[发明专利]并入有双级快门的显示设备

说明书

相关申请案

本专利申请案主张2013年3月13日申请且转让给本案受让人并借此以引用方式明确并入本文的标题为“并入有双级快门的显示设备(DISPLAY APPARATUS INCORPORATING DUAL-LEVEL SHUTTERS)”的第13/800,418号美国实用新型申请案的优先权。

技术领域

本发明涉及机电系统(EMS)。具体来说，本发明涉及EMS快门设计。

背景技术

对显示器的提高的对比度的需求持续增长。某些基于快门的EMS显示装置经历由其所包含的光调制快门周围的光泄漏引起的对比度降低。例如，某些基于快门的EMS显示器包含在两个相对的光阻挡层之间横向移动的快门。光阻挡层包含光圈，快门选择性地阻挡光圈以调制光。然而，典型的快门设计阻挡光行进穿过光阻挡层中的一者比阻挡光行进穿过另一者更有效。另一光阻挡层中的光圈的低效阻挡可导致降低的对比度。

此外，存在数个(如果有)可在全暗状态与全亮状态之间可靠地实现离散部分透射状态的基于EMS的光调制器。因此，并入有基于EMS的光调制器的显示器倾向于使用时分原理通过将光调制器驱动到亮状态或暗状态中而在一连串子帧中产生不同灰阶值。即使此些子帧经加权，此类显示器仍可能需要产生每图像帧大量子帧以获得所要的灰阶粒度水平。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中所述若干创新方面中的单一者不单独决定本文揭示的所要属性。

本发明中描述的目标物的一个创新方面可实施于包含第一光阻挡层和快门的设备中。所述第一光阻挡层包含穿过其而形成的光圈。所述快门经配置以通过至少一个致动器沿第一轴相对于所述光阻挡层横向移动。所述快门可包含具有沿第一运动轴的尺寸的第一光阻挡部分，所述尺寸小于所述光圈沿所述第一轴的尺寸。所述快门还包含具有沿所述第一轴的尺寸的第二光阻挡部分，所述尺寸大于或等于所述光圈沿所述第一轴的所述尺寸。在一些实施方案中，所述至少一个致动器经配置以将所述快门移动到第一状态(其中所述第一光阻挡部分和所述第二光阻挡部分均未实质上阻挡光穿过光圈)中、第二状态(其中所述第一光阻挡部分阻挡小部分光穿过所述光圈)中和第三状态(其中所述第二部分阻挡实质上所有光穿过所述光圈)中。

在一些实施方案中，所述快门的所述第一光阻挡部分和所述第二光阻挡部分中的每一者包含通过侧壁连接的近端光阻挡级和远端光阻挡级。在一些此类实施方案中，所述至少一个致动器包含定位成邻近于所述快门的电极，且所述近端光阻挡级定位于衬底上方约与所述电极的近端边缘相同的高度处。在一些实施方案中，所述远端光阻挡级定位于衬底上方约与所述电极的远端边缘相同的高度处。

在一些实施方案中，所述近端光阻挡级与所述第一光阻挡层隔开达约与所述远端光阻挡级与定位成使所述快门与所述第一光阻挡层相对的第二光阻挡层隔开相同的距离。在一些其它实施方案中，所述近端光阻挡级与所述第一光阻挡层隔开达比所述远端光阻挡级与定位成使所述快门与所述第一光阻挡层相对的第二光阻挡层隔开的距离小约3微米的距离。

在一些实施方案中，所述至少一个致动器包含第一致动器和第二致动器。在一些此类实施方案中，所述第一致动器经配置以在致动时将所述快门拉到所述第一状态中。在一些实施方案中，所述第二致动器经配置以在致动时将所述快门拉到所述第三状态中。在一些其它实施方案中，所述第一致动器和所述第二致动器经配置以使得当所述第一致动器和所述第二致动器均未致动时，所述快门处于所述第二状态中。

在一些实施方案中，所述设备包含显示器、处理器和存储器装置。所述显示器可包含所述快门。所述处理器可经配置以与所述显示器通信并处理图像数据。所述存储器装置经配置以与所述处理器通信。在一些实施方案中，所述设备还包含经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路，且所述处理器进一步经配置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。在一些实施方案中，所述设备包含经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。所述图像源模块可包含接收器、收发器和发射器中的至少一者。在一些实施方案中，所述设备还可包含经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器的输入装置。