TW201724075A - 用於促進不可操作之電機械系統顯示元件之修復之系統及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供用於促進不可操作之MEMS顯示元件之修復之系統、方法及設備。一顯示設備可包括在一基板上方之複數個顯示元件。每一顯示元件可具有一像素輸出互連件。該顯示設備亦可包括各自與一各別對鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件相關聯之複數個導電橋。一第一導電橋可包括一第一對鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件之間的一電連接。與一第二對鄰接顯示元件相關聯之一第二導電橋可與該第二對顯示元件中之至少一個顯示元件之該等像素輸出互連件電隔離。一雷射或其他構件可用以形成該第一導電橋與該各別對鄰接顯示元件之間的一電連接。
Description
本專利申請案主張題為「SYSTEMS AND METHODS FOR FACILITATING REPAIR OF INOPERABLE MEMS DISPLAY ELEMENTS」之美國實用申請案第14/817,039號之優先權,該案在2015年8月3日申請且讓渡給本發明之受讓人,且據此明確地以引用之方式併入本文中。
本發明係關於成像顯示器領域,且係關於併入至成像顯示器中之光調變器。
機電系統(EMS)包括具有電及機械元件、致動器、傳感器、感測器、光學組件(諸如鏡面及光學薄膜)及電子器件之裝置。EMS裝置或元件可以多種尺度來製造,包括但不限於微尺度及奈米尺度。舉例而言,微機電系統(microelectromechanical system,MEMS)裝置可包括具有範圍為約一微米至數百微米或以上之大小的結構。奈米機電系統(NEMS)裝置可包括具有小於一微米之大小(包括(例如)小於數百奈米之大小)之結構。可使用沈積、蝕刻、微影或者此等或蝕刻掉基板、經沈積材料層或兩者之部分的其他微機械加工製程的組合來產生機電元件。此等製程亦可用以添加層以形成電及機電裝置。
基於EMS之顯示設備可包括藉由使光阻斷組件通過一孔隙選擇性地移進及移出光學路徑而調變光之顯示元件,該孔隙係被界定通過光阻斷層。不能阻斷光之有缺陷顯示元件可減小影像品質及製造良率。
本發明之系統、方法及裝置各具有若干創新態樣,該等態樣中之單一態樣皆不單獨負責本文中所揭示之合乎需要的屬性。
本發明中所描述之標的物之一個創新態樣可於顯示裝置中實施。顯示裝置可包括定位於一基板上之複數個MEMS顯示元件。每一顯示元件可包括一像素輸出互連件及一像素控制電路。對於至少一第一顯示元件,該第一顯示元件之一像素控制電路可與該第一顯示元件之一像素輸出互連件電隔離,且一第一導電橋可形成該第一顯示元件之該像素輸出互連件與鄰接於第一顯示元件之一第二顯示元件之一像素輸出互連件之間的一電連接。
在一些實施中,施加至該第一顯示元件之該像素輸出互連件之一電壓可係至少部分基於提供至該第二顯示元件之一資料信號。在一些實施中,該第一導電橋之至少一部分相較於其各別對之鄰接顯示元件中之至少一者之一像素輸出互連件更靠近於該顯示裝置的一後表面而定位。在一些實施中,該第一導電橋之至少一部分可相較於該第一顯示元件之該像素輸出互連件及該第二顯示元件之該像素輸出互連件中的至少一者更靠近於該顯示裝置之一前表面地定位。在一些實施中,該第一導電橋可是在懸置於該複數個顯示元件上方之一孔隙層內。
在一些實施中,每一顯示元件可包括一各別擋板,該擋板包括一導電結構材料。該第一導電橋可包括與該複數個顯示元件之該等擋板相同之導電材料。在一些實施中,該導電結構材料可包括非晶矽。在一些實施中,顯示裝置可包括與一第三顯示元件及鄰接於該第三顯
示元件之一第四顯示元件相關聯之一第二導電橋。該第二導電橋可藉由一介電材料與該第三顯示元件之該像素輸出互連件及該第四顯示元件之該像素輸出互連件分離。在一些實施中,顯示裝置可包括定位於該複數個MEMS顯示元件及該第一導電橋上方或下方之一光阻斷層。該光阻斷層可包括至少一個光學孔隙,其與該第一導電橋與該第一顯示元件之該像素輸出互連件或與該第一顯示元件相關聯之一加載錨之一相交點對準。在一些實施中,該複數個顯示元件中之每一者係與至少一個導電橋相關聯。
在一些實施中,顯示裝置可包括一處理器,其能夠與該顯示裝置通信。該處理器可能夠處理影像資料。顯示裝置亦可包括能夠與處理器通信之記憶體裝置。在一些實施中,顯示裝置可包括能夠將至少一個信號發送至顯示裝置之驅動器電路;及能夠將影像資料的至少一部分發送至驅動器電路之控制器。在一些實施中,該顯示裝置可包括能夠將影像資料發送至處理器之影像源模組。該影像源模組可包括接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。在一些實施中,顯示裝置可包括能夠接收輸入資料且將輸入資料傳達至處理器之輸入裝置。
本發明中描述之標的物之另一創新態樣可實施於一種修復一顯示裝置之方法中。該方法可包括在一基板上方形成複數個顯示元件。每一顯示元件可包括一像素控制電路及一像素輸出互連件。該方法可包括形成與鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件相關聯的複數個導電橋。該方法可包括識別該複數個顯示元件中之至少一個不可操作顯示元件。該至少一個不可操作顯示元件可未能對藉由其各別像素控制電路施加之一資料信號做出回應。該方法可包括使該至少一個不可操作顯示元件之該像素控制電路與該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件電隔離。該方法可包括將該等導電橋中之一者電連接至該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件及一鄰接顯示元件之
該像素輸出互連件。
在一些實施中,使該至少一個不可操作顯示元件之該像素控制電路與該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件電隔離可包括剝蝕該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件之一部分以切割該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件。在一些實施中,將該等導電橋中之一者電連接至該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件及一鄰接顯示元件之該像素輸出互連件可包括將電磁輻射導引至該導電橋。電磁輻射可剝蝕使該導電橋與該至少一個不可操作顯示元件及該鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件分離之一介電材料。電磁輻射亦可熔融該導電橋或該至少一個不可操作顯示元件及該鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件之一部分,使得該經熔融部分填充先前由該經剝蝕介電材料所佔之一空間,以在該導電橋與該至少一個不可操作顯示元件及該鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件之間形成一電連接。
在一些實施中,形成該複數個導電橋可包括在該顯示裝置之一孔隙層內形成該等導電橋。在一些實施中,方法可包括在該複數個顯示元件及該複數個導電橋上方或下方形成一光阻斷層,及在該光阻斷層中形成至少一個光學孔隙。該至少一個光學孔隙可與一導電橋與一顯示元件之一像素輸出互連件之一相交點對準。在一些實施中,形成該複數個顯示元件可包括形成與每一顯示元件相關聯之一各別擋板。該等擋板可包括一導電結構材料。形成該複數個導電橋進一步亦可包括由與該等擋板相同之導電材料形成至少一個導電橋。在一些實施中,該複數個顯示元件中之每一者係與至少一個導電橋相關聯。
本發明中描述之標的物之另一創新態樣可實施於一種修復一顯示裝置之方法中。顯示裝置可包括定位於一基板上之複數個MEMS顯示元件。每一顯示元件可包括一輸出電壓攜載構件及一控制構件。該
第一顯示元件之一控制構件可與該第一顯示元件之一輸出電壓攜載構件電隔離。一第一導電構件可形成該第一顯示元件之該輸出電壓攜載構件與鄰接於第一顯示元件之一第二顯示元件之一輸出電壓攜載構件之間的電連接。
在一些實施中,施加至該第一顯示元件之輸出電壓攜載構件之一電壓可係至少部分基於提供至該第二顯示元件之一資料信號。在一些實施中,該第一導電構件可是在懸置於該複數個MEMS顯示元件上方之一孔隙層內。在一些實施中,每一顯示元件可包括一各別光阻斷構件,該光阻斷構件包括一導電結構材料。該第一導電構件可包括與該複數個顯示元件之該光阻斷構件相同之導電材料。在一些實施中,該導電結構材料可包括非晶矽。
在一些實施中,顯示裝置可包括與一第三顯示元件及鄰接於該第三顯示元件之一第四顯示元件相關聯之一第二導電構件。該第二導電構件可藉由一介電材料與該第三顯示元件之輸出電壓攜載構件及該第四顯示元件之輸出電壓攜載構件分離。在一些實施中,顯示裝置可包括定位於該複數個MEMS顯示元件及該第一導電構件上方或下方之一光阻斷層。該光阻斷層可包括至少一個光學孔隙,其與該第一導電構件與該第一顯示元件之輸出電壓攜載構件或與該第一顯示元件相關聯之一加載錨之一相交點對準。在一些實施中,該複數個MEMS顯示元件中之每一者可係與至少一個導電構件相關聯。
本發明中所描述之標的物之一或多個實施之細節在隨附圖式及以下描述中闡述。其他特徵、態樣及優勢將自描述、圖式及申請專利範圍變得顯而易見。應注意,以下諸圖之相對尺寸可能未按比例繪製。
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示器
40‧‧‧顯示裝置
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入裝置
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
100‧‧‧實例直觀式之基於MEMS之顯示設備
102‧‧‧光調變器
102a‧‧‧光調變器
102a‧‧‧光調變器
102a‧‧‧光調變器
102d‧‧‧光調變器
104‧‧‧影像
105‧‧‧燈
106‧‧‧像素
108‧‧‧擋板
109‧‧‧孔隙
110‧‧‧寫入啟用互連件
112‧‧‧資料互連件
114‧‧‧互連件
120‧‧‧實例主機裝置
122‧‧‧主機處理器
124‧‧‧環境感測器
126‧‧‧使用者輸入模組
128‧‧‧顯示設備
130‧‧‧掃描驅動器
131‧‧‧掃描行互連件
132‧‧‧資料驅動器
133‧‧‧資料互連件
134‧‧‧控制器
138‧‧‧共同驅動器
139‧‧‧共同互連件
140至146‧‧‧燈
148‧‧‧燈驅動器
150‧‧‧顯示元件
200‧‧‧雙致動器擋板總成
202‧‧‧靜電致動器
204‧‧‧靜電致動器
206‧‧‧擋板
207‧‧‧孔隙層
208‧‧‧錨
209‧‧‧孔隙
212‧‧‧擋板孔隙
216‧‧‧重疊部
300‧‧‧實例顯示裝置
302a至302y‧‧‧顯示元件
402a‧‧‧經修復的先前不可操作顯示元件
402b‧‧‧鄰接功能顯示元件
404a‧‧‧擋板
404b‧‧‧擋板
406a‧‧‧擋板關閉電極
406b‧‧‧擋板開啟電極
406c‧‧‧擋板關閉電極
406d‧‧‧擋板開啟電極
408a‧‧‧像素控制電路
408b‧‧‧像素控制電路
409a‧‧‧像素輸出互連件
409b‧‧‧像素輸出互連件
410a‧‧‧全域擋板關閉電壓源
410b‧‧‧全域擋板開啟電壓源
412‧‧‧開口
414‧‧‧互連件
500‧‧‧實例顯示元件
502‧‧‧擋板
504‧‧‧致動器
505‧‧‧致動器
506‧‧‧加載桿
507‧‧‧加載桿
508‧‧‧驅動桿
509‧‧‧驅動桿
514‧‧‧驅動錨
515‧‧‧驅動錨
516‧‧‧加載錨
517‧‧‧加載錨
518‧‧‧孔隙
520‧‧‧錨
522‧‧‧錨
524‧‧‧錨
526‧‧‧像素輸出互連件
528‧‧‧互連件
530‧‧‧架高孔隙層(EAL)
540‧‧‧架高孔隙層(EAL)孔隙
541‧‧‧架高孔隙層(EAL)孔隙
600‧‧‧顯示元件
600a‧‧‧實例顯示元件
600b‧‧‧實例顯示元件
600c‧‧‧顯示元件
600d‧‧‧顯示元件
602a‧‧‧擋板
602b‧‧‧擋板
606a‧‧‧加載桿
607a‧‧‧加載桿
607b‧‧‧加載桿
616a‧‧‧加載錨
617a‧‧‧加載錨
617b‧‧‧加載錨
617c‧‧‧加載錨
617d‧‧‧加載錨
624a‧‧‧錨
626a‧‧‧像素輸出互連件
628a‧‧‧互連件
629‧‧‧導電結構材料
630a‧‧‧架高孔隙層(EAL)
630b‧‧‧架高孔隙層(EAL)
631‧‧‧導電橋
631a‧‧‧導電橋
631b‧‧‧導電橋
640‧‧‧基板
645‧‧‧光阻斷層
650‧‧‧底板
660‧‧‧箭頭/雷射光
661a‧‧‧光學窗
661b‧‧‧光學窗
661c‧‧‧光學窗
661d‧‧‧光學窗
662a‧‧‧箭頭/雷射光
662b‧‧‧箭頭/雷射光
663‧‧‧光學窗
664a‧‧‧箭頭/雷射光
664b‧‧‧箭頭/雷射光
665‧‧‧間隙
668‧‧‧介電層/介電材料
670‧‧‧介電層/經剝蝕介電材料
698a‧‧‧點
698b‧‧‧點
699a‧‧‧點
699b‧‧‧點
700a‧‧‧實例顯示元件
700b‧‧‧實例顯示元件
700c‧‧‧顯示元件
700d‧‧‧顯示元件
702a‧‧‧擋板
702b‧‧‧擋板
707a‧‧‧加載桿
707b‧‧‧加載桿
717a‧‧‧加載錨
717b‧‧‧加載錨
717c‧‧‧加載錨
720a‧‧‧架高孔隙層(EAL)錨
720b‧‧‧架高孔隙層(EAL)錨
720c‧‧‧架高孔隙層(EAL)錨
726a‧‧‧像素輸出互連件
728a‧‧‧互連件
729‧‧‧第一結構材料層
730a‧‧‧架高孔隙層(EAL)
730b‧‧‧架高孔隙層(EAL)
740‧‧‧基板
745‧‧‧光阻斷層
750‧‧‧底板
751a‧‧‧互連件
753‧‧‧互連件
762‧‧‧箭頭/雷射光
768‧‧‧絕緣材料層
771a‧‧‧導電橋
771b‧‧‧導電橋
776‧‧‧第二結構材料層
799‧‧‧點
800a‧‧‧實例顯示元件
800b‧‧‧實例顯示元件
800c‧‧‧顯示元件
800d‧‧‧顯示元件
802a‧‧‧擋板
802b‧‧‧擋板
826a‧‧‧像素輸出互連件
826b‧‧‧像素輸出互連件
826c‧‧‧鄰接像素輸出互連件
826d‧‧‧鄰接像素輸出互連件
828a‧‧‧互連件
829‧‧‧結構材料
830a‧‧‧架高孔隙層(EAL)
830b‧‧‧架高孔隙層(EAL)
840‧‧‧基板
845‧‧‧光阻斷層
849a‧‧‧導電橋
849b‧‧‧導電橋
850‧‧‧底板
870‧‧‧絕緣層
880a‧‧‧光學窗
880b‧‧‧光學窗
880c‧‧‧光學窗
880d‧‧‧光學窗
884a‧‧‧箭頭/雷射光
884b‧‧‧箭頭/雷射光
899a‧‧‧點
899b‧‧‧點
900‧‧‧修復顯示裝置之實例程序
1004‧‧‧光調變器
1005a‧‧‧致動器
1005b‧‧‧致動器
1006‧‧‧掃描行互連件
1007‧‧‧擋板
1008‧‧‧資料互連件
1009‧‧‧驅動電極
1009a‧‧‧驅動電極
1009b‧‧‧驅動電極
1010‧‧‧致動電壓互連件
1011‧‧‧加載電極
1012‧‧‧全域更新互連件
1020‧‧‧資料儲存電路
1026‧‧‧像素輸出互連件
1030‧‧‧寫入啟用電晶體
1035‧‧‧資料儲存電容器
1040‧‧‧更新電晶體
1045‧‧‧充電電晶體
1060‧‧‧實例像素控制電路
1061‧‧‧致動電路
1062‧‧‧像素
1072‧‧‧第一致動器驅動互連件
1074‧‧‧第二致動器驅動互連件
1078‧‧‧共同接地互連件
1088‧‧‧源極
VWE‧‧‧寫入啟用電壓
圖1A展示實例直觀式之基於微機電系統(MEMS)之顯示設備之示
意圖。
圖1B展示實例主機裝置之方塊圖。
圖2A及圖2B展示實例雙致動器擋板總成的視圖。
圖3A展示包括不可操作顯示元件之實例顯示裝置的俯視圖。
圖3B展示圖3A之實例顯示裝置在修復操作已執行以將不可操作顯示元件電連接至鄰接功能顯示元件之後的俯視圖。
圖4展示電耦接至鄰接功能顯示元件之不可操作顯示元件之實例示意圖。
圖5A展示實例顯示元件之俯視圖。
圖5B展示圖5A中展示之實例顯示元件併有架高孔隙層之俯視圖。
圖6A展示鄰接於彼此之兩個實例顯示元件之俯視圖。
圖6B展示沿著展示於圖6A中之線A-A'截取之在修復操作之前的截面視圖。
圖6C展示沿著展示於圖6A中之線A-A'截取之在修復操作之後的截面視圖。
圖6D展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之前的第一實例截面視圖。
圖6E展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之後的第一實例截面視圖。
圖6F展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之前的第二實例截面視圖。
圖6G展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之後的第二實例截面視圖。
圖7A展示鄰接於彼此之兩個實例顯示元件之俯視圖。
圖7B展示沿著展示於圖7A中之線C-C'截取之在修復操作之前的
截面視圖。
圖7C展示沿著展示於圖7A中之線C-C'截取之在修復操作之後的截面視圖。
圖8A展示鄰接於彼此之兩個實例顯示元件之俯視圖。
圖8B展示沿著展示於圖8A中之線D-D'截取之在修復操作之前的截面視圖。
圖8C展示沿著展示於圖8A中之線D-D'截取之在修復操作之後的截面視圖。
圖9展示修復顯示裝置之實例製程的流程圖。
圖10展示實例像素控制電路之一部分。
圖11A及圖11B展示包括複數個顯示元件之實例顯示裝置之系統方塊圖。
各種圖式中之類似參考數字及指定指示類似元件。
出於描述本發明之創新態樣之目的,以下描述係針對某些實施。然而,一般熟習此項技術者將易於認識到,可以許多不同方式來應用本文中之教示。所描述之實施可實施於能夠顯示影像(無論係運動(諸如,視訊)抑或靜止(諸如,靜態影像)的,且無論係文字、圖形抑或圖像)的任何裝置、設備或系統。除併有來自一或多個顯示技術之特徵的顯示器以外,本發明中所提供之概念及實例可適用於多種顯示器,諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、場發射顯示器及基於機電系統(EMS)及微機電(MEMS)之顯示器。
所描述之實施可包括於諸如(但不限於)以下各者之各種電子裝置中或與該等電子裝置相關聯:行動電話、具備多媒體網際網路能力之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線裝置、智慧型電話、Bluetooth®裝置、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型
電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆記型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描儀、傳真裝置、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、攝影機、數位媒體播放器(諸如,MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制台、腕錶、可穿戴式裝置、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如,電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(諸如,里程錶及速度計顯示器)、座艙控制件及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(諸如,車輛中的後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子廣告牌或標識、投影儀、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、烘乾機、洗衣機/烘乾機、停車計時器、封裝(諸如,在包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用外加非EMS應用中之封裝)、美學結構(諸如,影像在一件珠寶或服裝上的顯示)及各種EMS裝置。
本文中之教示亦可用於非顯示應用中,諸如(但不限於):電子開關裝置、射頻濾波器、感測器、加速度計、迴轉儀、運動感測裝置、磁力計、用於消費型電子器件之慣性組件、消費型電子產品之零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、製造製程及電子測試裝備。因此,教示並不意欲限於僅在圖式中所描繪之實施,而實情為具有廣泛適用性,如對於一般熟習此項技術者將顯而易見。
顯示裝置可藉由使用像素陣列以調變光而產生影像。在一些實施中,像素陣列可包括MEMS顯示元件。此等陣列之製造有時可導致對提供至被稱作「像素控制電路」之電路之資料信號不做出回應的受限數目個顯示元件,該等電路徑經供應以控制顯示元件之狀態。非回應性顯示元件有時被稱作「不可操作顯示元件」。在一些狀況下,非回應性可係歸因於製造與顯示元件相關聯之像素電路中的誤差。因為不可操作顯示元件可能不能對資料信號正確地做出回應,所以由具有
不可操作顯示元件之顯示裝置產生之影像的品質可被減小。不可操作顯示元件可藉由將不可操作顯示元件之一部分電耦接至鄰接功能顯示元件之像素控制電路而經修復,且影像品質可得到改良。此修復可不允許不可操作顯示元件被個別地定址;然而,影像品質可藉由驅動不可操作顯示元件至與鄰接功能顯示元件相同之狀態來增強。
為了允許不可操作顯示元件之修復,導電橋可提供於成對鄰接顯示元件之間。導電橋可包括定位於兩個鄰接顯示元件之像素輸出互連件上方或下方的電隔離互連件。在一些實施中,導電橋可由與用於形成顯示元件之結構組件相同之材料層形成。在一些其他實施中,導電橋可由藉由介電材料與結構層分離之金屬層形成。
當該對鄰接顯示元件中之一者判定為不可操作時,顯示元件可自其各別像素輸出互連件斷開,且由導電橋連接至其鄰近像素之像素輸出互連件。在一些實施中,不可操作顯示元件可藉由使用雷射或其他電磁輻射源以切斷自像素輸出互連件至不可操作顯示元件之電連接而自其像素輸出互連件斷開。導電橋亦可利用雷射連接至不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件兩者。舉例而言,雷射可對準導電橋覆疊與不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件相關聯之電路的位置。雷射可剝蝕使導電橋與像素控制電路分離之介電材料,且可熔融導電橋之一部分,該部分接著填充先前由剝蝕介電質佔據之空間以形成電連接。因此,提供至功能顯示元件之信號可穿越導電橋以驅動不可操作顯示元件。不可操作顯示元件因此被驅動成與鄰接功能顯示元件相同之狀態。
可實施本發明中所描述之標的物之特定實施以實現下列潛在優勢中之一或多者。將不可操作顯示元件驅動成與鄰接顯示元件相同之狀態可改良影像品質。舉例而言,不可操作顯示元件在其由功能顯示元件包圍時可為顯著的,功能顯示元件之亮度等級為均一的或幾乎均
一的,但仍顯著不同於不可操作顯示元件之亮度等級。此類型之影像瑕疵可藉由將不可操作顯示元件驅動成與其相鄰顯示元件相同之狀態來減輕。此外,鄰接顯示元件常常意欲被驅動成相同狀態以顯示影像,特別是當影像具有相對低空間變化時。因此,將不可操作顯示元件驅動成與其相鄰顯示元件相同之狀態常常可導致不可操作顯示元件達成其所欲亮度等級,或靠近於其所欲亮度等級之亮度等級,儘管並非為可個別定址的。
在顯示裝置中之鄰接顯示元件之間併有導電橋可有助於改良生產顯示裝置的良率。通常,顯示裝置在提供至終端使用者之前必須滿足最小影像品質參數,然而,不可操作顯示元件之存在可防止顯示裝置滿足此類最小影像品質參數。在一些狀況下,不可操作顯示元件可藉由將不可操作顯示元件電連接至鄰接之功能顯示元件來修復。因此,具有不可操作顯示元件之顯示裝置的影像品質可得以改良,藉此改良用於生產顯示裝置之總體良率。
在一些實施中,生產併有導電橋之顯示器之成本可藉由使用MEMS結構層以形成導電橋來減小。在一些顯示裝置中,形成顯示裝置之底板的金屬層內之空間受限,從而使得難以在現有金屬層內建立導電橋。此情形對於高解析度顯示裝置尤其為真。在底板內添加針對導電橋之額外金屬層可增加製造之成本及複雜度。然而,在一些實施中,在沈積於底板上方之MEMS結構層內形成導電橋可在極小增加或不增加製程成本情況下進行。
圖1A展示實例直觀式之基於MEMS之顯示設備100的示意圖。顯示設備100包括配置成列及行的複數個光調變器102a至102d(一般而言,光調變器102)。在顯示設備100中,光調變器102a及102d處於開啟狀態,從而允許光通過。光調變器102b及102c處於關閉狀態,從而阻礙光通過。若由一或多個燈105照射,則藉由選擇性設定光調變器
102a至102d之狀態,顯示設備100可用以形成用於背光顯示器的影像104。在另一實施中,設備100可藉由反射源自設備前面之環境光而形成影像。在另一實施中,設備100可藉由反射來自定位於顯示器前面的一或多個燈之光(亦即,藉由使用前照燈)來形成影像。
在一些實施中,每一光調變器102對應於影像104中之一像素106。在一些其他實施中,顯示設備100可利用複數個光調變器以在影像104中形成像素106。舉例而言,顯示設備100可包括三個色彩特定光調變器102。藉由選擇性開啟對應於特定像素106之色彩特定光調變器102中之一或多者,顯示設備100可在影像104中產生彩色像素106。在另一實例中,顯示設備100包括每像素106兩個或多於兩個光調變器102以在影像104中提供照度位準。關於影像,像素對應於由影像之解析度界定之最小像元。關於顯示設備100之結構組件,術語像素指用以調變形成影像之單一像素之光的組合式機械及電組件。
顯示設備100為直觀式顯示器,此係因為該顯示設備可能不包括通常在投影應用中發現之成像光學件。在投影顯示器中,將形成於顯示設備之表面上的影像投影至螢幕上或投影至牆壁上。顯示設備實質上小於所投影之影像。在直觀式顯示器中,可藉由直接查看顯示設備而看到影像,該顯示設備含有光調變器且視情況含有用於增強顯示器之亮度、顯示器之對比度或兩者的背光或前照燈。
直觀式顯示器可以透射或反射模式而操作。在透射性顯示器中,光調變器過濾或選擇性地阻斷源自定位於顯示器後方之一或多個燈之光。來自燈之光視情況注入至光導或背光中,使得每一像素可得到均勻照射。透射性直觀式顯示器常常建置至透明基板上以促進含有光調變器之一個基板定位於背光上方的夾層總成配置。在一些實施中,透明基板可為玻璃基板(有時被稱作玻璃板或面板)或塑膠基板。玻璃基板可為或包括(例如)硼矽酸鹽玻璃、紫紅玻璃(wine glass)、熔
融二氧化矽、鹼石灰玻璃、石英、人造石英、派熱克斯玻璃或其他合適之玻璃材料。
每一光調變器102可包括擋板108及孔隙109。為照明影像104中之像素106,擋板108經定位使得其允許光通過孔隙109。為保持像素106未被照明,擋板108經定位使得其阻礙光通過孔隙109。孔隙109係藉由貫穿每一光調變器102中之反射或光吸收材料而圖案化的開口定義。
顯示設備亦包括耦接至基板及光調變器以用於控制擋板之移動的控制矩陣。控制矩陣包括一系列電互連件(諸如,互連件110、112及114),該等互連件包括每列像素至少一個寫入啟用互連件110(亦被稱作掃描行互連件)、用於每一行像素之一個資料互連件112,及將共同電壓提供至所有像素或至少提供至來自顯示設備100中之多個行及多個列兩者之像素的一個共同互連件114。回應於適當電壓(寫入啟用電壓,VWE)之施加,用於給定列像素之寫入啟用互連件110使該列中之像素準備好以接受新的擋板移動指令。資料互連件112以資料電壓脈衝之形式傳達新的移動指令。在一些實施中,施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成擋板之靜電移動。在一些其他實施中,資料電壓脈衝控制開關(諸如電晶體或其他非線性電路元件),該等開關控制量值通常比資料電壓高之獨立驅動電壓至光調變器102的施加。此等驅動電壓之施加導致擋板108的靜電驅動移動。
控制矩陣亦可包括(但不限於)電路,諸如與每一擋板總成相關聯之電晶體及電容器。在一些實施中,每一電晶體之閘極可電連接至掃描行互連件。在一些實施中,每一電晶體之源極可電連接至相對應資料互連件。在一些實施中,每一電晶體之汲極可並聯電連接至對應電容器之電極及對應致動器之電極。在一些實施中,與每一擋板總成相關聯的電容器及致動器之另一電極可連接至一共同或接地電位。在一
些其他實施中,電晶體可替換為半導體二極體或金屬-絕緣體-金屬開關元件。
圖1B展示實例主機裝置120(亦即,蜂巢式電話、智慧型手機、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、腕錶、可佩戴式裝置、膝上型電腦、電視或其他電子裝置)之方塊圖。主機裝置120包括顯示設備128(諸如圖1A中所示之顯示設備100)、主機處理器122、環境感測器124、使用者輸入模組126及電源。
顯示設備128包括複數個掃描驅動器130(亦被稱作寫入啟用電壓源)、複數個資料驅動器132(亦被稱作資料電壓源)、控制器134、共同驅動器138、燈140至146、燈驅動器148及顯示元件150之陣列(諸如圖1A中展示之光調變器102)。掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至掃描行互連件131。資料驅動器132將資料電壓施加至資料互連件133。
在顯示設備之一些實施中,資料驅動器132能夠將類比資料電壓提供至顯示元件150之陣列,尤其在影像之照度位準將以類比方式導出之處。在類比操作中,顯示元件經設計以使得當一系列中間電壓經由資料互連件133施加時,在所得影像中產生一系列中間照明狀態或照度位準。在一些其他實施中,資料驅動器132能夠將精簡組(諸如,2、3或4個)之數位電壓位準施加至資料互連件133。在顯示元件為基於擋板之光調變器(諸如圖1A中所示之光調變器102)之實施中,此等電壓位準經設計而以數位方式設定擋板108中之每一者之開啟狀態、關閉狀態或其他離散狀態。在一些實施中,驅動器能夠在類比模式與數位模式之間切換。
掃描驅動器130及資料驅動器132連接至數位控制器電路134(亦被稱作控制器134)。控制器134以主要串行方式將按順序組織的資料(在
一些實施中,該可經預定、由列及由影像圖框而分組)發送至資料驅動器132。資料驅動器132可包括串列-並列資料轉換器、位準移位及用於一些應用之數位至類比電壓轉換器。
顯示設備視情況包括一組共同驅動器138,亦被稱作共同電壓源。在一些實施中,共同驅動器138(例如)藉由供應電壓至一系列共同互連件139提供DC共同電位至顯示元件150之陣列內的所有顯示元件。在一些其他實施中,共同驅動器138按照來自控制器134之命令發出電壓脈衝或信號至顯示元件150之陣列,該等電壓脈衝或信號為(例如)能夠驅動及/或起始陣列之多個列及行中之所有顯示元件之同時致動的全域致動脈衝。
用於不同顯示器功能之驅動器(諸如掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)中之每一者可藉由控制器134而在時間上同步。來自控制器134之時序命令協調經由燈驅動器148、顯示元件150之陣列內之特定列之寫入啟用及定序、來自資料驅動器132之電壓輸出及提供顯示元件致動之電壓輸出而協調對紅色燈、綠色燈、藍色燈及白色燈(分別為140、142、144及146)的照射。在一些實施中,燈為發光二極體(LED)。
控制器134判定可供將顯示元件中之每一者可重設至適於新影像104之照明位準的定序或定址方案。可以週期性時間間隔來設定新影像104。舉例而言,對於視訊顯示,按範圍為10赫茲(Hz)至300赫茲之頻率再新視訊之彩色影像或圖框。在一些實施中,影像圖框至顯示元件150之陣列的設定與燈140、142、144及146之照射同步,使得替代影像圖框用交替的一系列色彩(諸如,紅色、綠色、藍色及白色)照射。每一各別色彩之影像圖框被稱為彩色子圖框。在被稱作場序色彩方法之此方法中,若彩色子圖框以超過20Hz之頻率交替,則人類視覺系統(HVS)將交替圖框影像平均化成具有廣泛及連續色彩範圍的影
像之感知。在一些其他實施中,燈可採用除紅色、綠色、藍色及白色以外的原色。在一些實施中,具有原色之少於四個或多於四個的燈可用於顯示設備128中。
在一些實施中,在顯示設備128經設計用於使擋板(諸如圖1A中所示之擋板108)在開啟狀態與關閉狀態之間數位切換之處,控制器134藉由分時灰度階之方法形成影像。在一些其他實施中,顯示設備128可經由每一像素使用多個顯示元件來提供灰度。
在一些實施中,影像狀態之資料係由控制器134按個別列(亦被稱作掃描行)之順序定址而載入至顯示元件150之陣列。對於序列中之每一列或掃描行,掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至用於顯示元件150之陣列之彼列的寫入啟用互連件131,且隨後資料驅動器132為陣列之選定列中之每一行供應對應於所需擋板狀態之資料電壓。此定址程序可重複直至已載入顯示元件150之陣列中之所有列之資料為止。在一些實施中,資料載入之選定列之序列為線性的,從而在顯示元件150之陣列中自頂部至底部進行。在一些其他實施中,選定列之序列經偽隨機化,以便減輕潛在視覺假影。且在一些其他實施中,定序係按區塊組織,其中對於一區塊,用於影像之某一部分的資料被載入至顯示元件150之陣列。舉例而言,序列可經實施以按順序定址顯示元件陣列150的每第五列。
在一些實施中,用於將影像資料載入至顯示元件150之陣列之定址程序在時間上與致動顯示元件之程序分離。在此實施中,顯示元件150之陣列可包括用於每一顯示元件之資料記憶體元件,且控制矩陣可包括用於攜載來自共同驅動器138之觸發信號以根據儲存於記憶體元件中之資料起始顯示元件之同時致動的全域致動互連件。
在一些實施中,顯示元件150之陣列及控制該等顯示元件之控制矩陣可以除矩形列及行以外的組態來配置。舉例而言,可按六方陣列
或曲線列及行來配置顯示元件。
主機處理器122大體上控制主機裝置120之操作。舉例而言,主機處理器122可為用於控制攜帶型電子裝置之通用或專用處理器。關於包括於主機裝置120內之顯示設備128,主機處理器122輸出影像資料以及關於主機裝置120之額外資料。此資訊可包括來自環境感測器124之資料(諸如,環境光或溫度);關於主機裝置120之資訊,包括(例如)主機之操作模式或主機裝置之電源中剩餘之電量;關於影像資料之內容的資訊;關於影像資料之類型的資訊;用於選擇成像模式中之用於顯示設備128的指令;或此等類型之資訊的任何組合。
在一些實施中,使用者輸入模組126能夠直接地或經由主機處理器122傳送使用者之個人偏好至控制器134。在一些實施中,使用者輸入模組126藉由軟體控制,在該軟體中使用者輸入個人偏好,例如,色彩、對比度、功率、亮度、內容及其他顯示設定及參數偏好。在一些其他實施中,使用者輸入模組126由使用者輸入個人偏好之硬體控制。在一些實施中,使用者可經由語音命令、一或多個按鈕、開關或撥號盤或利用觸控能力輸入此等偏好。至控制器134之複數個資料輸入導引控制器將資料提供至對應於最佳成像特性的各種驅動器130、132、138及148。
亦可包括環境感測器模組124以作為主機裝置120之部分。環境感測器模組124可能夠接收關於周圍環境之資料,諸如溫度及或周圍照明條件。感測器模組124可經程式化設計以(例如)區分裝置是在室內或辦公室環境中對比明亮白天中之戶外環境對比夜間室外環境操作。感測器模組124將此資訊傳達至顯示器控制器134,使得控制器134可回應於周圍環境而使檢視條件最佳化。
圖2A及圖2B展示實例雙致動器擋板總成200之視圖。如描繪於圖2A中的雙致動器擋板總成200係處於開啟狀態。圖2B展示處於關閉狀
態之雙致動器擋板總成200。擋板總成200包括擋板206之任一側上之致動器202及204。每一致動器202及204獨立地進行控制。第一致動器(擋板開啟致動器202)用以開啟擋板206。第二對置致動器(擋板關閉致動器204)用以關閉擋板206。致動器202及204中之每一者可實施為柔性桿電極致動器。致動器202及204藉由實質上在平行於孔隙層207之平面中驅動擋板206來開啟及關閉擋板206,擋板懸置於該孔隙層207上方。藉由附接於致動器202及204之錨208將擋板206懸置於孔隙層207上方一短距離。使致動器202及204沿擋板之移動軸線附接於擋板206之相對末端減少了擋板206之平面外運動,且將運動實質上限制至平行於基板(未描繪)之平面。
在所描繪之實施中,擋板206包括光可穿過的兩個擋板孔隙212。孔隙層207包括一組三個孔隙209。在圖2A中,擋板總成200處於開啟狀態,且因而,擋板開啟致動器202已被致動,擋板關閉致動器204處於其鬆弛位置,且擋板孔隙212之中心線與孔隙層孔隙209中之兩個之中心線重合。在圖2B中,擋板總成200已移動至關閉狀態,且因而擋板開啟致動器202處於其鬆弛位置,擋板關閉致動器204已被致動,且擋板206之光阻斷部分現處於在適當位置中以阻斷光貫穿孔隙209之透射(描繪為點線)。
每一孔隙具有在其周邊周圍之至少一個邊緣。舉例而言,矩形孔隙209具有四個邊緣。在圓形、橢圓形、卵形或其他曲形孔隙形成於孔隙層207中之一些實施中,每一孔隙可具有單一邊緣。在一些其他實施中,孔隙不需要分離或在數學意義上不相交,而實情為可經連接。即,雖然孔隙之部分或成形區段可維持與每一擋板之對應,但此等區段中之若干區段可經連接以使得孔隙之單一連續周邊被多個擋板共用。
為了允許光以多種出射角通過處於開啟狀態之孔隙212及209,
擋板孔隙212之寬度或大小可經設計為大於孔隙層207中之孔隙209之相對應寬度或大小。為了在關閉狀態下有效阻斷光之逸出,擋板206之光阻斷部分可經設計為與孔隙209之邊緣重疊。圖2B展示在擋板206中之光阻斷部分之邊緣與形成於孔隙層207中之孔隙209之一個邊緣之間的在一些實施中可經預定義的重疊部216。
靜電致動器202及204經設計使得其電壓位移行為對擋板總成200提供雙穩態特性。對於擋板開啟及擋板關閉致動器中之每一者,存在低於致動電壓之一系列電壓,該等電壓於在彼致動器處於關閉狀態(其中擋板開啟或關閉)同時經施加情況下將保持致動器關閉且保持擋板在適當位置,甚至在將驅動電壓施加至對置致動器之後。抵抗此反作用力維持擋板之位置所需的最小電壓被稱作維持電壓Vm。
圖3A展示包括不可操作顯示元件之實例顯示裝置300的俯視圖。顯示裝置300包括配置成列及行之顯示元件302a至302y(通常被稱作顯示元件302)之陣列。每一顯示元件302可經驅動成顯示元件302傳遞光之開啟狀態,或顯示元件302阻斷光之關閉狀態。如圖3A中所展示,顯示元件302中之一些處於由白色正方形表示之開啟狀態,而其他顯示元件302處於由黑色正方形表示的關閉狀態。顯示元件302可一起用以形成影像於顯示裝置300上。出於說明性之目的,顯示裝置300展示為包括相對較小數目個顯示元件302。然而,應理解,實際上,顯示裝置300可包括數千或數百萬個顯示元件302。
又圖3A中所展示為不可操作顯示元件302m。不可操作顯示元件302m展示為具有影線圖案以指示不可操作顯示元件302m之狀態為未知的。在一些實施中,不可操作顯示元件302m可卡於中間狀態(亦即,既非開啟狀態亦非關閉狀態)。在一些其他實施中,不可操作顯示元件302m可卡於開啟狀態或關閉狀態,且未能轉變至不同狀態。在一些實施中,不可操作顯示元件302m可能未能對施加至像素控制
電路從而控制不可操作顯示元件302m之狀態的資料信號做出回應。顯示元件302m歸因於在製造製程內產生之瑕疵而變得不可操作。舉例而言,諸如電晶體的包括於顯示元件之像素控制電路中之組件的一或多者可能並非為可充分操作的,或像素控制電路內之一或多個互連件可能已被破壞或短接至其他組件。在一些實施中,顯示裝置300可包括一個以上不可操作顯示元件302。然而,不可操作之顯示元件302之百分數通常為小的。
不可操作顯示元件302m可不利地影響由顯示裝置300產生之影像之品質。舉例而言,當不可操作顯示元件302m卡於中間狀態或並不對應於顯示元件302m之影像資料的任何狀態時,人類視覺系統可認識到由顯示裝置300產生之影像中的瑕疵。在一些狀況下,此瑕疵在不可操作顯示元件302m卡於開啟位置同時包圍不可操作302m之像素處於關閉狀態時可為特別清楚的。由不可操作顯示元件302m產生之影像品質之降級可藉由將不可操作顯示元件302m電連接至鄰接功能顯示元件來減輕。
圖3B展示圖3A之實例顯示裝置300在修復操作已執行以將不可操作顯示元件302m電連接至鄰接功能顯示元件302n之後的俯視圖。包圍顯示元件302m及302n之點線指示,顯示元件302m及302n經連接,使得其在每一影像圖框中皆被驅動成相同狀態。如圖所示,不可操作顯示元件302m不再處於未知狀態,此係因為其與其相鄰顯示元件302n一起被驅動。因此,儘管不可操作顯示元件302m並非為個別可定址的,但能夠根據提供至鄰接顯示元件302n之影像資料改變該不可操作顯示元件之狀態。應理解,在一些實施中,不可操作顯示元件302m可替代地電連接至不同鄰接顯示元件302。舉例而言,不可操作顯示元件302m可替代地連接至其鄰接顯示元件302h、302l及302r中之任一者。
將不可操作顯示元件302m電連接至鄰接功能顯示元件302n(或其其他鄰接顯示元件302中之任一者)可有助於改良影像品質。舉例而言,因為顯示元件302各自表示影像之一極小部分,所以常常為橫越每一影像圖框內之鄰接顯示元件302之強度變化為相對小的。因此,將不可操作顯示元件302m驅動成與鄰接顯示元件302n相同之狀態可允許不可操作顯示元件302m達成靠近其所欲亮度等級之亮度等級,其中所欲亮度等級藉由不可操作顯示元件302m之實際影像資料來判定。電連接不可操作顯示元件302m至鄰接顯示元件302n亦有助於防止不可操作顯示元件302m產生自周圍顯示元件302之亮度等級顯著地發生變化之亮度等級,其可導致更顯而易見之影像瑕疵。
圖4展示耦接至鄰接功能顯示元件402b之經修復的先前不可操作顯示元件402a之實例示意圖。功能顯示元件之正常操作及結構將參看功能顯示元件402b來描述。顯示元件402b包括由像素輸出互連件409b電連接至像素控制電路408b之擋板404b。擋板404b定位於擋板關閉電極406c與擋板開啟電極406d之間。擋板關閉電極406c接收來自全域擋板關閉電壓源410a的電壓。擋板開啟電極406d接收來自全域擋板開啟電壓源410b之電壓。在一些實施中,供應至擋板關閉電極406c之電壓可為低電壓(亦即,約0V),且施加至擋板開啟電極406d之電壓可為高電壓(亦即,在約15V至20V之範圍內的電壓)。像素控制電路408b將一電壓供應至擋板404b以使得擋板朝向擋板關閉電極406c或擋板開啟電極406d移動。舉例而言,像素控制電路408b可將低電壓供應至擋板404b以使得擋板404b藉由靜電力朝向擋板開啟電極406d移動。類似地,像素控制電路408b可將高電壓供應至擋板404b以使得擋板404b藉由靜電力朝向擋板關閉電極406c移動。在一些其他實施中,供應至擋板開啟電極406d之電壓可為低電壓,且供應至擋板關閉電極406c之電壓可為高電壓,且由像素控制電路408b供應至擋板404b之致動電壓亦
可相應地經反相。在一些實施中,擋板關閉電極406c及擋板開啟電極406d之極性可隨時間發生變化。舉例而言,擋板關閉電極406c及擋板開啟電極406d之極性可在每一影像圖框中切換,且像素控制電路408b可相應調整供應至擋板404b之電壓。擋板404b在形成於底層光阻斷層中之孔隙上方在擋板關閉電極406c與擋板開啟電極406d之間移動以調變光。
經修復之不可操作顯示元件402a包括類似於顯示元件402b之組件的組件。舉例而言,不可操作顯示元件402a包括定位於擋板關閉電極406a與擋板開啟電極406b之間的擋板404a。擋板關閉電極406a接收來自全域擋板關閉電壓源410a之電壓,且擋板開啟電極406b接收來自全域擋板開啟電壓源410b之電壓。不可操作顯示元件402a亦包括像素控制電路408a。然而,作為修復程序之部分,將通常將像素控制電路408a耦接至擋板404a之像素輸出互連件409a已被切斷,如由像素輸出互連件409a中之開口412所指示。不可操作顯示元件402a之擋板404a亦已由互連件414電連接至顯示元件402b之像素輸出互連件409b。
切割像素輸出互連件409a以使擋板404a與不可操作顯示元件402a之像素控制電路408a電隔離可有助於在不可操作顯示元件402a已電連接至功能顯示元件402b之後改良不可操作顯示元件402a之效能。舉例而言,雖然像素控制電路408a可能並非充分起作用的,但其仍可輸出將與由擋板404a自鄰接功能顯示元件402b之像素控制電路408b接收之電壓干擾的電壓。在一些實施中,不可操作顯示元件402a之像素輸出互連件409a可藉由將電磁輻射(諸如由雷射輸出之輻射)導引於像素輸出互連件409a處而進行切割。雷射亦可用以熔斷互連件414,該互連件414係至顯示元件402b之像素輸出互連件409b且至像素輸出互連件409a之保持連接至不可操作顯示元件402a之擋板404a的部分。
在一些實施中,互連件414可經實施為最初經製造以與像素輸出
互連件409a及像素輸出互連件409b電隔離之導電橋。在已判定顯示元件402a為不可操作之後,互連件414可電連接至像素輸出互連件409a及像素輸出互連件409b,使得擋板404a可由像素控制電路408b驅動。在一些實施中,此導電橋可由諸如用以形成擋板404a及404b之彼等材料的結構材料形成。在一些其他實施中,導電橋可由可包括於顯示裝置之底板內之底層金屬層形成。顯示元件402a及402b之更詳細像素控制電路圖進一步結合圖10來論述。
圖5A展示實例顯示元件500之俯視圖。顯示元件500包括擋板502以及兩個致動器504及505。致動器504為包括加載桿506之靜電致動器,該加載桿固定於至擋板502之邊緣的一個末端處且至加載錨516的另一末端。致動器亦包括驅動桿508。驅動桿508經塑形為關於擋板502以一角度配置的迴路。驅動錨514將驅動桿508機械耦接至底層基板上,擋板502以及致動器504及505懸置於該底層基板上方。加載錨516將加載桿506耦接至底層基板。加載桿506沿著大體上驅動桿508之整個長度延伸。
致動器505配置於擋板502之與配置有致動器504之側相對的側上,且包括類似於上文關於致動器504描述之彼等的組件。舉例而言,致動器505包括在一個末端處耦接於至擋板502且於另一末端處耦接至加載錨517的加載桿507。致動器505亦包括驅動桿509。驅動錨515將驅動桿509耦接至底層基板。加載錨517將加載桿507耦接至基板。
擋板502之位置以類似於上文結合圖4描述之致動程序的方式由致動器504及505控制。舉例而言,致動電壓可越過致動器504之驅動桿508及加載桿506而施加。致動電壓產生傾向於將驅動桿508及加載桿506牽拉在一起之靜電力。因為驅動桿508之一個末端藉由驅動錨514固定至基板,所以靜電力使加載桿506朝向驅動桿508移動。隨著
加載桿506移動,擋板502亦朝向驅動桿508移動同時剩餘部分大體上平行於底層基板,此係因為加載桿506固定至擋板502之邊緣。致動器505以與致動器504大體上相同之方式操作,唯其經組態以在相反方向上拉動擋板502外。因此,藉由將致動電壓選擇性地施加至致動器504及505,擋板502之位置可得到控制。
顯示元件500亦包括在一個末端處耦接於錨524之像素輸出互連件526。像素輸出互連件526可由沈積於底層基板上之金屬層形成。像素輸出互連件526之第二末端耦接至像素控制電路之額外電路(圖5A中未展示),其經組態以接收顯示元件500之資料電壓且相應地設定像素輸出互連件526上之輸出電壓。錨524藉由互連件528耦接至加載錨516。加載錨516又由加載桿506電耦接至擋板502。因此,輸出電壓可經由通過像素輸出互連件526、錨524、互連件528、加載錨516及加載桿506之電路徑經提供至擋板。在一些實施中,驅動桿508可供應有恆定低電壓,且驅動桿509可供應有恆定高電壓。適當電壓可接著供應至擋板502以使得擋板502朝向驅動桿508及509中之任一者移動,如上文結合圖4所論述。錨520及522經提供以支援架高孔隙層(EAL),如下文結合圖5B進一步描述。
擋板502包括孔隙518,通過該孔隙,光在孔隙518與形成於底層光阻斷層中之孔隙對準時使光通過。因此,藉由使用致動器504及505調變擋板502之位置,被擋板502准許通過之光的量可受到控制。此光可表示併入顯示元件500之顯示器上之影像的單一像素。實際上,顯示裝置可包括類似於顯示元件500之數千或數百萬個光顯示元件以形成全影像。
圖5B展示圖5A中展示之實例顯示元件500併有EAL 530之俯視圖。EAL 530可由展示於圖5A中之520及522支撐。EAL 530包括與形成於底層光阻斷層中之孔隙對準之孔隙540及541。當擋板502處於開
啟位置(亦即,朝向驅動桿509拉動)時,擋板孔隙518與EAL孔隙541對準且擋板502並不阻礙EAL孔隙540,從而允許光穿過底層光阻斷層中之孔隙以及EAL孔隙540及541。當擋板502處於關閉位置(亦即,朝向驅動桿508拉動)時,擋板502阻礙EAL孔隙540及541中之兩者以及底層光阻斷層中之對應孔隙,防止光通過。
EAL 530可阻斷將以其他方式以高角度脫離顯示裝置的額外光。在一些實施中,擋板502以及致動器504及505之組件可藉由將結構材料沈積於犧牲模具上來形成。EAL 530可由沈積於第二模具上方之額外結構材料層形成,該第二模具形成於擋板502上方。在一些實施中,用以形成擋板502之相同材料亦可用以形成EAL 530。
圖6A展示鄰接於彼此之兩個實例顯示元件600a及600b(通常被稱作顯示元件600)之俯視圖。顯示元件600包括類似於上文結合展示於圖5A及5B中之顯示元件500描述之組件的組件,且類似參考數字指類似元件。在圖6A中,EAL 630a及630b出於說明性目的展示為部分透明的,然而實際上,EAL 630a及630b可大體上為不透明的以便阻斷光。顯示元件600b之定向為顯示元件600a之定向的鏡像影像。在一些實施中,若顯示元件600中之一者判定為不可操作的,則此配置可允許顯示元件600之更靠近間距且亦可促進將顯示元件600a電連接至顯示元件600b之製程。
又圖6A中所展示為導電橋631。導電橋631可定位於加載錨617a及617b上方或下面。在一些實施中,導電橋631由顯示元件600下面之底層基板上之底板內的金屬層形成。介電材料(圖6A中未展示)可電隔離導電橋631與加載錨617a及617b中之每一者。
在一些實施中,顯示元件600中之一者可(例如)歸因於在製造製程中出現之瑕疵為不可操作的。出於圖6A至圖6E之論述之目的,將假定顯示元件600a為不可操作的。無實體瑕疵可在顯示元件600a中看
到,然而,驅動顯示元件600a之關聯電路中的瑕疵可仍顯現顯示元件600a為不可操作的。如上文所論述,可能需要將不可操作顯示元件600a電連接至功能顯示元件600b。更明確而言,在顯示元件600之間建立電連接使得顯示元件600a之擋板602a接收提供至顯示元件600b之擋板602b之輸出電壓可有助於減輕將以其他方式由不可操作之顯示元件600a產生的影像品質減小。在一些實施中,此電連接可經由導電橋631形成。
加載錨617a及617b經由其各別加載桿607a及607b電連接至其各別擋板602a及602b。因此,形成於加載錨617a及617b之間的電連接允許不可操作顯示元件600a之擋板602a接收施加至功能顯示元件600b之擋板602b的輸出電壓。此電連接可藉由導電橋631來形成,例如藉由移除使導電橋631與加載錨617a及617b分離之介電材料且將導電橋631直接耦接至加載錨617a及617b。不可操作顯示元件之擋板602a與其關聯之不可操作像素控制電路之間的電連接亦可經切斷以改良經修復不可操作顯示元件600a之可靠性。用以電隔離不可操作顯示元件600a與其各別不可操作驅動電路之製程下文結合圖6B及圖6C進一步描述。用以將不可操作顯示元件600a之擋板602a電連接至功能顯示元件600b之擋板602b的製程下文結合圖6D及圖6E進一步描述。
圖6B展示沿著展示於圖6A中之線A-A'截取之在修復操作之前的截面視圖。光阻斷層645形成於基板640上方。光阻斷層645可包括可大體上阻斷光通過光阻斷層645之傳遞的光阻斷材料。在一些實施中,光阻斷材料可為諸如碳黑或鈦黑之光吸收材料。在一些其他實施中,光阻斷材料可為光反射材料,諸如用於反射光之銀(Ag)、鋁(Al)或銅(Cu)。在一些其他實施中,光阻斷層645可包括光吸收及光反射材料之組合。在一些其他實施中,光阻斷材料可包括干涉光學反射或光學吸收層,其可包括一或多個介電薄膜、金屬、半導體或介電薄
膜、金屬與半導體之組合的一或多個層。在一些其他實施中,光阻斷材料可為暗的旋塗式玻璃。底板650形成於光阻斷層645上方。底板650可包括用於驅動形成於基板640上方之顯示元件之電路,諸如像素控制電路。雖然底板650展示為單一元件,但應理解,底板650可包括沈積於光阻斷層645上方之若干材料層。舉例而言,導電材料層、半導電性材料層及介電材料層可沈積於光阻斷層645上方且經蝕刻以界定形成底板650之電路。出於說明性目的,像素輸出互連件626a在圖6B及圖6C中標識為與底板650分離之元件,但亦應理解,像素輸出互連件626a通常被視為底板650之組件。
像素輸出互連件626a可由以下兩者形成:諸如金屬層之導電材料層,或諸如已經蝕刻以形成包括像素輸出互連件626a之互連件的氧化銦錫(ITO)之透明導體。加載錨616a、互連件628a及錨624a由定位於底板650上方之一或多個導電結構材料629的層形成。在一些實施中,結構材料629可包括金屬,諸如鈦(Ti)或鋁(Al)。在一些其他實施中,結構材料629可包括非晶矽(a-Si)。在一些其他實施中,結構材料629可包括多個金屬及介電薄膜層。舉例而言,結構材料629可包括氮化矽(SiNx)與Ti之交替層或二氧化矽(SiO2)及Ti之交替層。在一些其他實施中,結構材料629可包括諸如定位於SiNx層與a-Si層之間的Ti或Al之金屬層。如圖所示,錨624a與像素輸出互連件626a直接接觸,使得錨624a可經由像素輸出互連件626a自關聯像素控制電路接收輸出電壓。加載錨616a定位於介電材料655上方,且因此與底層底板650之導電層電隔離。然而,加載錨616a能夠經由互連件628a接收由像素輸出互連件626a供應之輸出電壓。
又圖6B中所展示為形成於光阻斷層645中之光學窗663。光學窗663提供自基板640至互連件628之光學路徑。在一些實施中,底板650亦可由並不中斷此等光學路徑之透明材料形成。若底板650包括諸如
金屬之不透明材料層,則此等不透明材料可在與形成於光阻斷層645中之光學窗663對準之區中被蝕刻掉,使得其並不阻礙光學路徑。
如上文所論述,展示於圖6A中之擋板602a經由加載桿606a電連接至加載錨616a。因此,互連件628a可經切斷以便電隔離擋板602b與像素輸出互連件626a。此情形可(例如)藉由通過光學窗663朝向互連件628a導引由箭頭660表示之雷射光來達成。雷射光660可經選擇以具有足以剝蝕或以其它方式切斷互連件628a之一部分而大體上不影響加載錨616a、錨624a或底層底板650的功率。在一些其他實施中,不同技術可用以剝蝕互連件628a之部分。舉例而言,另一形式之電磁輻射可對準互連件628a以剝蝕互連件628a的部分。
圖6C展示沿著展示於圖6A中之線A-A'截取之在修復操作之後的截面視圖。如圖所示,間隙665形成於互連件628a中,藉此電隔離加載錨616a(且因此擋板602a)與像素輸出互連件626a。因此,擋板602a將不再接收由關聯像素控制電路供應至像素輸出互連件626a之輸出電壓。應理解,類似於像素輸出互連件626a及互連件628a之其他互連件可存在於顯示元件600a內之其他位置處,且因此此等互連件亦可要求切斷以電隔離擋板602a與像素控制電路。此等額外互連件可以類似於展示於圖6B及圖6C中之方式的方式而切斷。
在一些實施中,顯示元件600可包括於合併有前基板、後基板及定位於後基板後方之背光的顯示器內。背光可包括並不允許光通過之後反射層。因此,可不存在通過裝置之後基板的光學路徑,該光學路徑可准許對雷射之光學接入以在已組裝了顯示裝置之後進行上文所論述的修復操作。因此,在顯示元件形成於顯示裝置之前基板上(被稱作MEMS向下組態)之實施中,光學窗663可提供通過經組裝顯示裝置之前部的光學路徑。此配置可允許雷射修復操作在顯示裝置已經充分組裝之後進行。
在一些其他實施中,修復操作可藉由在互連件628處導引雷射光通過前基板而非後基板640而進行。舉例而言,背光可包括並不允許光通過之光導一例如,其後表面可塗佈有不透明材料。因此,可不存在通過後基板640之光學路徑,該光學路徑可准許對雷射之光學接入以在已組裝了顯示裝置之後進行上文所論述的修復操作。因此,在顯示元件形成於顯示裝置之後基板上(被稱作MEMS向上組態)之實施中,諸如光學窗663之光學窗可並非有效的,此係因為自顯示裝置外部之光學路徑仍由背光中斷。實情為,光學窗可提供於形成於EAL 630a及630b上方之光阻斷層以提供通過經組裝顯示裝置之前部的光學路徑。此配置可允許雷射修復操作在顯示裝置已經充分組裝之後進行。此配置亦可允許底板650中之電路之設計及佈局之更大自由度,此係因為不需要通過底板650之光學路徑。
圖6D展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之前的第一實例截面視圖。如圖所示,不可操作顯示元件600a之加載錨617a及功能顯示元件600b之加載錨617b形成於結合圖6B及圖6C描述之底層上方。導電橋631a橫跨加載錨617a與加載錨617b之間的距離。如圖6D中所展示,在修復操作之前,加載錨617a及617b彼此電隔離,且介電層670電隔離導電橋631a與加載錨617a及617b中之兩者。圖6D亦展示一對鄰接之加載錨617c及617d,每一錨與包括於與顯示元件600a及600b相同之顯示裝置中之各別顯示元件600c及600d相關聯。導電橋631b定位於加載錨617c與617d下面,且由介電材料層670與加載錨617c及617d分離。出於以下論述內容之目的,假定分別與加載錨617c及617d相關聯之顯示元件600c及600d皆為可充分操作的,且因此並不需要經歷任何修復操作。
又圖6D中所展示為形成於光阻斷層645中之光學窗661a及661b。光學窗661a與對準加載錨617a對準,而光學窗661b與加載錨617b對
準。光學窗661a及661b提供自基板640至導電橋631a之光學路徑。在一些實施中,底板650亦可由並不中斷此等光學路徑之透明材料形成。若底板650包括諸如金屬之不透明材料層,則此等不透明材料可在與形成於光阻斷層645中之光學窗661a及661b對準之區中被蝕刻掉,使得其並不阻礙光學路徑。光學窗661c及661d亦分別形成於加載錨617c及加載錨617d下面之光阻斷層645中。
導電橋631a可用以將不可操作顯示元件600a之加載錨617a電連接至顯示元件600b之加載錨617b。舉例而言,由箭頭662a表示之雷射光可朝向導電橋631a與加載錨617a的相交點被導引穿過形成於光阻斷層645中之光學窗661a。類似地,由箭頭662b表示之雷射光可朝向導電橋631a與加載錨617b的相交點被導引穿過形成於光阻斷層645中之光學窗661b。雷射光662a及662b可由導電橋631a吸收,從而使其溫度上升。此溫度升高可剝蝕加載錨617a與導電橋631a重疊之區中之介電材料670,以及使得形成導電橋631a以及加載錨617a及617b之材料在此等區中熔融。熔融材料可填充先前由經剝蝕介電材料670佔據之空間,藉此將加載錨617a及617b電連接至導電橋631a。不必要的是對與加載錨617c及617d相關聯之顯示元件執行雷射修復操作,此係因為此等顯示元件皆為可充分操作的。因此,加載錨617c及加載錨617d皆保持為與導電橋631b電隔離。
圖6E展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之後的第一實例截面視圖。如圖所示,介電材料670已在加載錨617a及617b下面之區中被移除,且加載錨617a及617b現於分別標識為698a及698b之點處與導電橋631a直接接觸。因為加載錨617a及617b經由導電橋631a彼此電連接,且經由其各別加載桿607a及607b電連接至其各別擋板602a及602b,所以不可操作顯示元件600a之擋板602a能夠接收施加至功能顯示元件600b之擋板602b的輸出電壓。因此,不可操作顯示元
件600a可經驅動成與功能顯示元件600b相同之狀態,其可有助於改良影像品質。因為與加載錨617c及617d相關聯之顯示元件兩者皆為可充分操作的,所以雷射修復操作尚未對此等顯示元件中之任一者執行。因此,導電橋631b保持與加載錨617c及617d電隔離。
如上文結合圖6B及圖6C所論述,在一些實施中,修復操作可藉由導引雷射光通過顯示裝置之對置側而執行。在此實施中,光學窗可形成於定位於EAL 630a及630b上方之光阻斷層中以分別提供至錨617a及617b之光學路徑。雷射光可沿著通過光學窗(該等光學窗形成於定位在EAL 630a及630b上方之光阻斷層中)的此等光學路徑導引,藉此將加載錨617a及617b電連接至導電橋631a。形成於光阻斷層645中之光學窗661a及661b在此配置中可能不必要。
圖6F展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之前的第二實例截面視圖。相較於展示於圖6D及圖6E中之第一實例截面視圖,圖6F之第二實例截面視圖展示定位在加載錨617a及617b上方之導電橋631a。如圖所示,不可操作顯示元件600a之加載錨617a及功能顯示元件600b之加載錨617b形成於上文結合圖6B及圖6C描述之底層上方。導電橋631a橫跨加載錨617a與加載錨617b之間的距離。如圖6F中所展示,在修復操作之前,加載錨617a及617b彼此電隔離,且介電層668電隔離導電橋631a與加載錨617a及617b中之兩者。圖6F亦展示一對鄰接之加載錨617c及617d,每一錨與包括於與顯示元件600a及600b相同之顯示裝置中之各別顯示元件相關聯。導電橋631b定位於加載錨617c及617d上方,且由介電材料層668與加載錨617c及617d分離。出於以下論述之目的,假定與加載錨617c及617d相關聯之顯示元件皆為可充分操作的且因此不需要經歷任何修復操作。
導電橋631a可用以將不可操作顯示元件600a之加載錨617a電連接至顯示元件600b之加載錨617b。舉例而言,由箭頭664a表示之雷射光
可朝向導電橋631a及加載錨617a之相交點導引。類似地,由箭頭664b表示之雷射光可朝向導電橋631a與加載錨617b之相交點導引。雷射光664a及664b可由導電橋631a吸收,從而使其溫度上升。此溫度升高可剝蝕加載錨617a及617b與導電橋631a重疊之區中之介電材料668,以及使得形成導電橋631a以及加載錨617a及617b之材料在此等區中熔融。熔融材料可填充先前由經剝蝕介電材料668佔據之空間,藉此將加載錨617a及617b電連接至導電橋631a。如上文所描述,因為雷射光664a及664b自在導電橋631a上方之位置對準導電橋631a,所以光學窗在底層中為不必要的。不必要的是對與加載錨617c及617d相關聯之顯示元件執行雷射修復操作,此係因為此等顯示元件皆為可充分操作的。因此,加載錨617c及加載錨617d皆保持為與導電橋631b電隔離。
圖6G展示沿著展示於圖6A中之線B-B'截取之在修復操作之後的第二實例截面視圖。如圖所示,介電材料668已在加載錨617a及617b上方之區中被移除,且加載錨617a及617b現分別於標識為699a及699b之點處與導電橋631a直接接觸。因為加載錨617a及617b經由導電橋631a彼此電連接,且經由其各別加載桿607a及607b電連接至其各別擋板602a及602b,所以不可操作顯示元件600a之擋板602a能夠接收施加至功能顯示元件600b之擋板602b的輸出電壓。因此,不可操作顯示元件600a可經驅動成與功能顯示元件600b相同之狀態,其可有助於改良影像品質。因為與加載錨617c及617d相關聯之顯示元件兩者皆為可充分操作的,所以雷射修復操作尚未對此等顯示元件中之任一者執行。因此,導電橋631b保持與加載錨617c及617d電隔離。
圖7A展示鄰接於彼此之兩個實例顯示元件700a及700b(通常被稱作顯示元件700)之俯視圖。顯示元件700包括類似於上文結合展示於圖5A及圖5B中之顯示元件500以及展示於圖6A中之顯示元件600描述之組件的組件,且類似參考數字指類似元件。顯示元件700a及700b包
括出於說明性之目的而展示為部分透明的EAL 730a及730b;然而,實際上EAL 730a及730b可大體上不透光以便阻斷光。
又圖7A中所展示為將加載錨717b電耦接至EAL錨720b之互連件751a及將加載錨717a電耦接至EAL錨720a之互連件753。互連件751a及753可由與用以形成擋板702a及702b之材料層相同的材料層形成。顯示元件700a之EAL 730a具有經修改形狀,其包括在鄰接顯示元件700b之加載錨717b上方延伸之導電橋771a。介電材料(圖7A中未展示)可使導電橋771a與加載錨717b電隔離。
在一些實施中,顯示元件700中之一者可(例如)歸因於在製造製程中出現之瑕疵為不可操作的。出於圖7A至圖7C之論述之目的,將假定顯示元件700a為不可操作的。建立顯示元件700之間的電連接使得不可操作顯示元件700a之擋板702a接收提供至顯示元件700b之擋板702b之輸出電壓可有助於減輕影像品質之將以其他方式由係不可操作之顯示元件700a引起之減小,如上文所論述。在一些實施中,此電連接可由導電橋771a製造。在一些實施中,互連件728a亦可經切斷以在類似於展示於圖6B及圖6C中之製程的製程中使顯示元件700a與像素輸出互連件726a電隔離。
圖7B展示沿著展示於圖7A中之線C-C'截取之在修復操作之前的截面視圖。圖7B之截面視圖展示上文結合圖6B至圖6E描述之組件中的許多者,且類似參考數字指類似元件。舉例而言,光阻斷層745形成於基板740上方。底板750形成於光阻斷層745上方。EAL錨720b及加載桿錨717b定位於底板750上方。
第一結構材料層729定位於基板740上方以形成擋板702以及加載錨717b。絕緣材料層768定位於第一結構材料層729上方,且第二結構材料層776定位於絕緣材料層768上方以形成展示於圖7A中的EAL 730a及730b以及EAL錨720b。絕緣材料768之定位於EAL錨720b上方
之一部分經移除,使得定位於EAL錨720b上方之第二結構材料層776與第一結構材料層729直接接觸。因此,展示於圖7A中之EAL 730b電連接至加載錨717b。此情形可有助於防止擋板702b與EAL 730b之間的吸引,此係因為兩者皆保持於相同電位且因此並不對彼此施加靜電力。圖7B亦展示加載錨717c及EAL錨720c,其每一者與包括於與顯示元件700a及700b相同之顯示裝置中的各別顯示元件700c及700d相關聯。導電橋771b定位於加載錨717c下面,且由絕緣材料層768與加載錨717c分離。出於以下論述目的,假定分別與加載錨717c及EAL錨720c相關聯之顯示元件700c及700d皆為可充分操作的,且因此不需要經歷任何修復操作。
導電橋771a形成於加載錨717b上方,但由絕緣材料768與加載錨717b電隔離。為了將不可操作顯示元件700a之擋板702a電連接至功能顯示元件700b之擋板702b,由箭頭762表示之雷射光可對準加載錨717b。雷射光762可剝蝕絕緣材料768且熔融加載錨717b之區中的結構材料729及776。因此,經熔融結構材料729及776可流入先前由經剝蝕絕緣材料768佔據之空間中,藉此在導電橋771a與加載錨717b之間形成電連接。在一些實施中,額外光阻斷層可形成於EAL 730a及730b上方。為了提供至加載錨717b之光學接入,額外光阻斷層可包括與加載錨717b對準之光學窗,使得雷射光762並非由額外光阻斷層阻礙。在一些實施中,雷射光762之功率可經選擇,使得其足夠高以熔融結構材料729及776且剝蝕絕緣材料768,而且亦足夠低以避免熔融、氣化或以其他方式破壞結構材料729。不必要的是對與加載錨717c及EAL錨720c相關聯之顯示元件執行雷射修復操作,此係因為此等顯示元件皆為可充分操作的。因此,加載錨717c保持與導電橋771b電隔離。
圖7C展示沿著展示於圖7A中之線C-C'截取之在修復操作之後的截面視圖。如圖所示,絕緣材料768已在與加載錨717b對準之區中被
移除,且形成導電橋771a之材料在標識為799之點處於加載錨717b直接接觸。加載錨717b經由加載桿707b電連接至擋板702b。導電橋771a經由EAL 730a、互連件753、加載錨717a及加載桿707a電連接至擋板702a。電路徑因此建立於擋板702b與擋板702a之間。因此,不可操作顯示元件700a可經驅動成與功能顯示元件700b相同之狀態,其可有助於改良影像品質。因為與加載錨717c及EAL錨720c相關聯之顯示元件兩者皆為可充分操作的,所以雷射修復操作尚未對此等顯示元件中之任一者執行。因此,導電橋771b保持與加載錨717c電隔離。
如上文所論述,顯示元件700可包括於合併有前基板、後基板及定位於後基板後方之背光的顯示器內。在顯示元件形成於顯示裝置之後基板上(被稱作MEMS向上組態)之實施中,諸如展示於圖6B中之光學窗663的光學窗可並非有效的,此係因為自顯示裝置外部起之光學路徑仍由背光中斷。確切而言,光學窗可設置於形成於EAL 730a及730b上方之光阻斷層中,如上文所論述,以提供通過經組裝顯示裝置之前部的光學路徑。此配置可允許雷射修復操作在顯示裝置已經充分組裝之後進行。
圖8A展示鄰接於彼此之兩個實例顯示元件800a及800b(通常被稱作顯示元件800)之俯視圖。顯示元件800包括類似於上文結合展示於圖5A及圖5B中之顯示元件500以及展示於圖6A中之顯示元件600描述之組件的組件,且類似參考數字指類似元件。EAL 830a及830b出於說明性目的展示為部分透明的,然而實際上,EAL 830a及830b可大體上為不透明的以便阻斷光。
又圖8A中所展示為導電橋849a。導電橋849a定位於像素輸出互連件826a及826b上方。在一些實施中,導電橋849a由用以形成顯示元件800之擋板802a及802b之相同結構材料層形成。介電材料(圖8A中未展示)可電隔離導電橋849a與加載像素輸出互連件826a及826b中之每
一者。
在一些實施中,顯示元件800中之一者可(例如)歸因於在製造製程中出現之瑕疵為不可操作的。出於圖8A至圖8C之論述之目的,將假定顯示元件800a為不可操作的。如上文所論述,建立顯示元件800之間的電連接使得不可操作顯示元件800a之擋板802a接收提供至顯示元件800b之擋板802b之電壓可有助於減輕影像品質之將以其他方式由係不可操作之顯示元件800a引起的減小。在一些實施中,此電連接可藉由導電橋849a以及像素輸出互連件826a及826b而進行。在一些實施中,像素輸出互連件826a亦可經切斷以電隔離不可操作顯示元件800a與其關聯像素控制電路。
應注意,類似於如圖6B及6C中所展示之用於隔離不可操作顯示元件600a與其關聯像素控制電路之製程的製程在顯示元件800經由導電橋849a電連接的情況下應被避免。因為像素輸出互連件826a及826b由導電橋849a電耦接,所以切斷互連件828a將防止電連接形成於顯示元件800之間。因此,不可操作顯示元件800a應替代地以另一方式(例如)藉由切斷位於導電橋849a與像素控制電路之間的像素輸出互連件826a之間的一部分與其像素控制電路隔離。
圖8B展示沿著展示於圖8A中之線D-D'截取之在修復操作之前的截面視圖。截面視圖展示上文結合圖6B至圖6E描述之組件中的許多組件,且類似參考數字指類似元件。舉例而言,光阻斷層845形成於基板840上方。光學窗880a及880b在與像素輸出互連件826a及826b對準之區中形成於光阻斷層845中。底板850形成於光阻斷層845上方。導電橋849a由定位於基板上方之結構材料層829形成。在一些實施中,結構材料層829可為用以形成擋板802a及802b之相同結構材料層。導電橋849a在定位於像素輸出互連件826a及826b上方之區中接觸絕緣層870。圖8B亦展示一對鄰接像素輸出互連件826c及826d,其每
一者與包括在與顯示元件800a及800b相同之顯示裝置中之各別顯示元件800c及800d相關聯。導電橋849b定位於像素輸出互連件826c及826d上方,且藉由絕緣材料層870與像素輸出互連件826c及826d分離。光學窗880b及880c亦分別在像素輸出互連件826c及826d上方形成於光阻斷層845中。出於以下論述之目的,假定分別與像素輸出互連件826c及826d相關聯之顯示元件800c及800d皆為可充分操作的,且因此不需要經歷任何修復操作。
導電橋849a由絕緣材料870與像素輸出互連件826a及826b電隔離。為了將不可操作顯示元件800a之擋板802a電連接至功能顯示元件800b之擋板802b,由箭頭884a及884b表示之雷射光穿過光學窗880a及880b對準像素輸出互連件826a及826b。光學窗880a及880b可提供自基板840至像素輸出互連件826a及826b之光學路徑。在一些實施中,底板850亦可由並不中斷此等光學路徑之透明材料形成。可包括於底板850中之不透光材料可在與形成於光阻斷層845中之光學窗880a及880b對準之區中被蝕刻掉,使得其並不阻礙光學路徑。雷射光884a及884b可剝蝕絕緣材料870,且可熔融導電橋849a之定位於像素輸出互連件826a及826b上方之部分中。因此,結構材料829之熔融部分可流動至藉由經剝蝕絕緣材料870先前所佔之空間中,藉此形成導電橋849a與像素輸出互連件826a及826b之間的電連接。不必要的是對與像素輸出端互連件826c及826d相關聯之顯示元件執行雷射修復操作,此係因為此等顯示元件皆為可充分操作的。因此,像素輸出互連件826c及826d皆保持與導電橋849b電隔離。
圖8C展示沿著展示於圖8A中之線D-D'截取之在修復操作之後的截面視圖。如圖所示,絕緣材料870已在導電橋849a與像素輸出互連件826a及826b之間的區中被移除,且導電橋849a分別在標識為899a及899b之點處與像素輸出互連件826a及826b直接接觸。因此,不可操作
顯示元件800a之擋板802a能夠經由導電橋849a接收經施加至功能顯示元件800b之擋板802b的電壓。因此,不可操作顯示元件800a可經驅動成與功能顯示元件800b相同之狀態,其可有助於改良影像品質。因為與像素輸出互連件826c及826d相關聯之顯示元件兩者皆為可充分操作的,所以雷射修復操作尚未對此等顯示元件中之任一者執行。因此,導電橋849b保持與像素輸出互連件826c及826d電隔離。
如上文所論述,在一些實施中,修復操作可藉由經由顯示裝置之對置側導引雷射光來執行。在此實施中,光學窗可形成於定位於EAL 830a及830b上方之光阻斷層中,以提供至導電橋849a以及像素輸出互連件826a及826b之光學路徑。雷射光可沿著通過定位在EAL 830a及830b上方之形成於光阻斷層中之光學窗的此等光學路徑導引,藉此將導電橋849a電連接至像素輸出互連件826a及826b。形成於光阻斷層845中之光學窗880a及880b在此配置中可能不必要。
圖9展示修復顯示裝置之實例程序900的流程圖。在概述中,程序900包括在基板上方形成複數個顯示元件(階段902),及形成各自與一各別對鄰接顯示元件相關聯之複數個導電橋(階段904)。程序900包括識別至少一個不可操作顯示元件(階段906)。與不可操作顯示元件相關聯之像素控制電路可與不可操作顯示元件電隔離(階段908)。導電橋中之一者可電連接至不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件(階段910)。
仍參看圖9,且更詳言之,程序900包括在基板上方形成複數個顯示元件(階段902)。在一些實施中,每一顯示元件可包括類似於圖5A中展示之彼等的擋板、驅動桿、加載桿、驅動錨及加載錨。在一些實施中,由諸如光可定義樹脂之犧牲材料製成的多層模具可使用光微影形成於基板上方。模具可包括平行於模具之主平面的表面,及垂直於模具之主平面的側壁。
在模具經界定之後,結構材料(諸如金屬或半導體)之一或多個層在諸如濺鍍、物理氣相沈積(PVD)、電鍍、化學氣相沈積(CVD)、電漿增強化學氣相沈積(PECVD)或原子層沈積(ALD)之一或多個保形沈積製程中沈積於模具上方。合適結構材料之實例包括(但不限於)a-Si、Ti及Al。結構材料可接著使用一或多個蝕刻製程來蝕刻。在一些實施中,各向異性蝕刻用於移除沈積於模具之平行於模具之主平面之表面上的結構材料之非所要部分,同時在側壁上留下結構材料。側壁上之此材料可形成驅動桿以及加載桿。在一些實施中,其亦形成驅動錨及加載錨之垂直表面。可接著經由釋放製程移除模具,從而使剩餘組件自由以移動。
程序900亦包括形成各自與一各別對鄰接顯示元件相關聯之複數個導電橋(階段904)。在一些實施中,導電橋可由用以形成顯示元件之組件之結構材料層中之一或多者而形成。舉例而言,用以形成顯示元件之擋板的結構材料層亦可用以形成使與數對鄰接顯示元件相關聯之像素輸出互連件之部分相交的導電橋。在一些其他實施中,導電橋可由包括於顯示元件下面之底板內的金屬層形成。在一些實施中,導電橋可最初經製造,使得其與數對鄰接顯示元件電隔離。舉例而言,對於每一導電橋,一或多個介電材料層可形成於導電橋與係與其一各別對鄰接顯示元件相關聯之像素輸出互連件中之至少一者之間。因此,導電橋在此階段並不將其各別對之鄰接顯示元件電耦接至彼此。在一些實施中,顯示裝置中之每一顯示元件可與至少一個導電橋相關聯。
程序900亦包括識別至少一個不可操作顯示元件(階段906)。不可操作顯示元件可減小由顯示裝置產生之影像的品質。顯示元件在顯示元件未能可靠地對提供至其之資料信號做出回應情況下被識別為不可操作的。舉例而言,若顯示元件之擋板未能在施加適當致動電壓之後
移動至關閉或開啟位置,則顯示元件可別識別為不可操作的。
在一些實施中,光學偵測系統可用以識別不可操作顯示元件。舉例而言,諸如展示於圖1A中之控制器134的控制器可經組態以使得亦展示於圖1A中之驅動器130、132及138命令顯示元件中之每一者移動至關閉位置。背光可自基板後方照亮顯示元件,且諸如攝影機之光學偵測系統可用以判定哪些顯示元件允許光通過。因為已命令顯示元件移動至關閉位置,所以允許光通過之顯示元件可被識別為不可操作的。在一些其他實施中,可使用不同系統。舉例而言,系統可將測試電壓施加至與每一顯示元件相關聯之像素控制電路,且可判定像素控制電路之輸出電壓是否在可接受範圍內。像素控制電路並不輸出在可接受範圍內之電壓的顯示元件可被識別為不可操作的。
程序900亦包括電隔離與不可操作顯示元件相關聯之像素控制電路與不可操作顯示元件(階段908)。不可操作顯示元件可藉由切割將像素控制電路耦接至不可操作顯示元件之像素輸出互連件而與像素控制電路隔離。在一些實施中,像素輸出互連件可使用雷射來切割。
在不可操作顯示元件已電連接至鄰接功能顯示元件之後,電隔離與不可操作顯示元件相關聯之像素控制電路與不可操作顯示元件可有助於改良不可操作顯示元件之效能。舉例而言,雖然與不可操作顯示元件相關聯之像素控制電路可能並非為充分起作用的,但其仍可輸出可與由不可操作顯示元件自鄰接顯示元件接收之電壓干擾的電壓。隔離與不可操作顯示元件相關聯之像素控制電路與不可操作顯示元件可有助於避免此問題。
程序900亦包括將導電橋中之一者電連接至不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件(階段910)。由不可操作顯示元件引起之影像品質的減小可藉由驅動不可操作顯示元件至與相鄰功能顯示元件相同之狀態來減輕。將導電橋電連接至不可操作顯示元件及
鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件允許不可操作顯示元件連同鄰接顯示元件被驅動。在一些實施中,導電橋可經熔斷至不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件兩者之像素輸出互連件以提供其之間的電連接。
如上文所論述,導電橋最初可藉由一或多個介電材料層與不可操作顯示元件及鄰接顯示元件電隔離。在一些實施中,為了電連接不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件,雷射可對準導電橋與不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件的相交點。雷射可剝蝕介電材料,且可熔融像素輸出互連件及導電橋中任一者或兩者的導電材料。經熔融導電材料可流動至先前由介電材料佔據之空間中以形成導電橋與不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件之間的電連接,使得不可操作顯示元件可與鄰接功能顯示元件一起被驅動。
在一些實施中,顯示裝置可包括定位於導電橋與不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件之相交點前方或後方的光阻斷層。為了准許對雷射之光學接入,光學窗可在導電橋與不可操作顯示元件及鄰接功能顯示元件之像素輸出互連件相交之區中提供於光阻斷層中。在一些實施中,光學窗可與顯示元件之擋板總成間隔開,使得額外光在顯示裝置之正常操作期間大體上被防止通過光學窗脫離顯示裝置。
圖10展示實例像素控制電路1060之一部分。像素控制電路1060可經實施用於展示於圖1A及圖1B之顯示設備100中。在一些實施中,像素控制電路1060亦可實施用於展示於上述圖5A、圖5B、圖6A至圖6E、圖7A至圖7C及圖8A至圖8C中之顯示設備中。
像素控制電路1060控制像素1062之陣列。像素控制電路包括針對每一列像素1062之掃描行互連件1006,及針對每一行像素1062之資
料互連件808。資料儲存電路1020由掃描行互連件1006及資料互連件1008控制。更特定而言,掃描行互連件1006藉由將電壓供應至各別像素控制電路1060之寫入啟用電晶體1030之閘極來選擇性地允許將資料載入至列之像素1062中。每一像素1062包括光調變器1004。每一光調變器包括擋板1007。擋板1007由在鄰接第一致動器1005a之位置與鄰近第二致動器1005b之位置之間的致動器1005a及1005b驅動。每一致動器1005a及1005b包括加載電極1011及驅動電極1009。大體而言,如本文所使用,靜電致動器之加載電極1011對應於耦接至由致動器移動之負載的致動器之電極。因此,相對於致動器1005a及1005b,加載電極1011指耦接至擋板1007的致動器之電極。驅動電極1009指與加載電極1011成對且對置以形成致動器的電極。
像素控制電路1060包括第一致動器驅動互連件1072、第二致動器驅動互連件1074及共同接地互連件1078。在一些實施中,第一致動器驅動互連件1072維持在高電壓且第二致動器驅動互連件1074維持在低電壓。在一些其他實施中,電壓經反相,亦即,第一致動器驅動互連件1072維持在低電壓且第二致動器驅動互連件1074維持在高電壓。雖然像素控制電路1060之以下描述假定恆定電壓施加至第一致動器驅動互連件1072及第二致動器驅動互連件1074(如上文所闡述),但在一些其他實施中,第一致動器驅動互連件1072及第二致動器驅動互連件1074上的電壓以及輸入資料電壓週期性地反相以避免致動器1005a及1005b之電極上的電荷堆積。
共同接地互連件1078僅用以為資料儲存電容器1035上儲存的資料提供參考電壓。在一些實施中,像素控制電路1060可放棄共同接地互連件1078,且實情為具有耦接至第一致動器驅動互連件1072及第二致動器互連件1074之資料儲存電容器。
像素控制電路1060包括致動電路1061。像素控制電路1060之致
動電路1061包括更新電晶體1040及充電電晶體1045。充電電晶體1045及更新電晶體1040經由像素輸出互連件1026(類似於分別展示於圖4、圖5A及圖5B、圖6A至圖6C、圖7A及圖8A至8C中之像素輸出互連件409、526、626、726及826)耦接至光調變器1004之第一致動器1005a的加載電極1011。因此,當充電電晶體1045經啟動時,輸出電壓存在於電晶體1045之源極1088處。此輸出電壓經由像素輸出互連件1026儲存於致動器1005a及1005b中之兩者的加載電極1011上以及擋板1007上。因此,更新電晶體1040基於所接收之影像資料使致動器1005a及1005b之加載電極1011以及擋板1007選擇性地放電從而移除組件上的電位。
如上文所指示,第一致動器驅動互連件1072維持在高電壓且第二致動器驅動互連件1074維持在低電壓。因此,當致動電壓儲存在擋板1007及致動器1005a及1005b之負加載電極1011上時,擋板1007移動至第二致動器1005b,第二致動器1005b之驅動電極1009b維持在低電壓。當擋板1007以及致動器1005a及1005b之加載電極1011達到低電壓時,擋板1007朝向第一致動器1005a移動,其驅動電極1009a維持於高電壓。
像素控制電路1060可以兩個通用階段操作。首先,在資料載入階段中,一次一或多列地針對每一像素1062加載用於顯示器中的像素1062的資料電壓。另外,全域更新互連件1012維持在高電壓電位以防止更新電晶體1040在資料載入階段期間接通。
在資料載入階段完成後,藉由將致動電壓提供至致動電壓互連件1010來開始擋板致動階段。藉由將致動電壓提供至致動電壓互連件1010,充電電晶體1045接通,從而允許電流流經充電電晶體1045,使得擋板1007高達約致動電壓。在已經過足夠時段以允許致動電壓儲存在擋板1007上後,使得致動電壓互連件1010較低。此舉發生所需的時
間量實質上少於擋板1007改變狀態所需的時間。更新互連件1012緊隨其後進入低位準。視資料儲存電容器1035處儲存的資料電壓而定,更新電晶體1040將保持斷開或將接通。
若資料電壓為高的,則更新電晶體1040接通,從而使擋板1007及致動器1005a及1005b之加載電極1011放電。因此,擋板被吸附至第一致動器1005a。相反,若資料電壓為低,則更新電晶體1040保持斷開。因此,致動電壓保持在擋板及致動器1005a及1005b之加載電極1011上。因此,擋板被吸附至第二致動器1005b。
圖11A及圖11B展示包括複數個顯示元件之實例顯示裝置40之系統方塊圖。顯示裝置40可為(例如)智慧型手機、蜂巢式或行動電話。然而,顯示裝置40之相同組件或其略微變化亦說明各種類型之顯示裝置,諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持型裝置及攜帶型媒體裝置。
顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48及麥克風46。外殼41可由包括射出成形及真空成形之多種製造製程中之任一者形成。另外,外殼41可由多種材料中之任一者製成,該等材料包括(但不限於):塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包括可與具有不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換的可移除部分(圖中未示)。
顯示器30可為如本文中所描述之多種顯示器中之任一者,包括雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可能能夠包括平板顯示器,諸如,電漿、電致發光(EL)顯示器、OLED、超扭轉向列(STN)顯示器、LCD或薄膜電晶體(TFT)LCD;或非平板顯示器,諸如,陰極射線管(CRT)或其他管式裝置。另外,顯示器30可包括如本文中所描述之基於機械光調變器之顯示器。
圖11B中示意性地說明顯示裝置40之組件。顯示裝置40包括外殼
41,且可包括至少部分地圍封於其中之額外組件。舉例而言,顯示裝置40包括網路介面27,該網路介面包括可耦接至收發器47之天線43。網路介面27可係可顯示於顯示裝置40上的用於影像資料之源。因此,網路介面27係影像源模組之一實例,但處理器21及輸入裝置48亦可充當影像源模組。收發器47連接至處理器21,處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節信號(諸如,濾波或以另外方式操縱信號)。調節硬體52可連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦可連接至輸入裝置48及驅動器控制器29。驅動器控制器29亦可耦接至圖框緩衝器28及耦接至陣列驅動器22,該陣列驅動器又可耦接至顯示陣列30。顯示裝置40中之一或多個元件(包括在圖11A中未特定描繪之元件)可能夠充當記憶體裝置且能夠與處理器21通信。在一些實施中,電源供應器50可將電力提供至特定顯示裝置40之設計中之實質上所有組件。
網路介面27包括天線43及收發器47,使得顯示裝置40可經由網路與一或多個裝置通信。網路介面27亦可具有降低(例如)處理器21之資料處理要求之一些處理能力。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施中,天線43根據IEEE 16.11標準中之任一者或IEEE 802.11標準中之任一者傳輸及接收RF信號。在一些其他實施中,天線43根據Bluetooth®標準傳輸並接收RF信號。在蜂巢式電話之情況下,天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸上集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用以在無線網路(諸
如,利用3G、4G或5G技術或其進一步實施之系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預先處理自天線43接收之信號,以使得該等信號可藉由處理器21接收及進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號以使得該等信號可經由天線43自顯示裝置40傳輸。
在一些實施中,收發器47可由接收器取代。此外,在一些實施例中,網路介面27可由影像源取代,影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示裝置40之總體操作。處理器21接收來自網路介面27或影像源之資料,諸如,經壓縮之影像資料,且將資料處理成原始影像資料或處理成可易於處理成原始影像資料之格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常指識別影像內之每一位置處之影像特性的資訊。舉例而言,此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階準。
處理器21可包括用以控制顯示裝置40之操作的微控制器、CPU或邏輯單元。調節硬體52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示裝置40內之離散組件,或可併入於處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接自處理器21抑或自圖框緩衝器28獲取由處理器21所產生之原始影像資料,且可適當地重新格式化該原始影像資料以用於高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施中,驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有光柵狀格式之資料流,以使得其具有適合於跨越顯示陣列30掃描之時間次序。接著驅動控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。儘管驅動器控制器29常常作為獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯,但此等控制器可以許多方式來實施。舉例而言,控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中,或與陣列驅動器22一起完全整合於硬體中。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化之資訊,且可將視訊資料重新格式化成一組平行波形,該組波形每秒許多次地被施加至來自顯示器之x-y顯示元件矩陣之數百且有時數千個(或更多)引線。在一些實施中,陣列驅動器22及顯示陣列30為顯示模組之一部分。在一些實施中,驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30為顯示模組之部分。
在一些實施中,驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適用於本文所描述之任何類型的顯示器。舉例而言,驅動器控制器29可為習知的顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(諸如機械光調變器顯示元件控制器)。另外,陣列驅動器22可為習知驅動器或雙穩態顯示驅動器(諸如,機械光調變器顯示元件控制器)。此外,顯示陣列30可為習知顯示陣列或雙穩態顯示陣列(諸如,包括機械光調變器顯示元件陣列之顯示器)。在一些實施中,驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施可適用於高度整合系統(例如,行動電話、攜帶型電子裝置、手錶或小面積顯示器)中。
在一些實施中,輸入裝置48可經組態以允許(例如)使用者控制顯示裝置40之操作。輸入裝置48可包括小鍵盤(諸如,QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖臂、觸敏式螢幕、與顯示陣列30整合之觸敏式螢幕或者壓敏或熱敏式膜。麥克風46可經組態作為用於顯示裝置40之輸入裝置。在一些實施中,經由麥克風46之話音命令可用於控制顯示裝置40之操作。另外,在一些實施中,話音命令可用於控制顯示器參數及設置。
電源供應器50可包括各種能量儲存裝置。舉例而言,電源供應器50可為可再充電電池,諸如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池之實施中,可再充電電池可為使用來自(例如)壁式插座或光伏打裝置或陣列之電力可充電的。替代地,可再充電電池可以無線方式
充電。電源供應器50亦可為可再生能源、電容器或太陽能電池(包括塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可經組態以自壁式插座接收電力。
在一些實施例中,控制可程式性駐留於可位於電子顯示系統中之若干處的驅動器控制器29中。在一些其他實施中,控制可程式性駐留於陣列驅動器22中。上文所描述之最佳化可實施於任何數目之硬體及軟體組件中且以各種組態來實施。
如本文中所使用,指項目清單「中之至少一者」的片語指彼等項目之任何組合,包括單獨成員。作為實例,「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋:a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。
結合本文所揭示之實施所描述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法程序可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。硬體與軟體之互換性已大體按功能性加以描述,且於上文所描述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程序中加以說明。以硬體抑或軟體實施此類功能性取決於特定應用及外加於整個系統上之設計約束。
用於實施結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理設備可藉由通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘極或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文中所描述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算裝置之組合,諸如DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器,或任何其他此組態。在一些實施中,特定程序及方法可由特定於給定功能之電路來執行。
在一或多個態樣中,所描述之功能可以硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包括在此說明書中揭示之結構及其結構等效物)或以其任何組合來實施。本說明書中所描述之標的物的實施亦可實施為編碼於電腦儲存媒體上之一或多個電腦程式(亦即,電腦程式指令之一或多個模組)以供資料處理設備執行或控制資料處理設備之操作。
若以軟體實施,則可將功能作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體來傳輸。本文中揭示的方法或演算法之程序可實施於可駐留於電腦可讀媒體上之處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體及通信媒體(包括可經啟用以將電腦程式自一處轉移至另一處的任何媒體)兩者。儲存媒體可為可由電腦存取之任何可用媒體。以實例而非限制的方式,此等電腦可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置,或可用以按指令或資料結構之形式儲存所要程式碼且可藉由電腦存取的任何其他媒體。此外,可將任何連接恰當地稱為電腦可讀媒體。如本文中所使用之磁碟及光碟包括光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟,其中磁碟通常以磁性方式再生資料,而光碟用雷射以光學方式再生資料。以上各者之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。另外,方法或演算法之操作可作為程式碼及指令之一個或任何組合或集合存在於機器可讀媒體及電腦可讀媒體上,該等媒體可併入至電腦程式產品中。
本發明中所描述之實施的各種修改對於熟習此項技術者而言可為顯而易見的,且本文中所定義之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他實施。因此,申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施,但應符合與本文中所揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致之最廣泛範疇。
另外,一般熟習此項技術者將易於瞭解,術語「上部」及「下部」有時用於易於描述諸圖,且指示對應於在適當定向之頁面上的圖之定向的相對位置,且可能不反映如所實施的任何裝置之適當定向。
在單獨實施之內容脈絡中描述於本說明書中之某些特徵亦可在單一實施中以組合形式實施。相反,在單一實施之內容脈絡中所描述之各種特徵亦可分別在多個實施中或在任何合適之子組合中實施。此外,儘管上文可將特徵描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來主張,但來自所主張組合之一或多個特徵在一些狀況下可自該組合刪除,且所主張組合可係針對子組合或子組合之變化。
類似地,儘管在圖式中以特定次序來描繪操作,但不應將此理解為需要以所展示之特定次序或以依順序次序執行此等操作,或執行所有所說明操作以達成合乎需要之結果。此外,圖式可按流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例程序。然而,未描繪之其他操作可併入於經示意性說明之實例程序中。舉例而言,可在所說明之操作中之任何操作之前、之後、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情形下,多任務及並行處理可為有利的。此外,不應將在上文所描述之實施中的各種系統組件之分離理解為在所有實施中要求此分離,且應理解,所描述程式組件及系統可大體上一起整合於單一軟體產品中或經封裝至多個軟體產品中。另外,其他實施係在以下申請專利範圍之範疇內。在一些狀況下,申請專利範圍中所敍述之動作可以不同次序執行且仍達成合乎需要的結果。
402a‧‧‧經修復的先前不可操作顯示元件
402b‧‧‧鄰接功能顯示元件
404a‧‧‧擋板
404b‧‧‧擋板
406a‧‧‧擋板關閉電極
406b‧‧‧擋板開啟電極
406c‧‧‧擋板關閉電極
406d‧‧‧擋板開啟電極
408a‧‧‧像素控制電路
408b‧‧‧像素控制電路
409a‧‧‧像素輸出互連件
409b‧‧‧像素輸出互連件
410a‧‧‧全域擋板關閉電壓源
410b‧‧‧全域擋板開啟電壓源
412‧‧‧開口
414‧‧‧互連件
Claims (29)
- 一種顯示裝置,其包含:一基板上方之複數個MEMS顯示元件,每一顯示元件包括一像素輸出互連件及一像素控制電路,其中對於至少一第一顯示元件:該第一顯示元件之一像素控制電路與該第一顯示元件之一像素輸出互連件電隔離;且一第一導電橋包括該第一顯示元件之該像素輸出互連件與鄰接於第一顯示元件之一第二顯示元件之一像素輸出互連件之間的一電連接。
- 如請求項1之顯示裝置,其中施加至該第一顯示元件之該像素輸出互連件之一電壓係至少部分基於提供至該第二顯示元件之一資料信號。
- 如請求項1之顯示裝置,其中該第一導電橋之至少一部分相較於其各別對之鄰接顯示元件中之至少一者之一像素輸出互連件更靠近於該顯示裝置的一後表面。
- 如請求項1之顯示裝置,該第一導電橋之至少一部分相較於該第一顯示元件之該像素輸出互連件及該第二顯示元件之該像素輸出互連件中的至少一者更靠近於該顯示裝置之一前表面。
- 如請求項4之顯示裝置,其中該第一導電橋是在懸置於該複數個顯示元件上方之一孔隙層內。
- 如請求項1之顯示裝置,其中每一顯示元件包括一各別擋板,該擋板包含一導電結構材料,且其中該第一導電橋包括與該複數個顯示元件之該等擋板相同之導電材料。
- 如請求項6之顯示裝置,其中該導電結構材料包括非晶矽。
- 如請求項1之顯示裝置,其進一步包含與一第三顯示元件及鄰接於該第三顯示元件之一第四顯示元件相關聯之一第二導電橋,其中該第二導電橋藉由一介電材料與該第三顯示元件之該像素輸出互連件及該第四顯示元件之該像素輸出互連件分離。
- 如請求項1之顯示裝置,其進一步包含該複數個MEMS顯示元件及該第一導電橋上方或下方之一光阻斷層,其中該光阻斷層包括至少一個光學孔隙,其與該第一導電橋與該第一顯示元件之該像素輸出互連件或與該第一顯示元件相關聯之一加載錨之一相交點對準。
- 如請求項1之顯示裝置,其中該複數個顯示元件中之每一者係與至少一個導電橋相關聯。
- 如請求項1之顯示裝置,其進一步包含:一處理器,其能夠與該顯示裝置通信,該處理器能夠處理影像資料;及一記憶體裝置,其能夠與該處理器通信。
- 如請求項11之顯示裝置,其進一步包含:一驅動器電路,該驅動器電路能夠將至少一個信號發送至該顯示裝置;及一控制器,其能夠將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
- 如請求項11之顯示裝置,其進一步包含:一影像源模組,其能夠將該影像資料發送至該處理器,其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
- 如請求項11之顯示裝置,其進一步包含:一輸入裝置,其能夠接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器。
- 一種修復一顯示裝置之方法,其包含:在一基板上方形成複數個顯示元件,每一顯示元件包含一像素控制電路及一像素輸出互連件;形成與鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件相關聯的複數個導電橋;識別該複數個顯示元件中之至少一個不可操作顯示元件,其中該至少一個不可操作顯示元件未能對藉由其各別像素控制電路施加之一資料信號做出回應;使該至少一個不可操作顯示元件之該像素控制電路與該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件電隔離;及將該等導電橋中之一者電連接至該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件及一鄰接顯示元件之該像素輸出互連件。
- 如請求項15之方法,其中使該至少一個不可操作顯示元件之該像素控制電路與該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件電隔離包含剝蝕該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件之一部分以切割該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件。
- 如請求項16之方法,其中將該等導電橋中之一者電連接至該至少一個不可操作顯示元件之該像素輸出互連件及一鄰接顯示元件之該像素輸出互連件包含將電磁輻射導引至該導電橋以:剝蝕使該導電橋與該至少一個不可操作顯示元件及該鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件分離之一介電材料;及熔融該導電橋或該至少一個不可操作顯示元件及該鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件之一部分,使得該經熔融部分填充先前由該經剝蝕介電材料所佔之一空間,以在該導電橋與該至 少一個不可操作顯示元件及該鄰接顯示元件之該等像素輸出互連件之間形成一電連接。
- 如請求項16之方法,其中形成該複數個導電橋包含在該顯示裝置之一孔隙層內形成該等導電橋。
- 如請求項15之方法,其進一步包含:在該複數個顯示元件及該複數個導電橋上方或下方形成一光阻斷層;及在該光阻斷層中形成至少一個光學孔隙,該至少一個光學孔隙與一導電橋與一顯示元件之一像素輸出互連件之一相交點對準。
- 如請求項15之方法,其中:形成該複數個顯示元件進一步包含形成與每一顯示元件相關聯之一各別擋板,該等擋板包含一導電結構材料;且形成該複數個導電橋進一步包含由與該等擋板相同之導電材料形成至少一個導電橋。
- 如請求項15之顯示裝置,其中該複數個顯示元件中之每一者係與至少一個導電橋相關聯。
- 一種顯示裝置,其包含:一基板上方之複數個MEMS顯示元件,每一顯示元件包括一輸出電壓攜載構件及一控制構件,其中:該第一顯示元件之一控制構件與該第一顯示元件之一輸出電壓攜載構件電隔離;且一第一導電構件包括該第一顯示元件之該輸出電壓攜載構件與鄰接於第一顯示元件之一第二顯示元件之一輸出電壓攜載構件之間的一電連接。
- 如請求項22之顯示裝置,其中施加至該第一顯示元件之該輸出 電壓攜載構件之一電壓係至少部分地基於提供至該第二顯示元件的一資料信號。
- 如請求項22之顯示裝置,其中該第一導電構件是在懸置於該複數個MEMS顯示元件上方之一孔隙層內。
- 如請求項22之顯示裝置,其中每一顯示元件包括一各別光阻斷構件,該光阻斷構件包含一導電結構材料,且其中該第一導電構件包括與該複數個顯示元件之該光阻斷構件相同之導電材料。
- 如請求項25之顯示裝置,其中該導電結構材料包括非晶矽。
- 如請求項22之顯示裝置,其進一步包含與一第三顯示元件及鄰接於該第三顯示元件之一第四顯示元件相關聯之一第二導電構件,其中該第二導電構件藉由一介電材料與該第三顯示元件之該輸出電壓攜載構件及該第四顯示元件之該輸出電壓攜載構件分離。
- 如請求項22之顯示裝置,其進一步包含該複數個MEMS顯示元件及該第一導電構件上方或下方之一光阻斷層,其中該光阻斷層包括至少一個光學孔隙,其與該第一導電構件與該第一顯示元件之該輸出電壓攜載構件或與該第一顯示元件相關聯之一加載錨之一相交點對準。
- 如請求項22之顯示裝置,其中該複數個MEMS顯示元件中之每一者係與至少一個導電構件相關聯。
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---|---|---|---|
US14/817,039 US20170039961A1 (en) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Systems and methods for facilitating repair of inoperable mems display elements |
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