暗子圖框收穫之時間之一第一實例性技術。在簡要概述中，圖11展示包含顯示包含一個暗子圖框1104b之複數個子圖框1104a至1104m(通常稱為「子圖框1104」)之一第一時序圖1102。圖11展示圖解說明其中暗子圖框1104b被抑制之子圖框1104之一替代輸出之一第二時序圖1106。在原本花費於定址及光照 暗子圖框1104b之時間替代地在其他子圖框1104a、1104c及1104d當中分佈。

更特定而言，時序圖1102展示與一第一影像圖框1108相關聯之一系列子圖框1104a至1104l及與一第二影像圖框1110相關聯之第一子圖框1104m。第一影像圖框1108已分解成十二個子圖框1104，針對三個原色(即紅色、綠色及藍色)中之每一者各四個。如時序圖1102中所示，一給定子圖框1104之高度對應於用於光照子圖框之一光源之強度。子圖框1104之寬度對應於子圖框1104被光照之持續時間，及因此其對應權重。如所示，時序圖1102中之每一子圖框1104以相同光源強度位準光照。子圖框1104不同之處在於其對應色彩及其被光照之時間。針對每一色彩，時序圖1102包含一最高有效子圖框，舉例而言，子圖框R3 1104a、G3 1104e及B3 1104i，以及三個最低有效子圖框，R2 1104b至R0 1104d、G2 1104f至G0 1104h及B2 1104j至B0 1104l。一給定色彩中之每一子圖框1104具有用於影像圖框之彼色彩之前一子圖框的一半光照持續時間及因此一半權重。

如所示，已發現子圖框R2 1104b係一暗子圖框，舉例而言，透過應用圖10中所示之方法1000。因此，R2子圖框之光照可在不影響一觀看者對所得影像之感知之情況下省略。事實上，省略R2子圖框可改良所得影像，如此作可減少在R2子圖框期間可發生之光洩漏，此可改良影像之對比度比率。

顯示光源(諸如LED)根據一非線性電力曲線操作。因此，與以一較高強度操作光源達一較短段時間相比，產生藉由以一較低電力操作光源達一較長段時間輸出之相同光可導致一實質上電力節省。為利用諸多顯示背光之此性質，一顯示器700(在圖7中展示)之控制邏輯706(亦在圖7中展示)可使用自省略暗子圖框之顯示所收穫之時間來以較低光源強度輸出相同色彩之一或多個其他子圖框達一較大段時間。因 此，在時序圖1106中，原本花費於定址及光照R2子圖框1104b之時間經收穫且經再分配給剩餘紅色子圖框R3 1104a、R1 1104c及R0 1104d之顯示。隨著分配給此等子圖框1104a、1104c及1104d中每一者之時間增加，光源針對每一子圖框光照之強度成比例地減少。因此，如圖11中所示，與子圖框1104a、1104c及1104d在第一時序圖1102中展示相比，其在第二時序圖1106中經展示為更短且更寬。此允許光源在其電力曲線上之一更電力高效點處操作。

在圖11中，自抑制一個色彩中之一暗子圖框所收穫之時間在相同色彩之剩餘子圖框當中再分配。在某些其他實施方案中，所收穫時間可在其他子圖框當中以不同方式再分配。舉例而言，在某些實施方案中，所收穫時間經分配給並非全部該色彩之剩餘子圖框。在某些其他實施方案中，所收穫時間可分配給與其他色彩相關聯之子圖框。在某些此等實施方案中，所收穫時間跨越全部非暗子圖框成比例地分配。在某些其他實施方案中，與其他色彩相比，一或多個色彩經分配不成比例量之所收穫時間。舉例而言，一個色彩可分配比一或多個其他色彩多約20%、30%、50%、100%或任何其他百分比之所收穫時間。

在某些其他實施方案中，可藉由增加在經分配以顯示一影像圖框之時間期間顯示一或多個子圖框之次數來改良影像品質。舉例而言，一或多個較高加權子圖框可在分配用於顯示影像圖框之時間期間之不同時間處呈現兩次。此可有助於減少影像圖框中之閃爍以及CBU。在此等情形中，顯示子圖框之總時間可與若其僅顯示一次之時間相同。所收穫時間替代地經分配以將子圖框重新載入至顯示元件中，第二次顯示子圖框。此子圖框重複之益處在其中不同色彩之子圖框遍佈輸出序列分佈之輸出序列中增加，與全部一起分組相反，如圖11至圖13中所示。舉例而言，在某些此等實施方案中，重複子圖框之 一第一例項可朝向輸出序列之開頭部分輸出而重複子圖框之第二例項可朝向輸出序列之最後部分輸出。

圖12展示此實例性收穫時間再分配技術之應用。圖12展示三個時序圖1202、1206及1210，展示在抑制一暗子圖框之前(時序圖1202)及在兩個實例性所收穫時間再分配程序之後(時序圖1206及1210)之一組子圖框1204a至1204m(通常「子圖框1204」)之顯示。更特定而言，時序圖1206圖解說明其中將自抑制一色彩之一子圖框1204所收穫之時間經再分配用於顯示彼色彩之其他子圖框之一程序。時序圖1210圖解說明其中將所收穫時間分配給一給定色彩(在此情形中為綠色)而不管與暗子圖框相關聯之色彩如何之一程序之一實例。在此等實例中，發現子圖框R0 1204d係一暗子圖框。如圖11中，每一子圖框1204之高度指示一對應光源光照之強度，且每一子圖框1204之寬度指示子圖框藉由光源光照之持續時間。

在時序圖1206中，省略暗R0子圖框1204d，且顯示R3子圖框1204a兩次，一次作為在R2子圖框1204b之前的子圖框1204a且一次在R1子圖框1204c之後作為子圖框1204a’。在兩個例項中，R3子圖框1204a及1204a’以與全部其他子圖框1204相同之光源強度光照。如所示，在第二時序圖1206中R3子圖框1204a及1204a’經光照之總持續時間等於在第一時序圖1202中分配給R3子圖框1204a之單次呈現之時間。

在第二時序圖1206中，R3子圖框1204a’之第二次呈現碰巧在被省略之暗R0子圖框1204d之位置中。在某些實施方案中，上述情形係有意進行。在某些其他實施方案中，一分裂子圖框之第二次呈現經定位至其距分裂分裂之第一次呈現較遠之空間，而不論一被省略暗子圖框之位置如何。

在第三時序圖中，自抑制R0子圖框1204d所收穫之時間用於顯示 G3子圖框1204e兩次，作為子圖框1204e及1204e’。儘管所識別暗子圖框R0 1204d係一紅色子圖框，但人類視覺系統(HVS)往往對關於綠色影像之閃爍比其他色彩之影像更敏感。因此，在某些顯示程序(諸如時序圖1210中表示之程序)中，無論一所識別暗子圖框可與哪一色彩相關聯，此等顯示程序首先使用所收穫時間來劃分一最高有效綠色子圖框(除非其亦經判定為暗)。額外收穫時間(若存在)可用於劃分其他色彩之子圖框或以本文中所揭示之任何其他方式使用。

在某些其他實施方案中，圖7中所示之顯示裝置700可藉由顯示額外較低加權子圖框來改良影像品質。舉例而言，某些顯示器可接收具有一較高色彩解析度(舉例而言，一12位元色彩解析度)之影像資料，但由於時間約束，僅能夠以一較低色彩解析度(舉例而言，僅使用一6或8位元色彩解析度)顯示一影像圖框。自識別及抑制暗子圖框所收穫之時間可由顯示器700採用以顯示尚未以其他方式顯示之較低加權子圖框，從而形成彼子圖框之額外色彩解析度。

圖13及圖14展示此額外實例性所收穫時間再分配技術之應用。圖13類似於圖11展示兩個時序圖1302及1306。如圖11及圖12中，每一子圖框1304之高度指示一對應光源光照之強度及每一子圖框1304之寬度指示其被光照之持續時間。時序圖1302及1306為清晰起見經截短。

時序圖1302及1306與時序圖1102及1106以及1202及1206不同之處在於除了紅色、綠色及藍色子圖框之外時序圖1302及1306亦包含經表示為色彩「X」之一第四色彩之子圖框(時序圖1302中之子圖框1304h至1304j以及時序圖1306中之子圖框1304h至1304j及1304p)。某些顯示程序(諸如時序圖1302及1306中所圖解說明之程序)使用分量色彩及合成色彩之一組合形成影像。該X色彩表示一合成色彩。

分量色彩係對應於一給定色域之原色(諸如紅色、綠色及藍色)之色彩。在某些實施方案中，分量色彩可匹配一顯示器中包含之光源之 色彩，但在某些實施方案中，此等色彩可藉由混合光源之多個色彩之輸出以匹配一色域原色來形成。舉例而言，具有紅色、綠色及藍色光源之一顯示器可藉由以高強度光照其紅色光源及以低得多強度照射其綠色及藍色光源來產生其紅色分量色彩。一分量色彩係藉由混合一色域之原色產生之一色彩。舉例而言，青色係藍色及綠色之一合成物，洋紅色係藍色及紅色之一合成物，且白色係紅色、綠色及藍色之一合成物。在某些實施方案中，一顯示器藉由進一步混合其光源之輸出來產生一合成色彩。在某些其他實施方案中，一顯示器可包含用於其輸出之合成色彩之專用光源。舉例而言，一顯示器可具有其用於光照白色子圖框之一白色光源，以及用於與其他光源之輸出混合以有助於光照與分離色彩或其他合成色彩相關聯之子圖框。

在某些實施方案中，時序圖中所示之X子圖框之具體色彩係固定的。舉例而言，X子圖框可始終係白色或黃色。在某些其他實施方案中，X子圖框之色彩可基於當前影像圖框之影像內容及/或一或多個先前影像圖框之內容判定。以此方式使用合成色彩可有助於改良影像品質且減少電力損耗。

採用合成色彩子圖框之某些顯示程序針對X色彩比針對分量色彩產生並輸出較少子圖框。舉例而言，此等程序可針對每一分量色彩產生並輸出八個子圖框且針對合成色彩產生並輸出僅四個子圖框。在某些此等實施方案中，合成色彩子圖框可包含較高加權子圖框而省略較低加權子圖框。

返回參考圖13，第一時序圖1302展示在抑制一暗子圖框(在此情形中子圖框R2 1304b)之前之一組子圖框1304a至1304j(通常稱為「子圖框1304」)之顯示。如上文所論述，除了R3至R0、G3至G0及B3至B0子圖框外，時序圖亦展示包含兩個較高加權合成色彩子圖框X3 1304h及X2 1304i。

第二時序圖1306展示一第二組子圖框之顯示，包含子圖框1304a、1304b及1304d至1304j。另外，第二時序圖1306包含四個額外子圖框R(-1)1304n、G(-1)(未展示)、B(-1)1304o及X1 1304p。額外子圖框R(-1)、G(-1)及B(-1)中之三者具有比時序圖1302中所示之原始子圖框中之任何者低之權重且由於時間不足而未被顯示。

如上文所指示，在某些實施方案中，可在第一例項中針對一合成色彩省略可已針對分量色彩輸出之較低加權子圖框。因此，針對複合色彩輸出之額外子圖框可具有比針對分量色彩中之一或多者輸出之額外子圖框之權重大之一權重。因此，在圖13中展示為子圖框1304(p)之第四額外子圖框X1具有等效於R1、G1及B1子圖框之一權重，該權重比R(-1)、G(-1)或B(-1)子圖框之權重大數倍。假定藉由非必須顯示暗R1子圖框1304c可用之時間量，顯示器現在具有足夠時間來將新子圖框R(-1)、G(-1)、B(-1)及X(1)暫入至顯示器中並光照該等新子圖框。

如圖13中所示，省略一暗子圖框可提供足夠時間以供一顯示器顯示多個色彩之較低加權子圖框。在某些實施方案中，一顯示器可經組態或可決定僅針對並非全部由顯示器所使用之色彩添加額外子圖框1304。在某些實施方案中，此一判定可係基於所收穫之時間量以及正顯示之影像中之顯示器之原色中之每一者之色彩之變化而作出。舉例而言，若正顯示之一影像包含關於一個色彩之若干個接近像素強度值，而非關於其他色彩，則顯示器可選擇在其呈現之色彩當中不成比例地使用其自省略顯示暗子圖框所收穫之時間。舉例而言，顯示器可添加一第一色彩之兩個額外子圖框，及針對其他色彩之僅一個或無任何額外子圖框。

另一選擇係，如圖14中所示，所收穫時間可首先分配給額外合成色彩子圖框之輸出，然後分配給一分量色彩之子圖框。圖14如同圖 13展示包含四個色彩之子圖框1404a至1404j之兩個時序圖1402及1406。色彩中之三者係分量色彩紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。第四個色彩係一合成色彩X。時序圖1402及1406展示在識別並抑制一暗子圖框之前及之後的一影像之輸出序列。

在圖14中，發現R1子圖框1404c為暗。與圖13(其中較高加權R2子圖框1304b經識別為暗)相比，在時序圖1406中，較少時間可用於收穫及再分配。因此，替代添加四個新較低加權子圖框，時序圖1406包含與合成色彩相關聯之僅一單個額外子圖框X1 1404k。

在某些實施方案中，一顯示器可經組態以執行上文關於圖11至圖14所論述之所收穫時間再分配技術中之多者。在某些此等實施方案中，顯示器可基於所收穫之時間量及正顯示之一影像之內容而判定採用哪些技術。

在某些其他實施方案中，顯示器亦可使用所收穫時間來允許其資料驅動器(諸如圖1B中所示之資料驅動器132)使用較低電力操作。資料驅動器若以一較低變動率操作可消耗較少電力。然而，此較低變動率操作使定址顯示器之程序變慢。因此，單獨地或結合上文所闡述所收穫時間再分配技術中之一或多者，顯示器可利用自抑制暗子圖框所收穫之時間中之某些或全部時間來允許資料驅動器以一較低變動率在輸出序列中定址一或多個子圖框。

各種時序圖1102、1106、1202、1206、1210、1302、1306、1402及1406展示其中一給定色彩之全部子圖框以權重次序一起展示之相對直接輸出序列。為便於闡釋提供子圖框之此配置。在某些實施方案中，子圖框之次序可顯著變化以有助於解決影響假影，諸如動態假輪廓(DFC)或CBU。舉例而言，不同色彩之子圖框可以各種圖案彼此交錯以遍佈輸出序列以時間方式分佈每一色彩之輸出。在某些實施方案中，舉例而言，每一連續子圖框之色彩可不同於前一子圖框之色 彩。在某些實施方案中，緊接連續地展示具有最高權重之用於每一色彩之子圖框。在其他實施方案中，輸出序列中之子圖框可以廣泛各種次序組織以解決一或多個不利影像假影。

圖15及圖16展示包含複數個顯示元件之一實例性顯示器件40之系統方塊圖。舉例而言，顯示器件40可係一智慧型電話、一蜂巢式或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其稍微變化形式亦圖解說明諸如電視、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40包含一殼體41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。殼體41可由各種製造程序(包含注入模製及真空成形)中之任一者形成。另外，殼體41可由各種材料中之任一者製成，其包含但不限於：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其一組合。殼體41可包含可移除部分(未展示)，其可與具有不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換。

顯示器30可係各種顯示器中之任一者，包含一雙穩態顯示器或類比顯示器，如本文中所闡述。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如，電漿、電致發光(EL)顯示器、OLED、超扭轉向列型(STN)顯示器、LCD或薄膜電晶體(TFT)LCD)或一非平板顯示器(諸如，一陰極射線管(CRT)或其他映像管器件)。另外，顯示器30可包括一基於機械光調變器顯示器，如本文中所闡述。

圖15中示意性地圖解說明顯示器件40之組件。顯示器件40包含一殼體41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40包含一網路介面27，網路介面27包含可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可係可在顯示器件40上顯示之影像資料之一源。因此，網路介面27係一影像源模組之一項實例，但處理器21及輸入器件48亦可用作一影像源模組。收發器47連接至一處理器21，處理 器21連接至調節硬體52。調節硬體52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52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入器件48及一驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至一圖框緩衝器28且耦合至一陣列驅動器22，該陣列驅動器又可耦合至一顯示器陣列30。顯示器件40中之一或多個元件(包含圖15中未具體繪示之元件)可經組態以充當一記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在某些實施方案中，一電源供應器50可為特定顯示器件40設計中之實質上全部組件提供電力。

網路介面27包含天線43及收發器47以使得顯示器件40可經由一網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有某些處理能力以減輕(舉例而言)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。在某些實施方案中，天線43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43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在一蜂巢式電話之情形中，天線43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)、地面中繼式無線電(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)、演進式高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用於在一無線網路(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47可預處理自天線43接收之信號，以使得其可由處理器21接收並由其進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號，以使得可經由天線43自顯示器件40傳輸該等信號。

在某些實施方案中，可由一接收器來代替收發器47。另外，在某些實施方案中，可由一影像源來替換網路介面27，該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可控制顯示器器件40之總體操作。處理器21自網路介面27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21可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進行儲存。原始資料通常係指識別一影像內之每一位置處之影像特性之資訊。舉例而言，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰度位準。

處理器21可包含一微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示器件40之操作。調節硬體52可包含用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可係顯示器件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或自圖框緩衝器28獲取由處理器21生成之原始影像資料，且可適當地將原始影像資料重新格式化以供高速傳輸至陣列驅動器22。在某些實施方案中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化成具有一光柵狀格式之一資料流，以使得其具有適合於跨越顯示器陣列30進行掃描之一時間次序。然後，驅動器控制器29將經格式化資訊發送至陣列驅動器22。儘管一驅動器控制器29(諸如，一LCD控制器)常常作為一獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但此等控制器可以諸多方式實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中或以硬體形式與陣列驅動器22完全整合在一起。

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，陣列驅動器22及顯示器陣列30係一顯示模組之一部分。在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30係顯示模組之一部分。

在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30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29可係一習用顯示器控制器或一雙穩態顯示器控制器(諸如，一機械光調變器顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可係一習用驅動器或一雙穩態顯示器驅動器(諸如一機械光調變器顯示元件控制器)。此外，顯示器陣列30可係一習用顯示器陣列或一雙穩態顯示器陣列(諸如包含一機械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29可與陣列驅動器22整合。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48可經組態以允許(舉例而言)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48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、一觸敏式螢幕、與顯示器陣列30整合之一觸敏式螢幕或一壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可經組態而作為顯示器件40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40之操作。

電源供應器50可包含各種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可係一可再充電式蓄電池，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，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來給該可再充電蓄電池充電。另一選擇係，可再充電蓄電池可以無線方式充電。電源供應器50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或太陽能電池塗料。電源供應器50亦可經組態以自一壁式插座 接收電力。

在某些實施方案中，控制可程式化性駐存於驅動器控制器29中，該驅動器控制器可位於電子顯示器系統中之數個地方中。在某些其他實施方案中，控制可程式化性駐存於陣列驅動器22中。上文所闡述之最佳化可以任何數目個硬體及/或軟體組件實施且可以各種組態實施。

如本文中所使用，與一系列物項中之「至少一者」有關之一片語係指彼等物項之任何組合，包含單個部件。作為一實例，「以下各項中之至少一者：a、b或c」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

可將結合本文中所揭示之實施方案闡述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法程序實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已就功能性大體闡述了硬體與軟體之可互換性且在上文所闡述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程序中加以圖解說明。此功能性係以硬體或是軟體實施取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。

可藉助一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特殊應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或經設計以執行本文中所闡述之功能之其任一組合來實施或執行用於實施結合本文中所揭示之態樣所闡述之各種說明性邏輯、邏輯方塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置。一通用處理器可係一微處理器或任一習用處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合，舉例而言，一DSP與一微處理器之一組合、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器或任一其他此組態。在某些實施方案中，可藉由特定於一既定功能之電路來執行特定程序及方 法。

在一或多個態樣中，可以硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包含本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其任何組合來實施所闡述之功能。亦可將本說明書中所闡述之標的物之實施方案實施為一或多個電腦程式，亦即，編碼於一電腦儲存媒體上供資料處理裝置執行或用於控制資料處理裝置之操作之一或多個電腦程式指令模組。

若以軟體實施，則該等功能可儲存於一電腦可讀媒體上或作為一電腦可讀媒體上之一或多個指令或程式碼進行傳輸。本文中所揭示之一方法或演算法之程序可實施於可駐存於一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及包含可經達成以將一電腦程式自一個地方傳遞至另一地方之任一媒體之通信媒體。一儲存媒體可係可由一電腦存取之任何可用媒體。藉助實例而非限制之方式，此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器件、磁碟儲存器件或其他磁性儲存器件或者可用於儲存呈指令或資料結構形式之所期望程式碼且可由一電腦存取之任一其他媒體。此外，可將任一連接適當地稱為一電腦可讀媒體。如本文中所使用，磁碟及碟片包含光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟片及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式複製資料而光碟藉助雷射以光學方式複製資料。上述之組合亦應包含於電腦可讀媒體之範疇內。另外，一方法或演算法之操作可以一個或任何程式碼及指令組合或集合形式駐存於可併入至一電腦程式產品中之一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上。

熟習此項技術者可易於明瞭對本發明中所闡述之實施方案之各種修改，且本文中所定義之一般原理可適用於其他實施方案而不背離本發明之精神或範疇。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展 示之實施方案，而被授予與本發明、本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致之最寬廣範疇。

另外，熟習此項技術者應易於瞭解，術語「上部」及「下部」有時係用於便於闡述該等圖，且指示對應於該圖在一適當定向之頁面上之圖之定向之相對位置，且可不反映如所實施之任何器件之適當定向。

亦可將在本說明書中在單獨實施方案之內容脈絡下闡述之某些特徵以組合形式實施於一單項實施方案中。相反，亦可將以一單個實施方案之內容脈絡下闡述之各種特徵單獨地或以任一適合子組合之形式實施於多項實施方案中。此外，儘管上文可將特徵闡述為以某些組合形式起作用且甚至最初係如此主張的，但在某些情形中，可自一所主張組合去除來自該組合之一或多個特徵，且所主張組合可針對一子組合或一子組合之變化形式。

類似地，雖然在該等圖式中以一特定次序繪示操作，但不應將此理解為要求以所展示之特定次序或以順序次序執行此等操作或執行全部所圖解說明之操作以達成期望結果。此外，該等圖式可以一流程圖之形式示意性地繪示一個或多個實例性過程。然而，未繪示之其他操作可併入於示意性地圖解說明之實例性程序中。舉例而言，可在所圖解說明操作中之任一者之前、之後、與其同時或在其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係有利的。此外，上文所闡述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為需要在所有實施方案中進行此分離，而應理解為所闡述之程式組件及系統通常可一起整合於一單個軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施方案亦屬於以下申請專利範圍之範疇內。在某些情形下，申請專利範圍中所陳述之動作可以一不同次序執行且仍達成期望之結果。

Claims (44)

1. 一種顯示裝置，其包括：一輸入，其經組態以接收與一影像圖框相關聯之影像資料；副圖場導出邏輯，其經組態以導出該所接收影像圖框之至少一個彩色副圖場，其中該至少一個彩色副圖場中之每一者識別該所接收影像圖框之相對於一顯示器中之複數個光調變器中之每一者之一色彩強度值；子圖框產生邏輯，其經組態以針對該至少一個所導出彩色副圖場中之每一者產生複數個子圖框，其中每一所產生子圖框指示該顯示器中之該複數個光調變器中之每一者之狀態；暗子圖框偵測邏輯，其經組態以識別指示該顯示器中之至少實質上全部光調變器係處於一非透射狀態之暗子圖框；及輸出邏輯，其經組態以：控制將該等所產生子圖框輸出至該複數個光調變器之時序，控制輸出至該等輸出子圖框中之每一者之一顯示光源之光源光照信號之時序，及回應於由該暗子圖框偵測邏輯對一暗子圖框之識別，抑制該暗子圖框之輸出，基於與該所識別暗子圖框相關聯之一時序值而增加用於顯示至少一個其他子圖框之一時間量，及基於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量之該增加而降低與該至少一個其他子圖框之該顯示相關聯之一光源強度值。
2. 如請求項1之裝置，其中識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中全部光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。
3. 如請求項1之裝置，其中識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器 中小於臨限數目個光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。
4. 如請求項1之裝置，其中該至少一個其他子圖框係一色彩，其不同於該所識別暗子圖框之一色彩。
5. 如請求項1之裝置，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含：分配額外時間以顯示複數個色彩之多個子圖框且此額外時間不成比例地分配給一選定色彩之至少一個子圖框。
6. 如請求項5之裝置，其中該額外時間不成比例地分配給一合成色彩之至少一個子圖框。
7. 如請求項1之裝置，其中該至少一個其他子圖框包含除經識別為係暗子圖框之彼等子圖框外的針對該所接收影像圖框所產生之全部子圖框。
8. 如請求項1之裝置，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含：增加顯示該至少一個其他子圖框之次數。
9. 如請求項1之裝置，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含：分配額外時間以顯示一選定色彩之至少一個子圖框，而不管該所識別暗子圖框之該色彩如何。
10. 如請求項9之裝置，其中該選定色彩係綠色。
11. 如請求項9之裝置，其中分配額外時間包含：增加顯示一綠色子圖框之次數。
12. 如請求項1之裝置，其中該至少一個其他子圖框係一合成色彩子圖框。
13. 如請求項12之裝置，其中增加用於顯示該合成色彩子圖框之該時間量包含：增加顯示該合成色彩子圖框之次數。
14. 如請求項12之裝置，其中增加用於顯示該合成色彩子圖框之該時間量包含：顯示尚未以其他方式顯示之一合成色彩子圖框。
15. 如請求項1之裝置，其中該輸出邏輯進一步經組態以降低一驅動器之與用該至少一個其他子圖框定址該顯示器相關聯之一變動率。
16. 如請求項1之裝置，其中該副圖場導出邏輯經組態以導出每一所接收影像圖框之至少三個色彩副圖場。
17. 如請求項1之裝置，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含顯示尚未以其他方式顯示之一子圖框。
18. 如請求項1之裝置，其中抑制該暗子圖框之該輸出包括：省略將該暗子圖框載入至該複數個光調變器中。
19. 如請求項1之裝置，其中該顯示光源包含一背光。
20. 如請求項1之裝置，其包括：該顯示器；一處理器，其經組態以與該顯示器通信，該處理器經組態以處理影像資料；及一記憶體器件，其經組態以與該處理器通信。
21. 如請求項20之裝置，其中該處理器包含該副圖場導出邏輯、該子圖框產生邏輯、該暗子圖框偵測邏輯及該輸出邏輯中之至少一者。
22. 如請求項20之裝置，其中該顯示器包含控制邏輯，該控制邏輯包含該副圖場導出邏輯、該子圖框產生邏輯、該暗子圖框偵測邏輯及該輸出邏輯中之至少一者。
23. 如請求項22之裝置，其中該控制邏輯包括：一微處理器及一特殊應用積體電路(ASIC)，及該副圖場導出邏輯、該子圖框產生邏輯、該暗子圖框偵測邏輯中之至少一者且該輸出邏輯包含經組態以由該微處理器執行之處理器可執行指令。
24. 如請求項20之裝置，其進一步包括： 一驅動器電路，其經組態以將至少一個信號發送至該顯示器；且其中一控制器，其進一步經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
25. 如請求項20之裝置，其進一步包括：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器，其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
26. 如請求項20之裝置，其進一步包括：一輸入器件，其經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳遞至該處理器。
27. 如請求項1之裝置，其中識別暗子圖框包含在所有該等所產生子圖框中識別暗子圖框。
28. 一種顯示裝置，其包括：一輸入，其經組態以接收與一影像圖框相關聯之影像資料；副圖場導出構件，其用於導出該所接收影像圖框之至少一個彩色副圖場，其中該至少一個彩色副圖場中之每一者識別該所接收影像圖框之相對於一顯示器中之複數個光調變器中之每一者之一色彩強度值；子圖框產生構件，其用於針對該至少一個所導出彩色副圖場中之每一者產生複數個子圖框，其中每一所產生子圖框指示該顯示器中之該複數個光調變器中之每一者之狀態；暗子圖框偵測構件，其用於識別指示該顯示器中之至少實質上全部光調變器係處於一非透射狀態之暗子圖框；及輸出控制構件，其用於控制將該等所產生子圖框輸出至該複數個光調變器之時序，控制輸出至該等輸出子圖框中之每一者 之一顯示光源之光源光照信號之時序，且回應於由該暗子圖框偵測構件對一暗子圖框之識別，用於抑制該暗子圖框之輸出，用於基於與該所識別暗子圖框相關聯之一時序值而增加用於顯示至少一個其他子圖框之一時間量，及用於基於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量之該增加而降低與該至少一個其他子圖框之該顯示相關聯之一光源強度值。
29. 如請求項28之裝置，其中識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中全部光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。
30. 如請求項28之裝置，其中識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中小於臨限數目個光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。
31. 如請求項28之裝置，其中該至少一個其他子圖框包含除經識別為係暗子圖框之彼等子圖框外的針對該所接收影像圖框所產生之全部子圖框。
32. 如請求項28之裝置，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含：增加顯示該至少一個其他子圖框之次數。
33. 如請求項28之裝置，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含：顯示尚未以其他方式顯示之一子圖框。
34. 如請求項28之裝置，其中該輸出控制構件進一步經組態用於降低一驅動器之與用該至少一個其他子圖框定址該顯示器相關聯之一變動率。
35. 如請求項28之裝置，其中該顯示光源包含一背光。
36. 如請求項28之裝置，其中識別暗子圖框包含在所有該等所產生子圖框中識別暗子圖框。
37. 一種在一顯示器上形成一影像之顯示方法，該方法包括：接收與一影像圖框相關聯之影像資料；導出該所接收影像圖框之至少一個彩色副圖場，其中該至少 一個彩色副圖場中之每一者識別該所接收影像圖框之相對於一顯示器中之複數個光調變器中之每一者之一色彩強度值；針對該至少一個所導出彩色副圖場中之每一者產生複數個子圖框，其中每一所產生子圖框指示該顯示器中之該複數個光調變器中之每一者之狀態；識別指示該顯示器中之至少實質上全部光調變器係處於一非透射狀態之暗子圖框；及控制將該所產生子圖框輸出至該複數個光調變器之時序，控制輸出至該等輸出子圖框中之每一者之一顯示光源之光源光照信號之時序，及回應於對一暗子圖框之識別，抑制該暗子圖框之輸出，基於與該所識別暗子圖框相關聯之一時序值而增加用於顯示至少一個其他子圖框之一時間量，及基於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量之該增加而降低與該至少一個其他子圖框之該顯示相關聯之一光源強度值。
38. 如請求項37之方法，其中識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中之全部光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。
39. 如請求項37之方法，其中識別暗子圖框包含：識別其中該顯示器中小於臨限數目個光調變器係處於一非透射狀態之子圖框。
40. 如請求項37之方法，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含：增加顯示該至少一個其他子圖框之次數。
41. 如請求項37之方法，其中增加用於顯示該至少一個其他子圖框之該時間量包含：顯示尚未以其他方式顯示之一子圖框。
42. 如請求項37之方法，其進一步包括降低一驅動器之與用該至少一個其他子圖框定址該顯示器相關聯之一變動率。
43. 如請求項37之方法，其中該顯示光源包含一背光。
44. 如請求項37之方法，其中識別暗子圖框包含在所有該等所產生子圖框中識別暗子圖框。