專利名稱：操縱顯示器中顏色的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)包括微機(jī)械元件、激勵(lì)器和電子設(shè)備。微機(jī)械元件可采用沉積、蝕刻或其它可蝕刻掉襯底和/或所沉積材料層的若干部分或可添加若干層以形成電氣和機(jī)電裝置的微機(jī)械加工工藝制成。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板，其中的一或二者都可為完全或部分地透明和/或反射性的，且能在施加一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)時(shí)做出相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其中一個(gè)板可包含一沉積在一襯底上的靜止層，另一個(gè)板可包含一通過(guò)一氣隙分離所述靜止層的金屬膜。
上述裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍，且在此項(xiàng)技術(shù)中，利用和/或修改這些類型的裝置的特性、以使其特性可用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品及制造目前尚未開發(fā)的新產(chǎn)品將頗為有益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各具有多個(gè)方面，任一單個(gè)方面均不能單獨(dú)決定其所期望屬性。現(xiàn)將對(duì)其更突出的特性作簡(jiǎn)要說(shuō)明，此并不限定本發(fā)明的范圍。在考慮這一論述，尤其是在閱讀了題為“具體實(shí)施方式

”的部分之后，人們即可理解本發(fā)明的特征如何提供優(yōu)于其它顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)。
一實(shí)施例為一種顯示設(shè)備。所述設(shè)備包括復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器。所述復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器包括經(jīng)配置以輸出紅光的至少一個(gè)干涉式調(diào)制器、經(jīng)配置以輸出綠光的至少一個(gè)干涉式調(diào)制器和經(jīng)配置以輸出藍(lán)光的至少一個(gè)干涉式調(diào)制器。所述紅光、綠光和藍(lán)光混合以產(chǎn)生具有一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)的所述輸出的白光。
一實(shí)施例為一種顯示設(shè)備。所述設(shè)備包括至少一個(gè)顯示元件，所述顯示元件包含一個(gè)經(jīng)配置以定位于與一個(gè)部分反射表面相距一距離處的反射表面。所述至少一個(gè)顯示元件被選擇以產(chǎn)生以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
另一實(shí)施例為一種顯示設(shè)備。所述設(shè)備包括復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件，每個(gè)顯示元件包含一個(gè)經(jīng)配置以定位于與一個(gè)部分反射表面相距一距離處的反射表面。所述復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件被配置以輸出以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
另一個(gè)實(shí)施例為一種制造顯示器的方法。所述方法包括形成經(jīng)配置以輸出光的至少一個(gè)顯示元件。形成顯示元件包含形成一個(gè)部分反射表面和一個(gè)經(jīng)配置以定位于與所述部分反射表面相距一距離處的反射表面。所述形成至少一個(gè)顯示元件以使由所述至少一個(gè)顯示元件所產(chǎn)生的白光以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征。
另一實(shí)施例為一種制造顯示器的方法。所述方法包括形成經(jīng)配置以輸出光的復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件。所述復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件的每一個(gè)包含一個(gè)經(jīng)配置定位于與部分反射表面相距一距離處的反射表面。所述形成顯示元件以使由所述復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件產(chǎn)生的白光以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征。
另一實(shí)施例為一種顯示設(shè)備。所述設(shè)備包含用于選擇性地反射具有一第一顏色的光的第一構(gòu)件。所述設(shè)備進(jìn)一步包含用于選擇性地反射具有一第二顏色的光的第二構(gòu)件。所述設(shè)備進(jìn)一步包含用于選擇性地反射具有一第三顏色的光的第三構(gòu)件。所述第一、第二和第三構(gòu)件所反射的光混合以產(chǎn)生以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
另一實(shí)施例為一種顯示設(shè)備。所述設(shè)備包含用于反射光的構(gòu)件和用于部分地反射光的構(gòu)件。所述用于反射光的構(gòu)件和所述用于部分地反射光的構(gòu)件包含用于調(diào)制光的構(gòu)件。所述光調(diào)制構(gòu)件被配置以干涉式地生成以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
另一實(shí)施例為一種顯示設(shè)備。所述設(shè)備包含用于反射光的構(gòu)件和用于部分地反射光的構(gòu)件。所述用于反射光的構(gòu)件和所述用于部分地反射光的構(gòu)件包含用于顯示的構(gòu)件。所述顯示構(gòu)件被配置以輸出以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。


圖1為一等角視圖，其描繪一干涉式調(diào)制器顯示器的一個(gè)實(shí)施例的一部分，其中一第一干涉式調(diào)制器的一可移動(dòng)反射層處于一釋放位置，且一第二干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層處于一受激勵(lì)位置。
圖2為一系統(tǒng)方框圖，其說(shuō)明一并入一3×3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖3為圖1的干涉式調(diào)制器的一示范性實(shí)施例的可移動(dòng)鏡位置與所施加電壓的關(guān)系圖。
圖4為可用于驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器顯示器的一組行電壓和列電壓的說(shuō)明。
圖5A說(shuō)明圖2的3×3干涉式調(diào)制器顯示器中的一示范性顯示數(shù)據(jù)幀。
圖5B說(shuō)明可用于將圖5A的幀寫入行信號(hào)和列信號(hào)的一個(gè)示范性時(shí)序圖。
圖6A為圖1的裝置的橫截面圖。
圖6B為一干涉式調(diào)制器的一替代實(shí)施例的橫截面圖。
圖6C為一干涉式調(diào)制器的另一替代實(shí)施例的橫截面圖。
圖7為說(shuō)明透過(guò)所述調(diào)制器的光路的干涉式調(diào)制器的側(cè)面橫截面視圖。
圖8為說(shuō)明一個(gè)包括青色和黃色干涉式調(diào)制器以產(chǎn)生白光的實(shí)施例的光譜響應(yīng)的圖。
圖9為所述的具有一用于選擇性地透射一種特殊顏色的光的材料層的干涉式調(diào)制器的一側(cè)面橫截面視圖。
圖10為說(shuō)明一個(gè)包括綠色干涉式調(diào)制器和一個(gè)“洋紅色”濾色層以產(chǎn)生白光的實(shí)施例的光譜響應(yīng)的圖。
圖11A和圖11B為系統(tǒng)方框圖，其說(shuō)明包含復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
各種實(shí)施例包括包含形成以產(chǎn)生具有選定光譜性質(zhì)的白光的干涉式顯示元件的顯示器。一個(gè)實(shí)施例包括一種通過(guò)使用配置以反射青色和黃色光的干涉式調(diào)制器來(lái)產(chǎn)生白光的顯示器。另一個(gè)實(shí)施例包括一種通過(guò)使用反射綠色光的干涉式調(diào)制器來(lái)產(chǎn)生白光的顯示器，所述干涉式調(diào)制器通過(guò)一個(gè)選擇性地透射洋紅色光的濾光器來(lái)反射綠色光。實(shí)施例也包括反射以一標(biāo)準(zhǔn)化了的白點(diǎn)為特征的白光的顯示器。此種顯示器的白點(diǎn)可能不同于照明所述顯示器的光的白點(diǎn)。
以下詳細(xì)描述針對(duì)本發(fā)明的某些特定實(shí)施例。然而，本發(fā)明可通過(guò)許多種不同的方式實(shí)施。在此描述中，將參看附圖，在附圖中，相似部件自始至終使用相似的數(shù)字表示。如從以下描述容易看出，本發(fā)明可被建構(gòu)于經(jīng)配置以顯示一圖像的任何裝置中，所述圖像無(wú)論是動(dòng)態(tài)的(例如視頻)還是靜態(tài)的(例如靜止圖像)，且無(wú)論是文本還是圖片。更具體而言，預(yù)期本發(fā)明可建構(gòu)于以下多種電子裝置中或與其相關(guān)聯(lián)，所述裝置諸如(但不限于)移動(dòng)電話、無(wú)線裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式計(jì)算機(jī)或便攜式計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、照相機(jī)、MP3播放器、攝錄機(jī)(camcorder)、游戲機(jī)、手表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(例如，里程表顯示器等)、駕駛艙控制器和/或顯示器、照相機(jī)視圖顯示器(例如，車輛的后視照相機(jī)顯示器)、電子照片、電子告示牌或標(biāo)牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、包裝及美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，一件珠寶的圖像顯示器)。具有與本文所述類似的結(jié)構(gòu)的MEMS裝置也可被用于諸如電子切換裝置的非顯示器應(yīng)用中。
圖1說(shuō)明一個(gè)含有一干涉式MEMS顯示元件的干涉式調(diào)制器顯示器的實(shí)施例。在這些裝置中，像素處于亮狀態(tài)或暗狀態(tài)。在亮(“開”或“打開”)狀態(tài)下，所述顯示元件將很大一部分的入射可見光反射給使用者。在處于暗(“關(guān)”或“關(guān)閉”)狀態(tài)下時(shí)，所述顯示元件幾乎沒有入射可見光反射給使用者。視所述實(shí)施例而定，可顛倒“開”和“關(guān)”狀態(tài)的光反射性質(zhì)?？膳渲肕EMS像素以主要反射選定顏色，從而允許在黑白顯示之外的彩色顯示。
圖1為一等角視圖，其描繪視覺顯示器的一系列像素中的兩個(gè)相鄰像素，其中每個(gè)像素包含一MEMS干涉式調(diào)制器。在某些實(shí)施例中，一干涉式調(diào)制器顯示器包含一由這些干涉式調(diào)制器組成的行/列陣列。每個(gè)干涉式調(diào)制器包括一對(duì)反射層，所述反射層彼此相隔一可變和可控的距離而定位，以形成一個(gè)具有至少一個(gè)可變維度的光學(xué)諧振腔。在一實(shí)施例中，所述反射層中的一個(gè)可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在第一位置(本文稱為釋放狀態(tài))中，可移動(dòng)層與部分固定的反射層相距一相對(duì)較大距離定位。在第二位置中，所述可移動(dòng)層較緊密地靠近所述部分反射層而定位。從所述兩層反射的入射光根據(jù)可移動(dòng)反射層的位置進(jìn)行積極地或消極地干涉，從而產(chǎn)生針對(duì)每個(gè)像素全反射或非反射狀態(tài)。
圖1中的像素陣列的被描繪部分包括兩個(gè)相鄰的干涉式調(diào)制器12a和12b。在左側(cè)的干涉式調(diào)制器12a中，可移動(dòng)高度反射層14a被顯式處于一與固定的部分反射層16a相距一預(yù)定距離的釋放位置中。在右側(cè)的干涉式調(diào)制器12b中，可移動(dòng)高度反射層14b被顯式處于靠近所述固定的部分反射層16b的激勵(lì)位置中。
固定層16a、16b為導(dǎo)電的、部分透明的和部分反射的，且可(例如)通過(guò)將一個(gè)或一個(gè)以上的鉻和銦錫氧化物層沉積在透明襯底20上來(lái)制造。這些層被圖案化成平行帶，且可形成如以下進(jìn)一步描述的顯示裝置中的行電極。可將所述可移動(dòng)層14a、14b形成為沉積在柱18頂部的一個(gè)或一個(gè)以上沉積金屬層(與行電極16a、16b垂直)和沉積在柱18之間的介入犧牲材料的一系列平行帶。當(dāng)蝕刻掉犧牲材料時(shí)，可變形金屬層通過(guò)一界定的氣隙19與固定金屬層分離。高導(dǎo)電和反射的材料(諸如，鋁)可用作可變形層，且這些帶可形成一顯示裝置中的列電極。
在未施加電壓的情況下，腔19保持在層14a、16a之間，且可變形層處于機(jī)械松弛狀態(tài)，如圖1中的像素12a所說(shuō)明。然而，當(dāng)向一選定行和列施加一電位差時(shí)，在對(duì)應(yīng)的像素的行電極和列電極相交處形成的電容將被充電，且靜電力將這些電極拉到一起。如果電壓足夠高，如圖1中右側(cè)的像素12b所說(shuō)明，則可移動(dòng)層變形且被擠靠在所述固定層(可在所述固定層上沉積一在此圖中未說(shuō)明的介電材料，以防止短路并控制分離距離)上。無(wú)論所施加的電位差的極性如何，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(behavior)均相同。通過(guò)這種方式，可控制反射-非反射像素狀態(tài)的行/列激勵(lì)在許多方法中與常規(guī)的LCD和其它顯示技術(shù)相類似。
圖2至圖5B說(shuō)明在顯示器應(yīng)用中使用一干涉式調(diào)制器陣列的示范性工藝和系統(tǒng)。圖2為一系統(tǒng)方框圖，其說(shuō)明可納含本發(fā)明若干方面的電子裝置的一實(shí)施例。在所述示范性實(shí)施例中，所述電子裝置包括一處理器21，其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器，例如ARM、Pentium、Pentium II、Pentium III、Pentium IV、PentiumPro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA，或任何專用微處理器，例如數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或可編程門陣列。按照所屬領(lǐng)域內(nèi)的慣例，可將處理器21配置成執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件模塊。除執(zhí)行一個(gè)操作系統(tǒng)外，還可將所述處理器配置成執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件應(yīng)用程序，包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。
在一實(shí)施例中，處理器21還可配置成與一陣列控制器22進(jìn)行通信。在一實(shí)施例中，陣列控制器22包括向像素陣列30提供信號(hào)的行驅(qū)動(dòng)器電路24和列驅(qū)動(dòng)器電路26。圖1中說(shuō)明的陣列的橫截面圖在圖2中以線1-1示出。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列激勵(lì)協(xié)議可利用圖3中所說(shuō)明的這些裝置的滯后性質(zhì)。其可能需要(例如)一個(gè)10伏的電位差來(lái)使可移動(dòng)層從釋放狀態(tài)變形為受激勵(lì)狀態(tài)。然而，當(dāng)電壓從所述值降低時(shí)，隨著電壓回降回10伏以下，可移動(dòng)層保持其狀態(tài)。在圖3的示范性實(shí)施例中，可移動(dòng)層不會(huì)完全釋放，直到電壓降到2伏以下。因而存在一電壓范圍，在圖3所示的實(shí)例中為約3伏至7伏，其中存在施加電壓的一窗口，在所述窗口內(nèi)，裝置穩(wěn)定在釋放或受激勵(lì)狀態(tài)。這在本文中稱為“滯后窗口”或“穩(wěn)定窗口”。對(duì)于具有圖3滯后性質(zhì)的顯示器陣列來(lái)說(shuō)，行/列激勵(lì)協(xié)議可設(shè)計(jì)成在行選通期間，使選通行中待激勵(lì)的像素暴露于約10伏的電壓差下，并將待釋放的像素暴露于接近0伏的電壓差下。在選通之后，像素暴露于約5伏的穩(wěn)態(tài)電壓差，以使其保持于行選通使其所處的任何狀態(tài)。在被寫入之后，在此實(shí)例中，每一像素均經(jīng)歷3-7伏“穩(wěn)定窗口”內(nèi)的電位差。所述特性使圖1中所說(shuō)明的像素設(shè)計(jì)在相同的所施加電壓條件下穩(wěn)定在一既有的受激勵(lì)狀態(tài)或釋放狀態(tài)。由于無(wú)論是處于受激勵(lì)狀態(tài)還是釋放狀態(tài)，干涉式調(diào)制器的每個(gè)像素基本上都是一由所述固定層和移動(dòng)反射層形成的電容器，所以此穩(wěn)定狀態(tài)可在一滯后窗口內(nèi)的電壓下得以保持而幾乎無(wú)功率消耗。如果所施加的電位固定，那么基本上沒有電流流入像素中。
在典型應(yīng)用中，可通過(guò)根據(jù)第一行中所要組的受激勵(lì)像素確定一組列電極而形成一顯示幀。此后，將行脈沖施加于行1的電極，從而激勵(lì)與所確定的列線對(duì)應(yīng)的像素。此后，將所確定組的列電極改變成與第二行中所要組的受激勵(lì)像素對(duì)應(yīng)。此后，將脈沖施加于行2的電極，從而根據(jù)所確定的列電極來(lái)激勵(lì)行2中的適當(dāng)像素。行1的像素不受行2的脈沖的影響，且保持在其在行1的脈沖期間所被設(shè)定的狀態(tài)下?？砂错樞蛐苑绞綄?duì)整個(gè)系列的行重復(fù)此過(guò)程，以形成所述幀。通常，通過(guò)以某一所需幀數(shù)/秒的速度連續(xù)重復(fù)此過(guò)程來(lái)用新的顯示數(shù)據(jù)刷新和/或更新這些幀。還有很多種用于驅(qū)動(dòng)像素陣列的行和列電極以形成顯示幀的協(xié)議也為人們所熟知，且可用于本發(fā)明。
圖4、圖5A和圖5B說(shuō)明用于在圖2的3×3陣列上形成顯示幀的一個(gè)可能的激勵(lì)協(xié)議。圖4說(shuō)明可用于那些展現(xiàn)圖3的滯后曲線的像素的一組可能的列和行電壓電平。在圖4的實(shí)施例中，激勵(lì)一像素包括將適當(dāng)?shù)牧性O(shè)定到-Vbias，并將適當(dāng)?shù)男性O(shè)定到+ΔV，可分別對(duì)應(yīng)于-5伏和+5伏。通過(guò)將適當(dāng)?shù)牧性O(shè)定到+Vbias并將適當(dāng)?shù)男性O(shè)定到相同的+ΔV，從而產(chǎn)生跨越像素的零伏電位差來(lái)實(shí)現(xiàn)像素的釋放。在那些行電壓保持在零伏的行中，像素穩(wěn)定于其最初所處的任何狀態(tài)，而與所述列是處于+Vbias還是-Vbias無(wú)關(guān)。
圖5B為一顯示一系列施加到圖2所示的3×3陣列的行和列信號(hào)的時(shí)序圖，其將形成圖5A中所說(shuō)明的顯示器排列，其中受激勵(lì)像素為非反射性的。在寫入圖5A中所說(shuō)明的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)，且在此實(shí)例中，所有行均處于0伏，且所有列均處于+5伏。通過(guò)這些施加電壓，所有像素穩(wěn)定于其現(xiàn)有的受激勵(lì)狀態(tài)或釋放狀態(tài)。
在圖5A所示的幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)受激勵(lì)。為實(shí)現(xiàn)此，在行1的“行時(shí)間(line time)”期間，將列1和列2設(shè)定為-5伏，且將列3設(shè)定為+5伏。這不會(huì)改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因?yàn)樗械南袼鼐３衷?-7伏的穩(wěn)定窗口中。此后，通過(guò)一從0伏上升到5伏然后又下降回到0伏的脈沖來(lái)選通行1。此激勵(lì)了像素(1，1)和(1，2)并釋放了像素(1，3)。陣列中的其它像素均不受影響。為將行2設(shè)定為所要狀態(tài)，將列2設(shè)定為-5伏，且將列1和列3設(shè)定為+5伏。此后，施加到行2的相同的選通脈沖將激勵(lì)像素(2，2)并釋放像素(2，1)和(2，3)。同樣，陣列中的其它像素均不受影響。類似地，通過(guò)將列2和列3設(shè)定為-5伏并將列1設(shè)定為+5伏而對(duì)行3進(jìn)行設(shè)定。行3的選通脈沖將行3像素設(shè)定為如圖5A中所示。在寫入幀之后，行電位為0，且列電位可保持在+5或-5伏，且此后顯示將穩(wěn)定于圖5A所示的排列。應(yīng)了解，可對(duì)由數(shù)十或數(shù)百個(gè)行和列構(gòu)成的陣列采用相同的程序。還應(yīng)了解，用于執(zhí)行行激勵(lì)和列激勵(lì)的電壓的定時(shí)、順序和電平可在上述的一般原理內(nèi)變化很大，且上述實(shí)例僅為示范性的，且任何激勵(lì)電壓方法均可用于本發(fā)明。
按照上述原理運(yùn)行的干涉式調(diào)制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)可有很大不同。例如，圖6A到圖6C說(shuō)明移動(dòng)鏡結(jié)構(gòu)的三個(gè)不同實(shí)施例。圖6A為圖1的實(shí)施例的橫截面圖，其中金屬材料帶14沉積在正交延伸的支撐件18上。在圖6B中，可移動(dòng)反射材料14僅附接到支撐件的隅角處，于系鏈32上。在圖6C中，可移動(dòng)反射材料14懸掛于可變形層34上。本實(shí)施例具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榉瓷洳牧?4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和所用材料可在光學(xué)特性方面得到優(yōu)化，且可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和所用材料可在所要機(jī)械特性方面得到優(yōu)化。此外，一介電材料層104形成在所述固定層上。在許多公開文件中描述了各種類型的干涉式裝置的生產(chǎn)，包括(例如)第2004/0051929號(hào)美國(guó)公開申請(qǐng)案。廣泛多種眾所周知的技術(shù)可用以生產(chǎn)以上所描述的含有一系列材料沉積、圖案化和蝕刻步驟的結(jié)構(gòu)。
如以上參看圖1所討論的，調(diào)制器12(即，調(diào)制器12a和12b兩者)包括一個(gè)形成在鏡14(即，鏡14a和14b)和鏡16(分別為鏡16a和16b)之間的光腔。所述光腔的特征距離或光路有效長(zhǎng)度d確定了光腔的諧振波長(zhǎng)λ，從而確定了干涉式調(diào)制器12的諧振波長(zhǎng)λ。干涉式調(diào)制器12的一個(gè)峰值諧振可見波長(zhǎng)λ大體與調(diào)制器12所反射的光的知覺色對(duì)應(yīng)。在數(shù)學(xué)上，所述光路長(zhǎng)度d等于Nλ，其中N為一個(gè)整數(shù)。因此一給定的諧振波長(zhǎng)λ被光路長(zhǎng)度d為λ(N＝1)、λ(N＝2)、3/2λ(N＝3)等的干涉式調(diào)制器12反射。整數(shù)N可被稱為所反射光的干涉級(jí)。如本文所使用，調(diào)制器12的級(jí)也指在鏡14處于至少一個(gè)位置處時(shí)調(diào)制器12所反射光的級(jí)N。例如，對(duì)應(yīng)于一個(gè)大約為650nm的波長(zhǎng)λ，一個(gè)第一級(jí)紅色干涉式調(diào)制器12可具有一個(gè)大約為325nm的光路長(zhǎng)度d。因此，一個(gè)第二級(jí)紅色干涉式調(diào)制器12可具有一個(gè)大約為650nm的光路長(zhǎng)度d。通常，具有更高的級(jí)的調(diào)制器12反射在波長(zhǎng)的一個(gè)更窄范圍上的光，例如，具有一個(gè)更高的“Q”值，從而產(chǎn)生更加飽和的色光。包含一種彩色像素的調(diào)制器12的飽和度影響到顯示器的性質(zhì)，諸如顯示器的色域和白點(diǎn)。舉例而言，為使一個(gè)使用第二級(jí)調(diào)制器12的顯示器具有與包括一個(gè)反射相同色彩總體效果(general color)的光的第一級(jí)調(diào)制器的顯示器相同的白點(diǎn)或色彩平衡，第二級(jí)調(diào)制器12可經(jīng)選擇以具有一個(gè)不同的中心峰值光波長(zhǎng)。
注意到，在諸如圖1中所說(shuō)明的特定實(shí)施例中，光路長(zhǎng)度d大體等于鏡14和16之間的距離。其中在鏡14和16之間的空間僅包含折射指數(shù)接近1的一種氣體(例如空氣)，故光路有效長(zhǎng)度大體等于鏡14和16之間的距離。在諸如圖6C中所說(shuō)明的其它實(shí)施例包括介電材料層104。此種介電材料的折射指數(shù)通常大于1。在此等實(shí)施例中，通過(guò)選擇鏡14和16之間的距離以及介電層104或在鏡14和16之間的任何其它層的厚度和折射指數(shù)來(lái)形成光腔以具有所要的光路長(zhǎng)度d。舉例而言，在圖6c所說(shuō)明的實(shí)施例中，光腔包括除氣隙之外的介電層104，光路長(zhǎng)度d等于d1n1+d2n2，其中d1為層1的厚度，n1為層1的折射指數(shù)；類似地，d2為層2的厚度且n2為層2的折射指數(shù)。
通常，當(dāng)從不同角度觀察調(diào)制器12時(shí)，干涉式調(diào)制器12所反射的光的顏色會(huì)變動(dòng)。圖7為說(shuō)明透過(guò)調(diào)制器12的光路的干涉式調(diào)制器12的側(cè)面橫截面視圖。從干涉式調(diào)制器12處反射的光的顏色可因相對(duì)于圖7中所說(shuō)明的軸線AA的不同入射(和反射)角變化。例如，對(duì)于圖7中所示的干涉式調(diào)制器12而言，由于光沿離軸路徑(off-axis path)A1傳播，所述光以一個(gè)第一角度入射在干涉式調(diào)制器上、從干涉式調(diào)制器反射并傳播給一個(gè)觀察者。當(dāng)所述光作為在干涉式調(diào)制器12中的一對(duì)鏡之間的光學(xué)干涉的結(jié)果而到達(dá)觀察者時(shí)，觀察者感知到第一顏色。當(dāng)觀察者移動(dòng)或改變他/她的位置從而改變觀察角度時(shí)，觀察者所接收的光沿著一個(gè)對(duì)應(yīng)于不同于第一角度的第二入射(和反射)角的不同的離軸路徑A2傳播。在干涉式調(diào)制器12中的光學(xué)干涉取決于在調(diào)制器內(nèi)所傳播的光的光路長(zhǎng)度d。因此不同的光路A1和A2的不同光路長(zhǎng)度從干涉式調(diào)制器12產(chǎn)出不同輸出。隨著觀察角度的增大，干涉式調(diào)制器的有效光路根據(jù)關(guān)系2d cosβ＝Nλ而減少，其中為觀察角度(顯示器的法線和入射光之間的角度)。隨著觀察角度的增大，反射光的峰值諧振波長(zhǎng)減小。因此使用者依他或她的觀察角度而定地感知不同的顏色。如以上所述，這種現(xiàn)象稱為“色移”。通常根據(jù)干涉式調(diào)制器12在觀察者沿軸線AA觀察時(shí)產(chǎn)生的一種顏色來(lái)識(shí)別所述色移。
在并入干涉式調(diào)制器12的顯示器的設(shè)計(jì)中的另一個(gè)考慮因素是白光的生成?！鞍住惫馔ǔＶ赣扇搜鄹兄话ㄌ厥忸伾墓猓窗坠馀c色相無(wú)關(guān)。黑色指缺乏顏色(或光)，而白色指包括這樣一個(gè)寬光譜范圍以致沒有特殊顏色被感知的光。白光可指具有強(qiáng)度接近均勻的可見光的一個(gè)寬光譜范圍的光。然而，由于人眼對(duì)特定的紅、綠和藍(lán)光的波長(zhǎng)敏感，故白色可通過(guò)混合色光的強(qiáng)度以產(chǎn)生具有一個(gè)或一個(gè)以上光譜峰值的光(其由眼睛感知為“白色”)來(lái)生成。此外，一個(gè)顯示器的色域即為所述裝置能夠(例如)通過(guò)混合紅、綠和藍(lán)光而再生的顏色的范圍。
白點(diǎn)為一顯示器的被認(rèn)為是大體為中性(灰色或無(wú)色)的色相。一個(gè)顯示裝置的白點(diǎn)的特征可以由所述裝置產(chǎn)生的白光與由一黑體在一特定溫度下發(fā)射的光(“黑體輻射”)的光譜內(nèi)容之間的一個(gè)比較為基礎(chǔ)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)黑體為一個(gè)理想化物體，其吸收入射在物體上的所有光并重發(fā)射所述光，其中所述光的光譜依黑體的溫度而定。例如，6,500°K下的黑體光譜可稱為色溫為6,500°K的白光。約為5,000°-10,000°K的色溫或白點(diǎn)通常被認(rèn)同為日光。
國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)公布了光源的標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)。舉例而言，標(biāo)為“d”的光源指日光。特別是，與色溫5,500°K、6,500°K和7,500°K相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)白點(diǎn)D55、D65、和D75為標(biāo)準(zhǔn)日光白點(diǎn)。
一種顯示裝置可以一顯示器所產(chǎn)生的白光的白點(diǎn)為特征。由于有來(lái)自其它光源的光，人類對(duì)顯示器的感知至少部分地由對(duì)來(lái)自顯示器的白光的感知決定。舉例而言，一個(gè)具有較低白點(diǎn)(例如，D55)的顯示器或光源可被觀察者感知為具有一個(gè)黃色調(diào)。一個(gè)具有較高溫度白點(diǎn)(例如，D75)的顯示器可被一使用者感知為具有“較冷”或較藍(lán)色調(diào)。使用者通常更易于對(duì)具有較高溫度白點(diǎn)的顯示器做出反應(yīng)。因此，控制一個(gè)顯示器的白點(diǎn)理想地提供了關(guān)于觀察者對(duì)顯示器反應(yīng)的某些控制。可將干涉式調(diào)制器陣列30的實(shí)施例配置為在一個(gè)或一個(gè)以上的預(yù)期照明條件下產(chǎn)生其白點(diǎn)被選擇以符合一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)白點(diǎn)的白光。
白光可由像素陣列30通過(guò)使每個(gè)像素包括一個(gè)或一個(gè)以上干涉式調(diào)制器12來(lái)產(chǎn)生。舉例而言，在一個(gè)實(shí)施例中，像素陣列30包括紅色、綠色和藍(lán)色干涉式調(diào)制器12的組的像素。如以上討論，可通過(guò)使用關(guān)系d＝Nλ選擇光路長(zhǎng)度d來(lái)選擇干涉式調(diào)制器12的顏色。此外，由像素陣列30中的每個(gè)像素產(chǎn)生的顏色的平衡或相對(duì)比例可進(jìn)一步受到每個(gè)干涉式調(diào)制器12(例如，紅色、綠色和藍(lán)色干涉式調(diào)制器12)的相對(duì)反射區(qū)域的影響。另外，由于調(diào)制器12選擇性地反射入射光，從干涉式調(diào)制器12的像素陣列30反射出的光的白點(diǎn)通常取決于入射光的光譜特性。在一個(gè)實(shí)施例中，反射光的白點(diǎn)可配置為不同于入射光的白點(diǎn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，像素陣列30可在于D65日光中使用時(shí)配置為反射D75光。
在一個(gè)實(shí)施例中，選擇像素陣列30中的干涉式調(diào)制器12的距離d和區(qū)域以使像素陣列30所產(chǎn)生的白光對(duì)應(yīng)于一個(gè)在一預(yù)期照明條件下的特定標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)，所述照明條件如在陽(yáng)光中、熒光下或形成一個(gè)定位以照明像素陣列30的前射光。舉例而言，像素陣列30的白點(diǎn)可選擇為特定照明條件下的D55、D65，和D75。此外，與一個(gè)預(yù)期或已配置的光源的光相比，像素陣列30所反射的光可具有一個(gè)不同的白點(diǎn)。例如，可將一個(gè)特定像素陣列30配置為在D65陽(yáng)光下被觀察時(shí)反射D75光。更一般地說(shuō)，一個(gè)顯示器的白點(diǎn)可根據(jù)一個(gè)配置了所述顯示器的照明源(例如，前射光)或根據(jù)一個(gè)特定觀察條件來(lái)選擇。舉例而言，可將一個(gè)顯示器配置為在諸如白熾、熒光或自然光源的預(yù)期或典型照明源下觀察時(shí)，具有一個(gè)選定的白點(diǎn)(例如，D55、D65或D75)。更特定地說(shuō)，例如可將一個(gè)供手持裝置使用的顯示器配置為在陽(yáng)光條件下觀察時(shí)，具有一個(gè)選定的白點(diǎn)。或者，可將一個(gè)供辦公環(huán)境使用的顯示器配置為當(dāng)由典型辦公熒光燈照明時(shí)，具有一個(gè)選定的白點(diǎn)(例如D75)。
表格1說(shuō)明一個(gè)實(shí)施例的光路長(zhǎng)度。具體而言，表格1說(shuō)明在通過(guò)使用具有大體相等的反射區(qū)域的調(diào)制器12來(lái)產(chǎn)生D65和D75白光的像素陣列30的兩個(gè)示范性實(shí)施例中，紅色、綠色和藍(lán)色干涉式調(diào)制器的氣隙。表格1假定一包含兩個(gè)層(100nm的Al2O3和400nm的SiO2)的介電層。表格1也假定紅色、綠色和藍(lán)色干涉式調(diào)制器12的每一個(gè)具有大體相等的反射區(qū)域。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解到，可通過(guò)改變介電層的厚度或折射指數(shù)來(lái)獲得等效的氣隙距離的一個(gè)范圍。
表格1調(diào)制器顏色 D65白色 D75白色(偏藍(lán))紅色 200(nm) 195(nm)綠色 125(nm) 110(nm)藍(lán)色 310(nm) 315(nm)應(yīng)了解，在其它實(shí)施例中，可選擇調(diào)制器12的不同距離d和區(qū)域以產(chǎn)生為不同觀察環(huán)境設(shè)置的其它標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)。另外，也可控制紅色、綠色和藍(lán)色調(diào)制器12以使其針對(duì)不同的時(shí)間量而處于反射或非反射狀態(tài)以便進(jìn)一步改變反射的紅、綠和藍(lán)光的相對(duì)平衡，從而改變反射光的白點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可選擇每個(gè)顏色調(diào)制器12的反射區(qū)域的比率以便控制在不同觀察環(huán)境中的白點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可選擇光路長(zhǎng)度d以使其對(duì)應(yīng)于一個(gè)以上的可見諧振波長(zhǎng)(例如，紅色、綠色和藍(lán)色的第一、第二或第三級(jí)峰值)的一個(gè)公倍數(shù)，以便使干涉式調(diào)制器12反射以其光譜效應(yīng)中的三個(gè)可見峰值為特征的白光。在此實(shí)施例中，選擇光路長(zhǎng)度d以使所產(chǎn)生的白光對(duì)應(yīng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)。
除了像素陣列30中的紅色、綠色和藍(lán)色干涉式調(diào)制器12的組之外，其它實(shí)施例包括生成白光的其它方法。舉例而言，像素陣列30的一個(gè)實(shí)施例包括青色和黃色的干涉式調(diào)制器12，即，具有各自的間距d以產(chǎn)生青光和黃光的干涉式調(diào)制器12。青色和黃色干涉式調(diào)制器12的混合光譜響應(yīng)產(chǎn)生感知為“白色”的具有一個(gè)寬光譜響應(yīng)的光。青色和黃色調(diào)制器接近地定位以使一觀察者感知這樣一個(gè)混合響應(yīng)。舉例而言，在一個(gè)實(shí)施例中，青色調(diào)制器和黃色調(diào)制器排列在像素陣列30的相鄰行中。在另一個(gè)實(shí)施例中，青色調(diào)制器和黃色調(diào)制器排列在像素陣列30的相鄰列中。
圖8為說(shuō)明一個(gè)包括青和黃色干涉式調(diào)制器12以產(chǎn)生白光的實(shí)施例的光譜響應(yīng)的圖。水平軸線表示反射光的波長(zhǎng)。垂直軸線表示入射在調(diào)制器12上的光的相對(duì)反射率(relative reflectance)。跡線80說(shuō)明了青色調(diào)制器的響應(yīng)，其為一集中于(例如)藍(lán)色和綠色之間的光譜的青色部分的單峰。跡線82說(shuō)明了黃色調(diào)制器的響應(yīng)，其為一集中于(例如)紅色和綠色之間的光譜的黃色部分的單峰。跡線84說(shuō)明了一對(duì)青色和黃色調(diào)制器12的混合光譜響應(yīng)。雖然跡線84在青色和黃色波長(zhǎng)處具有兩個(gè)峰，但其在可見光譜上充分均衡以使從調(diào)制器12反射的光被感知為白色。
在一個(gè)實(shí)施例中，像素陣列30包括一個(gè)第一級(jí)黃色干涉式調(diào)制器和一個(gè)第二級(jí)青色干涉式調(diào)制器。當(dāng)從逐漸增大的離軸角觀察此像素陣列30時(shí)，第一級(jí)黃色調(diào)制器所反射的光向光譜的藍(lán)色端偏移，例如，在某個(gè)角度處的調(diào)制器具有一個(gè)有效的d，其等于第一級(jí)青色的d。同時(shí)，第二級(jí)青色調(diào)制器所反射的光偏移以對(duì)應(yīng)于來(lái)自第一級(jí)黃色調(diào)制器的光。因此，隨著光譜的相關(guān)峰偏移，總混合光譜響應(yīng)很寬并在可見光譜上相對(duì)均衡。像素陣列30因此在一相對(duì)大的觀察角度范圍上產(chǎn)生白光。
在一個(gè)實(shí)施例中，可將一個(gè)具有青色和黃色調(diào)制器的顯示器配置為在一個(gè)或一個(gè)以上觀察條件下產(chǎn)生具有一選定標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)的白光。舉例而言，可在包括D55、D65或D75光的選定的照明條件(諸如用于適合在戶外使用的顯示器的陽(yáng)光)下選擇青色調(diào)制器和黃色調(diào)制器的光譜響應(yīng)以使反射光具有一個(gè)為D55、D65、D75的白點(diǎn)或)任何其它適合的白點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可將調(diào)制器配置為反射具有一個(gè)與來(lái)自一期望或選定的觀察條件的入射光不同的白點(diǎn)的光。
圖9為具有一用于選擇性地透射一種特定顏色的光的材料層102的干涉式調(diào)制器12的側(cè)面橫截面視圖。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，層102處于襯底20的與調(diào)制器12相對(duì)的側(cè)面上。在一個(gè)實(shí)施例中，材料層102包含一個(gè)洋紅色濾光器，其中透過(guò)洋紅色濾光器來(lái)觀察綠色干涉式調(diào)制器12。在一個(gè)實(shí)施例中，材料層102為一種染色材料。在一個(gè)此種實(shí)施例中，所述材料為一種染色光阻材料。在一個(gè)實(shí)施例中，綠色干涉式調(diào)制器12為第一級(jí)綠色干涉式調(diào)制器。濾光層102被配置以在由一種十分均勻的白光照明時(shí)透射洋紅色光。在示范性實(shí)施例中，光入射在層20上，經(jīng)過(guò)濾的光從層20透射到調(diào)制器12。調(diào)制器12將所述經(jīng)過(guò)濾的光反射穿回層102。在此實(shí)施例中，光兩次穿過(guò)層102。在此實(shí)施例中，可選擇材料層102的厚度以補(bǔ)償和利用此雙重過(guò)濾。在另一個(gè)實(shí)施例中，可于層102和調(diào)制器12之間定位一個(gè)前射光結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中，材料層102僅對(duì)調(diào)制器12所反射的光起作用。在這些實(shí)施例中，相應(yīng)地選擇層102。
圖10為說(shuō)明一個(gè)包括綠色干涉式調(diào)制器12和“洋紅色”濾光層102的實(shí)施例的光譜響應(yīng)的圖。水平軸線表示反射光的波長(zhǎng)。垂直軸線表示在入射在綠色調(diào)制器12和濾光層102上的光對(duì)于可見光譜的相對(duì)光譜響應(yīng)。跡線110說(shuō)明綠色調(diào)制器12的響應(yīng)，其為一個(gè)集中于光譜的綠色部分(例如，靠近可見光譜的中心)的單峰。跡線112說(shuō)明由材料層102形成的洋紅色濾光器的響應(yīng)。跡線112在中心的u形最低部分的兩側(cè)具有兩個(gè)相對(duì)平坦的部分。跡線112因此表示一個(gè)洋紅色濾光器的響應(yīng)，所述洋紅色濾光器選擇性地透射幾乎所有的紅光和藍(lán)光、同時(shí)濾除在光譜的綠色部分中的光。跡線114說(shuō)明所述綠色調(diào)制器12和濾光層102對(duì)的混合光譜響應(yīng)。跡線114說(shuō)明歸因于濾光層102對(duì)光的過(guò)濾，所述組合物的光譜響應(yīng)處于一個(gè)低于綠色調(diào)制器12的光譜響應(yīng)的反射水平。然而，光譜響應(yīng)在可見光譜上相對(duì)均衡以使從綠色調(diào)制器12和洋紅色濾光層102過(guò)濾、反射的光被感知為白色。
在一個(gè)實(shí)施例中，可將一個(gè)具有綠色調(diào)制器12和洋紅色濾光層102的顯示器配置為在一個(gè)或一個(gè)以上觀察條件下產(chǎn)生具有一個(gè)選定的標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)的白光。舉例而言，可在包括D55、D65或D75光的選定的照明條件(諸如用于適合在戶外使用的顯示器的陽(yáng)光)下選擇綠色調(diào)制器12的光譜響應(yīng)和洋紅色濾光層102的光譜響應(yīng)以使反射光具有一個(gè)為D55、D65、D75的白點(diǎn)，或任何其它適合的白點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可將調(diào)制器配置為反射具有一個(gè)與來(lái)自一期望或選定的觀察條件的入射光不同的白點(diǎn)的光。
圖11A和圖11B為說(shuō)明一顯示裝置2040的一實(shí)施例的系統(tǒng)方框圖。顯示裝置2040可為(例如)一蜂窩式電話或移動(dòng)電話。然而，顯示裝置2040的相同組件或其輕微變化也可說(shuō)明各種類型的顯示裝置，例如電視或便攜式媒體播放器。
顯示裝置2040包括一外殼2041、一顯示器2030、一天線2043、一揚(yáng)聲器2045、一輸入裝置2048及一麥克風(fēng)2046。外殼2041通常由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的許多種制造工藝中的任何一種制成，包括注射成型和真空成形。此外，外殼2041可由許多種材料中的任何一種制成，包括(但不限于)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷或其組合。在一實(shí)施例中，外殼2041包括可與其它具有不同顏色或包含不同標(biāo)志、圖片或符號(hào)的可移動(dòng)部分互換的可移除部分(未示出)。
示范性顯示裝置2040的顯示器2030可為許多種顯示器中的任何一種，包括如本文中所述的雙穩(wěn)態(tài)顯示器。在其它實(shí)施例中，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的，顯示器2030包括一平板顯示器，例如，如上所述的等離子體、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD；或一非平板顯示器，例如CRT或其它電子管裝置。然而，如本文所述，出于描述本實(shí)施例的目的，顯示器2030包括一干涉式調(diào)制器顯示器。
在圖11B中示意性地說(shuō)明示范性顯示裝置2040的一個(gè)實(shí)施例的組件。所說(shuō)明的示范性顯示裝置2040包括一外殼2041且可包括至少部分地封閉在外殼2041內(nèi)的額外組件。例如，在一實(shí)施例中，示范性顯示裝置2040包括一網(wǎng)絡(luò)接口2027，所述網(wǎng)絡(luò)接口2027包括一耦接到一收發(fā)器2047的天線2043。收發(fā)器2047連接到與調(diào)節(jié)硬件2052相連的處理器2021。調(diào)節(jié)硬件2052可經(jīng)配置以調(diào)節(jié)一信號(hào)(例如對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾)。調(diào)節(jié)硬件2052連接到一揚(yáng)聲器2045和一麥克風(fēng)2046。處理器2021也連接到一輸入裝置2048和一驅(qū)動(dòng)控制器2029。驅(qū)動(dòng)控制器2029耦接到一幀緩沖器2028和陣列驅(qū)動(dòng)器2022，陣列驅(qū)動(dòng)器2022又耦接到一顯示器陣列2030。一電源2050按所述特定示范性顯示裝置2040的設(shè)計(jì)的要求向所有組件供電。
網(wǎng)絡(luò)接口2027包括天線2043和收發(fā)器2047，使得示范性顯示裝置2040可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或一個(gè)以上裝置通信。在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口2027還可具有某些處理能力，以降低對(duì)處理器2021的要求。天線2043為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的用于發(fā)射和接收信號(hào)的任何天線。在一實(shí)施例中，所述天線根據(jù)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802.11(a)、(b)或(g))發(fā)射和接收RF信號(hào)。在另一實(shí)施例中，所述天線根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射和接收RF信號(hào)。倘若為一蜂窩式電話，則所述天線設(shè)計(jì)成接收CDMA、GSM、AMPS或用于在一無(wú)線蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行通信的其它習(xí)知信號(hào)。收發(fā)器2047預(yù)處理從天線2043接收的信號(hào)，使得這些信號(hào)可由處理器2021接收并進(jìn)一步處理。收發(fā)器2047還處理從處理器2021接收的信號(hào)，使得其可經(jīng)由天線2043從示范性顯示裝置2040發(fā)射。
在一替代實(shí)施例中，收發(fā)器2047可由一接收器替代。在另一替代實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口2027可由一可存儲(chǔ)或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器2021的圖像數(shù)據(jù)的圖像源替代。例如，所述圖像源可為一數(shù)字視頻光盤(DVD)或一包含圖像數(shù)據(jù)的硬盤驅(qū)動(dòng)器或一產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。
處理器2021通?？刂剖痉缎燥@示裝置2040的整體運(yùn)行。處理器2021從網(wǎng)絡(luò)接口2027或一圖像源接收數(shù)據(jù)，例如壓縮的圖像數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或一種易于處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。此后，處理器2021將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)控制器2029或幀緩沖器2028進(jìn)行存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常指標(biāo)識(shí)一圖像內(nèi)每一位置處的圖像特征的信息。例如，這些圖像特征可包括顏色、飽和度和灰度級(jí)。
在一實(shí)施例中，處理器2021包括一微處理器、CPU或用于控制示范性顯示裝置2040的運(yùn)行的邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件2052通常包括用于向揚(yáng)聲器2045發(fā)射信號(hào)并從麥克風(fēng)2046接收信號(hào)的放大器和濾波器。調(diào)節(jié)硬件2052可為示范性顯示裝置2040內(nèi)的離散組件，或者可并入處理器2021或其它組件內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)控制器2029直接從處理器2021或從幀緩沖器2028獲得由處理器2021產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，并將所述原始圖像數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交?，以高速傳輸?shù)疥嚵序?qū)動(dòng)器2022。具體而言，驅(qū)動(dòng)控制器2029將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為一具有一光柵類格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有一適用于掃描整個(gè)顯示器陣列2030的時(shí)間次序。此后，驅(qū)動(dòng)控制器2029將格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器2022。盡管一驅(qū)動(dòng)控制器2029(例如一LCD控制器)通常作為一獨(dú)立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器2021相關(guān)聯(lián)，但這些控制器可以多種方式建構(gòu)。其可作為硬件嵌入處理器2021中、作為軟件嵌入處理器2021中、或以硬件形式與陣列驅(qū)動(dòng)器2022完全集成在一起。
通常，陣列驅(qū)動(dòng)器2022從驅(qū)動(dòng)控制器2029接收格式化的信息并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行波形，所述平行波形組被每秒許多次地施加到來(lái)自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百且有時(shí)數(shù)千條引線。
在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029、陣列驅(qū)動(dòng)器2022和顯示器陣列2030適用于本文所述的任何類型的顯示器。例如，在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029為一常規(guī)顯示控制器或一雙穩(wěn)態(tài)顯示控制器(例如，一干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實(shí)施例中，陣列驅(qū)動(dòng)器2022為一常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或一雙穩(wěn)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)器(例如，一干涉式調(diào)制器顯示器)。在一實(shí)施例中，一驅(qū)動(dòng)控制器2029與陣列驅(qū)動(dòng)器2022集成在一起。此一實(shí)施例在例如蜂窩式電話、表和其它小面積顯示器等高度集成的系統(tǒng)中很常見。在又一實(shí)施例中，顯示器陣列2030為一典型的顯示器陣列或一雙穩(wěn)態(tài)顯示器陣列(例如，一包含一干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。
輸入裝置2048允許使用者控制示范性顯示裝置2040的運(yùn)行。在一實(shí)施例中，輸入裝置2048包括一小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、一按鈕、一開關(guān)、一觸敏屏幕、一壓敏或熱敏膜。在一實(shí)施例中，麥克風(fēng)2046是示范性顯示裝置2040的一輸入裝置。當(dāng)使用麥克風(fēng)2046向所述裝置輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可由使用者提供語(yǔ)音命令來(lái)控制示范性顯示裝置2040的運(yùn)行。
電源2050可包括所屬領(lǐng)域中眾所周知的各種能量存儲(chǔ)裝置。例如，在一實(shí)施例中，電源2050是一可再充電的電池，例如鎳-鎘電池或鋰離子電池。在另一實(shí)施例中，電源2050是一可再生能源、電容器或太陽(yáng)能電池，包括塑料太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池涂料。在另一實(shí)施例中，電源2050經(jīng)配置以從墻上插座接收電力。
如上文所述，在某些建構(gòu)中，控制可編程性駐存于一驅(qū)動(dòng)控制器中，所述驅(qū)動(dòng)控制器可位于電子顯示系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)位置中。在某些情形下，控制可編程性駐存于陣列驅(qū)動(dòng)器2022中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可以任意數(shù)量的硬件和/或軟件組件和以各種配置來(lái)建構(gòu)上述優(yōu)化。
盡管以上具體實(shí)施方式

已顯示、描述和指出了本發(fā)明在應(yīng)用于各種實(shí)施例時(shí)的新穎特性，但應(yīng)理解，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不偏離本發(fā)明的精神的情況下對(duì)所說(shuō)明的裝置或過(guò)程的形式和細(xì)節(jié)做出各種省略、替代或者改變。應(yīng)了解，由于某些特性可獨(dú)立于其它特性使用或?qū)嵺`，本發(fā)明可體現(xiàn)于一并不提供本文所闡明的所有特性和優(yōu)勢(shì)的形式中。本發(fā)明的范疇?wèi)?yīng)由附加的權(quán)利要求書而不是前面的描述指出。在與權(quán)利要求書等價(jià)的意義和范圍內(nèi)的所有改變均將包含于權(quán)利要求書的范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，其包含復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器，所述復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器包含經(jīng)配置以輸出紅光的至少一個(gè)干涉式調(diào)制器；經(jīng)配置以輸出綠光的至少一個(gè)干涉式調(diào)制器；和經(jīng)配置以輸出藍(lán)光的至少一個(gè)干涉式調(diào)制器，其中所述紅光、所述綠光和所述藍(lán)光混合以產(chǎn)生具有一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)的白光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器的每一個(gè)包含一個(gè)反射區(qū)域，且其中所述各自區(qū)域經(jīng)選擇以產(chǎn)生所述具有所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)的白光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為D55、D65或D75之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一用于所述復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器的照明源，與所產(chǎn)生的所述具有所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)的白光相比，所述照明源具有一個(gè)不同的白點(diǎn)。
5.一種顯示設(shè)備，其包含至少一個(gè)顯示元件，所述顯示元件包含一個(gè)經(jīng)配置以定位于與一個(gè)部分反射表面相距一距離處的反射表面，其中所述至少一個(gè)顯示元件經(jīng)選擇以產(chǎn)生以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含具有不同光譜輸出的復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件，所述復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件與所述至少一個(gè)顯示元件一起產(chǎn)生以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含具有一自其反射光的區(qū)域的復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件，且其中所述顯示元件的所述各自區(qū)域經(jīng)選擇以產(chǎn)生以所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中至少一個(gè)顯示元件經(jīng)配置以輸出紅光，至少一個(gè)顯示元件經(jīng)配置以輸出綠光，且至少一個(gè)顯示元件經(jīng)配置以輸出藍(lán)光。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)顯示元件包含經(jīng)配置以單獨(dú)地輸出白光的一個(gè)或一個(gè)以上顯示元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述反射表面定位于與所述部分反射表面相距一距離處以產(chǎn)生所述以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為D55、D65或D75之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含與所述至少一個(gè)顯示元件相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)濾光器，所述濾光器經(jīng)配置以在使用白光照明時(shí)選擇性地透射某些可見波長(zhǎng)并大體濾除其它可見波長(zhǎng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一用于所述至少一個(gè)顯示元件的照明源，與所述顯示器反射的所述光相比，所述照明源具有一個(gè)不同的白點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一與所述至少一個(gè)顯示元件電連通的處理器，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；和一與所述處理器電連通的存儲(chǔ)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一驅(qū)動(dòng)器電路，其經(jīng)配置以將至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送到所述至少一個(gè)顯示元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一控制器，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一圖像源模塊，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述圖像源模塊包含一接收器、收發(fā)器和發(fā)射器中的至少一者。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一輸入裝置，其經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳遞到所述處理器。
20.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)顯示元件包含至少一個(gè)干涉式調(diào)制器。
21.一種制造一顯示器的方法，其包含形成經(jīng)配置以輸出光的至少一個(gè)干涉式調(diào)制器，其中形成所述調(diào)制器包含形成一部分反射表面和一經(jīng)配置以定位于與所述部分反射表面相距一距離處的反射表面，其中形成至少一個(gè)顯示元件以使由所述顯示元件產(chǎn)生的白光以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包含形成至少兩個(gè)顯示元件，其中形成所述至少兩個(gè)顯示元件使其具有自其反射光的各自區(qū)域并具有各自的距離，所述各自區(qū)域和所述各自距離經(jīng)選擇以使所述至少兩個(gè)顯示元件產(chǎn)生以所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包含形成經(jīng)配置以輸出紅光的至少一個(gè)顯示元件、經(jīng)配置以輸出綠光的至少一個(gè)顯示元件和經(jīng)配置以輸出藍(lán)光的至少一個(gè)顯示元件。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中形成所述至少一個(gè)顯示元件包含形成經(jīng)配置以單獨(dú)輸出白光的至少一個(gè)顯示元件。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包含提供與所述至少一個(gè)顯示元件相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)濾光器，所述至少一個(gè)濾光器經(jīng)配置以選擇性地透射某些可見波長(zhǎng)并大體濾除其它可見波長(zhǎng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中與照明所述顯示器的光相比，由所述顯示器反射的所述光具有一個(gè)不同的白點(diǎn)。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述白點(diǎn)為D55、D65或D75之一。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中形成所述至少一個(gè)顯示元件包含形成一個(gè)干涉式調(diào)制器。
29.一種根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法制造的顯示器。
30.一種顯示設(shè)備，其包含用于選擇性地反射具有一第一顏光的光的第一構(gòu)件；用于選擇性地反射具有一第二顏光的光的第二構(gòu)件；和用于選擇性地反射具有一第三顏光的光的第三構(gòu)件，其中所述第一、第二和第三反射構(gòu)件的所述反射光混合以產(chǎn)生以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中用于輸出光的所述第一、第二和第三構(gòu)件包含復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件，所述顯示元件的每一個(gè)包含一經(jīng)配置以定位于與一部分反射表面相距一距離處的反射表面。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于選擇性透射某些可見波長(zhǎng)并大體濾除其它可見波長(zhǎng)的構(gòu)件。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述選擇性透射的構(gòu)件包含一個(gè)濾光器。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為D55、D65或D75之一。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含照明構(gòu)件，與用于選擇性反射光的所述第一、第二和第三構(gòu)件產(chǎn)生的所述白光相比，所述照明構(gòu)件具有一個(gè)不同的白點(diǎn)。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中用于選擇性地反射光的所述第一和第二構(gòu)件分別包含第一和第二像素。
37.根據(jù)權(quán)利要求30-36中的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中用于輸出光的所述第一、第二和第三構(gòu)件分別包含第一、第二和第三干涉式調(diào)制器。
38.一種顯示設(shè)備，其包含用于反射光的構(gòu)件；和用于部分反射光的構(gòu)件，其中所述反射構(gòu)件和所述部分反射構(gòu)件包含用于顯示一個(gè)圖像的構(gòu)件，且其中所述顯示構(gòu)件經(jīng)配置以輸出以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中所述部分反射構(gòu)件包含一部分反射表面且所述反射構(gòu)件包含一反射表面。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中所述顯示構(gòu)件包含至少一個(gè)顯示元件。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含具有不同光譜輸出的復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件，所述復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件與所述至少一個(gè)顯示元件一起產(chǎn)生以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含一經(jīng)配置以輸出紅光的顯示元件、一經(jīng)配置以輸出綠光的顯示元件和一經(jīng)配置以輸出藍(lán)光的顯示元件，其中所述紅光、所述綠光和所述藍(lán)光混合以產(chǎn)生所述白色輸出。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含具有一自其反射光的區(qū)域的復(fù)數(shù)個(gè)顯示元件，且其中所述顯示元件的所述各自區(qū)域經(jīng)選擇以產(chǎn)生以所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)顯示元件包含經(jīng)配置以單獨(dú)輸出白光的一個(gè)或一個(gè)以上顯示元件。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)顯示元件包含經(jīng)配置以單獨(dú)輸出以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光的一個(gè)或一個(gè)以上顯示元件。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中所述反射表面經(jīng)配置以定位于與所述部分反射表面相距一距離處以產(chǎn)生所述以一標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征的白光。
47.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其中所述顯示元件中的至少一者包含一經(jīng)配置以選擇性地透射某些可見波長(zhǎng)并大體濾除其它可見波長(zhǎng)的濾光器。
48.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為D55、D65或D75之一。
49.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于濾光的構(gòu)件，所述濾光構(gòu)件經(jīng)配置以在使用白光照明時(shí)用于選擇性地透射某些可見波長(zhǎng)并大體濾除其它可見波長(zhǎng)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的設(shè)備，其中所述濾光構(gòu)件包含至少一個(gè)濾光器。
51.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于照明所述反射構(gòu)件和所述部分反射構(gòu)件的構(gòu)件，所述照明構(gòu)件輸出具有一與所述顯示器反射的所述光不同的白點(diǎn)的光。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的設(shè)備，其中所述照明構(gòu)件包含一個(gè)照明源。
53.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中所述顯示構(gòu)件包含至少一個(gè)干涉式調(diào)制器。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種用于操縱一顯示器中顏色的方法和裝置。在一實(shí)施例中，一顯示器包含形成為具有產(chǎn)生白光的光譜響應(yīng)的干涉式顯示元件。在一實(shí)施例中，產(chǎn)生的所述白光以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化白點(diǎn)為特征。
文檔編號(hào)G09G3/34GK1755501SQ200510105830
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者布萊恩·J·加利, 威廉·J·卡明斯 申請(qǐng)人:Idc公司