CN109901285A - 一种像素结构、显示器件、投影显示***和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种像素结构、显示器件、投影显示***和显示装置，通过第一电极和第二电极之间的静电力以及移动装置的弹性力控制法布里‑珀罗腔的厚度调整量，通过控制法布里‑珀罗腔的厚度调整量控制法布里‑珀罗腔的反射光或透射光的干涉光强，控制像素结构的显示亮度；或者，通过第一电极和第二电极之间的静电力以及移动装置的弹性力控制法布里‑珀罗腔在第一厚度和第二厚度的时间比来控制像素结构的显示亮度，其中，当法布里‑珀罗腔的厚度为第一厚度时，像素结构处于亮态，当法布里‑珀罗腔的厚度为第二厚度时，像素结构处于暗态，从而使得本发明提供的器件的结构简单，响应速度快，光能利用率高，功耗低。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地说，涉及一种像素结构、显示器件、投影显示***和显示装置。
背景技术
人类对外部世界获取信息的80％来自视觉，因此，显示装置是现代人们获取信息的重要途径，显示技术是信息领域的重要发展方向。随着人们对信息的获取有更多更高的要求，对显示器的性能就有了更多的期待，显示技术及器件的研究也就越来越重要。
现有的显示器件中，如图1所示，图1为现有的一种数字光处理显示器件中的数字微镜元件的结构示意图，其底部有两个电极，即电极1与电极2。并且，在反射镜面3上相应位置处同样具有电极。反射镜面3的中心通过一个“轴”与底部相连。该元件通过控制电极1和电极2的极性，与反射镜面3上的电极产生引力或斥力，来控制反射镜面3的倾斜方向(±12°)。
当加在电极1和电极2上的某种极性使得电极1和电极2与反射镜面3上电极之间产生的静电力使得反射镜面3倾斜+12°时，从光源发出的光会被反射镜面3反射进入投影镜头实现亮态，改变电极1和电极2的极性，使得反射镜面3倾斜-12°时，从光源发出的光经反射镜面3反射后未进入投影镜头，被光吸收器吸收，实现了暗态。其中，通过调整反射镜面3停留在两个角度的时间比，就能产生不同的亮暗程度。
但是，该数字光处理显示器件的结构复杂，并且，在驱动反射镜面3倾斜±12°时，所需的驱动电压较高，导致数字光处理显示器件的功耗较高，不利于节能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种像素结构、显示器件、投影显示***和显示装置，以简化结构、提高器件的集成度，并降低器件的功耗。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种像素结构，包括第一基板、第二基板和移动装置；
所述第一基板朝向所述第二基板的一侧具有第一反射膜，所述第二基板朝向所述第一基板的一侧具有第二反射膜，以使所述第一反射膜和所述第二反射膜构成法布里-珀罗腔，并利用所述法布里-珀罗腔的反射光或透射光进行显示；
所述移动装置用于带动所述第二基板和所述第二基板上的第二反射膜移动，或者，带动所述第二反射膜移动，以调整所述法布里-珀罗腔的厚度；
所述移动装置朝向所述第一基板的一侧具有第一电极，所述移动装置朝向所述第二基板的一侧具有第二电极，以通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述移动装置的弹性力控制所述法布里-珀罗腔的厚度调整量，通过控制所述法布里-珀罗腔的厚度调整量控制所述法布里-珀罗腔的反射光或透射光的干涉光强，控制所述像素结构的显示亮度；或者，通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述移动装置的弹性力控制所述法布里-珀罗腔在第一厚度和第二厚度的时间比来控制所述像素结构的显示亮度，其中，当所述法布里-珀罗腔的厚度为第一厚度时，所述像素结构处于亮态，当所述法布里-珀罗腔的厚度为第二厚度时，所述像素结构处于暗态。
可选地，所述移动装置包括弹簧；
所述弹簧位于所述第一反射膜和所述第二反射膜之间，所述第一电极位于所述弹簧朝向所述第一反射膜的一侧，所述第二电极位于所述弹簧朝向所述第二反射膜的一侧，以通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述弹簧的弹性力控制所述第二基板和所述第二基板上的第二反射膜的移动距离。
可选地，所述移动装置包括弹簧；
所述弹簧位于所述第二反射膜和所述第二基板之间，且所述第二反射膜和所述弹簧之间还具有可动基板；
所述第一电极位于所述弹簧朝向所述可动基板的一侧，所述第二电极位于所述弹簧朝向所述第二基板的一侧，以通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述弹簧的弹性力控制所述第二反射膜的移动距离。
可选地，所述移动装置包括移动板和锚定装置，所述锚定装置包括固定板和位于所述固定板内侧的卡合部，所述固定板位于所述第二基板上且位于所述移动板的四周，所述卡合部用于固定所述移动板的位置；
所述第二反射膜位于所述移动板朝向所述第一基板的一侧表面，所述第一电极位于所述移动板朝向所述第二基板的一侧表面，所述第二电极位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧表面，以通过所述第一电极和第二电极之间静电力以及所述锚定装置的弹性力控制所述移动板的移动距离。
一种显示器件，包括多个像素结构，所述像素结构为如上任一项所述的像素结构。
可选地，任意两个所述像素结构的法布里-珀罗腔的初始厚度以及最大厚度调整量相同。
可选地，所述显示器件包括多个像素单元，每个所述像素单元包括至少两个像素结构，同一个所述像素单元中的像素结构的法布里-珀罗腔的初始厚度以及最大厚度调整量各不相同。
一种投影显示***，包括窄带光源以及位于所述窄带光源出射光路上的显示器件，所述显示器件为如上所述的显示器件。
可选地，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源，还包括光源控制模块；
所述第一窄带光源用于发射第一光线；
所述第二窄带光源用于发射第二光线；
所述第三窄带光源用于发射第三光线；
所述光源控制模块用于控制所述第一窄带光源、所述第二窄带光源和所述第三窄带光源依次发光；
所述显示器件用于将特定光强的第一光线、第二光线和第三光线反射或透射至投影透镜，以通过人眼的视觉暂留效果将所述投影透镜出射的第一光线、第二光线和第三光线混合成彩色画面。
可选地，所述第一光线为红光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；所述第二光线为蓝光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；所述第三光线为绿光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5～450nm。
可选地，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源，所述显示器件包括第一显示器件、第二显示器件和第三显示器件，所述投影显示***还包括第一半反半透镜、第二半反半透镜、第三半反半透镜和合光组件；
所述第一半反半透镜用于将所述第一窄带光源发出的第一光线反射至所述第一显示器件；所述第一显示器件对所述第一窄带光源发出的第一光线进行反射，并将特定光强的第一光线出射至所述第一半反半透镜；所述第一半反半透镜还用于将所述第一显示器件出射的第一光线透射至所述合光组件；
所述第二半反半透镜用于将所述第二窄带光源发出的第二光线反射至所述第二显示器件；所述第二显示器件对所述第二窄带光源发出的第二光线进行反射，并将特定光强的第二光线出射至所述第二半反半透镜；所述第二半反半透镜还用于将所述第二显示器件出射的第二光线透射至所述合光组件；
所述第三半反半透镜用于将所述第三窄带光源发出的第三光线反射至所述第三显示器件；所述第三显示器件对所述第三窄带光源发出的第三光线进行反射，并将特定光强的第三光线出射至所述第三半反半透镜；所述第三半反半透镜还用于将所述第三显示器件出射的第三光线透射至所述合光组件；
所述合光组件用于将所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线合成一束光，以利用所述合成的一束光进行投影。
可选地，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源，所述显示器件包括第一显示器件、第二显示器件和第三显示器件，所述投影显示***还包括合光组件；
所述第一窄带光源用于发射第一光线；
所述第二窄带光源用于发射第二光线；
所述第三窄带光源用于发射第三光线；
所述第一显示器件将特定光强的第一光线透射至所述合光组件；
所述第二显示器件将特定光强的第二光线透射至所述合光组件；
所述第三显示器件将特定光强的第三光线透射至所述合光组件；
所述合光组件用于将所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线合成一束光，以利用所述合成的一束光进行投影。
可选地，所述第一显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ1/4，λ1为所述第一光线的波长；
所述第二显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ2/4，λ2为所述第二光线的波长；
所述第三显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ3/4，λ3为所述第三光线的波长。
可选地，λ1＝632.8nm，所述第一显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm；λ2＝530nm，所述第二显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm；λ3＝450nm，所述第三显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm。
一种显示装置，包括窄带光源以及位于所述窄带光源出射光路上的显示器件，所述显示器件为如上所述的显示器件。
可选地，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源；所述像素单元包括第一像素结构、第二像素结构和第三像素结构；
所述第一像素结构用于反射或透射所述第一窄带光源发出的光线进行显示，所述第二像素结构用于反射或透射所述第二窄带光源发出的光线进行显示，所述第三像素结构用于反射或透射所述第三窄带光源发出的光线进行显示。
可选地，所述第一像素结构中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ1/4，λ1为所述第一窄带光源发出的光线的波长；
所述第二像素结构中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ2/4，λ2为所述第二窄带光源发出的光线的波长；
所述第三像素结构中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ3/4，λ3为所述第三窄带光源发出的光线的波长。
可选地，λ1＝632.8nm，所述第一显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm；λ2＝530nm，所述第二显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm；λ3＝450nm，所述第三显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm。
一种显示装置，包括显示器件和光源模组；
所述显示器件为如上所述的显示器件；
所述背光源模组包括第一窄带光源、第二窄带光源、第三窄带光源和光源控制模块，所述第一窄带光源用于发射第一光线，所述第二窄带光源用于发射第二光线，所述第三窄带光源用于发射第三光线；
所述光源控制模块用于控制所述第一窄带光源、所述第二窄带光源和所述第三窄带光源依次发光；
所述显示器件用于反射或透射特定光强的第一光线、第二光线和第三光线，以通过人眼的视觉暂留效果将所述显示器件出射的第一光线、第二光线和第三光线混合成彩色画面。
可选地，所述第一光线为红光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；所述第二光线为蓝光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；所述第三光线为绿光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5～450nm。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的像素结构、显示器件、投影显示***和显示装置，通过第一基板上的第一反射膜和第二基板上的第二反射膜构成的法布里-珀罗腔的反射光或透射光进行显示，通过第一电极和第二电极之间的静电力以及移动装置控制法布里-珀罗腔的厚度调整量，从而可以通过控制法布里-珀罗腔的厚度调整量控制法布里-珀罗腔的反射光或透射光的干涉光强，或者，通过第一电极和第二电极之间的静电力以及移动装置的弹性力控制法布里-珀罗腔在第一厚度和第二厚度的时间比来控制像素结构的显示亮度，即通过控制法布里-珀罗腔在亮态和暗态的时间比来控制像素结构的显示亮度，从而使得本发明提供的器件的结构简单，光能利用率高，并且，由于本发明提供的第二反射膜的移动距离很小(约几百nm)，因此，可以显著降低显示器件的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有的数字光处理显示器件的显示原理示意图；
图2为本发明实施例提供的一种像素结构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的法布里-珀罗腔的反射光和透射光示意图；
图4为本发明实施例提供的像素结构的反射和透射特性随相位差的变化曲线图；
图5为本发明实施例提供的像素结构的反射和透射特性随法布里-珀罗腔的厚度变化的曲线图；
图6为本发明实施例提供的另一种像素结构的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种像素结构的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种显示器件的俯视结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种显示器件的剖面结构示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种显示器件的剖面结构示意图；
图11为本发明实施例提供的另一种显示器件的剖面结构示意图；
图12为本发明实施例提供的另一种显示器件的剖面结构示意图；
图13为本发明实施例提供的一种反射式投影显示***的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的一种透射式投影显示***的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的波长为632.8nm红光的透射强度调制曲线图；
图16为本发明实施例提供的波长为632.8nm红光的反射强度调制曲线图；
图17为本发明实施例提供的波长为530nm的绿光的透射强度调制曲线图；
图18为本发明实施例提供的波长为530nm的绿光的反射强度调制曲线图；
图19为本发明实施例提供的波长为450nm蓝光的透射强度调制曲线图；
图20为本发明实施例提供的波长为450nm蓝光的反射强度调制曲线图；
图21为本发明实施例提供的另一种反射式投影显示***的结构示意图；
图22为本发明实施例提供的一种透射式场序投影显示***结构示意图；
图23为本发明实施例提供的一种反射式场序投影显示***结构示意图；
图24为本发明实施例提供的一种透射式场序显示装置的结构示意图；
图25为本发明实施例提供的一种反射式场序显示装置的结构示意图。
具体实施方式
以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种像素结构，如图2所示，该像素结构包括第一基板20、第二基板21和移动装置22。
其中，第一基板20朝向第二基板21的一侧具有第一反射膜23，第二基板21朝向第一基板21的一侧具有第二反射膜24，以使第一反射膜23和第二反射膜24构成法布里-珀罗腔(Fabry–Pérot，简称FP腔)，并利用法布里-珀罗腔的反射光或透射光进行显示；
移动装置22用于带动第二基板21和第二基板21上的第二反射膜24移动，或者，带动第二反射膜24移动，以调整法布里-珀罗腔的厚度；
移动装置22朝向第一基板20的一侧具有第一电极，移动装置22朝向第二基板21的一侧具有第二电极，以通过第一电极和第二电极之间的静电力以及移动装置22的弹性力控制法布里-珀罗腔的厚度调整量，通过控制法布里-珀罗腔的厚度调整量控制法布里-珀罗腔的反射光或透射光的干涉光强，控制像素结构的显示亮度。或者，通过第一电极和第二电极之间的静电力以及移动装置22的弹性力控制法布里-珀罗腔在第一厚度和第二厚度的时间比来控制像素结构的显示亮度，其中，当法布里-珀罗腔的厚度为第一厚度时，像素结构处于亮态，当法布里-珀罗腔的厚度为第二厚度时，像素结构处于暗态。
本发明实施例中，通过第一电极和第二电极之间的静电力以及移动装置22的弹性力控制像素结构的显示亮度，在一定程度上简化了器件结构、提高了器件的集成度。并且，相比于现有的数字光处理显示器件，第一电极和第二电极所需的驱动电压更小，使得器件的功耗更小，更节能环保，光能利用率更高。
可选地，如图2所示，第一基板20和第二基板21之间为空气间隙。
可选地，第一基板20和第二基板21为透明基板，进一步可选为透明玻璃基板或透明塑料基板。可选地，第一电极和第二电极的材料为ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、FTO(Fluorine Tin Oxide，掺氟氧化铟)或石墨烯(Graphene)等。
可选地，反射膜即第一反射膜23和第二反射膜24为MgF2、SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2或ZnS中的一种或多种形成的透明介质膜、金属反射膜或介质金属堆叠形成的反射膜，也就是说，第一反射膜23或第二反射膜24可以为SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2或ZnS中的多种构成的叠层结构。
需要说明的是，本发明中第一反射膜23和第二反射膜24的材料可以相同，也可以不同。同样，第一反射膜23和第二反射膜24的反射率可以相同，也可以不同。
如图3所示，入射光0会在第一反射膜23和第二反射膜24构成的FP腔内进行多次反射和多次折射，入射光0在进入FP腔时被分割成反射光束1和折射光束，该折射光束在下表面反射的同时，又分割成透射光束1'和反射光束。如此反复地反射和折射，可得到无穷多个反射光束1、2、3、4…，以及无穷多个透射光束1'、2'、3'、4'…。其中，n为FP腔内介质的折射率，如FP腔内空气的折射率，d为FP腔的厚度，θ为FP腔内光线与法线的夹角。
其中，无论是反射光束还是透射光束，相邻的两束光之间都有固定的相位差如反射光束1和2之间以及透射光束1'和2'之间具有固定的相位差满足光相干的条件，因而可以发生干涉。而根据相位差公式可知，FP腔的厚度d变化可以引起相位差δ变化，从而引起FP腔反射光或透射光的干涉光强发生变化，进而引起像素结构的显示亮度发生变化。
令r和t分别为光从FP腔外到FP腔内的振幅反射率和透射率，r'和t'分别为光从FP腔内到FP腔外的振幅反射率和透射率。由于FP腔两侧介质的折射率相同，满足斯托克斯倒逆关系，因此，r＝-r'，t2+tt'＝1。
假设入射光0的振幅为A，反射光复振幅为透射光复振幅为则可得到各束反射光与各束透射光的复振幅：
......，
......，
其中，反射光1的复振幅后的负号来源于半波损。
反射光的总复振幅为反射光的总光强IR为
透射光的总复振幅为透射光的总光强IT为
其中，j＝1、2、3、4…。
当不考虑吸收时，光功率守恒导致总光强I0守恒，则有IR+IT＝I0。由于反射光1存在半波损，考虑优先计算总透射光强IT，再通过IR＝I0-IT得到总反射光强IR。
由以上分析可得，透射光的总复振幅该级数之和为则透射光的总光强IT为：
其中，R＝r2为FP腔上下两表面的光强反射率，即为第一反射膜23和第二反射膜24的光强反射率，I0＝A2为入射光的总光强。
反射光的总光强IR为：
如图4所示，图4为像素结构的FP腔的反射和透射特性随相位差的变化曲线。所用参数设置为：反射膜的反射率R＝90％，入射光的波长λ＝632.8nm，FP腔内光线与法线的夹角θ＝0°。其中，实线为反射特性曲线，虚线为透射特性曲线。
需要说明的是，本发明实施例提供的像素结构既可以利用FP腔的反射光显示图像，也可以利用FP腔的透射光显示图像。
当一束光强为I0的入射光垂直入射到像素结构表面时，若选取由上表面反射出的反射光1、2、3、4…来显示图像，其光强反射率IR/I0可表示为：
其中，为FP腔的精细度，δ为在第一反射膜23处出射的相邻两束反射光的相位差；R为第一反射膜23和第二反射膜24的反射率；λ为窄带光源出射的入射光的波长；n为空气的折射率；d为第一反射膜23和第二反射膜24之间的距离，也为FP腔的厚度；θ为FP腔内光线与法线的夹角即入射光在FP腔内多次反射的倾角，此处，θ＝0°。
从图4中的实线可以看出，当相位差δ为π的奇数倍时，光强反射率IR/I0达到最大值，选此处作为显示图像的亮态；当相位差δ为π的偶数倍时，光强反射率IR/I0达到最小值，选此处作为显示图像的暗态。如第一电极和第二电极在某一电压下，由FP腔厚度d变化引起的反射光相位差正好处于δ/π＝4的位置，则显示图像为全暗。通过改变第一电极和第二电极的外加电压，使得FP腔的厚度d发生改变，相位差δ发生变化，光强反射率IR/I0开始增大，当由FP腔的厚度d变化引起的相位差变化π时，到达δ/π＝5的位置，此时光强反射率IR/I0最大，显示图像最亮。在4<δ/π<5之间，可作为中间亮度显示。该控制方式称为模拟方式。
或者，本像素结构仅存在亮态和暗态两个状态，通过静电力和弹性力控制像素结构在亮态以及暗态所停留的时间比，进而控制像素结构的显示亮度。例如，当控制像素结构在亮态和暗态的时间比为t1/t2时，显示亮度为L1，当控制像素结构在亮态和暗态的时间比为t3/t4时，显示亮度为L2，以此类推。当像素结构为亮态时，FP腔的厚度为第一厚度，当像素结构为暗态时，FP腔的厚度为第二厚度，也就是说，通过控制FP腔的厚度在第一厚度和第二厚度之间交替变化，并控制FP腔在第一厚度和第二厚度的时间，即可控制像素结构的显示亮度。该控制方式称为数字方式。
采用同样的入射光垂直入射像素结构表面，同样可以选取下表面透射出的透射光1'、2'、3'、4'…来显示图像，其光强透射率IT/I0可表示为：
同样，为FP腔的精细度，δ为在第二反射膜24处出射的相邻两束透射光的相位差；R为第一反射膜23和第二反射膜24的反射率；λ为窄带光源出射的入射光的波长；n为空气的折射率；d为第一反射膜23和第二反射膜24之间的距离，也为FP腔的厚度；θ为FP腔内光线与法线的夹角即入射光在FP腔内多次反射的倾角，此处，θ＝0°。
如图4中虚线所示，当相位差δ为π的偶数倍时，光强透射率IT/I0达到最大值，选此处作为显示图像的亮态；当相位差δ为π的奇数倍时，光强透射率IT/I0达到最小值，选此处作为显示图像的暗态；假设在第一电极和第二电极的某一电压下，由FP腔的厚度d变化引起的透射光相位差正好处于δ/π＝4的位置，则显示图像为全亮。通过改变第一电极和第二电极的外加电压，由FP腔的厚度d变化引起相位差δ发生变化，光强透射率IT/I0开始减小，当FP腔的厚度d变化引起的相位差变化π时，到达δ/π＝5的位置，此刻光强透射率IT/I0最小，显示图像最暗。在4<δ/π<5之间，则可以作为中间亮度显示。或本像素结构仅存在亮态和暗态两个状态，通过控制像素在亮态以及暗态所停留的时间比，进而控制了像素的亮度。
如图5所示，图5为像素结构的反射透射特性随FP腔厚度d变化的曲线。所用参数设置为：R＝90％，λ＝632.8nm，θ＝0°。其中，实线表示反射特性曲线，虚线表示透射特性曲线。从图5中也可以看出，随着FP腔厚度d的改变，透射光的光强或反射光的光强也会发生变化。
也就是说，本发明实施例中，通过在第一电极和第二电极上施加电压，可以使得FP腔的厚度d变化，使得FP腔的反射光或透射光的相位差δ在(4π，5π)之间变化，使得像素结构的显示亮度在最亮和最暗之间变化，实现了像素结构显示亮度的调整。或是通过在第一电极和第二电极上施加电压，以图4的反射特性为例，当δ/π＝4时显示为暗态，而在另一电压下，FP腔的厚度与暗态不同，满足δ/π＝5，显示为亮态。通过控制像素结构在亮态以及暗态所停留的时间比，进而控制了像素结构的亮度。
本发明的一个实施例中，如图2所示，移动装置22包括弹簧，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，还可以采用聚合物等具有相似功能的材料代替弹簧。
其中，弹簧位于第一基板20和第二基板21之间，具体地，弹簧位于第一反射膜23和第二反射膜24之间，第一电极位于弹簧朝向第一反射膜23的一侧，第二电极位于弹簧朝向第二反射膜24的一侧，以通过第一电极和第二电极之间的静电力和弹簧的弹性力控制第二基板21和第二基板21上的第二反射膜23的移动距离，控制法布里-珀罗腔的厚度调整量。
假设FP腔的初始厚度为d，匹配入射光的中心波长使像素结构的显示为亮态，之后通过改变第一电极和第二电极的电压，使得第一电极和第二电极之间的静电力变化，在弹簧的弹性力的共同作用下，控制第二基板21移动，当静电力和弹性力达到平衡后，第二基板21移动距离为△d，使d减小为d1，且d1＝d-△d。此时，像素结构显示为暗态。
需要说明的是，对于上述像素结构而言，在控制FP腔厚度改变的过程中，需考虑静电下拉效应，这是因为第一基板20和第二基板21构成的是一个平行平板电容器，第一电极和第二电极施加电压时，两基板之间会产生静电力ε是介电常数，A是基板的面积，d是两基板的间距，也就是FP腔的厚度，V是所加的电压。
在不加电压时，V＝0，两板之间无静电力，忽略重力作用，弹簧的弹性力为0。当增加电压V1时，两板间静电力增大，使得两板距离减小，弹簧发生形变，当移动距离Δd时，两板间距变为d1＝d-Δd，静电力为而弹簧弹性力为F2＝kΔd，这里k为弹簧的弹性常数。当F1＝F2时，弹性力等于静电力，方向相反，基板处于平衡位置，不再移动。而这里要求移动距离Δd<d/3。吸合位移量Δdpull-in＝d/3的计算过程如下：
当位移为Δd时，由弹簧弹力等于静电力可得：
由此可解得电压与位移量Δd的关系：
对该式的V求导，使得dV/d(Δd)＝0，在0<Δd<d范围内，即可求得位移量Δdpull-in＝d/3，则该位置即为吸合(Pull-in)点，对应的电压称为吸合电压。
也就是说，当位移量Δd>d/3后，第一基板20和第二基板21之间的静电力一直大于弹簧的弹性力，所以不存在受力平衡位置，使得第一基板20和第二基板21迅速贴合，使FP腔的厚度变为0。基于此，FP腔的厚度改变量应该在0<Δd<d/3的范围内。
在本发明的另一个实施例中，如图6所示，移动装置22包括弹簧，其中，弹簧位于第二反射膜24和第二基板21之间，具体地，弹簧位于第二反射膜24和第二电极之间，且第二反射膜24和弹簧之间还具有可动基板25。第一电极位于弹簧朝向可动基板25的一侧，第二电极位于弹簧朝向第二基板21的一侧，以通过第一电极和第二电极之间的静电力和弹簧的弹性力控制第二反射膜24的移动距离，进而控制布里-珀罗腔的厚度调整量。
在本发明的另一个实施例中，如图7所示，移动装置包括移动板220和锚定装置221，锚定装置221包括固定板2210和位于固定板2210内侧的卡合部2211，固定板2210位于第二基板21上且位于移动板220的四周，卡合部2211用于固定移动板220的位置；第二反射膜24位于移动板220朝向第一基板20的一侧表面，第一电极位于移动板220朝向第二基板21的一侧表面，第二电极位于第二基板21朝向第一基板20的一侧表面，以通过第一电极和第二电极之间的静电力和锚定装置221的弹性力控制移动板220的移动距离，控制法布里-珀罗腔的厚度调整量。其中，移动板220和第二基板21之间的间隙为空气间隙。可选地，锚定装置221的材料为具有弹性力的聚合物等。
需要说明的是，在图7所示的结构中，第二基板21朝向第一基板20的一侧也具有可动基板。此外，还需要说明的是，在图6和图7所示的结构中，在控制FP腔厚度的变化过程中，仍需避免上述两电极之间的静电吸合效应。
上述实施例中的像素结构仅对单色光进行调制，例如，仅对红光、蓝光或绿光进行调制。当然，对不同颜色的单色光进行调制时，需对像素结构的参数如FP腔的厚度进行调整，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种显示器件，如图8所示，该显示器件包括多个像素结构70，该像素结构70为上述任一实施例提供的像素结构。需要说明的是，本发明实施例提供的显示器件还包括向像素结构中的第一电极和第二电极提供电压的驱动电路等，在此不再赘述。
可选地，如图9所示，显示器件中任意两个像素结构70的法布里-珀罗腔的初始厚度以及最大厚度调整量相同。当然，本发明实施例中的显示器件中的像素结构也可以是图6或图7所示的像素结构，本发明并不仅限于此。
需要说明的是，该显示器件可以为单色显示器件，如该显示器件为红光显示器件、绿光显示器件、蓝光显示器件或其他颜色显示器件。若使用模拟调制方式时，该显示器件也可以为场序彩色显示器件，通过设置红绿蓝三色窄带光源，显示器件中法布里-珀罗腔的不同厚度对三色光的波长有不同的响应特性，即通过增大腔或减小腔的厚度，在避免静电吸合效应后，使其在可见光光谱范围内产生红色、蓝色、绿色等颜色，例如在30ms内，10ms显示为红色，10ms显示为蓝色，10ms显示为绿色，在三色光源快速切换以及显示器件中每个像素结构的厚度快速变化中，由于人眼的视觉暂留效果，通过场序彩色显示模式，使显示器件显示为需要显示的彩色。
可选地，显示器件包括多个像素单元，每个像素单元包括至少两个像素结构，同一个像素单元中的像素结构的法布里-珀罗腔的厚度以及厚度调整量各不相同。
如图10、11和12所示，每个像素单元9包括第一像素结构90、第二像素结构91和第三像素结构92，第一像素结构90、第二像素结构91和第三像素结构92的FP腔的厚度以及厚度调整量各不相同，以使第一像素结构90、第二像素结构91和第三像素结构92反射或透射不同颜色的单色光。如第一像素结构90反射或透射蓝光、第二像素结构91反射或透射绿光、第三像素结构92反射或透射红光，基于此，每个像素单元中的红光、蓝光和绿光混合后，可以显示彩色图像。也就是说，图10、11和12所示的显示器件为可显示彩色图像的显示器件。
需要说明的是，在图9或图10所示的结构中，第一电极可以是覆盖第一基板20的整层电极，第二电极为位于每个像素结构内的单块电极，不同像素结构的第二电极相互独立，也就是说，第一电极相当于现有显示装置中的公共电极，第二电极相当于现有显示装置中的像素电极。基于此，可以通过第一电极和第二电极之间的电场单独控制每个像素结构内FP腔的厚度或控制每个像素结构在亮暗态的时间比，从而控制每个像素结构的灰度，进而控制整个显示器件的显示图像为需要显示的图像。
本发明实施例还提供了一种投影显示***，包括窄带光源以及位于窄带光源出射光路上的显示器件，该显示器件为图9所示的显示器件。可选地，该投影显示***可以应用于投影仪或电视等投影显示设备中。其中，投影仪包括影院、家庭影院以及教学或展厅所用的前投或背投式投影仪。可选地，该窄带光源为激光光源，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中窄带光源也可以为LED光源等。
本发明实施例中，采用窄带光源照明，由于窄带光源的线宽很小(约1nm～2nm)，而FP腔的反射率也不高，因此，使得FP腔的半高全宽(约10nm)相对于光源的线宽已经很宽，利用窄的光源发光光谱对法布里-珀罗腔的宽调制光谱进行“滤光”，不仅提高了光能利用率，而且显著提升了显示器件的色域覆盖率。
如图13所示，该投影显示***为反射式投影显示***，窄带光源包括第一窄带光源101、第二窄带光源102和第三窄带光源103，显示器件包括第一显示器件104、第二显示器件105和第三显示器件106，投影显示***还包括第一半反半透镜107、第二半反半透镜108、第三半反半透镜109和合光组件110。
其中，第一半反半透镜107用于将第一窄带光源101发出的第一光线反射至第一显示器件104；第一显示器件104对第一窄带光源101发出的第一光线进行反射，并将特定光强的第一光线出射至第一半反半透镜107；第一半反半透镜107还用于将第一显示器件104出射的第一光线透射至合光组件110；
第二半反半透镜108用于将第二窄带光源102发出的第二光线反射至第二显示器件105；第二显示器件105对第二窄带光源102发出的第二光线进行反射，并将特定光强的第二光线出射至第二半反半透镜108；第二半反半透镜108还用于将第二显示器件105出射的第二光线透射至合光组件110；
第三半反半透镜109用于将第三窄带光源103发出的第三光线反射至第三显示器件106；第三显示器件106对第三窄带光源103发出的第三光线进行反射，并将特定光强的第三光线出射至第三半反半透镜109；第三半反半透镜109还用于将第三显示器件106出射的第三光线透射至合光组件110；
合光组件110用于将第一光线、第二光线和第三光线合成一束光，以利用合成的一束光进行投影。
本发明的另一个实施例中，如图14所示，投影显示***还可以为透射式投影显示***，窄带光源包括第一窄带光源111、第二窄带光源112和第三窄带光源113，显示器件包括第一显示器件114、第二显示器件115和第三显示器件116，投影显示***还包括合光组件117和投影透镜118。
其中，第一窄带光源111用于发射第一光线；第二窄带光源112用于发射第二光线；第三窄带光源113用于发射第三光线；第一显示器件114将特定光强的第一光线透射至合光组件117；第二显示器件115将特定光强的第二光线透射至合光组件117；第三显示器件116将特定光强的第三光线透射至合光组件117；合光组件117用于将第一光线、第二光线和第三光线合成一束光，以利用合成的一束光进行投影。
可选地，在图13和图14的结构中，第一显示器件中法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ1/4，λ1为第一光线的波长；第二显示器件中法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ2/4，λ2为第二光线的波长；第三显示器件中法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ3/4，λ3为第三光线的波长。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，法布里-珀罗腔的厚度最大调整量可以大于λ/4，如前所述，只要避免静电吸合效应即可。
可选地，λ1＝632.8nm，即第一光线为波长为632.8nm的红光，FP腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；λ2＝530nm，即第二光线为波长为530nm的绿光，FP腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；λ3＝450nm，即第三光线为波长为450nm的绿光，FP腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5nm～450nm。
当第一窄带光源为发射波长为632.8nm红光的激光光源时，在第一电极和第二电极不加电压的情况下，FP腔反射或透射的相邻两束光的相位差δ＝4πnd/λ(这里n＝1)，当相位差为π的偶数倍时，透射光最强，反射光最弱。令δ＝4πnd/λ＝4π，可以得到d＝632.8nm，以此作为初始厚度，这样λ/4＝158.2nm，d1＝791nm。根据透射谱线半高全宽10nm计算出两反射膜的反射率为90％。
若将第一窄带光源设置在第二基板21背离第一基板20的一侧，则使用FP腔的透射光作显示。如图15所示，其中实线、点线分别为d＝632.8nm、d1＝791nm的情况，虚线对应红光632.8nm波长，可以明显看出，不加电压时，实线与虚线交点光强最大，显示为亮态，此处便为FP腔的中心波长，此时FP腔透射峰的半高全宽约10nm，相对于光源的线宽(约1～2nm)已经很大，不考虑吸收散射效应，光利用效率接近100％。当加入电压改变FP腔厚度使得d1＝791nm时，点线与虚线的交点光强最小，显示为暗态(亮度最低)。此方式亮态对光利用率很高，暗态几乎为黑色，所以用这种方式调制的透射光显示图像对比度高。
若将第一窄带光源设置在第一基板20背离第二基板21的一侧，则使用FP腔的反射光作显示。如图16所示，实线、点线分别为d＝632.8nm、d1＝791nm的情况，虚线对应红光632.8nm波长，可以明显看出，第一电极和第二电极不加电压时，实线与虚线交点光强最大，显示为亮态，此时反射峰半高全宽极宽，相对于光源的线宽(约1～2nm)已经很大，不考虑吸收散射效应，光利用效率接近100％。当加入电压改变FP腔厚度使得d1＝791nm时，点线与虚线的交点光强最小，显示为暗态(亮度最低)。同样可利用在亮暗两个态停留的时间来改变显示亮度。
当第二窄带光源为发射波长为530nm绿光的激光光源时，令δ＝4πnd/λ＝4π，可以得到d＝530nm，以此作为初始厚度，这样λ/4＝132.5nm，d1＝662.5nm，计算得反射膜的反射率R＝89％。
若将第二窄带光源设置在第二基板21背离第一基板20的一侧，则使用FP腔的透射光作显示。如图17所示，其中实线、点线分别为d＝530nm、d1＝662.5nm的情况，虚线对应绿光530nm波长，可以明显看出，不加电压时，实线与虚线交点光强最大，显示为亮态，此处便为FP腔的中心波长，此时FP腔透射峰的半高全宽约10nm，相对于光源的线宽(约1～2nm)已经很大，不考虑吸收散射效应，光利用效率接近100％。当加入电压改变FP腔厚度使得d1＝662.5nm时，点线与虚线的交点光强最小，显示为暗态(亮度最低)。
若将第二窄带光源设置在第一基板20背离第二基板21的一侧，则使用FP腔的反射光作显示。如图18所示，实线、点线分别为d＝530nm、d1＝662.5nm的情况，虚线对应绿光530nm波长，可以明显看出，第一电极和第二电极不加电压时，实线与虚线交点光强最大，显示为亮态，此时反射峰半高全宽极宽，相对于光源的线宽(约1～2nm)已经很大，不考虑吸收散射效应，光利用效率接近100％。当加入电压改变FP腔厚度使得d1＝662.5nm时，点线与虚线的交点光强最小，显示为暗态(亮度最低)。
当第三窄带光源为发射波长为450nm蓝光的激光光源时，令δ＝4πnd/λ＝4π，可以得到d＝450nm，以此作为初始厚度，这样λ/4＝112.5nm，d1＝562.5nm，计算得反射膜的反射率R＝87％。
若将第三窄带光源设置在第二基板21背离第一基板20的一侧，则使用FP腔的透射光作显示。如图19所示，其中实线、点线分别为d＝450nm、d1＝562.5nm的情况，虚线对应蓝光450nm波长，可以明显看出，不加电压时，实线与虚线交点光强最大，显示为亮态，此处便为FP腔的中心波长，此时FP腔透射峰的半高全宽约10nm，相对于光源的线宽(约1～2nm)已经很大，不考虑吸收散射效应，光利用效率接近100％。当加入电压改变FP腔厚度使得d1＝562.5nm时，点线与虚线的交点光强最小，显示为暗态(亮度最低)。
若将第三窄带光源设置在第一基板20背离的第二基板21一侧，则使用FP腔的反射光作显示。如图20所示，实线、点线分别为d＝450nm、d1＝562.5nm的情况，虚线对应蓝光450nm波长，可以明显看出，第一电极和第二电极不加电压时，实线与虚线交点光强最大，显示为亮态，此时反射峰半高全宽极宽，相对于光源的线宽(约2nm)已经很大，不考虑吸收散射效应，光利用效率接近100％。当加入电压改变FP腔厚度使得d1＝562.5nm时，点线与虚线的交点光强最小，显示为暗态(亮度最低)。
上述反射式投影显示***中由于入射光均为垂直入射器件表面(即θ＝0°)，因此，使用半透半反镜来区分处于调制面板同侧的入射光和反射光，但***中半透半反镜的使用虽区分开进入调制面板的入射光和经调制的出射光，但光每经过一次半透半反镜时均会有一半的光能损耗。此时需要提高窄带光源的发光强度来达到较高的亮度。这种情况仅限于垂直入射时。而当以一个小角度(1～2°)入射器件表面，如图21所示，入射至调制面板的入射光和经调制的出射光便不再重合，因而无需半透半反镜便可实现光调制。以小角度入射，其调制思想与上述实施例描述的完全相同，但上述器件的相应参数以及图15-20中的调制曲线均会发生变化，这是本领域技术人员能够轻易根据本发明的思想所想到的。
本发明实施例还提供了一种场序投影显示***，该投影显示***采用一个场序彩色显示器件代替上述投影显示***中的三个显示器件，如图22和图23所示，该投影显示***包括窄带光源以及位于窄带光源出射光路上的显示器件，显示器件为图9所示的显示器件。
其中，对于图22所示的***，窄带光源包括第一窄带光源221、第二窄带光源222和第三窄带光源223，还包括光源控制模块；第一窄带光源221用于发射第一光线；第二窄带光源222用于发射第二光线；第三窄带光源223用于发射第三光线；光源控制模块用于控制第一窄带光源221、第二窄带光源222和第三窄带光源223依次发光；显示器件224用于将特定光强的第一光线、第二光线和第三光线反射或透射至投影透镜225，以通过人眼的视觉暂留效果将投影透镜225出射的第一光线、第二光线和第三光线混合成彩色画面。
而对于图23所示的反射式场序投影显示***，不仅包括第一窄带光源231、第二窄带光源232、第三窄带光源233、显示器件234和投影透镜235，还包括分光膜或分光棱镜236，以通过分光膜或分光棱镜236将第一窄带光源231、第二窄带光源232和第三窄带光源233出射的光线反射至显示器件234，将显示器件234出射的光线透射至投影透镜235。
需要说明的是，本实施例提供的场序投影显示***中，显示器件的法布里-珀罗腔的厚度调整量可以大于λ/4，也就是在厚度改变的过程中，器件对可见光区域400nm-700nm的光均有光谱响应。
可选地，第一光线为红光，显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；第二光线为蓝光，显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；第三光线为绿光，显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5～450nm。
本实施例中提供的投影显示***，通过设置红绿蓝三色窄带光源，使显示器件在可见光光谱范围内产生红色、蓝色、绿色等颜色，在三色光源快速切换以及器件中每个像素结构厚度快速变化中，由于人眼的视觉暂留效果，通过场序彩色显示模式，使投影显示***投影出需要显示的彩色图像。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括窄带光源以及位于所述窄带光源出射光路上的显示器件，所述显示器件为如图10、11和12所示的显示器件。可选地，该显示装置可以为电视、头戴显示设备、视频眼镜、手机、电脑、手表等，其中，电视包括激光电视、大屏幕投影电视等背投电视。
其中，窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源；像素单元中的至少三个像素结构包括第一像素结构90、第二像素结构91和第三像素结构92；第一像素结构90用于反射或透射第一窄带光源发出的光线进行显示，第二像素结构91用于反射或透射第二窄带光源发出的光线进行显示，第三像素结构92用于反射或透射第三窄带光源发出的光线进行显示。
可选地，第一窄带光源为发射红光的光源、第二窄带光源为发射绿光的光源、第三窄带光源为发射蓝光的光源。进一步可选地，第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源为激光光源，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源还可以是LED光源等。
可选地，所述第一显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ1/4，λ1为所述第一光线的波长；所述第二显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ2/4，λ2为所述第二光线的波长；所述第三显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ3/4，λ3为所述第三光线的波长。
可选地，λ1＝632.8nm，即第一光线为波长为632.8nm的红光，FP腔的厚度变化范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；λ2＝530nm，即第二光线为波长为530nm的绿光，FP腔的厚度变化范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm或337.5nm～450nm；λ3＝450nm，即第三光线为波长为450nm的绿光，FP腔的厚度变化范围为450nm～562.5nm或337.5nm～450nm。
本发明实施例还提供了一种场序显示装置，如图24和25所示，包括显示器件和光源模组；
显示器件为图9所示的显示器件；
对于图24所示的***，光源模组包括第一窄带光源241、第二窄带光源242、第三窄带光源243和光源控制模块，第一窄带光源241用于发射第一光线，第二窄带光源242用于发射第二光线，第三窄带光源243用于发射第三光线；光源控制模块用于控制第一窄带光源241、第二窄带光源242和第三窄带光源243依次发光；显示器件244用于反射或透射特定光强的第一光线、第二光线和第三光线，以通过人眼的视觉暂留效果将显示器件244出射的第一光线、第二光线和第三光线混合成彩色画面。
而对于图25所示的反射式场序显示装置，不仅包括第一窄带光源251、第二窄带光源252、第三窄带光源253、显示器件254和显示器件255，还包括分光膜或分光棱镜256，以通过分光膜或分光棱镜256将第一窄带光源251、第二窄带光源252和第三窄带光源253出射的光线反射至显示器件254，将显示器件254出射的光线透射至显示器件255。
需要说明的是，本实施例提供的场序显示装置中，显示器件的法布里-珀罗腔的厚度调整量可以大于λ/4，也就是在厚度改变的过程中，器件对可见光区域400nm-700nm的光均有光谱响应。
可选地，第一光线为红光，显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；第二光线为蓝光，显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；第三光线为绿光，显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5～450nm。
本实施例提供的显示装置，通过设置红绿蓝三色窄带光源，使显示器件在可见光光谱范围内产生红色、蓝色、绿色等颜色，在三色光源快速切换以及器件中每个像素结构厚度快速变化中，由于人眼的视觉暂留效果，通过场序彩色显示模式，使显示装置显示为需要显示的彩色图像。
光源与透射率的对应关系如图15至图20所示，在此不再赘述。
实际光的透射率可以从这个式子反应其中P(λ)是光源的强度谱线函数，T(λ)是器件透射率函数，λ1-λ2对应窄带光源发光光谱的波长范围。也就是说，对应于光源的每个波长，FP腔都有一个对应的透射率，用加权平均的思想来计算器件的透射率。实际光的反射率为其中P(λ)是光源的强度谱线函数，R(λ)是器件透射率函数。对应于光源的每个波长，FP腔都有一个对应的反射率，同样用加权平均的思想来计算器件的反射率。
此外，由于本发明实施例提供的调整FP腔厚度的方式属于微光机电***(MOEMS)范畴，其响应速度极快，在微秒量级，如同数字微镜元件，可以通过在一定时间内可动版的反复移动，每秒进行几千次的亮暗变化，因此，本发明实施例中可以通过控制像素结构在亮态或暗态的停留时间比例，来实现显示亮度的调节。此外，本发明实施例还可以通过控制像素结构在亮态或暗态的停留时间比例增加对比度。
以波长632.8nm的红光为例，如图15所示，当d＝632.8nm时，通过计算加权平均透射率，透射率约97％，d1＝791nm时，通过计算加权平均透射率，透射率约0.3％，对比度CFP＝97％/0.3％＝323:1。
如图16所示，当d＝632.8nm时，显示为暗态，通过计算加权平均反射率，反射率约99.7％，当d1＝791nm时，显示亮态，通过计算加权平均反射率，反射率约2.7％，对比度CFP＝99.7％/2.7％＝37:1。此外，可以控制器件在亮态或暗态停留的时间，实际的器件对比度可由体现，如果Ton/Toff＝100:1，那么，用FP腔透射光显示的器件的对比度就为32300:1，用FP腔反射光显示的器件的对比度为3700:1。也就是说，无论使用透射光还是反射光显示，只要CFP>1，就可以通过控制亮态和暗态的停留时间比来增大对比度，同时也可以通过控制停留时间比来改变显示亮度。
除以上所有提及的亮暗态之外，还可选取其他位置作为亮态或者暗态。以图15透射谱线为例，在不加电压时FP腔厚度d＝632.8nm，显示最亮，当通过改变电压，使得FP腔的厚度增大到d＝700nm，在此处也可以作为显示的暗态；同样，以图13反射谱线为例，在不加电压时FP腔厚度d＝632.8nm，显示最暗，当通过增加电压，使得FP腔的厚度增大到d＝700nm作为显示的亮态。以此方式在牺牲少量对比度的同时，减小了厚度变化范围，进而降低所需电压，减小了功耗。
在以上所提的所有实施例中，FP腔的厚度均增加λ/4，但根据本发明的思想FP腔的厚度亦可减小λ/4来实现上述的功能，仅需避免静电吸合效应。这是本领域技术人员能够轻易根据本发明的思想所想到的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (20)
1.一种像素结构，其特征在于，包括第一基板、第二基板和移动装置；
所述第一基板朝向所述第二基板的一侧具有第一反射膜，所述第二基板朝向所述第一基板的一侧具有第二反射膜，以使所述第一反射膜和所述第二反射膜构成法布里-珀罗腔，并利用所述法布里-珀罗腔的反射光或透射光进行显示；
所述移动装置用于带动所述第二基板和所述第二基板上的第二反射膜移动，或者，带动所述第二反射膜移动，以调整所述法布里-珀罗腔的厚度；
所述移动装置朝向所述第一基板的一侧具有第一电极，所述移动装置朝向所述第二基板的一侧具有第二电极，以通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述移动装置的弹性力控制所述法布里-珀罗腔的厚度调整量，通过控制所述法布里-珀罗腔的厚度调整量控制所述法布里-珀罗腔的反射光或透射光的干涉光强，控制所述像素结构的显示亮度；
或者，通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述移动装置的弹性力控制所述法布里-珀罗腔在第一厚度和第二厚度的时间比来控制所述像素结构的显示亮度，其中，当所述法布里-珀罗腔的厚度为第一厚度时，所述像素结构处于亮态，当所述法布里-珀罗腔的厚度为第二厚度时，所述像素结构处于暗态。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述移动装置包括弹簧；
所述弹簧位于所述第一反射膜和所述第二反射膜之间，所述第一电极位于所述弹簧朝向所述第一反射膜的一侧，所述第二电极位于所述弹簧朝向所述第二反射膜的一侧，以通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述弹簧的弹性力控制所述第二基板和所述第二基板上的第二反射膜的移动距离。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述移动装置包括弹簧；
所述弹簧位于所述第二反射膜和所述第二基板之间，且所述第二反射膜和所述弹簧之间还具有可动基板；
所述第一电极位于所述弹簧朝向所述可动基板的一侧，所述第二电极位于所述弹簧朝向所述第二基板的一侧，以通过所述第一电极和所述第二电极之间的静电力以及所述弹簧的弹性力控制所述第二反射膜的移动距离。
4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述移动装置包括移动板和锚定装置，所述锚定装置包括固定板和位于所述固定板内侧的卡合部，所述固定板位于所述第二基板上且位于所述移动板的四周，所述卡合部用于固定所述移动板的位置；
所述第二反射膜位于所述移动板朝向所述第一基板的一侧表面，所述第一电极位于所述移动板朝向所述第二基板的一侧表面，所述第二电极位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧表面，以通过所述第一电极和第二电极之间静电力以及所述锚定装置的弹性力控制所述移动板的移动距离。
5.一种显示器件，其特征在于，包括多个像素结构，所述像素结构为权利要求1～4任一项所述的像素结构。
6.根据权利要求5所述的显示器件，其特征在于，任意两个所述像素结构的法布里-珀罗腔的初始厚度以及最大厚度调整量相同。
7.根据权利要求5所述的显示器件，其特征在于，所述显示器件包括多个像素单元，每个所述像素单元包括至少两个像素结构，同一个所述像素单元中的像素结构的法布里-珀罗腔的初始厚度以及最大厚度调整量各不相同。
8.一种投影显示***，其特征在于，包括窄带光源以及位于所述窄带光源出射光路上的显示器件，所述显示器件为权利要求6所述的显示器件。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源，还包括光源控制模块；
所述第一窄带光源用于发射第一光线；
所述第二窄带光源用于发射第二光线；
所述第三窄带光源用于发射第三光线；
所述光源控制模块用于控制所述第一窄带光源、所述第二窄带光源和所述第三窄带光源依次发光；
所述显示器件用于将特定光强的第一光线、第二光线和第三光线反射或透射至投影透镜，以通过人眼的视觉暂留效果将所述投影透镜出射的第一光线、第二光线和第三光线混合成彩色画面。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述第一光线为红光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；所述第二光线为蓝光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；所述第三光线为绿光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5～450nm。
11.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源，所述显示器件包括第一显示器件、第二显示器件和第三显示器件，所述投影显示***还包括第一半反半透镜、第二半反半透镜、第三半反半透镜和合光组件；
所述第一半反半透镜用于将所述第一窄带光源发出的第一光线反射至所述第一显示器件；所述第一显示器件对所述第一窄带光源发出的第一光线进行反射，并将特定光强的第一光线出射至所述第一半反半透镜；所述第一半反半透镜还用于将所述第一显示器件出射的第一光线透射至所述合光组件；
所述第二半反半透镜用于将所述第二窄带光源发出的第二光线反射至所述第二显示器件；所述第二显示器件对所述第二窄带光源发出的第二光线进行反射，并将特定光强的第二光线出射至所述第二半反半透镜；所述第二半反半透镜还用于将所述第二显示器件出射的第二光线透射至所述合光组件；
所述第三半反半透镜用于将所述第三窄带光源发出的第三光线反射至所述第三显示器件；所述第三显示器件对所述第三窄带光源发出的第三光线进行反射，并将特定光强的第三光线出射至所述第三半反半透镜；所述第三半反半透镜还用于将所述第三显示器件出射的第三光线透射至所述合光组件；
所述合光组件用于将所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线合成一束光，以利用所述合成的一束光进行投影。
12.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源，所述显示器件包括第一显示器件、第二显示器件和第三显示器件，所述投影显示***还包括合光组件；
所述第一窄带光源用于发射第一光线；
所述第二窄带光源用于发射第二光线；
所述第三窄带光源用于发射第三光线；
所述第一显示器件将特定光强的第一光线透射至所述合光组件；
所述第二显示器件将特定光强的第二光线透射至所述合光组件；
所述第三显示器件将特定光强的第三光线透射至所述合光组件；
所述合光组件用于将所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线合成一束光，以利用所述合成的一束光进行投影。
13.根据权利要求11或12所述的***，其特征在于，所述第一显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ1/4，λ1为所述第一光线的波长；
所述第二显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ2/4，λ2为所述第二光线的波长；
所述第三显示器件中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ3/4，λ3为所述第三光线的波长。
14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，λ1＝632.8nm，所述第一显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；λ2＝530nm，所述第二显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；λ3＝450nm，所述第三显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5nm～450nm。
15.一种显示装置，其特征在于，包括窄带光源以及位于所述窄带光源出射光路上的显示器件，所述显示器件为权利要求6或7所述的显示器件。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，所述窄带光源包括第一窄带光源、第二窄带光源和第三窄带光源；所述像素单元包括第一像素结构、第二像素结构和第三像素结构；
所述第一像素结构用于反射或透射所述第一窄带光源发出的光线进行显示，所述第二像素结构用于反射或透射所述第二窄带光源发出的光线进行显示，所述第三像素结构用于反射或透射所述第三窄带光源发出的光线进行显示。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述第一像素结构中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ1/4，λ1为所述第一窄带光源发出的光线的波长；
所述第二像素结构中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ2/4，λ2为所述第二窄带光源发出的光线的波长；
所述第三像素结构中所述法布里-珀罗腔的厚度最大调整量为λ3/4，λ3为所述第三窄带光源发出的光线的波长。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于，λ1＝632.8nm，所述第一显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；λ2＝530nm，所述第二显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；λ3＝450nm，所述第三显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5nm～450nm。
19.一种显示装置，其特征在于，包括显示器件和光源模组；
所述显示器件为权利要求6所述的显示器件；
所述光源模组包括第一窄带光源、第二窄带光源、第三窄带光源和光源控制模块，所述第一窄带光源用于发射第一光线，所述第二窄带光源用于发射第二光线，所述第三窄带光源用于发射第三光线；
所述光源控制模块用于控制所述第一窄带光源、所述第二窄带光源和所述第三窄带光源依次发光；
所述显示器件用于反射或透射特定光强的第一光线、第二光线和第三光线，以通过人眼的视觉暂留效果将所述显示器件出射的第一光线、第二光线和第三光线混合成彩色画面。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述第一光线为红光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为632.8nm～791nm或474.6nm～632.8nm；所述第二光线为蓝光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为530nm～662.5nm或397.5nm～530nm；所述第三光线为绿光，所述显示器件中法布里-珀罗腔的厚度调整量范围为450nm～562.5nm或337.5～450nm。
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