具有可配置的多電極式像素的光調(diào)變底板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于顯示技術(shù)。更具體而言，本發(fā)明是關(guān)于用于控制光調(diào)變?cè)?、空間光調(diào)變器以及光源的數(shù)字底板(digital backplane)。
【背景技術(shù)】
[0002]微型顯示器(micro-display)通常包含光調(diào)變底板以及一光調(diào)變單元或一發(fā)光單元。光調(diào)變單元包含例如娃基液晶(liquid crystal on silicon ；LC0S)以及數(shù)字微鏡裝置(digital micro mirror device ；DMD)等技術(shù)。發(fā)光單元包含例如有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting d1des ；0LED)等技術(shù)。用于這些微型顯示器中的技術(shù)亦可被用于制造較大的顯示單元。
[0003]圖1A及圖1B例示一傳統(tǒng)LCOS顯示器100的一小部分。具體而言，圖1B僅顯示LCOS顯不器100的24個(gè)像素。一般而言，一 LCOS顯不器將具有成千上萬個(gè)像素。圖1A為顯示器100沿圖1B所示的A A’截取的剖視圖。然而，圖1B僅顯示LCOS顯示器100的一個(gè)層。
[0004]在圖1A 中，一基板 110 支撐像素控制電路 PCC_1_1、PCC_2_1、PCC_3_1、PCC_4_1、PCC_5_1、以及PCC_6_1。這些像素控制電路的上方為像素電極PE_1_1、PE_2_1、PE_3_1、PE_4_1、PE_5_1、以及PE_6_1。每一像素電極PE_X_Y均耦接至并受控于像素控制電路PCC_X_Y。因此，像素電極PE_1_1耦接至并受控于像素控制電路PCC_1_1。類似地，電極PE_2_1、PE_3_1、PE_4_1、PE_5_1、以及PE_6_1分別耦接至并受控于像素控制電路PCC_2_1、PCC_3_1、PCC_4_1、PCC_5_1、以及PCC_6_1。對(duì)于LCOS顯示器100而言，像素電極是由一反射性導(dǎo)體制成以如以下所述反射入射光。如圖1B所示，各偏振電極被排列成一矩形矩陣。為清晰起見，像素電極為PE_X_Y，其中X是指像素電極的行位置且Y是指像素電極的列位置。
[0005]基板110將亦包含各種邏輯電路以支援像素控制電路的運(yùn)作。為清晰起見，在附圖中省略這些邏輯電路，乃因這些被省略的邏輯電路在此項(xiàng)技術(shù)中眾所已知而并非為本發(fā)明的一組成態(tài)樣。基板100、像素控制電路、像素電極以及被省略的邏輯電路形成光調(diào)變底板。一光調(diào)變底板的一實(shí)例闡述于Guttag等人提出申請(qǐng)且名稱為「數(shù)字底板(DigitalBackplane)」的美國(guó)專利第7，071，908號(hào)中，該專利以引用方式倂入本文中。一光調(diào)變底板的另一實(shí)例闡述于Guttag等人提出申請(qǐng)且名稱為「具有存儲(chǔ)減少器的空間光調(diào)制器(Spatial Light Modulator with Masking Comparators)」的美國(guó)專利第8，605，015號(hào)中，該專利以引用方式并入本文中。
[0006]LCOS顯示器100的光調(diào)變單元包含一液晶層120、一配向?qū)?30、一透明共用電極層140、以及一保護(hù)玻璃層150。保護(hù)玻璃層150保護(hù)LCOS顯示器100的其余部分，但一般不會(huì)調(diào)處入射光或反射光。透明共用電極層140與像素電極合作以調(diào)處液晶層120中的液晶。配向?qū)?30將液晶層120中的液晶配向以正確地調(diào)處入射光及反射光。液晶層120容納由像素電極控制的液晶，以選擇性地使入射偏振光穿過液晶層120。具體而言，當(dāng)一像素電極被對(duì)應(yīng)的像素控制電路充電至一「現(xiàn)用狀態(tài)(active state)」時(shí)，偏振光可穿過像素電極上方的液晶層120的區(qū)域并被像素電極反射回去。然而，若像素電極是處于一非現(xiàn)用狀態(tài)，則偏振光會(huì)被阻擋于像素電極上方的液晶層120的區(qū)域中。使用脈寬調(diào)變(pulsewidth modulat1n)來產(chǎn)生不同的對(duì)比度(contrast level)。對(duì)于彩色顯示器而言，可將濾色片(color filter)包含于光調(diào)變單元或場(chǎng)色序法(field sequential color scheme)(即，快速循環(huán)經(jīng)過三個(gè)不同的彩色光源)中。
[0007]自標(biāo)準(zhǔn)解析度視訊至高解析度視訊以及更高解析度視訊的轉(zhuǎn)變已引起對(duì)更高解析度顯示器的極大需求。然而，對(duì)于光調(diào)變底板而言，像素控制電路的尺寸正成為對(duì)光調(diào)變底板中像素密度的限制因素。因此，為使用傳統(tǒng)的技術(shù)來制造更高解析度的光調(diào)變底板，必須增大光調(diào)變底板的整體尺寸。然而，增大光調(diào)變底板的尺寸將亦會(huì)增大成本及功耗。因此，需要提供一種能夠制造高解析度光調(diào)變底板的方法或系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明利用可配置的多電極式像素來提供一種新穎的高解析度光調(diào)變底板。一可配置的多電極式像素在一第一域(field)中使用一第一組點(diǎn)電極(dotelectrode)，且在一第二域中使用一第二組點(diǎn)電極。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，一或多個(gè)專用點(diǎn)電極將會(huì)包含于該第一組點(diǎn)電極及該第二組點(diǎn)電極兩者中。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，一可配置的多電極式像素包含一像素控制電路、一專用點(diǎn)電極、一第一點(diǎn)電極、一第一點(diǎn)電極連接電路、一第二點(diǎn)電極、以及一第二點(diǎn)電極連接電路。該第一點(diǎn)電極連接電路耦接至該第一點(diǎn)電極以及該像素控制電路。類似地，該第二點(diǎn)電極連接電路耦接至該第二點(diǎn)電極以及該像素控制電路。該專用點(diǎn)電極直接耦接至該像素控制電路。在一第一域中，該第一點(diǎn)電極連接電路處于一現(xiàn)用狀態(tài)(active state)，且該第二點(diǎn)電極連接電路處于一非現(xiàn)用(inactive state)狀態(tài)。在一第二域中，該第一點(diǎn)電極連接電路處于該非現(xiàn)用狀態(tài)，且該第二點(diǎn)電極連接電路處于一現(xiàn)用狀態(tài)。因此，在該第一域期間，該可配置的多電極式像素使用該第一點(diǎn)電極及該專用點(diǎn)電極。相反地，在該第二域期間，該可配置的多電極式像素使用該第二點(diǎn)電極及該專用點(diǎn)電極。
[0009]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該可配置的多電極式像素亦包含一第三點(diǎn)電極、一第四點(diǎn)電極、一第五點(diǎn)電極以及一第六點(diǎn)電極。一第三點(diǎn)電極連接電路將該第三點(diǎn)電極耦接至該像素控制電路。一第四點(diǎn)電極連接電路將該第四點(diǎn)電極耦接至該像素控制電路。一第五點(diǎn)電極連接電路將該第五點(diǎn)電極耦接至該像素控制電路，且一第六點(diǎn)電極連接電路將該第六點(diǎn)電極耦接至該像素控制電路。該第一點(diǎn)電極、該第三點(diǎn)電極、該第五點(diǎn)電極、以及該專用點(diǎn)電極形成一矩形。類似地，該第二點(diǎn)電極、該第四點(diǎn)電極、該第六點(diǎn)電極、以及該專用點(diǎn)電極亦形成一矩形。在該第一域期間，該可配置的多電極式像素使用該第一點(diǎn)電極、該第三點(diǎn)電極、該第五點(diǎn)電極以及該專用點(diǎn)電極。在該第二域期間，該可配置的多電極式像素使用該第二點(diǎn)電極、該第四點(diǎn)電極、該第六點(diǎn)電極以及該專用點(diǎn)電極。
[0010]根據(jù)以下的說明及附圖，將會(huì)更全面地理解本發(fā)明。
【附圖說明】
[0011]圖1A至圖1B例不一傳統(tǒng)娃基液晶(LCOS)顯不器的一部分。
[0012]圖2A至圖2C為對(duì)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一光調(diào)變底板的一部分的例示。
[0013]圖3為對(duì)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一光調(diào)變底板的一部分的示意性例示。
[0014]圖4A至圖4C為對(duì)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一光調(diào)變底板的一部分的例示。
[0015]圖4D及圖4E例示可配置的多電極式像素的其他排列。
[0016]圖5A至圖5E為對(duì)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一光調(diào)變底板的一部分的示意性例示。
[0017]圖6A至圖6C為對(duì)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一光調(diào)變底板的一部分的示意性例示。
[0018]圖7為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一像素控制電路的示意圖。
[0019]圖8為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一點(diǎn)電極連接電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如上所述，傳統(tǒng)光調(diào)變底板的解析度受到像素控制電路尺寸的限制。然而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光調(diào)變底板具有大于像素控制電路數(shù)目(number pixel control circuit)的有效解析度。將可配置的多電極式像素與交錯(cuò)(interlacing)方案一起使用，俾使一單一像素控制電路控制不同訊框中的不同像素。
[0021]如圖2A所示，一光調(diào)變底板200包含呈一矩陣形式的數(shù)個(gè)點(diǎn)電極。這些點(diǎn)電極被標(biāo)記為DE_X_Y，其中X是指點(diǎn)電極的行位置且Y是指點(diǎn)電極的列位置。圖2A僅顯示光調(diào)變底板200的一小部分。具體而言，例不7列及5行點(diǎn)電極。在光調(diào)變底板200中，每一點(diǎn)電極DE_X_Y具有一寬度大于高度的矩形形狀。如圖2B及圖2C所示，光調(diào)變底板200使用新穎的可配置的多電極式像素以及一 bob交錯(cuò)來增大光調(diào)變底板200的有效解析度。在bob交錯(cuò)中，一視訊的一訊框被轉(zhuǎn)變成數(shù)個(gè)域，這些域僅包含原始訊框的列數(shù)的一半。這些域?yàn)榻惶娴呐紨?shù)域及奇數(shù)域，其中這些偶數(shù)域包含一訊框的偶數(shù)列且這些奇數(shù)域包含一訊框的奇數(shù)列。這些交替的域?qū)ρ劬Χ钥雌饋頌橐煌暾嵖?。圖2B例示在奇數(shù)域期間可配置的多電極式像素的排列，且圖2C例示在偶數(shù)域期間可配置的多電極式像素的排列。在圖2B中，顯示可配置的多電極式像素中的15個(gè)。為更佳地例示每一可配置的多電極式像素，每一可配置的多電極式像素的區(qū)域被涂有陰影；該陰影在圖2B中僅用于例示目的而不具有功能意義。具體而言，可配置的多電極式像素CMEP_1_1包含點(diǎn)電極DE_1_1以及DE_1_2，可配置的多電極式像素CMEP_1_2包含點(diǎn)電極DE_1_3以及DE_1_4，可配置的多電極式像素CMEP_1_3包含點(diǎn)電極DE_1_5以及DE_1_6，可配置的多電極式像素CMEP_2_3包含點(diǎn)電極DE_2_5以及DE_2_6，可配置的多電極式像素CMEP_3_3包含點(diǎn)電極DE_3_5以及DE_3_6，可配置的多電極式像素CMEP_4_3包含點(diǎn)電極DE_4_5以及DE_4_6，可配置的多電極式像素CMEP_5_3包含點(diǎn)電極DE_5_5以及DE_5_6，且一般而言可配置的多電極式像素CMEP_X_Y包含點(diǎn)電極DE_X_2*Y以及DE_X_(2*Y-1)。對(duì)于偶數(shù)域而言，如圖2C所示，可配置的多電極式像素CMEP_1_1包含點(diǎn)電極DE_1_2以及DE_1_3，可配置的多電極式像素CMEP_1_2包含點(diǎn)電極DE_1_4以及DE_1_5，可配置的多電極式像素CMEP_1_3包含點(diǎn)電極DE_1_5以及DE_1_6，可配置的多電極式像素CMEP_2_3包含點(diǎn)電極DE_2_6以及DE_2_7，