专利名称：布置成非矩形阵列的反射性显示像素的制作方法
技术领域：
本发明的技术领域涉及微机电系统(MEMS)。更具体而言，本申请案涉及非矩形阵列形式的干涉式显示像素。
背景技术：
微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器及电子元件。微机械元件可采用沉积、蚀刻或其他可蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或可添加若干层以形成电和机电装置的微机械加工工艺制成。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。在本文中所使用的术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指一种利用光学干涉原理有选择地吸收及/或反射光的装置。在某些实施例中，一干涉式调制器可包含一对导电板，其中之一或二者均可全部或部分地透明及/或为反射性，且在施加适当的电信号时能够相对运动。在一特定的实施例中，一个板可包含一沉积在一衬底上的静止层，另一个板可包含一通过一气隙与该静止层隔开的金属薄膜。一个板相对于另一个板的位置可改变入射于所述干涉式调制器上的光的光学干涉，在本文中将对此进行更加详细的描述。上述装置具有广泛的应用范围，且在此项技术中，利用及/或修改这些类型装置的特性、以使其性能可用于改善现有产品及制造目前尚未开发的新产品将颇为有益。
发明内容
本发明的系统、方法及装置均具有多个方面，任一单个方面均不能单独决定其所期望特性。现在，对其更主要的特性进行简要论述，此并不限定本发明的范围。在查看这一论述，尤其是在阅读了标题为“具体实施方式
”的部分之后，人们即可理解本发明的特征如何提供优于其他显示装置的优点。
在某些实施例中，一种设备包含一显示器。所述显示器包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器。所述显示器进一步包括复数个电极。每一电极均电耦接至两个或两个以上干涉式调制器。
在某些实施例中，一种显示器包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器。所述显示器进一步包括一电耦接至一第一干涉式调制器群组的第一电极。所述显示器进一步包括一电耦接至一第二干涉式调制器群组的第二电极。所述第一干涉式调制器群组及所述第二干涉式调制器群组中每一群组均含有至少一个共有的干涉式调制器并含有至少一个不共有的干涉式调制器。
在某些实施例中，一种设备包含一显示器。所述显示器包括复数个用于以干涉方式调制光的构件。所述显示器进一步包括复数个用于导电的构件，其中每一导电构件均电耦接至两个或两个以上调制构件。
在某些实施例中，一种方法形成一显示装置。所述方法包括在衬底上形成复数个干涉式调制器。所述干涉式调制器布置成一至少部分地呈曲线状的构造。所述方法进一步包括在所述衬底上形成复数个电极。每一电极均电耦接至两个或两个以上干涉式调制器。
在某些实施例中，一种方法显示一图像。所述方法包括提供一显示器，所述显示器包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器。所述显示器进一步包括复数个电极。每一电极均电耦接至两个或两个以上干涉式调制器。所述方法进一步包括选择性地向所述复数个电极施加信号，以激活所述复数个干涉式调制器中所选的干涉式调制器。
在某些实施例中，一种显示器包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状构造的干涉式调制器。所述显示器进一步包括一观察表面，所述观察表面包含复数个区域。每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积。每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率。任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
在某些实施例中，一种显示器包括用于以干涉方式调制光的构件，所述调制构件布置成一至少部分地呈曲线状的构造。所述显示器进一步包括用于观察一图像的构件。所述观察构件包含复数个区域。每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积。每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率。任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
在某些实施例中，一种方法形成一显示装置。所述方法包括形成复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器。所述方法进一步包括形成一包含复数个区域的观察表面。每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积。每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率。任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
在某些实施例中，一种方法显示一图像。所述方法包括提供一显示器，所述显示器包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器。所述显示器进一步包括一观察表面，所述观察表面包含复数个区域。每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积。每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率。任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。所述方法进一步包括选择性地激活所述复数个干涉式调制器中所选的干涉式调制器。
在某些实施例中，一种显示器具有一至少部分地呈曲线状的边缘。所述显示器包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的干涉式调制器。所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述边缘。
在某些实施例中，一种显示器具有一至少部分地呈曲线状的边缘。所述显示器包括复数个用于以干涉方式调制光的布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的构件。所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述边缘。
在某些实施例中，一种方法形成一显示装置。所述方法包括形成复数个布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的干涉式调制器。所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述显示器的一至少部分地呈曲线状的边缘。
在某些实施例中，一种方法显示一图像。所述方法包括提供一显示器，所述显示器包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的干涉式调制器。所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述显示器的一至少部分地呈曲线状的边缘。所述方法进一步包括选择性地激活所述复数个干涉式调制器中所选的干涉式调制器。
图1为一等轴图，其显示一干涉式调制器显示器的一实施例的一部分，其中一第一干涉式调制器的一可移动反射层处于一释放位置，且一第二干涉式调制器的一可移动反射层处于一受激励位置。
图2为一系统方框图，其显示一包含一3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一实施例。
图3为图1所示干涉式调制器的一实例性实施例的可移动镜位置与所施加电压的关系图。
图4为一组可用于驱动干涉式调制器显示器的行和列电压的示意图。
图5A显示在图2所示的3×3干涉式调制器显示器中的一个实例性显示数据帧。
图5B显示可用于写入图5A所示帧的行信号及列信号的一个实例性时序图。
图6A为一图1所示装置的剖面图。
图6B为一干涉式调制器的一替代实施例的一剖面图。
图6C为一干涉式调制器的另一替代实施例的一剖面图。
图7为一绘示一手表的立体图，其中对该手表表盘上所使用的非矩形像素阵列进行了放大显示。
图8为一其中每一像素均具有基本相同的面积的非矩形阵列的示意图。
图9A为一其中每一像素均包含单个干涉式调制器的非矩形像素阵列的示意图。
图9B为一其中每一像素均包含四个具有基本相同形状的干涉式调制器的非矩形像素阵列的示意图。
图9C为一其中每一像素均包含多个具有基本相同的尺寸及基本相同的形状的干涉式调制器的非矩形像素阵列的示意图。
图10A为一显示装置的实施例的系统方块图。
图10B为一显示装置的实施例的系统方块图。
具体实施例方式
以下详细说明针对本发明的某些具体实施例。不过，本发明可通过许多种不同的方式实施。在本说明中，会参照附图，在附图中，相同的部件自始至终使用相同的编号标识。根据以下说明容易看出，本发明可在任一配置用于显示图像(无论是动态图像(例如视频)还是静态图像(例如静止图像)，也无论是文字图像还是图片图像)的装置中实施。更具体而言，本发明可在例如(但不限于)以下众多种电子装置中实施或与这些电子装置相关联移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式计算机或便携式计算机、GPS接收器/导航器、照像机、MP3播放器、摄录机、游戏机、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如里程表显示器等)、驾驶舱控制装置及/或显示器、照相机景物显示器(例如车辆的后视照相机显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构、包装及美学结构(例如一件珠宝的图像显示器)。与本文所述MESE装置具有类似结构的MEMS装置也可用于非显示应用，例如用于电子切换装置。
图1中显示一个含有一干涉式MEMS显示元件的干涉式调制器显示器实施例。在这些装置中，像素处于亮状态或暗状态。在亮(开(on)或打开(open))状态下，显示元件将入射可见光的大部分反射至用户。在处于暗(关(off)或关闭(closed))状态下时，显示元件几乎不向用户反射入射可见光。视不同的实施例而定，可颠倒“开”与“关”状态的光反射性质。MEMS像素可构造成主要在所选色彩下反射，以除黑色和白色之外还可实现彩色显示。
图1为一等轴图，其显示一视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素，其中每一像素均包含一MEMS干涉式调制器。在某些实施例中，一干涉式调制器显示器包含一由这些干涉式调制器构成的行/列阵列。每一干涉式调制器均包括一对反射层，该对反射层定位成彼此相距一可变且可控的距离，以形成一至少具有一个可变尺寸的光学谐振空腔。在一实施例中，其中一个反射层可在两个位置之间移动。在本文中称为弛豫状态的第一位置上，该可移动层的位置距离一固定的局部反射层相对远。在第二位置上，该可移动层的位置更近地靠近该局部反射层。根据可移动反射层的位置而定，从这两个层反射的入射光会以相长或相消方式干涉，从而形成各像素的总体反射或非反射状态。
在图1中显示的像素阵列部分包括两个相邻的干涉式调制器12a和12b。在左侧的干涉式调制器12a中，显示一可移动的高度反射层14a处于一弛豫位置，该弛豫位置距一固定的局部反射层16a一预定距离。在右侧的干涉式调制器12b中，显示该可移动的高度反射层14b处于一受激励位置处，该受激励位置靠近固定的局部反射层16b。
固定层16a、16b导电、局部透明且局部为反射性，并可通过例如在一透明衬底20上沉积将一个或多个各自为铬及氧化铟锡的层而制成。所述各层被图案化成平行条带，且可形成一显示装置中的行电极，如将在下文中所进一步说明。可移动层14a、14b可形成为由沉积在支柱18顶部的一或多个沉积金属层(与行电极16a、16b正交)及一沉积在支柱18之间的中间牺牲材料构成的一系列平行条带。在牺牲材料被蚀刻掉以后，这些可变形的金属层14a、14b与固定的金属层通过一规定的气隙19隔开。这些可变形层可使用一具有高度导电性及反射性的材料(例如铝)，且该些条带可形成一显示装置中的列电极。
在未施加电压时，空腔19保持位于层14a、16a之间，且可变形层处于如图1中像素12a所示的一机械弛豫状态。然而，在向一所选行和列施加电位差之后，在所述行和列电极相交处的对应像素处形成的电容器被充电，且静电力将这些电极拉向一起。如果电压足够高，则可移动层发生形变，并被压到固定层上(可在固定层上沉积一介电材料(在该图中未示出)，以防止短路，并控制分隔距离)，如图1中右侧的像素12b所示。无论所施加的电位差极性如何，该行为均相同。由此可见，可控制反射与非反射像素状态的行/列激励与传统的LCD及其他显示技术中所用的行/列激励在许多方面相似。
图2至图5B显示一个在一显示应用中使用一干涉式调制器阵列的实例性过程及系统。
图2为一系统方框图，该图显示一可体现本发明各方面的电子装置的一个实施例。在该实例性实施例中，所述电子装置包括一处理器21-其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器，例如ARM、Pentium、Pentium II、Pentium III、Pentium IV、PentiumPro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA，或任何专用微处理器，例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列。按照业内惯例，可将处理器21配置成执行一个或多个软件模块。除执行一个操作系统外，还可将该处理器配置成执行一个或多个软件应用程序，包括网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
在一实施例中，处理器21还配置成与一阵列控制器22进行通信。在一实施例中，阵列控制器22包括向一显示阵列或面板30提供信号的一行驱动电路24及一列驱动电路26。图1中所示的阵列剖面图在图2中以线1-1示出。对于MEMS干涉式调制器，所述行/列激励协议可利用图3所示的这些装置的滞后性质。其可能需要例如一10伏的电位差来使一可移动层自弛豫状态变形至受激励状态。然而，当所述电压自该值降低时，在所述电压降低回至10伏以下时，所述可移动层将保持其状态。在图3的实例性实施例中，在电压降低至2伏以下之前，可移动层不会完全弛豫。因此，在图3所示的实例中，存在一大约为3-7伏的电压范围，在该电压范围内存在一施加电压窗口，在该窗口内所述装置稳定在弛豫或受激励状态。在本文中将其称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于一具有图3所示滞后特性的显示阵列而言，行/列激励协议可设计成在行选通期间，向所选通行中将被激励的像素施加一约10伏的电压差，并向将被弛豫的像素施加一接近0伏的电压差。在选通之后，向像素施加一约5伏的稳态电压差，以使其保持在行选通使其所处的任何状态。在被写入之后，在该实例中，每一像素均承受一处于3-7伏的“稳定窗口”内的电位差。该特性使图1所示的像素设计在相同的所施加电压条件下稳定在一既有的激励状态或弛豫状态。由于干涉式调制器的每一像素，无论处于激励状态还是弛豫状态，实质上均是一由所述固定反射层及移动反射层所构成的电容器，因此，该稳定状态可在一滞后窗口内的电压下得以保持而几乎不消耗功率。如果所施加的电位恒定，则基本上没有电流流入像素。
在典型应用中，可通过根据第一行中所期望的一组受激励像素确定一组列电极而形成一显示帧。此后，将一行脉冲施加于第1行的电极，从而激励与所确定的列线对应的像素。此后，将所确定的一组列电极变成与第二行中所期望的一组受激励像素对应。此后，将一脉冲施加于第2行的电极，从而根据所确定的列电极来激励第2行中的相应像素。第1行的像素不受第2行的脉冲的影响，因而保持其在第1行的脉冲期间所设定到的状态。可按顺序性方式对全部系列的行重复上述步骤，以形成所述的帧。通常，通过以某一所期望帧数/秒的速度连续重复该过程来用新显示数据刷新及/或更新这些帧。还有很多种用于驱动像素阵列的行及列电极以形成显示帧的协议亦为人们所熟知，且可与本发明一起使用。
图4、5A及图5B显示一种用于在图2所示的3×3阵列上形成一显示帧的可能的激励协议。图4显示一组可用于具有图3所示滞后曲线的像素的可能的行及列电压电平。在图4的实施例中，激励一像素包括将相应的列设定至-Vbias，并将相应的行设定至+ΔV-其可分别对应于-5伏及+5伏。弛豫像素则是通过将相应的列设定至+Vbias并将相应的行设定至相同的+ΔV、由此在所述像素两端形成一0伏的电位差来实现。在那些其中行电压保持0伏的行中，像素稳定于其最初所处的状态，而与该列处于+Vbias还是-Vbias无关。同样如在图4中所示，应了解，可使用极性与上述极性相反的电压，例如激励一像素可包括将相应的列设定至+Vbias、并将相应的行设定至-ΔV。在该实施例中，释放像素是通过将相应的列设定至-Vbias并将相应的行设定至相同的-ΔV、由此在所述像素两端形成一0伏的电位差来实现。
图5B为一显示一系列行及列信号的时序图，该些信号施加于图2所示的3×3阵列，其将形成图5A所示的显示布置，其中受激励像素为非反射性。在写入图5A所示的帧之前，像素可处于任何状态，在该实例中，所有的行均处于0伏，且所有的列均处于+5伏。在这些所施加电压下，所有的像素稳定于其现有的受激励状态或弛豫状态。
在图5A所示的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受到激励。为实现这一效果，在第1行的行时间期间，将第1列及第2列设定为-5伏，将第3列设定为+5伏。此不会改变任何像素的状态，因为所有像素均保持处于3-7伏的稳定窗口内。此后，通过一自0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脉冲来选通第1行。由此激励像素(1，1)和(1，2)并使像素(1，3)弛豫。阵列中的其它像素均不受影响。为将第2行设定为所期望状态，将第2列设定为-5伏，将第1列及第3列被设定为+5伏。此后，向第2行施加相同的选通脉冲将激励像素(2，2)并使像素(2，1)和(2，3)弛豫。同样，阵列中的其它像素均不受影响。类似地，通过将第2列和第3列设定为-5伏，并将第1列设定为+5伏对第3行进行设定。第3行的选通脉冲将第3行像素设定为图5A所示的状态。在写入帧之后，行电位为0，而列电位可保持在+5或-5伏，且此后显示将稳定于图5A所示的布置。应了解，可对由数十或数百个行和列构成的阵列使用相同的程序。还应了解，用于实施行和列激励的电压的定时、顺序及电平可在以上所述的一般原理内变化很大，且上述实例仅为实例性，任何激励电压方法均可与本文所述的系统及方法一起使用。
图10A及10B为显示一显示装置40的一实施例的系统方块图。显示装置40例如可为蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其稍有差异的组件也可说明不同类型的显示装置，例如电视或便携式媒体播放器。
显示装置40包括一外壳41、一显示器30、一天线43、一扬声器44、一输入装置48、及一麦克风46。外壳41通常由所属领域的技术人员所熟知的许多种制造工艺中的任何一种制成，包括注射成型及真空成形。另外，外壳41可由许多种材料中的任何一种制成，包括(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷、或其组合。在一实施例中，外壳41包括可与其它具有不同颜色或包含不同标志、图片或符号的可移动部分互换的可移动部分(未示出)。
实例性显示装置40的显示器30可为众多种显示器中的任一种，包括本文所述的双稳显示器。在其它实施例中，显示器30包括例如上文所述的等离子体显示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD等平板显示器、或例如CRT或其它管式装置等非平板显示器，此为所属领域的技术人员所熟知。然而，为便于说明本实施例，显示器30包括一如本文所述的干涉式调制器显示器。
图10B示意性地显示实例性显示装置40的一实施例中的组件。所示实例性显示客户机40包括一外壳41，且可包括其他至少部分地封闭在外壳41内的组件。例如，在一实施例中，实例性显示装置40包括一网络接口27，该网络接口27包括一耦接至一收发器47的天线43。收发器47连接至处理器21，处理器21又连接至调节硬件52。调节硬件52可配置成对一信号进行调节(例如对一信号进行滤波)。调节硬件52连接至一扬声器44及一麦克风46。处理器21还连接至一输入装置48及一驱动控制器29。驱动控制器29耦接至一帧缓冲器28并耦接至阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦接至一显示阵列30。一电源50根据该特定实例性显示装置40的设计的要求向所有组件供电。
网络接口27包括天线43及收发器47，以使实例性显示装置40可通过网络与一个或多个装置进行通信。在一实施例中，网络接口27还可具有某些处理功能，以降低对处理器21的要求。天线43为所属技术领域的技术人员已知的任一种用于发射和接收信号的天线。在一实施例中，天线根据IEEE 802.11标准(包括IEEE 802.11(a)，(b)，或(g))来发射及接收RF信号。在另一实施例中，天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准来发射及接收RF信号。倘若为蜂窝式电话，则天线被设计成接收CDMA、GSM、AMPS或其他用于在无线移动电话网络中进行通信的已知信号。收发器47对自天线43接收的信号进行预处理，以使其可由处理器21接收及进一步处理。收发器47还处理自处理器21接收到的信号，以使其可通过天线43自实例性客户机40发射。
在一替代实施例中，收发器47可由一接收器替代。在又一替代实施例中，可由一图像源取代网络接口27，该图像源可存储或产生拟发送至处理器21的图像数据。例如，该图像源可为一含有图像数据的数字视频光盘(DVD)或硬盘驱动器、或一产生图像数据的软件模块。
处理器21通常控制实例性显示装置40的整体运行。处理器21自网络接口27或一图像源接收数据(例如压缩的图像数据)，并将该数据处理成原始图像数据或处理成一种易于处理成原始图像数据的格式。然后，处理器21将处理后的数据发送至驱动控制器29或发送至帧缓冲器28进行存储。原始数据通常是指可识别一图像内每一位置处的图像特性的信息。例如，所述图像特性可包括颜色、饱和度及灰度级。
在一实施例中，处理器21包括一微控制器、CPU、或用于控制实例性显示装置40的运行的逻辑单元。调节硬件52通常包括用于向扬声器44发送信号及从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为实例性显示装置40内的离散组件，或者可并入处理器21或其他组件内。
驱动控制器29直接自处理器21或自帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据，并适当地将原始图像数据重新格式化以便高速传输至阵列驱动器22。具体而言，驱动控制器29将原始图像数据重新格式化成一具有光栅状格式的数据流，以使其具有一适合于扫描显示阵列30的时间次序。然后，驱动控制器29将格式化后的信息发送至阵列驱动器22。尽管一驱动控制器29(例如一LCD控制器)通常作为一独立的集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但这些控制器可按许多种方式进行构建。其可作为硬件嵌入于处理器21中、作为软件嵌入于处理器21中、或以硬件形式与阵列驱动器22完全集成。
通常，阵列驱动器22自驱动控制器29接收格式化后的信息并将视频数据重新格式化成一组平行的波形，该组平行的波形每秒许多次地施加至来自显示器的x-y像素矩阵的数百条、有时数千条引线。
在一实施例中，驱动控制器29、阵列驱动器22、及显示阵列30适用于本文所述的任一类型的显示器。举例而言，在一实施例中，驱动控制器29是一传统的显示控制器或一双稳显示控制器(例如一干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22为一传统驱动器或一双稳显示驱动器(例如一干涉式调制器显示器)。在一实施例中，一驱动控制器29与阵列驱动器22集成在一起。这种实施例在例如蜂窝式电话、手表及其他小面积显示器等高度集成的系统中很常见。在又一实施例中，显示阵列30是一典型的显示阵列或一双稳显示阵列(例如一包含一干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置48使用户能够控制实例性显示装置40的运行。在一实施例中，输入装置48包括一小键盘(例如一QWERTY键盘或一电话小键盘)、一按钮、一开关、一触敏屏幕、一压敏或热敏薄膜。在一实施例中，麦克风46为实例性显示装置40的一输入装置。当使用麦克风46向该装置输入数据时，可由用户提供语音命令来控制实例性显示装置40的运行。
电源50可包括许多种能量存储装置，此在所属领域内众所周知。例如，在一实施例中，电源50为一可再充电的蓄电池，例如一镍-镉蓄电池或一锂离子蓄电池。在另一实施例中，电源50为一可再生能源、电容器或太阳能电池，包括一塑料太阳能电池及太阳能电池涂料。在另一实施例中，电源50构造成从墙上的插座接收电力。
在某些实施方案中，控制可编程性如上文所述存在于一驱动控制器中，该驱动控制器可位于电子显示系统中的数个位置上。在某些情形中，控制可编程性存在于阵列驱动器22中。所属领域的技术人员将知，可在任意数量的硬件及/或软件组件中及在不同的构造中实施上述优化。
按照上述原理运行的干涉式调制器的详细结构可千变万化。例如，图6A-6C显示移动镜结构的三种不同实施例。图6A为图1所示实施例的剖面图，其中在正交延伸的支撑件18上沉积一金属材料条带14。在图6B中，可移动的反射材料14仅在隅角处在系链32上附接至支撑件。在图6C中，可移动的反射材料14悬吊在一可变形层34上。由于反射材料14的结构设计及所用材料可在光学特性方面得到优化，且可变形层34的结构设计和所用材料可在所期望机械特性方面得到优化，因此该实施例具有若干优点。在许多公开文件中，包括例如第2004/0051929号美国公开申请案中，描述了各种不同类型干涉装置的生产。可使用很多种人们所熟知的技术来制成上述结构，此包括一系列材料沉积、图案化及蚀刻步骤。
许多显示器，例如计算机监视器、电视、及移动电话、计算器和PDA的显示器，为矩形显示器。有某些显示应用(例如手表表盘)中的显示器则为非矩形显示器。通常用于制作这些非矩形显示器的程序是形成一矩形显示器、然后根据需要移除或覆盖各个隅角。仅使用矩形显示器的一部分原因在于许多显示元件技术(例如在有源矩阵LCD中所用的显示元件技术)需要复杂的驱动及寻址电路。由于电路将必须匹配或至少部分地补偿不规则的显示器几何形状，因而一直仅偏好使用直线几何形状。可以认识到，这可造成材料的浪费并因此成为装置成本的一个方面，而消除装置成本的这一方面将颇为有益。此外，当在一圆形应用中使用矩形显示器时，还会牺牲至少周边处的美观性。
如下文所将更全面地说明，例如上文所述的干涉式调制器非常适用于制造非矩形像素阵列。如参照图1所论述，一干涉式光调制空腔形成于可移动层列14a及14b与电极行16a及16b的交叉点处。由于其驱动及寻址电路不太复杂，因而本文所述的包含干涉式调制器的显示阵列并不仅局限于具有线性的行及列。当维持图1所示的大体结构时，每一可移动层列均将由一与其交叉的电极行在交叉点处进行调制，而无论各行或各列的局部或总体形状如何。此种调制将如上文参照图5A及5B所述来进行。相应地，可根据上文所述的原理来形成具有曲线形状的干涉式调制器。干涉式调制器的这种特征使人们能够制成具有各种各样构造的显示阵列。
图7显示一具有非矩形显示器的手表700，手表700的一部分作为显示部分702被放大显示。在该实施例中，该阵列由可移动层列714及曲线状电极行716构成，其中干涉式调制器形成于行与列的交叉点处。尽管在该实施例中是论述电极行716及可移动层列714，然而应了解，对行及列的标识的选择是任意地，且各行或各列可由干涉式调制器电极或可移动层结构形成。应进一步了解，可移动层-尽管称其为“可移动层”以将其与被称作“电极”的结构相区别，事实上也是电极。还应进一步了解，各行及各列可为直线状、非直线状、或曲线状。
在图7中，将行716显示为一系列同心圆弧，且直线状的列714自一公共中心点沿径向延伸。图7所示实施例中各列的中心点是与所述同心圆弧的中心点共享同一个点。并且，如上文所述，调制器像素形成于行716与列714的交叉点处。
在某些实施例中，行716和列714可为同心圆弧或同心圆，或者其可具有不同的中心。其可具有基本相同的曲率值或可具有不同的曲率值。其可部分地或完全地为直线状。其可在一个或在多个方向上弯曲。其可具有基本相同的或不同的宽度。行716或列714的宽度可根据或不根据局部曲率值而沿其长度变化。行716和列714可具有基本相同的或不同的曲率特性。相邻的行716或相邻的列714既可看起来基本上平行也可看起来不基本上平行。显示器的一部分的曲率特性可与显示器的另一部分的曲率特性基本相同或者不同。显示器的一部分可不与显示器的另一部分共享一行716或一列714。行716及列714的曲率可对应于整个显示器的总体形状、或其一部分、或者包含该显示器的装置的某个其他部分的形状。行716与列714可相交叉的角度范围可自基本成直角至非常锐小的角。可对行716及列714的例如曲率、夹角及宽度等特性进行控制来实现所期望的美学效果。显示器可包含行716及列714，或者可仅包含行716或列714。行716及列714可表现为自身交叉、或者连续而不具有端点。可使用到电子装置的底层的通路来制作行716及列714的电连接线。这些连接线可按单个的方式或多重的方式出现，或者既可形成于行716及列714的端部也可不形成于行716及列714的端部。
由于像素是由行716与列714的交叉点形成，因而像素的形状将随行716及列714的特性而变化。像素可具有直的及/或弯曲的边缘。其可具有基本相同的尺寸及/或形状，或者可具有不同的尺寸及形状。某些像素可为三角形。
在图7所示实施例中，阵列中的各行716具有基本上相等的间距，从而使所有像素沿其列边缘具有相同的长度。随着各行716的长度朝中心减小，沿行边缘的像素宽度减小，从而使各像素的面积朝阵列中心减小。因此，图7显示一其中阵列中不同像素的面积可不相同的具体实施例。阵列的其他构造可根据需要使像素的面积变化。例如，改变图7中列714的宽度也会使像素的面积变化。
本文还涵盖其中阵列中的大多数或所有像素可具有基本相同的面积的实施例。图8显示这样一个实施例的一部分。必然地，各列814会随着其接近中心处而变窄。为加以补偿，使行816变宽，从而使面积在整个阵列中基本恒定不变。也可使某些像素形成为其面积大于或小于阵列中的大多数像素。例如，在图8中，可将最接近中心处的像素制作得更小(例如分半)或更大(例如合二为一)，同时可将阵列中的其余像素构造成具有基本相同的面积。
在某些实施例中，像素可由一个干涉式调制器组成。在这种情形中，像素的形状及尺寸与干涉式调制器的形状及尺寸相同，如图9A所示。在其他实例中，一像素可包含多个干涉式调制器，如图9B及9C所示。干涉式调制器可根据所需像素的形状及尺寸而形成为任意所选的形状(例如圆形、椭圆形等等)，此仅受在制作时的制造能力水平的约束。
图9B显示一阵列中多个干涉式调制器的实例，其中对于该阵列中的多个像素而言，每一像素内干涉式调制器的数量相同。为实现不同尺寸的像素，可使用不同尺寸的干涉式调制器。图9C显示一像素阵列的实例，其中每一像素内的干涉式调制器的尺寸相同。为实现不同尺寸的像素，可使用或多或少的干涉式调制器。这些实施例可代表所属技术领域的技术人员可设计出的各种各样的构造。
在任一具体实施例中将使用的干涉式调制器的形状及尺寸均可根据本文所述原理及所属技术领域中所已知的原理来选择，其中所属技术领域的技术人员所了解的知识包括在第6,794,119号、第6,741,377号、第6,710,908号及第5,835,255号美国专利中所涵盖的标的物。设计考虑因素包括但不限于干涉式调制器的制作工艺、干涉式调制器的激励过程、显示器所需的性质，例如有源区域的密度、亮度、尺寸及形状。
包含本文所述干涉式调制器的显示器包含一光学活性部分，该光学活性部分的光学性质可随施加至干涉式调制器的信号而改变。所述显示器还包含一光学非活性部分，所述光学非活性部分的光学性质不随施加至干涉式调制器的信号而改变。通常，无效部分的大部分或整个无效部分是分隔各干涉式调制器的部分。
在某些情形中，对一显示器的观察区的各个区域进行比较是颇为有用的，其中显示器的各个区域是显示器中任一包含足够数量个像素从而代表干涉式调制器的一般化密度的部分。例如，一区域不得太小以致于仅包含分隔两个干涉式调制器的无效区域。通常，一区域包含至少四个干涉式调制器，但也可包含任意更多数量个干涉式调制器，例如100个、1000个或10,000个干涉式调制器。所述区域也可按面积进行度量，其中一区域通常至少为0.0025mm2，但也可更大，例如为0.1mm2、1mm2或10mm2。
在某些实施例中，可将显示器构造成显示器中任一具有一足够面积(例如，如上文所述)的区域的有效部分对无效部分的面积比均基本上与显示器中任一其他具有一足够面积的区域的有效部分对无效部分的面积比相同。因此，在这种实施例中，在显示器的整个表面上，有效部分对无效部分的面积比基本一致。本文所述显示器的有效部分对无效部分的面积比可根据显示器所需的外观而为各种各样的值中的任意值。在许多实施例中，使有效面积的值最大化。
在其他实施例中，当希望显示器的性质并非具有一致的有效部分对无效部分的面积比时，可根据本文中所述的教示来设计这种显示器，以将像素排序成一非矩形阵列并将干涉式调制器布置于这些像素内。例如，对于其中希望外侧部分具有更大的有效部分对无效部分之面积比的圆形显示器，可使用例如图7所示的设计。在本实施例中，显示器的外侧区域处的像素尺寸增大。本文所述的原理还可用于形成一其中圆的内侧部分具有更大的有效部分对无效部分之面积比的显示器、或者根据显示器的所需形状及外观而形成具有各种不同构造中任一种构造的显示器。
本文所述的实施例是当前较佳的实施例，阐述这些实施例是为了实现对本发明的了解。然而，还存在许多虽在本文中未加以具体说明、但本发明可按其实施的包含干涉式调制器的非矩形阵列构造。因此，不应认为本发明仅限于本文所述的具体实施例，而是应了解，本发明对于包含干涉式调制器的非矩形阵列具有广泛的适用性。由于某些特征可独立于其他特征使用或实施，因而本发明可在一并不提供本文所述的所有特征及优点的形式中实施。因此，所有仍归属于随附权利要求书范畴内的修改、变化或等效的布置及实施方案均应视为归属于本发明的范畴内。
权利要求
1.一种设备，其包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器；及复数个电极，其中每一电极均电耦接至所述复数个干涉式调制器中的至少两个干涉式调制器。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述复数个干涉式调制器中的所述干涉式调制器沿大体相互平行的弧段布置。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述弧段为同心圆段。
4.如权利要求2所述的设备，其中所述复数个干涉式调制器中的至少某些干涉式调制器进一步沿大体垂直于所述弧段的直线布置。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述直线大体上不相互平行。
6.如权利要求1所述的设备，其中至少一个干涉式调制器具有一大体矩形形状。
7.如权利要求1所述的设备，其中至少一个干涉式调制器具有一个或多个基本平直的边缘。
8.如权利要求1所述的设备，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的面积。
9.如权利要求1所述的设备，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的形状。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述设备的一观察表面包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与任一个大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述指定的面积介于约0.01mm2与约1mm2之间。
12.如权利要求1所述的设备，其中所述设备的一观察表面包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中一大于一指定的表面积的第一区域的所述比率不同于一大于所述指定的面积的第二区域的所述比率。
13.如权利要求1所述的设备，其进一步包括一与所述复数个电极电连通的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；及一与所述处理器电连通的存储装置。
14.如权利要求13所述的设备，其进一步包括一驱动电路，其经配置以向所述复数个电极发送至少一个信号。
15.如权利要求14所述的设备，其进一步包括一控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送至所述驱动电路。
16.如权利要求13所述的设备，其进一步包括一经配置以向所述处理器发送所述图像数据的图像源模块。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述图像源模块包括一接收器、收发器、及发射器中的至少一个。
18.如权利要求13所述的设备，其进一步包括一输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据并向所述处理器传送所述输入数据。
19.一种显示器，其包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器；一电耦接至一第一干涉式调制器群组的第一电极；及一电耦接至一第二干涉式调制器群组的第二电极，且其中所述第一干涉式调制器群组及所述第二干涉式调制器群组中每一群组均含有至少一个共有的干涉式调制器，并含有至少一个不共有的干涉式调制器。
20.如权利要求19所述的显示器，其中所述复数个干涉式调制器中的至少某些干涉式调制器沿直线布置。
21.如权利要求19所述的显示器，其中至少一个干涉式调制器具有一个或多个基本平直的边缘。
22.如权利要求19所述的显示器，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的面积。
23.如权利要求19所述的显示器，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的形状。
24.如权利要求19所述的显示器，其中所述显示器的一观察表面包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与任一个大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
25.一种包含一显示器的设备，其中所述显示器包括复数个用于以干涉方式调制光的构件；及复数个用于导电的构件，其中每一导电构件均电耦接至两个或两个以上调制构件。
26.如权利要求25所述的设备，其中所述复数个调制构件包括复数个干涉式调制器。
27.如权利要求25所述的设备，其中所述复数个导电构件包括复数个电极。
28.一种形成一显示装置的方法，所述方法包括在一衬底上形成复数个干涉式调制器，所述干涉式调制器布置成一至少部分地呈曲线状的构造；及在所述衬底上形成复数个电极，其中每一电极均电耦接至两个或两个以上干涉式调制器。
29.如权利要求28所述的方法，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的面积。
30.如权利要求28所述的方法，其进一步包括形成所述显示装置的一观察表面，所述观察表面包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与任一个大于所述指定的表面积的第二区域的所述比率相同。
31.如权利要求28所述的方法，其进一步包括形成至少一个具有一个或多个基本平直的边缘的干涉式调制器。
32.如权利要求28所述的方法，其进一步包括形成每一具有基本相同的形状的干涉式调制器。
33.一种通过如权利要求28所述的方法制成的显示装置。
34.一种显示一图像的方法，所述方法包括提供一显示器，所述显示器包含复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器，所述显示器进一步包含复数个电极，其中每一电极均电耦接至两个或两个以上干涉式调制器；及选择性地向所述复数个电极施加信号，以激活所述复数个干涉式调制器中所选的干涉式调制器。
35.一种显示器，其包括复数个布置成一至少部分地呈曲线状构造的干涉式调制器；及一观察表面，其包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一个大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
36.如权利要求35所述的显示器，其中至少一个干涉式调制器具有一个或多个基本平直的边缘。
37.如权利要求35所述的显示器，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的面积。
38.如权利要求35所述的显示器，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的形状。
39.如权利要求35所述的显示器，其进一步包括一与所述复数个干涉式调制器电连通的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；及一与所述处理器电连通的存储装置。
40.如权利要求39所述的显示器，其进一步包括一驱动电路，其经配置以向所述复数个干涉式调制器发送至少一个信号。
41.如权利要求40所述的显示器，其进一步包括一控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送至所述驱动电路。
42.如权利要求39所述的显示器，其进一步包括一经配置以向所述处理器发送所述图像数据的图像源模块。
43.如权利要求42所述的显示器，其中所述图像源模块包括一接收器、收发器、及发射器中的至少一个。
44.如权利要求39所述的显示器，其进一步包括一输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据并向所述处理器传送所述输入数据。
45.一种显示器，其包括用于以干涉方式调制光的构件，其布置成一至少部分地呈曲线状的构造；及用于观察一图像的构件，所述观察构件包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一个大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
46.如权利要求45所述的显示器，其中所述调制构件包括复数个干涉式调制器。
47.如权利要求45所述的显示器，其中所述观察构件包含一表面。
48.一种形成一显示装置的方法，所述方法包括形成复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器；及形成一观察表面，所述观察表面包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一个大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同。
49.一种通过如权利要求48所述的方法形成的显示装置。
50.一种显示一图像的方法，所述方法包括提供一显示器，所述显示器包含复数个布置成一至少部分地呈曲线状的构造的干涉式调制器，所述显示器进一步包含一观察表面，所述观察表面包含复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与所述显示器的任一个大于所述指定的面积的第二区域的所述比率相同；及选择性地激活所述复数个干涉式调制器中所选的干涉式调制器。
51.一种具有一至少部分地呈曲线状的边缘的显示器，所述显示器包含复数个布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的干涉式调制器，所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述边缘。
52.如权利要求51所述的显示器，其中至少一个干涉式调制器具有一个或多个基本平直的边缘。
53.如权利要求51所述的显示器，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的面积。
54.如权利要求51所述的显示器，其中每一干涉式调制器均具有基本相同的形状。
55.如权利要求51所述的显示器，其进一步包括一观察表面，所述观察表面具有复数个区域，每一区域均包含一光学活性面积及一光学非活性面积，每一区域均具有一定的所述光学活性面积对所述光学非活性面积的比率，其中任一个大于一指定的表面积的第一区域的所述比率均基本上与任一个大于所述指定的表面积的第二区域的所述比率相同。
56.如权利要求51所述的显示器，其进一步包括一与所述复数个干涉式调制器电连通的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；及一与所述处理器电连通的存储装置。
57.如权利要求56所述的显示器，其进一步包括一驱动电路，其经配置以向所述复数个干涉式调制器发送至少一个信号。
58.如权利要求57所述的显示器，其进一步包括一控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送至所述驱动电路。
59.如权利要求56所述的显示器，其进一步包括一经配置以向所述处理器发送所述图像数据的图像源模块。
60.如权利要求59所述的显示器，其中所述图像源模块包括一接收器、收发器、及发射器中的至少一个。
61.如权利要求56所述的显示器，其进一步包括一输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据并向所述处理器传送所述输入数据。
62.一种具有一至少部分地呈曲线状的边缘的显示器，所述显示器包含复数个用于以干涉方式调制光的布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的构件，所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述边缘。
63.如权利要求62所述的显示器，其中所述复数个调制构件包括复数个干涉式调制器。
64.一种形成一显示装置的方法，所述方法包括形成复数个布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的干涉式调制器，所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述显示器的一至少部分地呈曲线状的边缘。
65.一种通过如权利要求64所述的方法形成的显示装置。
66.一种显示一图像的方法，所述方法包括提供一显示器，所述显示器包含复数个布置成一至少部分地呈曲线状的像素构造的干涉式调制器，所述像素形成一边界，其中所述边界对应于所述显示器的一至少部分地呈曲线状的边缘；及选择性地激活所述复数个干涉式调制器中所选的干涉式调制器。
全文摘要
本发明揭示一种显示器，其形成有复数个布置成一曲线状构造的反射性显示像素及复数个电极，其中每一电极均电耦接至两个或两个以上反射性显示像素。在某些实施例中，所述阵列至少部分为曲线状。所述反射性显示像素包含干涉式调制器。
文档编号G02B26/00GK1755489SQ200510105049
公开日2006年4月5日 申请日期2005年9月26日 优先权日2004年9月27日
发明者克拉伦斯·徐 申请人:Idc公司