應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)而選擇性地允 許由背光產(chǎn)生的光朝向及離開(kāi)顯示裝置的前部而傳播。在某些其它實(shí)施方案中，由顯示裝 置形成的圖像是由有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)陣列產(chǎn)生。OLED陣列響應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)而選擇性 地產(chǎn)生朝向及離開(kāi)顯示裝置的前部透射的光。
[0043] 本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案可經(jīng)實(shí)施以實(shí)現(xiàn)以下潛在優(yōu)點(diǎn)中的一 或多者。在顯示裝置中包含具有相同圓形極性的ACP及RCP可在由顯示裝置產(chǎn)生的光的衰 減減少的情況下提供周?chē)夥瓷涞臏p少。更特定來(lái)說(shuō)，在某些實(shí)施方案中，與僅在顯示裝置 的前部采用吸收偏振器的顯示設(shè)備相比，RCP與ACP的組合可提供多達(dá)大約20%的光輸出 的改善。因此，顯示裝置無(wú)需花費(fèi)相當(dāng)大量的額外電力來(lái)補(bǔ)償由傳統(tǒng)偏振器膜配置導(dǎo)致的 衰減。
[0044] RCP連同面向前的反射層提供進(jìn)一步改善顯示裝置的光輸出的光再循環(huán)。舉例來(lái) 說(shuō)，RCP包含面向后的反射層。由顯示裝置產(chǎn)生的光部分地由RCP通過(guò)，而剩余部分朝向面 向前的反射層往回反射。面向前的反射層又使此光在未來(lái)時(shí)間點(diǎn)朝向RCP往回反射。因此， 在一個(gè)時(shí)刻未由RCP通過(guò)的光可在未來(lái)時(shí)刻由RCP通過(guò)。因此，隨著時(shí)間的過(guò)去，由顯示裝 置產(chǎn)生的光的實(shí)質(zhì)部分被通過(guò)到達(dá)顯示裝置的前部。因此，顯示裝置的光輸出在不花費(fèi)額 外電力的情況下增強(qiáng)。
[0045] 圖IA展示直觀式基于MEMS的顯示設(shè)備100的示意圖。顯示設(shè)備100包含布置成 行及列的多個(gè)光調(diào)制器l〇2a到102d(統(tǒng)稱(chēng)"光調(diào)制器102"）。在顯示設(shè)備100中，光調(diào)制 器102a及102d處于敞開(kāi)狀態(tài)，從而允許光通過(guò)。光調(diào)制器102b及102c處于閉合狀態(tài)，從 而阻礙光通過(guò)。通過(guò)選擇性地設(shè)定光調(diào)制器102a到102d的狀態(tài)，如果由一或多個(gè)燈105 照明，則顯示設(shè)備100可用于針對(duì)背光顯示器形成圖像104。在另一實(shí)施方案中，設(shè)備100 可通過(guò)反射源自所述設(shè)備前部的周?chē)鈦?lái)形成圖像。在另一實(shí)施方案中，設(shè)備100可通過(guò) 反射來(lái)自定位于所述顯示器前方的一或多個(gè)燈的光（即，通過(guò)使用前光）來(lái)形成圖像。
[0046] 在某些實(shí)施方案中，每一光調(diào)制器102對(duì)應(yīng)于圖像104中的像素106。在某些其 它實(shí)施方案中，顯示設(shè)備100可利用多個(gè)光調(diào)制器來(lái)形成圖像104中的像素106。舉例來(lái) 說(shuō)，顯示設(shè)備100可包含三個(gè)色彩特定的光調(diào)制器102。通過(guò)選擇性地敞開(kāi)對(duì)應(yīng)于特定像 素106的色彩特定的光調(diào)制器102中的一或多者，顯示設(shè)備100可產(chǎn)生圖像104中的彩色 像素106。在另一實(shí)例中，顯示設(shè)備100包含每像素106兩個(gè)或兩個(gè)以上光調(diào)制器102以在 圖像104中提供明度等級(jí)。相對(duì)于圖像，"像素"對(duì)應(yīng)于由圖像的分辨率界定的最小圖片元 素。相對(duì)于顯示設(shè)備100的結(jié)構(gòu)組件，術(shù)語(yǔ)"像素"指用于調(diào)制形成所述圖像的單個(gè)像素的 光的組合機(jī)械與電組件。
[0047] 顯示設(shè)備100是直觀式顯示器，因?yàn)槠淇刹话Ｒ?jiàn)于投影應(yīng)用中的成像光學(xué)元 件。在投影顯示器中，將形成于顯示設(shè)備的表面上的圖像投影到屏幕上或墻壁上。所述顯 示設(shè)備實(shí)質(zhì)上小于所投影圖像。在直觀式顯示器中，用戶(hù)通過(guò)直接注視顯示設(shè)備而看到圖 像，所述顯示設(shè)備含有光調(diào)制器及任選地一背光或前燈以用于增強(qiáng)在所述顯示器上所看到 的亮度及/或?qū)Ρ榷取?br>[0048] 直觀式顯示器可以透射模式或反射模式操作。在透射顯示器中，光調(diào)制器濾光或 選擇性地阻擋源自定位于所述顯示器后面的一或多個(gè)燈的光。將來(lái)自所述燈的光任選地注 射到光導(dǎo)或"背光"中以使得可均勻地照明每一像素。透射直觀式顯示器經(jīng)常構(gòu)建于透明 或玻璃襯底上以促進(jìn)其中含有光調(diào)制器的一個(gè)襯底直接定位于背光頂部上的夾層組合件 布置。
[0049] 每一光調(diào)制器102可包含快門(mén)108及光圈109。為照明圖像104中的像素106,快 門(mén)108經(jīng)定位以使得其允許光通過(guò)光圈109朝向觀看者。為保持像素106未被照亮，快門(mén) 108經(jīng)定位以使得其阻礙光通過(guò)光圈109。光圈109由穿過(guò)每一光調(diào)制器102中的反射或 吸光材料圖案化的開(kāi)口界定。
[0050] 所述顯示設(shè)備還包含連接到襯底且連接到光調(diào)制器以用于控制快門(mén)的移動(dòng)的控 制矩陣。所述控制矩陣包含一系列電互連件（例如，互連件110、112及114)，至少包含每像 素行一個(gè)寫(xiě)入啟用互連件110 (也稱(chēng)為"掃描線(xiàn)互連件"）、每一像素列一個(gè)數(shù)據(jù)互連件112 及提供共同電壓到所有像素或至少到來(lái)自顯示設(shè)備100中的多個(gè)列及多個(gè)行兩者的像素 的一個(gè)共同互連件114。響應(yīng)于施加適當(dāng)電壓（"寫(xiě)入啟用電壓，VWE"），給定像素行的寫(xiě)入 啟用互連件110使所述行中的像素準(zhǔn)備好接受新快門(mén)移動(dòng)指令。數(shù)據(jù)互連件112以數(shù)據(jù)電 壓脈沖的形式傳送新移動(dòng)指令。在某些實(shí)施方案中，施加到數(shù)據(jù)互連件112的數(shù)據(jù)電壓脈 沖直接促成快門(mén)的靜電移動(dòng)。在某些其它實(shí)施方案中，數(shù)據(jù)電壓脈沖控制開(kāi)關(guān)，例如，晶體 管或其它非線(xiàn)性電路元件，所述開(kāi)關(guān)控制單獨(dú)致動(dòng)電壓（其量值通常高于數(shù)據(jù)電壓）到光 調(diào)制器102的施加。這些致動(dòng)電壓的施加然后產(chǎn)生快門(mén)108的靜電驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)。
[0051] 圖IB展示主機(jī)裝置120(即，手機(jī)、智能電話(huà)、PDA、MP3播放器、平板計(jì)算機(jī)、電子 閱讀器、上網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)等）的框圖的實(shí)例。主機(jī)裝置120包含顯示設(shè)備128、主機(jī)處 理器122、環(huán)境傳感器124、用戶(hù)輸入模塊126及電源。
[0052] 顯示設(shè)備128包含多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器130 (也稱(chēng)為"寫(xiě)入啟用電壓源"）、多個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū) 動(dòng)器132 (也稱(chēng)為"數(shù)據(jù)電壓源")、控制器134、共同驅(qū)動(dòng)器138、燈140到146、燈驅(qū)動(dòng)器148 及顯示元件的陣列150 (例如圖IA中所展示的光調(diào)制器102)。掃描驅(qū)動(dòng)器130將寫(xiě)入啟用 電壓施加到掃描線(xiàn)互連件110。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132將數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)互連件112。
[0053] 在顯示設(shè)備的某些實(shí)施方案中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132經(jīng)配置以將模擬數(shù)據(jù)電壓提供到 顯示元件的陣列150,尤其在圖像104的明度等級(jí)將以模擬方式導(dǎo)出的情況下。在模擬操作 中，光調(diào)制器102經(jīng)設(shè)計(jì)以使得當(dāng)通過(guò)數(shù)據(jù)互連件112施加中間電壓范圍時(shí)，在快門(mén)108中 產(chǎn)生中間敞開(kāi)狀態(tài)范圍且因此在圖像104中產(chǎn)生中間照明狀態(tài)或明度等級(jí)范圍。在其它情 形中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132經(jīng)配置以?xún)H將一組減少的2、3或4個(gè)數(shù)字電壓電平施加到數(shù)據(jù)互連 件112。這些電壓電平經(jīng)設(shè)計(jì)而以數(shù)字方式為快門(mén)108中的每一者設(shè)定敞開(kāi)狀態(tài)、閉合狀態(tài) 或其它離散狀態(tài)。
[0054] 掃描驅(qū)動(dòng)器130及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132連接到數(shù)字控制器電路134(也稱(chēng)為"控制器 134")?？刂破饕灾饕獮榇械姆绞桨l(fā)送數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132,所述數(shù)據(jù)組織成按行且按 圖像幀分組的序列（其在某些實(shí)施方案中可為預(yù)定的）。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132可包含串行到并 行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、電平移位及（針對(duì)某些應(yīng)用）數(shù)/模電壓轉(zhuǎn)換器。
[0055] 所述顯示設(shè)備任選地包含一組共同驅(qū)動(dòng)器138(也稱(chēng)為共同電壓源）。在某些實(shí)施 方案中，共同驅(qū)動(dòng)器138 (舉例來(lái)說(shuō)）通過(guò)將電壓供應(yīng)到一系列共同互連件114而提供DC共 同電位到顯示元件的陣列150內(nèi)的所有顯示元件。在某些其它實(shí)施方案中，共同驅(qū)動(dòng)器138 遵循來(lái)自控制器134的命令而將電壓脈沖或信號(hào)發(fā)給顯示元件的陣列150,舉例來(lái)說(shuō)，能夠 驅(qū)動(dòng)及/或起始陣列150的多個(gè)行及列中的所有顯示元件的同時(shí)致動(dòng)的全局致動(dòng)脈沖。
[0056] 用于不同顯示功能的所有驅(qū)動(dòng)器（例如，掃描驅(qū)動(dòng)器130、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132及共同 驅(qū)動(dòng)器138)由控制器134來(lái)進(jìn)行時(shí)間同步。來(lái)自控制器的時(shí)序命令協(xié)調(diào)紅色、綠色及藍(lán)色 以及白色燈（分別為140、142、144及146)經(jīng)由燈驅(qū)動(dòng)器148的照明、顯示元件的陣列150 內(nèi)的特定行的寫(xiě)入啟用及定序、來(lái)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器132的電壓的輸出及提供顯示元件致動(dòng)的 電壓的輸出。在某些實(shí)施方案中，所述燈是發(fā)光二極管（LED)。
[0057] 控制器134確定可借以將快門(mén)108中的每一者復(fù)位為適于新圖像104的照明等級(jí) 的定序或?qū)ぶ贩桨浮？梢灾芷谛蚤g隔設(shè)定新圖像104。例如，對(duì)于視頻顯示，以介于從10赫 茲到300赫茲（Hz)的范圍內(nèi)的頻率刷新彩色圖像104或視頻幀。在某些實(shí)施方案中，圖像 幀到陣列150的設(shè)定與燈140、142、144及146的照明同步以使得用一系列交替色彩（例如， 紅色、綠色及藍(lán)色）照明交替圖像幀。每一相應(yīng)色彩的圖像幀稱(chēng)為色彩子幀。在稱(chēng)為場(chǎng)序 彩色方法的此方法中，如果色彩子幀以超過(guò)20Hz的頻率交替，則人類(lèi)大腦將把交替幀圖像 平均化為感知到具有寬廣且連續(xù)色彩范圍的圖像。在替代實(shí)施方案中，在顯示設(shè)備100中 可采用具有原色的四個(gè)或四個(gè)以上燈，從而采用除紅色、綠色及藍(lán)色以外的原色。
[0058] 在某些實(shí)施方案中，在顯示設(shè)備100經(jīng)設(shè)計(jì)用于快門(mén)108在敞開(kāi)與閉合狀態(tài)之間 的數(shù)字切換的情況下，控制器134通過(guò)時(shí)分灰階的方法形成圖像，如先前所闡述。在某些其 它實(shí)施方案中，顯示設(shè)備100可通過(guò)使用每像素多個(gè)快門(mén)108來(lái)提供灰階。
[0059] 在某些實(shí)施方案中，圖像狀態(tài)104的數(shù)據(jù)由控制器134通過(guò)對(duì)個(gè)別行（也稱(chēng)為掃 描線(xiàn)）的順序?qū)ぶ范虞d到顯示元件陣列150。對(duì)于所述序列中的每一行或掃描線(xiàn)，掃描驅(qū) 動(dòng)器130將寫(xiě)入啟用電壓施加到陣列150的所述行的寫(xiě)入啟用互連件110,且隨后數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 器132為選定行中的每一列供應(yīng)對(duì)應(yīng)于所要快門(mén)狀態(tài)的數(shù)據(jù)電壓。重復(fù)此過(guò)程直到數(shù)據(jù)已 針對(duì)陣列150中的所有行經(jīng)加載。在某些實(shí)施方案中，用于數(shù)據(jù)加載的選定行的序列是線(xiàn) 性的，在陣列150中從頂部進(jìn)行到底部。在某些其它實(shí)施方案中，選定行的序列是偽隨機(jī)化 的以便最小化視覺(jué)假象。且在某些其它實(shí)施方案中，按塊組織定序，其中針對(duì)一塊，將圖像 狀態(tài)104的僅某一分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)加載到陣列150,例如通過(guò)僅依序?qū)ぶ逢嚵?50的每第五行。
[0060] 在某些實(shí)施方案中，將圖像數(shù)據(jù)加載到陣列150的過(guò)程與致動(dòng)陣列150中的顯示 元件的過(guò)程在時(shí)間上分離。在這些實(shí)施方案中，顯示元件陣列150可包含用于陣列150中 的每一顯示元件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器元件，且控制矩陣可包含全局致動(dòng)互連件以用于從共同驅(qū)動(dòng) 器138載運(yùn)觸發(fā)信號(hào)以根據(jù)存儲(chǔ)器元件中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)起始快門(mén)108的同時(shí)致動(dòng)。
[0061] 在替代實(shí)施方案中，顯示元件的陣列150及控制所述顯示元件的控制矩陣可布置 成除矩形行及列以外的配置。舉例來(lái)說(shuō)，所述顯示元件可布置成六邊形陣列或曲線(xiàn)行及列。 通常，如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)掃描線(xiàn)應(yīng)指共享寫(xiě)入啟用互連件的任何多個(gè)顯示元件。
[0062] 主機(jī)處理器122通?？刂浦鳈C(jī)的操作。舉例來(lái)說(shuō)，主機(jī)處理器122可為用于控制 便攜式電子裝置的通用或?qū)Ｓ锰幚砥?。相?duì)于包含在主機(jī)裝置120內(nèi)的顯示設(shè)備128,主機(jī) 處理器122輸出圖像數(shù)據(jù)以及關(guān)于主機(jī)的額外數(shù)據(jù)。此種信息可包含：來(lái)自環(huán)境傳感器的 數(shù)據(jù)，例如周?chē)饣驕囟龋魂P(guān)于主機(jī)的信息，包含（例如）主機(jī)的操作模式或主機(jī)的電源中 所剩余的電力的量；關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)容的信息；關(guān)于圖像數(shù)據(jù)類(lèi)型的信息；及/或用于顯 示設(shè)備在選擇成像模式中使用的指令。
[0063] 用戶(hù)輸入模塊126直接或經(jīng)由主機(jī)處理器122將用戶(hù)的個(gè)人偏好傳達(dá)給控制器 134。在某些實(shí)施方案中，用戶(hù)輸入模塊126由用戶(hù)在其中編程個(gè)人偏好（例如"較深色彩"、 "較好對(duì)比度"、"較低功率"、"增加的亮度"、"體育"、"現(xiàn)場(chǎng)演出"或"動(dòng)畫(huà)"）的軟件來(lái)控制。 在某些其它實(shí)施方案中，使用硬件（例如開(kāi)關(guān)或撥號(hào)盤(pán)）將這些偏好輸入到主機(jī)。到控制 器134的多個(gè)數(shù)據(jù)輸入引導(dǎo)所述控制器將對(duì)應(yīng)于最佳成像特性的數(shù)據(jù)提供到各種驅(qū)動(dòng)器 130、132、138 及 148。
[0064] 也可包含環(huán)境傳感器模塊124作為主機(jī)裝置120的部分。環(huán)境傳感器模塊124接 收關(guān)于周?chē)h(huán)境的數(shù)據(jù)，例如溫度及/或周?chē)庹諚l件。傳感器模塊124可經(jīng)編程以區(qū)分 所述裝置是在室內(nèi)或辦公環(huán)境還是明亮白天的室外環(huán)境中還是在夜間的室外環(huán)境中操作。 傳感器模塊124將此信息傳送到顯示器控制器134,以使得控制器134可響應(yīng)于周?chē)h(huán)境而 優(yōu)化觀看條件。
[0065] 圖2A展示說(shuō)明性基于快門(mén)的光調(diào)制器200的透視圖?；诳扉T(mén)的光調(diào)制器200 適于并入到圖IA的直觀式基于MEMS的顯示設(shè)備100中。光調(diào)制器200包含耦合到致動(dòng)器 204的快門(mén)202。致動(dòng)器204可由兩個(gè)單獨(dú)的順應(yīng)性電極梁致動(dòng)器205 ( "致動(dòng)器205"）形 成?？扉T(mén)202在一側(cè)上耦合到致動(dòng)器205。致動(dòng)器205使快門(mén)202在表面203上方實(shí)質(zhì)上 平行于表面203的運(yùn)動(dòng)平面中橫向移動(dòng)?？扉T(mén)202的相對(duì)側(cè)耦合到提供與由致動(dòng)器204所 施加的力相反的恢復(fù)力的彈簧207。
[0066] 每一致動(dòng)器205包含將快門(mén)202連接到負(fù)載錨208的順應(yīng)性負(fù)載梁206。負(fù)載錨 208連同順應(yīng)性負(fù)載梁206 -起充當(dāng)機(jī)械支撐件，從而保持快門(mén)202接近于表面203懸吊。 表面203包含用于容許光通過(guò)的一或多個(gè)光圈孔211。負(fù)載錨208將順應(yīng)性負(fù)載梁206及快 門(mén)202物理上連接到表面203,且將負(fù)載梁206電連接到偏置電壓（在某些實(shí)例中，接地）。
[0067] 如果所述襯底是不透明的（例如硅），則通過(guò)穿過(guò)襯底204蝕刻孔陣列來(lái)在所述襯 底中形成光圈孔211。如果襯底204是透明的（例如玻璃或塑料），則光圈孔211形成于沉 積于襯底203上的光阻擋材料層中。光圈孔211可為大體圓形、橢圓形、多邊形、蛇形或不 規(guī)則形狀。
[0068] 每一致動(dòng)器205還包含鄰近于每一負(fù)載梁206定位的順應(yīng)性驅(qū)動(dòng)梁216。驅(qū)動(dòng)梁 216在一端處耦合到在驅(qū)動(dòng)梁216之間共享的驅(qū)動(dòng)梁錨218。每一驅(qū)動(dòng)梁216的另一端自 由移動(dòng)。每一驅(qū)動(dòng)梁216彎曲以使得其在驅(qū)動(dòng)梁216的自由端及負(fù)載梁