[發明專利]用于作動顯示器的方法和裝置

有效

• 申請號: 201110265548.5
• 申請日: 2006-02-23
• 公開（公告）號: CN102323666A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: N·W·哈古德;J·L·斯泰恩
• 申請（專利權）人: 皮克斯特羅尼克斯公司
• 主分類號: G02B26/02
• 分類號: G02B26/02
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

本申請為分案申請，其原申請的申請日為2006年2月23日，申請號為200680005822.2(國際申請號PCT/US2006/006552)，名稱為“用于作動顯示器的方法和裝置”。

技術領域

總體上本發明涉及視頻顯示器的領域，本發明尤其涉及機械作動的顯示裝置。

背景技術

用機械的光調制器構成的顯示器是基于液晶技術的顯示器的一種有誘惑力的可供選擇的替代方案。機械的光調制器快速得足以用良好的視角和大范圍的色彩及灰度顯示視頻內容。機械的光調制器在投影顯示應用中已經取得成功。然而使用機械的光調制器的背光顯示器卻還沒有表現亮度與低功率的有足夠誘惑力的組合。在所屬技術領域內需要快速、明亮、低功率的機械作動的顯示器。尤其需要包括雙穩態機制并且可以以低電壓驅動的機械作動的顯示器用以降低功耗。

發明內容

在一個技術方面，本發明涉及用包括兩個順性的電極的機械作動器構成的顯示器。該作動器可以通過把可控制的電壓源連接到該機械作動器的電壓輸入端的無源或者有源矩陣陣列控制。

在每個作動器中的該順性的電極彼此接近地布置，從而響應于該電極的兩端施加的電壓把該電極拉到一起。可以直接地或者漸進把該電極拉在一起。該電極中的至少一個連接到一個調制器，該調制器對形成一個圖像起作用。根據本發明的一個特征，該電極長度的至少大部分是順性的。該電極可以是約0.5μm至約5μm寬。在一個實施方案中，該電極的高度至少約為該電極的寬度的約1.4倍。該電極可以至少部分地涂覆一種絕緣體，該絕緣體優選地具有約1.5或者1.5以上的介電常數。

該調制器例如可以是一個快門、一個可形變的鏡、一個顏色濾光器，或者一組三色濾光器。快門大體上在一個平行于它們被支承于其上的表面的平面中運動。該表面可以有一個或者多個孔徑光闌讓光經該表面穿過。該孔徑光闌可以經一個設置在一個大體上透明的玻璃或者塑料基片上的反射性膜構圖。如果該表面具有一個以上的孔徑光闌，該快門就包括一個對應數量的快門孔徑光闌。通過運動該快門，該顯示器孔徑光闌可以通過遮擋、反射、吸收、偏振、衍射和/或過濾該光與穿經該表面的孔徑光闌的一個光路中的光選擇性地相互作用。在各種實施方案中，該快門還涂覆以一種反射或者光吸收的膜。

在一個實施方案中，每個電極的一端支撐到該表面上而另一端自由運動。在該實施方案中，該調制器連接至該電極之一的游離端上。電極的寬度可以沿其長度不變，也可以變化。例如它可以越接近該調制器越薄。作為替代方案，該電極可以在沿該電極的多個位置具有較薄的段和較厚的段。變化的厚度提供不同的電極硬度。該實施方案可以包括一個包括一個第三順性的電極的可選特征。不連接到該調制器的順性的電極分開地起開放和關閉驅動電極的作用。在其自然的不受激勵的狀態下該驅動電極之一或者全部兩個可以被彎曲。在一些實施方案中，該驅動電極具有一個第一或第二級的彎曲。在其他實施方案中，該電極具有一個大于第二級的彎曲。

在該快門組件的另一個實施方案中，一個快門約在該調制器的一側的直線中心處連接到一對作動器上。該作動器各包括兩個順性的電極。每個作動器的一個第一順性的電極用一個彈簧連接到該快門。該第一順性的電極也可以用一個彈簧連接到該支撐點。該順性的電極的其他端點連接到支撐點，從而把該快門連接到一個基片上的兩個位置。該電極起機械支持的作用，提供從該快門上的位置對該基片的支持性連接的作用。一個分開的彈性構件，譬如一個復位彈簧，可以連接到該快門的一個對置側，為該快門提供一種附加的支持性連接。作為可供選擇的替代方案，一個第二對作動器可以連接到該快門的對置側而不是連接到該復位彈簧。該多重支持性連接幫助減少該快門出其預期的運動平面的旋轉或者其他運動。

在本發明的一個第二技術方面，該顯示裝置包括一種機械雙穩態快門組件用于形成一種圖像。一個機械雙穩態快門組件包括一個快門、一個用于接收一種作動電位的電壓輸入端和一個作動器，該作動器在一個基片上方于兩個機械雙穩態位置之間運動一個快門。在一個實施方案中，把該快門從其第一機械穩定的位置運動到其第二機械穩定的位置所需要的功大于把該快門返回到其第一機械穩定的位置所需要的功。在另一個實施方案中，把該快門從其第一機械穩定的位置運動到其第二機械穩定的位置所需要的功的量大體上等于把該快門返回到其第一機械穩定的位置所需要的功。