机电系统装置的制造方法_3

文档序号:8269246阅读:来源:国知局
电容器变得带电,且静电力将所 述电极拉在一起。如果所施加的电压超过阈值,那么可移动反射层14可变形且在光学堆 叠16附近移动或抵着光学堆叠16移动。光学堆叠16内的电介质层(未图示)可防止短 路并控制层14与16之间的分离距离,如图1中右边上的经激活的MOD 12所说明。行为 可相同,而不管施加的电势差的极性。尽管阵列中的一系列显示元件在一些情况下可被称 作"行"或"列",但所属领域的技术人员将容易理解,将一个方向称作"行"及将另一方向称 作"列"是任意的。重申,在一些定向上,行可被视为列,且列可被视为行。在一些实施方案 中,行可被称作"共同"线且列可被称作"片段"线,或反之亦然。此外,显示元件可按正交行 及列("阵列")均匀地布置,或按非线性配置布置,例如,具有相对于彼此的某些位置偏移 ("马赛克。术语"阵列"和"马赛克"可指任一配置。因此,尽管显示器被称作包含"阵列" 或"马赛克",但元件本身并不需要在任何情况下正交于彼此而布置,或按均匀分布安置,而 是可包含具有不对称形状及不均匀分布的元件的布置。
[0041] 图2为说明并有基于MOD的显示器的电子装置的系统框图,所述基于MOD的显 示器包含頂0D显示元件的三元件乘三元件阵列。电子装置包含可经配置以执行一或多个 软件模块的处理器21。除执行操作系统之外,处理器21还可经配置以执行一或多个软件应 用,包含网络浏览器、电话应用、电子邮件程序或任何其它软件应用。
[0042] 处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中,阵列驱动器22可 包含将信号提供到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。通 过图2中的线1-1展示图1中所说明的IM0D显示装置的截面。尽管为清楚起见,图2说明 IM0D显示元件的3X3阵列,但显示器阵列30可含有大量IM0D显示元件,且可在行中具有 数目不同于列中的情形的数目个頂0D显示元件,且反之亦然。
[0043] 图3为说明IM0D显示元件的可移动反射层位置与施加电压的关系的曲线图。对于 IM0D,行/列(即,共同/片段)写入程序可利用如图3中所说明的显示元件的滞后性质。 在一个实例实施方案中,頂0D显示元件可使用大约10伏电势差来致使可移动反射层或镜 面从经松弛状态改变为经激活状态。当电压从所述值减小时,当电压降低返回到低于10伏 (在此实例中)时,可移动反射层维持其状态,然而,可移动反射层不会完全松弛,直到电压 降低到低于2伏为止。因此,在图3的实例中,存在大约3伏到7伏的电压范围,其中存在 施加电压窗,在所述施加电压窗内,元件稳定处于经松弛或经激活状态。这在本文中被称作 "滞后窗"或"稳定窗"。对于图3的具有滞后特性的显示器阵列30,行/列写入程序可经设 计以一次处理一或多行。因此,在此实例中,在给定行的寻址期间,经寻址行中的待激活的 显示元件可暴露于大约10伏的电压差,且待松弛的显示元件可暴露于几乎为零伏的电压 差。在此实例中,在寻址之后,显示元件可曝露于稳态或大约5伏的偏置电压差,使得其保 持处于先前经选通或经写入状态。在此实例中,在经寻址之后,每一显示元件经历大约3伏 到7伏的"稳定性窗"内的电势差。此滞后性质特征使得IM0D显示元件设计能够在相同的 施加电压状况下保持稳定处于经激活或松弛的预先存在状态。因为不管处于经激活状态还 是松弛状态,每一 IM0D显示元件均可充当通过固定反射层及移动反射层形成的电容器,所 以此稳态可保持处于滞后窗内的稳定电压,而不会实质上消耗或损失功率。此外,如果施加 电压电势保持实质上固定,那么基本上有极少或没有电流流入显示元件中。
[0044] 在一些实施方案中,可根据对给定行中的显示元件的状态的所要改变(如果有的 话),通过沿着列电极组施加呈"片段"电压形式的数据信号创建图像的帧。可依次地寻址 阵列的每一行,使得一次一行地写入帧。为了将所要数据写入到第一行中的显示元件,可在 列电极上施加对应于第一行中的显示元件的所要状态的片段电压,且可将呈特定"共同"电 压或信号形式的第一行脉冲施加到第一行电极。可接着改变片段电压组以对应于对第二行 中的显示元件的状态的所要改变(如果有的话),且可将第二共同电压施加到第二行电极。 在一些实施方案中,第一行中的显示元件不受沿着列电极施加的片段电压的改变影响,且 保持处于其在第一共同电压行脉冲期间被设定到的状态。可按顺序方式对整个行系列(或 替代地,对整个列系列)重复此过程,以产生图像帧。可按每秒某一所要数目个帧通过不断 地重复此过程而用新图像数据刷新及/或更新帧。
[0045] 跨越每一显示元件施加的片段信号及共同信号的组合(即,跨越每一显示元件或 像素的电势差)确定每一显示元件的所得状态。图4为说明在施加各种共同电压及片段电 压时的MOD显示元件的各种状态的表格。如所属领域的技术人员将容易理解,可将"片段" 电压施加到列电极或行电极,且可将"共同"电压施加到列电极或行电极中的另一者。
[0046] 如图4中所说明,当沿着共同行施加释放电压VCKa时,沿着共同行的所有MOD显 示元件将置于松弛状态(替代地,被称作释放或未经激活状态),而不管沿着片段线施加的 电压,即,高片段电压VS H及低片段电压VS p明确地说,当沿着共同线施加释放电压VCKa 时,当对于显示元件沿着相对应的片段线施加高片段电压VSH及低片段电压VS 4寸,跨越所 述调制器显示元件或像素的电势电压(替代地,被称作显示元件或像素电压)可在松弛窗 (参见图3,还被称作释放窗)内。
[0047] 当在共同线上施加保持电压(例如,高保持电压VCH()U) H或低保持电压VCmD J时, 沿着所述共同线的頂0D显示元件的状态将保持恒定。举例来说,经松弛MOD显示元件将 保持处于经松弛位置,且经激活MOD显示元件将保持处于经激活位置。可选择保持电压, 使得当沿着相对应的片段线施加高片段电压VS H及低片段电压VS^f,显示元件电压将保持 在稳定性窗内。因此,此实例中的片段电压摆动为高VSH与低片段电压VS^t间的差,且小 于正或负稳定性窗的宽度。
[0048] 当在共同线上施加寻址或激活电压(例如,高寻址电压VC_ H或低寻址电压VCADD D时,可通过沿着相应片段线施加片段电压而沿着所述共同线选择性地将数据写入到调制 器。可选择片段电压使得激活取决于所施加的片段电压。当沿着共同线施加寻址电压时,一 个片段电压的施加将产生稳定性窗内的显示元件电压,从而引起显示元件保持未经激活。 与此对比,另一片段电压的施加将导致显示元件电压超出稳定性窗,从而导致显示元件的 激活。引起激活的特定片段电压可取决于使用哪个寻址电压而变化。在一些实施方案中, 当沿着共同线施加高寻址电压VC ADDJ^,高片段电压VSH的施加可引起调制器保持处于其 当前位置,而低片段电压的施加可引起调制器的激活。作为必然的结果,当施加低寻址 电压VC ADI^时,片段电压的效应可相反,其中高片段电压VS H引起调制器的激活,且低片段 电压V&实质上对调制器的状态无影响(即,保持稳定)。
[0049] 在一些实施方案中,可使用保持电压、寻址电压及片段电压,其跨越调制器产生相 同极性的电势差。在一些其它实施方案中,可使用不时地使调制器的电势差的极性交替的 信号。跨越调制器的极性的交替(也就是说,写入程序的极性的交替)可减少或抑制在单 个极性的重复写入操作之后可能出现的电荷累积。
[0050] MOD显示器及显示元件的结构的细节可广泛地变化。图5A到5E为MOD显示元 件的变化的实施方案的横截面说明。图5A是IM0D显示元件的横截面说明,其中金属材料 条带沉积在从衬底20大体上正交地延伸的支撑件18上,从而形成可移动反射层14。在图 5B中,每一 MOD显示元件的可移动反射层14大体上呈正方形或矩形形状且在系链32上在 隅角处或隅角附近附接到支撑件。在5C中,可移动反射层14大体上呈方形或矩形形状且 从可包含柔性金属的可变形层34悬垂下来。可变形层34可在可移动反射层14的周边周 围直接或间接地连接到衬底20。在本文中,这些连接被称作"集成的"支撑件或支撑柱18 的实施方案。图5C中所展示的实施方案具有由可移动反射层14的光学功能与由可变形层 34实施的其机械功能的解耦得到的额外益处。此解耦允许用于反射层14的结构设计及材 料与用于可变形层34的结构设计及材料独立于彼此而优化。
[0051] 图?为MOD显示元件的另一截面说明,其中可移动反射层14包含反射式子层 14a。可移动反射层14搁置在例如支撑柱18等支撑结构上。支撑柱18提供可移动反射层 14与下部静止电极的分离,所述下部静止电极可为所说明的MOD显示元件中的光学堆叠 16的部分。举例来说,当可移动反射层14处于经松弛位置时,在可移动反射层14与光学 堆叠16之间形成间隙19。可移动反射层14还可包含可经配置以充当电极的导电层14c, 和支撑层14b。在此实例中,导电层14c安置于支撑层14b的远离衬底20的一侧上,且反 射子层14a安置于支撑层14b的最接近衬底20的另一侧上。在一些实施方案中,反射性子 层14a可为导电的,且可设置在支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包含电介质 材料(例如,氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(Si0 2))的一或多个层。在一些实施方案中,支 撑层14b可为层堆叠,例如Si02/Si0N/Si0 2S层堆叠。反射式子层14a及导电层14c中的 任一者或两者可包含(例如)具有约0.5%铜(Cu)的铝(A1)合金,或另一反射金属材料。 在电介质支撑层14b的上方及下方使用导电层14a及14c可平衡应力及提供增强型传导。 在一些实施方案中,反射式子层14a及导电层14c可以由不同材料形成以用于多种设计目 的,例如,实现可移动反射层14内的特定应力分布。
[0052] 如图?中所说明,一些实施方案还可包含黑色掩模结构23或暗膜层。黑色掩模结 构23可形成于光学非作用区(例如,介于像素之间或柱18下方)中以吸收周围或杂散光。 黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示器的非作用部分反射或抑制光
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