并入有不對稱光圈的顯示元件的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請案
[0002] 本專利申請案主張標題為"并入有不對稱光圈的顯示元件（DISPLAY ELEMENTS INCORPORATING ASYMMETRIC APERTURES)"、2013年5月6日提出申請且轉讓給本專利申請 案的受讓人且特此以引用方式明確并入于本文中的第13/888,022號美國實用新型申請案 的優(yōu)先權。
技術領域
[0003] 本發(fā)明涉及成像顯示器的領域，且特定來說涉及成像顯示器的像素。
【背景技術】
[0004] 已演示基于快門的光調制器用于顯示器中。此些光調制器通過選擇性地阻擋形成 于定位在一背光前方的光阻擋層中的光圈而操作?？紤]到對增加的顯示分辨率（以每英寸 像素（PPI)為單位測量）的需求，存在減小此些基于快門的光調制器的大小連同其對應光 圈的大小的增加壓力。尤其關于具有長方形形狀（例如矩形）的光圈，減小光圈的較短尺 寸的大小可不利地影響顯示器的視角。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各自具有若干創(chuàng)新方面，所述方面中的任何單個方面 均不單獨地決定本文中所揭示的合意屬性。
[0006] 可在具有機電系統(tǒng)（EMS)顯示元件的設備中實施本發(fā)明中所描述的標的物的一 個創(chuàng)新方面。所述EMS顯示元件可包含光阻擋層，所述光阻擋層界定至少第一光阻擋層光 圈及第二光阻擋層光圈，使得所述第一光阻擋層光圈具有比所述第二光阻擋層光圈的對應 尺寸大至少約25 %的至少一個尺寸。所述EMS顯示器還可包含支撐于所述光阻擋層上方的 光阻礙組件，所述光阻礙組件經(jīng)配置以在光阻擋狀態(tài)與光透射狀態(tài)之間移動以選擇性地阻 擋光通過所述第一光阻擋層光圈及所述第二光阻擋層光圈。
[0007] 在一些實施方案中，所述光阻礙組件界定光阻礙組件光圈，使得當所述光阻礙組 件處于所述光透射狀態(tài)中時，所述光阻礙組件光圈與所述第一光阻擋層光圈及所述第二光 阻擋層光圈中的至少一者實質上對準。
[0008] 在一些其它實施方案中，所述光阻擋層界定至少第三光阻擋層光圈，且所述光阻 礙組件在所述光阻擋狀態(tài)中經(jīng)配置以阻擋光通過所述至少第三光阻擋層光圈。在一些實施 方案中，所述至少第三光阻擋層光圈具有與所述第一光阻擋層光圈實質上相同的尺寸。在 一些其它實施方案中，所述第一光阻擋層光圈、所述第二光阻擋層光圈及所述至少第三光 阻擋層光圈沿著所述光阻礙組件的運動軸實質上布置成一行且所述第二光阻擋層光圈定 位在所述行的一端處。
[0009] 在一些實施方案中，比所述第二光阻擋層光圈的所述對應尺寸大至少25%的所述 第一光阻擋層光圈的所述至少一個尺寸是沿著所述光阻礙組件的所述運動軸的尺寸。在一 些其它實施方案中，所述第一光阻擋層光圈的所述至少一個尺寸比所述第二光阻擋層光圈 的所述對應尺寸大大約100%。
[0010] 在一些實施方案中，所述設備可進一步包含：顯示器，其包含所述EMS顯示元件； 處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；及存儲器裝 置，其經(jīng)配置以與所述處理器通信。在某些此些實施方案中，所述顯示器可進一步包含：驅 動器電路，其經(jīng)配置以將至少一個信號發(fā)送到所述顯示器；及控制器，其經(jīng)配置以將所述圖 像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅動器電路。
[0011] 在一些實施方案中，所述顯示器可進一步包含經(jīng)配置以發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)到所述 處理器的圖像源模塊，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器及發(fā)射器中的至少一者。在 一些其它實施方案中，所述顯示器進一步包含經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳 送到所述處理器的輸入裝置。
[0012] 可在用于形成顯示設備的方法中實施本發(fā)明中所描述的標的物的另一創(chuàng)新方面， 其中所述方法包含在襯底上形成具有第一光圈及第二光圈的光阻擋層，使得所述第一光圈 具有比所述第二光圈的對應尺寸大至少約25%的至少一個尺寸。所述方法可進一步包含形 成經(jīng)配置以在光阻擋狀態(tài)與光透射狀態(tài)之間移動以選擇性地阻擋光通過所述第一光圈及 所述第二光圈的可移動光阻礙組件。
[0013] 在一些實施方案中，形成所述可移動光阻礙組件包含界定光阻礙組件光圈，使得 當所述光阻礙組件處于所述光透射狀態(tài)中時，所述光阻礙組件光圈與所述第一光圈及所述 第二光圈中的至少一者實質上對準。在一些其它實施方案中，形成所述光阻擋層進一步包 含形成具有與所述第一光圈的所述尺寸實質上相同的尺寸的第三光圈。在一些其它實施方 案中，形成所述光阻擋層進一步包含沿著所述光阻礙組件的運動軸將所述第一光圈、所述 第二光圈及所述第三光圈實質上布置成一行。
[0014] 在一些實施方案中，形成所述光阻擋層進一步包含形成所述第一光圈及所述第二 光圈，使得沿著所述光阻礙組件的所述運動軸的所述第一光圈的至少一個尺寸比所述第二 光圈的所述對應尺寸大至少25%。在一些其它實施方案中，形成所述光阻擋層進一步包含 形成所述第一光圈及所述第二光圈，使得所述第一光圈的所述尺寸比所述第二光圈的所述 對應尺寸大100%。
[0015] 隨附圖式及下文的說明中闡明本說明書中所描述的標的物的一或多個實施方案 的細節(jié)。盡管就基于機電系統(tǒng)（EMS)的顯示器來說主要描述本
【發(fā)明內容】
中所提供的實例， 但本文中所提供的概念可適用于其它類型的顯示器（例如液晶顯示器（LCD)、有機發(fā)光二 極管（OLED)顯示器、電泳顯示器及場發(fā)射顯示器）以及其它非顯示EMS裝置（例如EMS麥 克風、傳感器及光學開關）。依據(jù)說明、圖式及權利要求書將明了其它特征、方面及優(yōu)點。注 意，以下圖的相對尺寸可能并不按比例繪制。
【附圖說明】
[0016] 圖IA展示實例性直觀式基于微機電系統(tǒng)（MEMS)的顯示設備的示意圖。
[0017] 圖IB展示實例性主機裝置的框圖。
[0018] 圖2A及2B展示實例性雙重致動器快門組合件的視圖。
[0019] 圖3到5B展示實例性顯示設備的各種視圖。
[0020] 圖6展示用于形成具有不對稱光圈的顯示設備的實例性過程的流程圖。
[0021] 圖7A及7B展示包含多個顯示元件的實例性顯示裝置的系統(tǒng)框圖。
[0022] 在各個圖式中的相同參考編號及名稱指示相同元件。
【具體實施方式】
[0023] 以下說明是針對一些實施方案以用于描述本發(fā)明的創(chuàng)新方面的目的。然而，所屬 領域的技術人員將易于認識到，可以許多不同方式來應用本文中的教示。所描述的實施方 案可實施于可經(jīng)配置以顯示圖像（無論是運動圖像（例如，視頻）還是固定圖像（例如，靜 態(tài)圖像），且無論是文字、圖形還是圖片）的任何裝置、設備或系統(tǒng)中。更特定來說，預期所 描述的實施方案可包含于以下多種電子裝置中或與其相關聯(lián)：（例如但不限于）移動電話、 具有多媒體因特網(wǎng)功能的蜂窩式電話、移動電視接收器、無線裝置、智能電話、Bluelooih? 裝置、個人數(shù)據(jù)助理（PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計算機、上網(wǎng)本、筆記本 計算機、智能本、平板計算機、打印機、復印機、掃描儀、傳真裝置、全球定位系統(tǒng)（GPS)接收 器/導航儀、相機、數(shù)字媒體播放器（例如，MP3播放器）、攝錄影機、游戲控制臺、腕表、時 鐘、計算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置（例如，電子閱讀器）、計算機監(jiān)視器、 汽車顯示器（包含里程表及速度計顯示器等）、駕駛艙控制件和/或顯示器、相機景物顯示 器（例如，車輛中的后視相機的顯不器）、電子相片、電子告不牌或標牌、投影機、建筑結構、 微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、⑶播放器、VCR、無線電設備、 便攜式存儲器芯片、洗衣機、干衣機、洗衣機/干衣機、停車計時器、封裝（例如，在包含微機 電系統(tǒng)（MEMS)應用的機電系統(tǒng)（EMS)應用及非EMS應用中）、美學結構（例如，一件珠寶 或衣服上的圖像顯示器）及多種EMS裝置。本文中的教示還可用于非顯示器應用中，例如 但不限于，電子切換裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度計、陀螺儀、運動感測裝置、磁力計、 消費性電子裝置的慣性組件、消費性電子產(chǎn)品的零件、變容器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方 案、制造過程及電子測試設備。因此，所述教示并不既定限于僅繪示于圖中的實施方案，而 是具有所屬領域的技術人員將易于明了的廣泛適用性。
[0024] 調制通過光圈層或光阻擋層中的至少兩個光圈的光的較小基于快門的光調制器 可通過使所述至少兩個光圈的子組的寬度相對于所述光圈的剩余部分不成比例地減小而 提供與較大基于快門的調制器類似的視角特性。由于光圈的寬度是視角的主要決定因素中 的一者，因此允許快門組合件的光通過量的較大百分比通過較寬光圈幫助維持顯示器的較 寬視角。
[0025] 本發(fā)明中所描述的標的物的特定實施方案可經(jīng)實施以實現(xiàn)以下潛在優(yōu)點中的一 或多者。通過具有不相等大小或不對稱的光圈使得與通過較窄光圈相比光的較大百分比通 過較寬光圈，可改善顯示設備的總體視角和/或角度光分布。具有不對稱光圈減小或避免 可由試圖滿足較高每英寸像素（PPI)顯示器的需求而減小像素的總體大小造成的顯示裝 置的角度光分布的減少。
[0026] 在一些實施方案中，相對于具有較大寬度的其它光圈適當?shù)胤胖镁哂休^小寬度的 光圈可減小當在狀態(tài)之間切換時快門所行進的距離。減小快門所行進的距離可減小快門的 操作電壓且增加快門的操作速度。在一些實施方案中，當快門處于閉合狀態(tài)中時光圈的不 對稱配置提供經(jīng)改善光阻擋特性。
[0027] 圖IA展示實例性直觀式基于MEMS的顯示設備100的示意圖。顯示設備100包含 布置成行和列的多個光調制器l〇2a到102d(統(tǒng)稱"光調制器102"）。在顯示設備100中， 光調制器102a及102d處于敞開狀態(tài)中，從而允許光通過。光調制器102b及102c處于閉 合狀態(tài)中，從而阻礙光通過。通過選擇性地設定光調制器102a到102d的狀態(tài)，如果由一或 多個燈105照明則顯示設備100可用于針對背光式顯示器形成圖像104。在另一實施方案 中，設備100可通過反射源自所述設備前方的周圍光而形成圖像。在另一實施方案中，設備 100可通過反射來自定位于所述顯示器前方的一或多個燈的光（即，通過使用正面光）來形 成圖像。
[0028] 在一些實施方案中，每