用于mems光调制器的不对称行程的制作方法_6

文档序号:9308473阅读:来源:国知局
决于其相应晶体管826及828的"接通/断开"状 态而连接到致动线806。例如,当连接到左致动器节点840的晶体管826是在"接通"状态 中时,容许电荷从致动线806流动到致动节点840。接着,大约Vat的电压将强加于连接到 致动器节点840的致动器与快门(假设快门是在共同电位)之间,且快门将驱动到其所期 望的状态。
[0108] 当晶体管826是在"断开"状态中且晶体管828是在"接通"状态中时,发生类似 过程。但是,在此例子中,当连接到左致动器节点840的晶体管826是在"接通"状态中时, 容许电荷从致动-Vc线850流动到致动器节点842。接着,大约Vat -Vc的电压将强加于连 接到致动器节点842的致动器与快门(假设快门是在共同电位)之间,且快门将驱动到其 所期望的状态,此导致将快门驱动到相反状态。在一些实施方案中,大约Vat的电压将施加 到连接到致动器节点540的致动器且类似电压施加到快门,借此在快门与致动器之间产生 的〇伏特电位。
[0109] 控制矩阵800包含数据存储电容器838。如下文进一步描述,电容器838借助于存 储的电荷存储"数据"指令(例如,打开或关闭),所述"数据"指令可由控制器(例如控制 器156)作为数据加载或写入操作的部分加载到像素804。存储于电容器838上的电压部分 确定控制矩阵800中的双反相锁存器的锁存状态。
[0110] 在数据加载操作期间,阵列的各行以寻址序列写入启用。控制矩阵800中的电压 源(未展示)将写入启用电压施加到对应于所选行的行线互连件824。电压到写入启用行 的行线互连件824的施加开启对应行线中的像素804的数据加载晶体管834,借此写入启用 像素。虽然写入启用所选行像素804,但是数据电压源将适当数据电压施加到对应于控制 矩阵800中各列像素804的列互连件802。施加到列互连件802的电压借此存储于相应像 素804的数据存储电容器838上。在某些实施方案中,施加到列互连件802的电压可为负 或正(例如,在-5伏特到5伏特的范围中)。
[0111] 光调制组合件700中描绘的主体可横向于衬底且在孔径714上移动以阻挡光或 使光通过。在某些实施方案中,主体702的开口 716可与孔径714对准而容许光穿过孔径 714。在某些实施方案中,主体702的开口 716可与孔径714部分重叠而容许一些光穿过孔 径且阻挡一些光穿过孔径。在某些实施方案中,主体702的开口 716可实质上根本不与孔 径714对准,借此阻挡所有光穿过孔径714。
[0112] 例如,在第一位置中时,主体702根本不与孔径714重叠,借此容许光穿过孔径 714。在某些实施方案中,在第一位置中时,主体702可与孔径714部分重叠,借此容许一些 光穿过孔径714且还阻挡一些光穿过孔径714。
[0113] 图9为显示装置900的一部分的一实例的平面图。特定来说,图9呈现图5中描 绘的显示器的简化平面图,所述显示器包含安置于衬底904的顶部上的光调制器组合件 902(例如关于图4A及4B描述的光调制器组合件400)的阵列。光调制器组合件902的阵 列呈像素布置于显示器中且可如关于图7A到C描述般发挥作用。光调制组合件902可包 含如关于图7A到C描述的光调制主体或本文描述的任何光调制器。例如,图9的光调制组 合件包含不同大小的柔性电极。但是,在多种实施方案中,光调制组合件902可包含关于图 7A的光调制组合件700展示或描述的配置。在一实施方案中,衬底904由透明材料(例如, 玻璃或塑料)制造且用作用于遍及显示平面均匀地分布来自光源906、908及910的光的光 导。图9中所示的实例包含三个光源,但是可在必要时使用更多或更少光源。在一实例中, 光源906、908及910可分别具有不同色彩,例如,红色、绿色及蓝色光源。
[0114] 可在显示装置900中采用许多不同类型的光源906、908及910,其包含(但不限 于):白炽光源、荧光光源、激光或发光二极管(LED)。进一步而言,显示装置900的光源 906、908及910可组合为包含多个光源的单一组合件。例如,红色、绿色及蓝色LED的组合 可与小型半导体芯片中的白色LED组合或替代小型半导体芯片中的白色LED或组装到小型 多光源封装中。类似地,各个光源可表示4色LED的组合件(例如,红色、黄色、绿色及蓝色 LED的组合)。
[0115] 光调制组合件902的阵列发挥作用以调制由光源906、908及910发射的光。在 某些实施方案中,光调制组合件902的阵列调制来源于周围的光。通过来自关联控制矩阵 (例如图3中描述的控制矩阵300)的电信号的使用,光调制组合件902的阵列可以关于图 7A到C描述的方式设定为打开或关闭状态。在打开状态中,光调制主体902容许来自光源 906、908及910的光穿过到观看者,借此形成直视图像。在某些实施方案中,光调制组合件 902可使来自外部光源或来自周围的光反射到观看者以形成图像。
[0116] 在显示装置900中,光调制组合件902形成于面向观看者的衬底904的表面上。在 其它实施方案中,衬底904可翻转,使得光调制器形成于背对观看者的表面上。在某些实施 方案中,孔径层直接形成到衬底904的顶部表面上。孔径层包含孔径912。在其它实施方案 中,包含孔径912的孔径层安置于除了其上形成光调制主体902的阵列的衬底之外的分开 衬底(未展示)上。光调制组合件902以类似于关于图7A到C所描述的方式相对于此些 孔径调制光。
[0117] 可在实质上不脱离于本申请案的原理下对上文描述的实施方案进行变动及修改。 此些变动及修改还意欲包含于随附权利要求书的范围内。因此,上述实施方案将在所有方 面考虑为说明性,而非对申请案的限制。
【主权项】
1. 一种机电装置,其包括: 第一致动器, 第二致动器,及 主体,其耦合于所述第一致动器与所述第二致动器之间,所述主体可在第一位置、第二 位置及所述第一位置与所述第二位置之间的中性位置之间移动,且 其中所述中性位置与所述第一位置之间的第一距离大于所述中性位置与所述第二位 置之间的第二距离。2. 根据权利要求1所述的机电装置,其中所述主体远离所述第一致动器移动所述第一 距离且朝着所述第一致动器移动所述第二距离。3. 根据权利要求2所述的机电装置,其进一步包括孔径及光源,其中在所述第一位置 中,所述主体容许来自所述光源的光穿过所述孔径,且在所述第二位置中,所述主体至少部 分阻挡来自所述光源的光穿过所述孔径。4. 根据权利要求3所述的机电装置,其中在所述中性位置中,所述主体至少部分阻挡 光穿过所述孔径。5. 根据权利要求3所述的机电装置,其中所述主体在从所述中性位置移动到所述第一 位置时比在从所述中性位置移动到所述第二位置时相对于所述孔径行进更大距离。6. 根据权利要求1所述的机电装置,其中用于将所述主体从所述第二位置移动到所述 第一位置的时间大于用于将所述主体从所述第一位置移动到所述第二位置的时间。7. 根据权利要求1所述的机电装置,其中所述第一致动器包含: 第一柔性电极,其连接于所述主体与第一组锚之间,及 第一电极,其与所述第一柔性电极相对且连接到第一电极锚, 且所述第二致动器包含: 第二柔性电极,其连接于所述主体与第二组锚之间,及 第二电极,其与所述第二柔性电极相对且连接到第二电极锚,且其中所述第二柔性电 极与所述第二电极锚之间的距离大于所述第一柔性电极与所述第一电极锚之间的距离。8. 根据权利要求7所述的机电装置,其中所述第二柔性电极的长度大于所述第一柔性 电极的长度。9. 根据权利要求1所述的机电装置,其中所述主体包含快门。10. 根据权利要求9所述的机电装置,其进一步包括衬底,其中所述快门横向于所述衬 底移动。11. 根据权利要求1所述的机电装置,其中所述第一致动器及所述第二致动器包含静 电致动器。12. 根据权利要求1所述的机电装置,其进一步包括: 呈像素布置于显示器中的第一致动器、第二致动器及主体的阵列,所述主体耦合于所 述相应第一致动器与第二致动器之间; 处理器,其经配置以与所述显示器通信,所述处理器经配置以处理图像数据;及 存储器装置,其经配置以与所述处理器通信。13. 根据权利要求12所述的机电装置,其中所述显示器的孔径比大于具有等于所述第 二距离的所述第一距离的显示器。14. 根据权利要求12所述的机电装置,其进一步包括: 驱动器电路,其经配置以将至少一信号发送到所述显示器;及 控制器,其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。15. 根据权利要求12所述的机电装置,其进一步包括: 图像源模块,其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器,其中所述图像源模块包 括接收器、收发器及发射器中的至少一者。16. 根据权利要求12所述的机电装置,其进一步包括: 输入装置,其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传达到所述处理器。17. 根据权利要求1所述的机电装置,其进一步包括: 控制矩阵,其经布置以将第一电压施加到所述第一致动器且将第二电压施加到所述第 二致动器,所述第一电压不同于所述第二电压。18. -种设备,其包括: 第一致动器装置及第二致动器装置,其用于移动耦合于所述第一致动器装置与所述第 二致动器装置之间的光调制装置,所述光调制装置可在第一位置、第二位置及所述第一位 置与所述第二位置之间的中性位置之间移动,且 其中在所述中性位置与所述第一位置之间移动所述光调制装置的第一距离大于在所 述中性位置与所述第二位置之间移动所述光调制装置的第二距离。19. 根据权利要求18所述的设备,其中所述光调制装置远离所述第一致动器装置移动 所述第一距离且朝着所述第一致动器装置移动所述第二距离。20. 根据权利要求18所述的设备,其进一步包括用于使光通过的孔径装置,其中在所 述第一位置中,所述光调制装置容许光穿过所述孔径装置,且在所述第二位置中,所述光调 制装置至少部分阻挡光穿过所述孔径装置。21. 根据权利要求20所述的设备,其中在所述中性位置中,所述光调制装置至少部分 阻挡光穿过所述孔径装置。22. 根据权利要求18所述的设备,其中用于将所述光调制装置从所述第二位置移动到 所述第一位置的时间大于用于将所述光调制装置从所述第一位置移动到所述第二位置的 时间。23. 根据权利要求18所述的设备,其中所述第一致动器装置包含: 第一柔性电极装置,其连接于所述光调制装置与第一组锚装置之间,及 第一电极装置,其与所述第一柔性电极装置相对且连接到第一电极锚装置,且 所述第二致动器装置包含: 第二柔性电极装置,其连接于所述光调制装置与第二组锚装置之间,及 第二电极装置,其与所述第二柔性电极装置相对且连接到第二电极锚装置, 其中所述第二柔性电极装置与所述第二电极锚装置之间的距离大于所述第一柔性电 极装置与所述第一电极锚之间的距离。24. 根据权利要求23所述的设备,其中所述第二柔性电极装置的长度大于所述第一柔 性电极装置的长度。25. 根据权利要求18所述的设备,其进一步包括衬底装置,其中所述光调制装置横向 于所述衬底装置移动。26. -种机电装置,其包括: 衬底,其具有孔径, 光源,其用于提供光, 第一致动器, 第二致动器,及 主体,其耦合于所述第一致动器与所述第二致动器之间,所述主体可相对于所述孔径 在用于容许来自所述光源的光穿过所述孔径的第一位置,用于至少部分阻挡所述光穿过所 述孔径的第二位置及所述第一位置与所述第二位置之间的中性位置之间移动,且 其中所述中性位置与所述第一位置之间的第一距离大于所述中性位置与所述第二位 置之间的第二距离。
【专利摘要】本发明提供用于通过增加显示器中的相应光调制主体的总行程距离,同时维持快速切换速度来增加显示器的孔径比的系统、设备及方法。增加所述总行程距离容许显示器中的较大孔径比,此提供较大省电及增加的显示器亮度。光调制主体的所述总行程距离包含所述主体从打开位置行进到关闭位置及从关闭位置行进到打开位置的距离。在一实例中,光调制主体(例如,如上文描述的光调制器中的任一者)的所述行程距离不对称:从中性位置,所述主体在第一方向上比在第二方向上行进更大距离。
【IPC分类】G02B26/02, G02B26/08
【公开号】CN105026979
【申请号】CN201480005033
【发明人】乔伊斯·H·吴, 吉安鲁·席
【申请人】皮克斯特隆尼斯有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年1月14日
【公告号】EP2946242A1, US9030723, US20140204097, WO2014113373A1
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