本申請案請求2014年5月29日提交申請的美國專利申請案第14/290,771號的優先權,所述美國專利申請案以引用的方式并入本文中。
技術領域
本發明涉及顯示裝置,且更確切地說涉及顯示裝置中的靜電放電減輕。
背景技術:
機電系統(EMS)包含具有電及機械元件、致動器、換能器、傳感器、光學組件(例如,鏡面及光學薄膜)及電子裝置的裝置。EMS裝置或元件可以多種尺度來制造,包含(但不限于)微尺度及納米尺度。舉例來說,微機電系統(MEMS)裝置可包含具有范圍為約一微米至數百微米或更大的大小的結構。納米機電系統(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小(包含(例如)小于數百納米的大小)的結構。可使用沉積、蝕刻、光刻及/或蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的部分或添加層以形成電及機電裝置的其它微機械加工過程來產生機電元件。
一種類型的EMS裝置被稱為干涉調制器(IMOD)。術語IMOD或干涉光調制器指代使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實施方案中,IMOD顯示元件可包含一對導電板,其中的一者或兩者可整體或部分為透明及/或反射性的,且能夠在施加適當電信號后即進行相對運動。舉例來說,一個板可包含沉積于襯底上方、沉積于襯底上或由襯底支撐的固定層,且另一板可包含與所述固定層隔開一氣隙的反射膜。一個板相對于另一板的位置可改變入射于IMOD顯示元件上的光的光學干涉。基于IMOD的顯示裝置具有廣泛范圍的應用,且預期用于改善現有產品及產生新產品,尤其是具有顯示能力的那些產品。
技術實現要素:
本發明的系統、方法及裝置各具有若干新穎方面,其中無單一者僅僅負責本文中所揭示的所要屬性。
本發明中所描述的主題的新穎方面可在一種顯示裝置中實施,所述顯示裝置包含囊封襯底、所述囊封襯底上的導電抗靜電涂層、通過密封件密封至所述囊封襯底的透明襯底,及密封于透明襯底與囊封襯底之間的一或多個顯示元件。所述一或多個顯示元件可經配置以產生可經由透明襯底觀察的圖像。囊封襯底可具有第一側及第二側,其中第一側面對所述顯示元件。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層經安置于密封件與囊封襯底之間。在一些實施方案中,密封件為環氧樹脂密封件。
在一些實施方案中,導電抗靜電涂層包含透明導電氧化物、導電納米結構的網狀物、金屬薄膜及碳基薄膜中的至少一者。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層是半透明的或透明的。
在一些實施方案中,顯示元件與囊封襯底通過氣體或真空間隙間隔開。在一些實施方案中,顯示元件為機電系統(EMS)顯示元件。舉例來說,顯示元件可為干涉調制器(IMOD)顯示元件。
在一些實施方案中,囊封襯底的第一側可包含用以容納顯示元件的凹入部分及密封至透明襯底的外圍部分。導電抗靜電涂層可位于囊封襯底的第一側的外圍部分及凹入部分中的一或多者上。在一些實施方案中,導電抗反射涂層跨越囊封襯底的第一側的外圍部分及凹入部分為連續的。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層包含導電構形特征。
本發明中所描述的主題的另一新穎方面可在一種顯示裝置中實施,所述顯示裝置包含:囊封襯底;透明襯底,其通過密封件密封至所述囊封襯底;一或多個顯示元件,其密封于透明襯底與囊封襯底之間且經配置以產生可經由透明襯底觀察的圖像;及所述囊封襯底上的導電抗靜電涂層,所述導電抗靜電涂層面對所述顯示元件且包含多個導電構形特征。在一些實施方案中,導電構形特征可具有至少5nm的高度。在一些實施方案中,導電構形特征可具有至少20nm的高度。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層包含透明導電氧化物及導電納米結構的網狀物中的至少一者。
本發明中所描述的主題的另一創新方面可在一種制造顯示裝置的方法中實施。所述方法可包含通過導電抗靜電涂層涂覆囊封襯底的一或多個表面,及在囊封襯底上形成密封劑材料,包含在導電抗靜電涂層上形成密封劑材料。
在一些實施方案中,囊封襯底的第一側包含凹入部分及環繞所述凹入部分的外圍部分。涂覆囊封襯底的一或多個表面可包含保形地涂覆囊封襯底的第一側。在一些實施方案中,所述方法可包含將囊封襯底密封至其上安置有一或多個顯示元件的透明襯底,以使得所述一或多個顯示元件由囊封襯底囊封。
本發明中所描述的主題的另一新穎方面可在一種顯示裝置中實施,所述顯示裝置包含:透明襯底,其上具有顯示元件;囊封襯底,其密封至透明襯底,由此封裝顯示元件;及用于耗散靜電放電的裝置。在一些實施方案中,用于耗散靜電放電的裝置包含用于減小顯示裝置中的靜摩擦的裝置。
本發明中所描述的主題的一或多個實施的細節在隨附圖式及以下描述中闡明。雖然本發明中所提供的實例主要是基于EMS及MEMS的顯示器來描述,但本文中所提供的概念可適用于其它類型的顯示器,例如液晶顯示器、有機發光二極管(“OLED”)顯示器及場發射顯示器。其它特征、方面及優勢自描述、圖式及權利要求書將變得顯而易見。應注意,下列諸圖的相對尺寸可能未按比例繪制。
附圖說明
圖1為描繪干涉調制器(IMOD)顯示裝置的一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個鄰近IMOD顯示元件的等角視圖說明。
圖2為說明并入有包含IMOD顯示元件的三元件乘三元件陣列的基于IMOD的顯示器的電子裝置的系統框圖。
圖3A及3B為包含EMS元件陣列及背板的機電系統(EMS)封裝的一部分的示意性分解部分透視圖。
圖4展示說明包含導電抗靜電涂層的顯示裝置的橫截面示意圖的實例。
圖5A至5G展示說明囊封襯底上的導電抗靜電涂層的布置的橫截面示意圖的實例。
圖6展示說明用于具有導電抗靜電涂層的囊封襯底的制造過程的流程圖的實例。
圖7展示說明用于具有包含導電抗靜電涂層的囊封襯底的顯示裝置的制造過程的流程圖的實例。
圖8A及8B展示說明制造具有包含導電抗靜電涂層的囊封襯底的顯示裝置的某些階段的示意圖的實例。
圖9A及9B展示說明顯示裝置對機械震動的回應的示意圖的實例。
圖9C及9D展示說明包含構形特征的導電抗靜電薄膜的示意圖的實例。
圖10A及10B為說明包含多個IMOD顯示元件的顯示裝置的系統框圖。
各圖式中相同參考數字及編號均指示相同元件。
具體實施方式
以下描述是有關出于描述本發明的新穎方面的目的的某些實施方案。然而,所屬領域的一般技術人員將易于認識到,可以眾多不同方式來應用本文的教示。所描述的實施可在可經配置以顯示圖像的任何裝置、裝置或系統中實施,無論圖像是運動的(例如,視頻)還是靜止的(例如,靜態圖像),且無論圖像是文本的、圖形的還是圖片的。更確切地說,預期所描述的實施方案可包含于例如(但不限于)以下各者的多種電子裝置中或與所述電子裝置相關聯:移動電話、具備多媒體因特網功能的蜂窩電話、移動電視接收器、無線裝置、智能電話、裝置、個人數據助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計算機、上網本、筆記型計算機、智能本、平板計算機、打印機、復印機、掃描器、傳真裝置、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、相機、數字媒體播放器(例如,MP3播放器)、攝錄影機、游戲控制臺、腕表、鐘表、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)、計算機監視器、汽車顯示器(包含里程表顯示器及速度計顯示器等)、座艙控制件及/或顯示器、相機景觀顯示器(例如,車輛中的后視相機的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標識、投影儀、建筑結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、匣式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、便攜式存儲器芯片、洗衣機、干燥器、洗衣機/干燥器、停車計時器、封裝(例如,包含微機電系統(MEMS)應用的機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中的封裝)、美學結構(例如,關于一件珠寶或服裝的圖像的顯示)及多種EMS裝置。本文的教示也可用于非顯示應用中,例如(但不限于):電子開關裝置、射頻濾波器、傳感器、加速計、回轉儀、運動感測裝置、磁力計、用于消費型電子裝置的慣性組件、消費型電子產品的零件、變抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、制造過程,及電子測試設備。因此,所述教示并不希望限于僅在諸圖中描繪的實施,而實情為,具有如所屬領域的一般技術人員將易于顯而易見的廣泛適用性。
本文所描述的實施方案涉及包含抗靜電涂層的顯示裝置。抗靜電涂層可減輕歸因于靜電放電(ESD)的損害。顯示裝置可包含其上具有顯示元件的透明襯底及覆蓋顯示元件的囊封襯底。囊封襯底的一或多個表面上的抗靜電涂層可阻止或耗散可在顯示裝置的制造或操作期間累積的電荷。抗靜電涂層可為導電的及透明的,其中所述涂層的實例包含透明導電氧化物(TCO)、薄金屬膜、薄碳膜及導電性納米結構的網狀物。
在一些實施方案中,導電抗靜電涂層可涂覆于其上安置有環氧樹脂及其它密封材料的囊封襯底的外圍區域上。導電抗靜電涂層可經安置于囊封襯底與密封材料之間。在一些實施方案中,囊封襯底上的導電抗靜電涂層面對經安置于顯示器玻璃或其它透明襯底上的顯示元件。在一些實施方案中,囊封襯底上的導電抗靜電涂層可包含減小靜摩擦的構形特征。
可實施本發明中所描述的主題的特定實施方案以實現以下潛在優勢中的一或多者。顯示裝置的囊封襯底上的抗靜電涂層可改善良率及使用期限,減少歸因于顯示裝置的制造或操作期間的ESD事件的故障。囊封襯底上的抗靜電涂層可在例如刻劃及斷裂的過程及其它后段生產線(BEOL)過程期間減輕對顯示器玻璃或其它透明襯底上的薄膜晶體管(TFT)及其它電組件的損害。囊封襯底上的抗靜電涂層可減輕歸因于可在顯示裝置的操作期間發生的顯示裝置的顯示元件與囊封襯底之間的ESD的損害。包含構形特征的抗靜電涂層可減少顯示元件與囊封襯底之間的接觸,從而減輕歸因于此類接觸的損害。
所描述的實施方案可應用至的合適的EMS或MEMS裝置或設備的實例為反射式顯示裝置。反射式顯示裝置可并入有干涉調制器(IMOD)顯示元件,所述顯示元件可經實施以使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射入射于其上的光。IMOD顯示元件可包含部分光學吸收器、可相對于吸收器移動的反射器及定義于吸收器與反射器之間的光學諧振腔。在一些實施方案中,反射器可移動至兩個或兩個以上不同位置,此情況可改變光學諧振腔的大小且由此影響IMOD的反射率。IMOD顯示元件的反射光譜可產生相當寬廣的光譜帶,所述光譜帶可跨越可見波長移位以產生不同色彩。可通過改變光學諧振腔的厚度來調整光譜帶的位置。改變光學諧振腔的一種方式為通過改變反射器相對于吸收器的位置。
圖1為描繪干涉調制器(IMOD)顯示裝置的一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個鄰近IMOD顯示元件的等角視圖說明。IMOD顯示裝置包含一或多個干涉EMS(例如,MEMS)顯示元件。在這些裝置中,干涉MEMS顯示組件可經配置處于明亮或黑暗狀態。在明亮(“松弛”、“打開”或“接通”等)狀態下,顯示元件反射大部分的入射可見光。相反地,在黑暗(“致動”、“關閉”或“斷開”)狀態下,顯示元件反射極少的入射可見光。MEMS顯示元件可經配置以主要在光的特定波長處進行反射,從而允許除黑色及白色的外的色彩顯示。在一些實施方案中,通過使用多個顯示元件,可實現不同強度的色彩基色及灰度。
IMOD顯示裝置可包含可以行及列布置的IMOD顯示元件的陣列。所述陣列中的每一顯示元件可包含至少一對反射及半反射層,例如,可移動反射層(即,可移動層,也被稱作機械層)及固定部分反射層(即,靜止層),所述層經定位為彼此相距可變及可控距離以形成氣隙(也被稱作光學間隙、空腔或光學諧振腔)。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。舉例來說,在第一位置(即,松弛位置)中,可移動反射層可定位為與固定部分反射層相距一距離。在第二位置(即,致動位置)中,可移動反射層可較接近于部分反射層而定位。自兩個層反射的入射光可取決于可移動反射層的位置及入射光的波長而相長及/或相消地干涉,從而針對每一顯示元件產生整體反射或非反射狀態。在一些實施方案中,顯示元件可在未致動時處于反射狀態,從而反射可見光譜內的光,且可在經致動時處于黑暗狀態,從而吸收及/或相消地干涉可見范圍內的光。然而,在一些其它實施方案中,IMOD顯示元件可在未致動時處于黑暗狀態,且在經致動時處于反射狀態。在一些實施方案中,所施加的電壓的引入可驅動顯示元件以改變狀態。在一些其它實施方案中,所施加的電荷可驅動顯示元件以改變狀態。
圖1中的陣列的所描繪部分包含呈IMOD顯示元件12的形式的兩個鄰近的干涉MEMS顯示元件。在右側(如所說明)的顯示元件12中,說明可移動反射層14處于接近、鄰近或碰觸光學堆疊16的致動位置中。跨越右側的顯示元件12施加的電壓Vbias足以移動可移動反射層14且也將其維持于致動位置中。在左側(如所說明)的顯示元件12中,說明可移動反射層14處于距包含部分反射層的光學堆疊16一距離(其可基于設計參數預定)的松弛位置中。跨越左側的顯示元件12所施加的電壓V0不足以引起可移動反射層14至致動位置(例如,右側的顯示元件12的彼致動位置)的致動。
在圖1中,大體上通過指示入射于IMOD顯示元件12上的光13及自左側的顯示元件12反射的光15的箭頭說明IMOD顯示元件12的反射性質。入射于顯示元件12上的光13的大部分可朝向光學堆疊16經透射穿過透明襯底20。入射于光學堆疊16上的光的一部分可經透射穿過光學堆疊16的部分反射層,且一部分將經由透明襯底20反射回來。光13的經透射穿過光學堆疊16的部分可自可移動反射層14朝向(且穿過)透明襯底20被反射回來。自光學堆疊16的部分反射層反射的光與自可移動反射層14反射的光之間的干涉(相長及/或相消)將部分地判定在裝置的觀察側或襯底側自顯示元件12反射的光15的波長的強度。在一些實施方案中,透明襯底20可為玻璃襯底(有時被稱作玻璃板或面板)。玻璃襯底可為或包含(例如)硼硅酸鹽玻璃、堿石灰玻璃、石英、派熱斯(Pyrex)或其它合適的玻璃材料。在一些實施方案中,所述玻璃襯底可具有0.3毫米、0.5毫米或0.7毫米的厚度,但在一些實施方案中,所述玻璃襯底可較厚(例如,數十毫米)或較薄(例如,小于0.3毫米)。在一些實施方案中,可使用非玻璃襯底,例如,聚碳酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)襯底。在此實施方案中,非玻璃襯底將很可能具有小于0.7毫米的厚度,但視設計考慮而定,所述襯底可較厚。在一些實施方案中,可使用非透明襯底,例如,基于金屬箔或不銹鋼的襯底。舉例來說,包含固定反射層及部分透射且部分反射的可移動層的基于反向IMOD的顯示器可經配置以作為圖1的顯示元件12而自襯底的相反側觀察且可由非透明襯底支撐。
光學堆疊16可包含單一層或若干層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射層及透明介電層中的一或多者。在一些實施方案中,光學堆疊16是導電的、部分透明的且部分反射的,且可(例如)通過將上述層中的一或多者沉積至透明襯底20上而制造。可由例如各種金屬(例如,氧化銦錫(ITO))的多種材料形成電極層。所述部分反射層可由例如各種金屬(例如,鉻及/或鉬)、半導體及電介質的部分反射的多種材料形成。部分反射層可由一或多個材料層形成,且所述層中的每一者可由單一材料或材料的組合形成。在一些實施方案中,光學堆疊16的某些部分可包含充當部分光學吸收器及電導體兩者的單一半透明厚度的金屬或半導體,而不同的較導電的層或部分(例如,光學堆疊16或顯示元件的其它結構的層或部分)可用以在IMOD顯示元件之間用總線傳送(bus)信號。光學堆疊16也可包含覆蓋一或多個導電層或一導電/部分吸收層的一或多個絕緣或介電層。
在一些實施方案中,光學堆疊16的所述層中的至少一些層可經圖案化為平行條帶,且可形成顯示裝置中的行電極,如下文進一步描述。所屬領域的一般技術人員將理解,術語“經圖案化”在本文中用以指代掩蔽以及蝕刻過程。在一些實施方案中,可將高度導電且反射的材料(例如,鋁(Al))用于可移動反射層14,且這些條帶可形成顯示裝置中的列電極。可移動反射層14可形成為一或多個所沉積金屬層的一系列平行條帶(與光學堆疊16的行電極正交),以形成沉積于支撐件(例如,所說明的柱18及位于柱18之間的介入犧牲材料)的頂部上的列。當蝕刻掉犧牲材料時,所定義的間隙19或光學腔可形成于可移動反射層14與光學堆疊16之間。在一些實施方案中,柱18之間的間隔可為大約1μm至1000μm,而間隙19可大約小于10,000埃
在一些實施方案中,可將每一IMOD顯示元件(無論是處于致動還是松弛狀態)視為由固定反射層及移動反射層形成的電容器。如由圖1中左側的顯示元件12所說明,當未施加電壓時,可移動反射層14保持處于機械松弛狀態,其中間隙19處于可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而,當將電位差(即,電壓)施加至所選行及列中的至少一者時,在對應顯示元件處的行電極與列電極的相交處形成的電容器變得帶電,且靜電力將所述電極牽拉在一起。如果所施加電壓超過閾值,則可移動反射層14可變形且靠近或抵靠光學堆疊16移動。光學堆疊16內的介電層(圖中未展示)可防止短路且控制層14與層16之間的分離距離,如由圖1中右側的經致動顯示元件12所說明。無論所施加電位差的極性如何,列均可為相同的。雖然陣列中的一系列顯示元件可在一些例子中被稱為“行”或“列”,但所屬領域的一般技術人員將易于理解,將一方向稱為“行”且將另一方向稱為“列”是任意的。再聲明,在一些定向上,可將行視為列,且將列視為行。在一些實施方案中,可將行稱為“共同”線且可將列稱作“分段”線,或反之亦然。此外,顯示元件可均勻地以正交的行及列(“陣列”)布置,或以非線性配置布置,例如,具有相對于彼此的某些位置偏移(“馬賽克”)。術語“陣列”及“馬賽克”可指代任何配置。因此,雖然將顯示器稱為包含“陣列”或“馬賽克”,但元件自身不需要彼此正交地布置,或按均勻分布安置,而在任何例子中可包含具有不對稱形狀及不均勻分布的元件的布置。
圖2為說明并入有包含IMOD顯示元件的三個元件乘三個元件陣列的基于IMOD的顯示器的電子裝置的系統框圖。所述電子裝置包含可經配置以執行一或多個軟件模塊的處理器21。除執行操作系統外,處理器21也可經配置以執行一或多個軟件應用程序,包含網頁瀏覽程序、電話應用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應用程序。
處理器21可經配置以與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包含將信號提供至(例如)顯示陣列或面板30的行驅動器電路24及行驅動器電路26。圖1中所說明的IMOD顯示裝置的橫截面由圖2中的線1-1展示。盡管圖2為了清晰起見而說明IMOD顯示元件的3×3陣列,但顯示陣列30可含有極大數目的IMOD顯示元件,且可在行中具有與行中不同數目個IMOD顯示元件,且反之亦然。
圖3A及3B為包含EMS元件陣列36及背板92的EMS封裝91的一部分的示意性分解部分透視圖。圖3A經展示為切除背板92的兩個拐角以更好地說明背板92的某些部分,而圖3B經展示為未切除拐角的情況。EMS陣列36可包含襯底20、支撐柱18及可移動層14。在一些實施方案中,EMS陣列36可包含IMOD顯示元件陣列,其具有在透明襯底上的一或多個光學堆疊部分16,且可移動層14可實施為可移動反射層。
背板92可基本上為平面,或可具有至少一個波狀表面(例如,背板92可形成有凹陷及/或突起)。背板92可由任何合適材料(無論是透明還是不透明、導電還是絕緣的材料)制成。用于背板92的合適材料包含(但不限于)玻璃、塑料、陶瓷、聚合物、層壓板、金屬、金屬箔、科伐合金(Kovar)及電鍍式科伐合金。
如圖3A及3B中所展示,背板92可包含可部分或完全嵌入于背板92中的一或多個背板組件94a及94b。如圖3A中可見,背板組件94a嵌入于背板92中。如圖3A及3B中可見,背板組件94b安置于背板92的表面中所形成的凹陷93內。在一些實施方案中,背板組件94a及/或94b可自背板92的表面突出。盡管背板組件94b安置于背板92的面向襯底20的側上,但在其它實施方案中,背板組件可安置于背板92的相對側上。
背板組件94a及/或94b可包含一或多個有源或無源電組件,例如晶體管、電容器、電感器、電阻器、二極管、開關及/或例如經封裝的標準或離散集成電路(IC)的IC。可用于各種實施方案的背板組件的其它實例包含天線、電池及傳感器(例如電傳感器、觸控傳感器、光學傳感器或化學傳感器)或薄膜沉積的裝置。
在一些實施方案中,背板組件94a及/或94b可與EMS陣列36的部分電通信。例如跡線、凸塊、柱或通孔的導電結構可形成于背板92或襯底20中的一或兩者上,且可彼此接觸或接觸其它導電組件以在EMS陣列36與背板組件94a及/或94b之間形成電連接。舉例來說,圖3B包含背板92上的一或多個導電通孔96,其可與自EMS陣列36內的可移動層14向上延伸的電接點98對準。在一些實施方案中,背板92也可包含使背板組件94a及/或94b與EMS陣列36的其它組件電隔離的一或多個絕緣層。在背板92由透氣材料形成的一些實施方案中,背板92的內部表面可涂覆有蒸氣屏障(圖中未展示)。
背板組件94a及94b可包含用于吸收可進入EMS封裝91的任何濕氣的一或多種干燥劑。在一些實施方案中,干燥劑(或其它濕氣吸收材料(例如,除氣劑))可(例如)作為使用粘合劑而安裝至背板92(或形成于其中的凹陷中)的薄片與任何其它背板組件分開地提供。替代地,可將干燥劑集成到背板92中。在一些其它實施方案中,可例如通過噴涂、絲網印刷或任何其它合適方法將干燥劑直接或間接地涂覆于其它背板組件上方。
在一些實施方案中,EMS陣列36及/或背板92可包含機械支座97以維持背板組件與顯示元件之間的距離,且由此防止那些組件之間的機械干涉。在圖3A及3B中所說明的實施方案中,機械支座97形成為自背板92突出的與EMS陣列36的支撐柱18對準的柱。替代地或另外,可沿著EMS封裝91的邊緣提供例如軌道或柱的機械支座。
盡管圖3A及3B中未說明,但可提供部分或完全圍繞EMS陣列36的密封件。密封件可與背板92及襯底20一起形成圍封EMS陣列36的保護腔。密封件可為半氣密密封件,例如常規的基于環氧樹脂的粘合劑。在一些其它實施方案中,密封件可為氣密密封件,例如薄膜金屬焊接件或玻璃料。在一些其它實施方案中,密封件可包含聚異丁烯(PIB)、聚氨基甲酸酯、液態旋涂式玻璃、焊料、聚合物、塑料或其它材料。在一些實施方案中,加強型密封劑可用于形成機械支座。
在替代實施方案中,密封環可包含背板92或襯底20中的一或兩者的延伸部。舉例來說,密封環可包含背板92的機械延伸部(圖中未展示)。在一些實施方案中,密封環可包含單獨部件,例如O形環或其它環形部件。
在一些實施方案中,EMS陣列36及背板92在附接或耦合在一起之前單獨地形成。舉例來說,可如上文所論述地將襯底20的邊緣附接并密封至背板92的邊緣。替代地,可形成EMS陣列36及背板92且將其接合在一起作為EMS封裝91。在一些其它實施方案中,可以任何其它合適方式制造EMS封裝91,例如通過在EMS陣列36上通過沉積而形成背板92的組件。
顯示裝置中的靜電放電(ESD)可導致裝置失效。舉例來說,在顯示裝置的制造或操作期間的ESD可導致IMOD或其它顯示元件失效。本發明的一方面是一種顯示裝置,所述顯示裝置包含密封至透明襯底的囊封襯底、密封于顯示裝置與囊封襯底之間的一或多個顯示元件及囊封襯底的至少一部分上的導電抗靜電涂層。根據各種實施方案,抗靜電涂層可進行以下操作中的一或兩者:阻止靜電荷累積及耗散可在顯示裝置的制造或操作期間累積的靜電荷。
在一些實施方案中,顯示裝置包含顯示元件與囊封襯底之間的間隙或空腔。此間隙可填充有空氣或其它氣體組合,或為真空空腔。IMOD顯示器(例如)可包含IMOD像素與背部玻璃之間的氣隙。在一些實施方案中,顯示元件可接觸囊封襯底,或顯示元件與囊封襯底之間的區域可填充有固體或液體材料。舉例來說,有機發光二極管(OLED)或液晶顯示器(LCD)顯示裝置的防護玻璃罩可接觸電極或光學堆疊的其它層。盡管以下所給出的實例著重于具有氣隙的顯示裝置,但本文所揭示的囊封襯底可在其它顯示裝置中(例如在OLED及LCD顯示裝置中)實施。此外,本文所揭示的囊封襯底可在非顯示裝置中實施。舉例來說,包含本文所揭示的導電抗靜電涂層的囊封襯底可在非顯示EMS裝置中實施。
對于顯示裝置,本文所揭示的導電抗靜電涂層大體上位于囊封襯底上,所述囊封襯底與經由其觀察顯示器的顯示器玻璃或其它透明襯底相對。顯示裝置可具有有源矩陣或無源矩陣顯示器。在一些實施方案中,囊封襯底可通過減輕對此類顯示裝置的薄膜晶體管(TFT)的ESD損害而對于有源矩陣顯示器是有用的。
圖4展示說明包含導電抗靜電涂層的顯示裝置的橫截面圖的實例。顯示裝置100包含囊封襯底102及透明襯底104。囊封襯底102也可根據各種實施方案表征為囊封玻璃、背部玻璃、凹陷玻璃或背板。透明襯底104可根據各種實施方案表征為顯示器玻璃或過程玻璃。顯示元件106安置于透明襯底104上。在一些實施方案中,顯示元件106可經制造于透明襯底104上。此外,在一些實施方案中,顯示元件106經配置以產生可經由透明襯底104觀察的圖像。在一些實施方案中,顯示元件可為EMS顯示元件,例如圖1中所描繪的IMOD顯示元件12。在一些實施方案中,顯示元件可為有機發光二極管(OLED)顯示元件及類似者。此外,在一些實施方案中,TFT可電連接至顯示元件以用于顯示器的有源矩陣控制。
透明襯底104可為(例如)如上文關于圖1所描述的透明襯底20,實例包含玻璃襯底及非玻璃聚合襯底。囊封襯底102可為(例如)如上文關于圖3A及3B所描述的背板92。根據各種實施方案,囊封襯底102可為透明的或不透明的,且可為導電的或絕緣的。用于囊封襯底102的合適的材料包含(但不限于):玻璃、塑料、陶瓷、聚合物及層壓板。在一些實施方案中,囊封襯底102具有一或多個波狀表面;例如,圖4中所展示的囊封襯底102包含容納顯示元件106的凹陷108,所述凹陷面向顯示裝置的有效顯示區域122。在一些其它實施方案中,囊封襯底102可基本上為平面的。
通過接觸有效顯示區域122外部的透明襯底104的密封件110將囊封襯底102密封至透明襯底104。所述密封件可為任何適當的密封件,包含環氧樹脂密封件、金屬密封件或玻璃料。在一些實施方案中,密封件可包含PIB、聚氨基甲酸酯、液體旋涂式玻璃、焊料、聚合物、塑料或其它材料。
囊封襯底102具有前側112、背側114及側壁116。前側112(包含凹陷108及環繞凹陷108的外圍區域118)面向透明襯底104的一側,在所述側上安置顯示元件106且涂覆有導電抗靜電涂層120。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層120為透明的,以便于將囊封襯底102與透明襯底104對準。導電抗靜電涂層120可為適當的導電材料,包含透明導電氧化物、金屬薄膜、導電性碳納米管網狀物及類似者。下文描述導電抗靜電涂層的其它實例。在圖4的實例中,導電抗靜電涂層保形地涂覆前側112,以使得其跨越前側112(包含跨越外圍區域118、凹陷108的分級側壁124及凹陷108的平面部分)為連續的。如下文進一步論述,在一些實施方案中,包含跨越凹陷的分級及曲線壁的涂層的保形涂層可有助于電荷耗散。
圖5A至5G展示說明囊封襯底上的導電抗靜電涂層的布置的橫截面示意圖的實例。在圖5A中,囊封襯底102的前側112包含凹陷108及外圍區域118。導電抗靜電涂層120在外圍區域118上且未在凹陷108中。圖5B中展示類似布置,其中囊封襯底102為平面的。囊封襯底102不包含凹陷,但具有經配置以覆蓋顯示裝置的透明襯底上的顯示元件的區域128。如圖5A及5B的實例中的布置可用于減輕歸因于刻劃及斷裂過程期間的ESD的損害,同時使導電材料不進入包含囊封襯底102的顯示裝置的有效顯示區域。下文關于圖8A及8B對此進行進一步論述。
圖5C展示囊封襯底102的實例,其中導電抗靜電涂層120位于凹陷108的平面表面上且位于囊封襯底102的外圍區域118上,但不位于凹陷108的分級側壁124上。凹陷108的平面表面上的導電抗靜電涂層120可面向顯示裝置的顯示元件,且可為與外圍區域118上的導電抗靜電涂層120相同或不同的材料。圖5D展示其中導電抗靜電涂層120位于囊封襯底102的凹陷108內且不位于囊封襯底102的外圍區域118上的實例。包含面向顯示元件的導電抗靜電涂層的實施可用于減輕歸因于顯示元件由于震動、沖擊或用戶交互而接觸囊封玻璃情況下的ESD的損害。下文關于圖9A及9B對此進行進一步論述。
在一些實施方案中,裝置顯示裝置的囊封襯底的背側及側壁中的一或兩者涂覆有導電抗靜電涂層。圖5E展示其中囊封襯底102的前側112、背側114及側壁116涂覆有導電抗靜電涂層120的實例。在圖5F中,僅囊封襯底102的側壁116涂覆有導電抗靜電涂層120。圖5G展示其中囊封襯底102的背側114涂覆有導電抗靜電涂層120的實例。包含側壁上的導電抗靜電涂層的實施可減輕歸因于搬運中的ESD的損害。在一些實施方案中,側壁涂層可提供遠離囊封襯底的前側的導電路徑,以便于電荷的耗散。
根據各種實施方案,導電抗靜電涂層可或可不接地。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層可電連接至顯示裝置的其它導電組件。舉例來說,導電抗靜電涂層可與延伸穿過囊封襯底、囊封襯底的表面上的金屬布線或透明襯底的表面上的金屬布線的導電通孔(例如圖3B中的導電通孔96)電連通。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層可連接至接地平面。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層可經由將囊封襯底密封至透明襯底的金屬密封件而電連接至裝置、電路或透明襯底上的其它電有源組件。
雖然圖4及圖5A至5G提供囊封襯底上的導電抗靜電涂層的各種布置的實例,但其它布置是可能的。舉例來說,導電抗靜電涂層可位于背側及側壁上,但不位于囊封襯底的前側上。
導電抗靜電涂層可由充分導電以耗散累積的電荷的任何適當的導電材料形成。可在薄片電阻方面來表征抗靜電涂層。所述材料的薄片電阻可取決于待耗散的電荷量;經配置以耗散可自相互摩擦的較大表面累積的電荷的抗靜電涂層可具有極其低的薄片電阻。累積于較小表面積上方的電荷可通過較具電阻性的材料耗散。
一般來說,抗靜電涂層材料具有低于106歐姆每平方(Ω/sq)的薄片電阻。在一些實施方案中,導電抗靜電材料可具有約1Ω/sq與200Ω/sq之間,或約40Ω/sq與200Ω/sq之間的薄片電阻。舉例來說,導電抗靜電涂層可為具有約50Ω/sq的薄片電阻的ITO層。在一些實施方案中,可使用具有小于1Ω/sq的較導電材料(例如薄碳膜或金屬薄膜)。此外,在一些實施方案中,可使用表征為耗散性而非導電性的抗靜電涂層。耗散材料為具有106Ω/sq至109Ω/sq之間的薄片電阻的材料。
如上文所指示,根據各種實施方案,抗靜電涂層可為透明的或不透明的。在一些實施方案中,透明度并非與顯示裝置的顯示特性有關,但便于將顯示器玻璃或其它透明襯底對準至囊封襯底。在一些實施方案中,透明的導電抗靜電涂層可包含透明導電氧化物(TCO)。舉例來說,導電抗靜電涂層可包含氧化銦錫(ITO)及摻雜的鋅氧化物(例如氧化鋅鋁(AZO))。在一些實施方案中,透明的導電抗靜電涂層可包含透明導電聚合物。例如,導電抗靜電涂層可包含聚苯胺、聚吡咯、例如聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)的聚噻吩或任何其它固有地導電或半導電聚合物中的至少一者。在一些實施方案中,透明的導電抗靜電涂層可包含透明導電墨。在一些實施方案中,可使用導電性納米線或納米管的網狀物。導電性納米結構的實例包含銀納米線及碳納米管。可使用的含有銀納米線的透明導電墨的實例為來自坎布利歐技術(Cambrios Technologies)的ClearOhmTM。
所使用的TCO或其它透明導電材料的厚度可取決于其導電性及透明度。ITO及其它透明導電材料的導電性與透明度為負相關,ITO中增加的氧化物導致更透明、較不導電的材料。對于特定厚度,TCO材料可具有視其構成組分的相對量而定的薄片電阻及透明度的范圍。TCO及其它透明導電材料的實例厚度介于約與之間。可根據材料的薄片電阻來使用這些范圍外的厚度。在一些實施方案中,因為透明度不用于顯示,所以可采用比將用在充當顯示器玻璃的透明襯底上的薄膜薄的較不透明的TCO薄膜。舉例來說,可使用與典型TCO薄膜相比為較不透明及較導電的且具有及之間的厚度的TCO薄膜。在一些實施方案中,出于對準的目的,透明導電抗靜電涂層可包含足夠薄以為透明的金屬膜。舉例來說,薄金屬膜可為透明的,以使得囊封襯底上的對準標記可由對準雷射或其它對準裝置讀取。金屬的實例包含鋁、鉬、銅及類似者。舉例來說,在一些實施方案中,可使用約至之間的鋁薄膜以提供導電及透明的涂層。可使用碳基導電薄膜,例如石墨或碳膏薄膜。在較小厚度處,碳基薄膜可充分透明以用于對準。
在其中對準標記的光學偵測并非問題的實施方案中,導電抗靜電薄膜可為不透明的或透明的。此外,在其中囊封襯底的前側未經涂覆或僅經部分涂覆的實施方案中,對準標記可定位于囊封襯底的未經涂覆的區域。在這些實施方案中,導電抗靜電薄膜可為不透明的或透明的。
如下文關于圖9C及9D進一步所論述,在一些實施方案中,導電抗靜電涂層包含提供抗靜摩擦及抗靜電性質的構形特征或固有粗糙度。這些特征的構形尺度可低至(例如)幾納米至數百納米。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層可包含(例如)TCO涂層的頂部上的導電納米線網狀物。導電納米線為防止或減小靜摩擦的構形特征的一個實例。
圖6展示說明具有導電抗靜電涂層的囊封襯底的制造過程的流程圖的實例。所述制造過程的操作中的任一者可在單粒化之前在任何適當點處以分批法的晶片或面板級執行或在單粒化后在單獨封裝級上執行。
過程200在框210處開始于在囊封襯底中視情況形成一或多個凹陷。根據各種實施方案,框210可以面板或晶片級執行,其中形成用于多個顯示裝置的囊封襯底的凹陷。形成凹陷可涉及任何適當的過程,包含(但不限于):濕式蝕刻或噴砂,或這些技術的組合。舉例來說,玻璃囊封襯底可使用基于氟化氫的溶液蝕刻。在其中使用平面囊封襯底的實施方案中,不執行框210。在一些實施方案中,形成凹陷以便于凹陷中的導電抗靜電薄膜的保形涂覆。此凹陷可具有非垂直壁,例如圖4的實例中的分級側壁124。根據各種實施方案,所述壁可為傾斜的直線壁或曲線壁。在涂層并非形成于凹陷的側壁上的實施方案中(例如在圖5C的實例中),側壁可為垂直的或接近垂直的,以便于在囊封襯底的平面部分上進行選擇性涂覆。
過程200在框220處繼續進行其上將涂覆導電抗靜電薄膜的表面的可選清潔。是否執行清潔可取決于通過其形成一或多個凹陷的方法;例如,噴沙表面可使粒子在涂覆前清除。
過程200在框230處繼續用導電抗靜電涂層來涂覆囊封襯底的一或多個表面。如上文關于圖5A至5G所論述,前側、背側及側壁中的一或多者可經涂覆。在涂覆一表面時,可涂覆所述表面的全部或一部分。舉例來說,導電抗靜電材料的環狀物可經圖案化于囊封襯底的前側上。在一些實施方案中,框230可在框210前執行。舉例來說,為了在外圍區域上但不在囊封襯底的前側的凹陷內形成導電抗靜電涂層,可在形成凹陷之前形成涂層。
可使用包含以下中的一或多者的任何適當的涂覆技術:電子束涂覆過程、濺鍍沉積過程或其它物理氣相沉積(PVD)過程、真空涂覆過程、化學氣相沉積(CVD)過程、原子層沉積(ALD)過程、基于溶液的涂覆過程、蒸發過程、注入過程、分散過程、刮壓過程或旋涂過程。涂覆過程可取決于待涂覆的材料及涂層是否經圖案化或是否是保形的。ITO或其它TCO材料的保形沉積可涉及(例如)真空沉積過程、電子束涂覆或蒸發過程。經圖案化的涂層的形成可涉及絲網印刷、剝離的掩模上的沉積或光阻劑的使用。在一些實施方案中,可通過無掩模直接寫入過程(例如分配或噴墨印刷)來形成涂層。薄金屬膜的保形沉積可涉及(例如)PVD、ALD或CVD過程。
涂覆技術可部分地由導電抗靜電涂層中的粗糙度的量判定。氣相沉積技術傾向于產生(例如)具有小于1nm均方根(RMS)表面粗糙度的高度均勻的薄膜。濕式涂覆技術(例如粒子分散液的噴涂)提供具有更高粗糙度的薄膜。舉例來說,10nm TCO粒子的噴涂可具有約10nm的粗糙度。因此,所需粗糙度可通過使用大小適當的導電納米粒子來產生。如下文關于圖9C及9D進一步所論述,在一些實施方案中,具有納米級或更高粗糙度的導電抗靜電涂層可用作抗靜摩擦薄膜。
過程200在框240處繼續在囊封襯底上形成用于一或多個顯示裝置的密封劑。此可涉及(例如)將環氧樹脂分配于囊封襯底上的一或多個密封區域中。舉例來說,環氧樹脂可圍繞囊封襯底上的每一凹陷分配。在一些實施方案中,可形成玻璃料、金屬密封環或焊料材料。
如上文關于圖4所論述,框240可包含在導電抗靜電涂層上形成密封劑。舉例來說,環氧樹脂可經分配于覆蓋囊封襯底的前側的ITO層上。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層可提供較均勻的表面性質,從而允許環氧樹脂或其它類型的密封件比在囊封襯底的裸表面上而更易黏附。
如上文所指示,制造過程的操作中的任一者可以晶片或面板級執行。在囊封襯底上的前側或背側上形成一涂層可在針對用于多個顯示裝置的囊封襯底的一個操作(或針對雙面涂覆的兩個操作)中執行。然而,在囊封裝置的側壁上形成一涂層大體上涉及首先將晶片或面板級囊封襯底單粒化為單獨的單元,以使側壁可接達。
圖7展示說明用于具有包含導電抗靜電涂層的囊封襯底的顯示裝置的制造過程的流程圖的實例。過程300在框310處通過提供用于一或多個顯示裝置的囊封襯底開始,其中所述囊封襯底包含導電抗靜電涂層。框310可涉及提供(例如)如上文關于圖6所描述的囊封襯底。
過程300在框320處繼續提供其上包含用于一或多個顯示器的顯示元件及接觸襯墊的透明襯底。透明襯底在其上可另外包含用于顯示器的位于顯示元件上或另外與顯示元件相關聯的TFT、金屬布線及其它組件。舉例來說,用于每一顯示裝置的黑色掩模可位于透明襯底上。
過程300在框330處繼續將囊封襯底與透明襯底對準。如上文所指示,在一些實施方案中,此可涉及在囊封襯底上使用對準標記,透明抗導電涂層可促進所述使用。
過程在框340處繼續將囊封襯底密封至透明襯底,以使得用于一或多個顯示裝置的顯示元件由囊封襯底囊封。框340可涉及以下操作中的一或多者:施加壓力及使環氧樹脂或其它密封劑材料暴露至熱或UV輻射以使材料固化。過程300在框350處繼續刻劃及斷裂囊封襯底以暴露透明襯底上的接觸襯墊。可使用標準刻劃及斷裂過程。可執行進一步處理,例如將接合的囊封襯底及透明襯底單粒化以形成單獨的顯示裝置。如下文進一步所論述,在一些實施方案中,導電抗靜電涂層減輕可在例如框350處的處理期間發生的ESD事件。
圖8A及8B展示說明制造具有包含導電抗靜電涂層的囊封襯底的顯示裝置的某些階段的示意圖的實例。圖8A展示包含囊封襯底102通過密封件110密封至透明襯底104的顯示裝置100的實例。顯示元件106安置于透明襯底104上。透明襯底104上的金屬布線及接觸襯墊130提供至顯示元件106的電連接。囊封襯底102包含導電抗靜電涂層120。劃線132指示待切割囊封襯底102的位置。圖8B展示沿著圖8A中的劃線132斷裂囊封襯底102后的顯示裝置100。此暴露透明襯底104上的接觸襯墊130,從而使其可用于電連接。在一些實施方案中,導電抗靜電涂層120減輕在刻劃及斷裂操作中的一或兩者期間發生的ESD事件。此情況對于其中TFT可由未減輕的ESD事件損害的有源矩陣顯示器可為有用的。在一些實施方案中,囊封襯底或顯示裝置可在圖8A及8B中所說明的制造過程的各個階段處暴露于離子射叢以便于電荷耗散。
在圖8A及8B的實例中,導電抗靜電涂層120不延伸至囊封襯底102的凹陷中。然而,在一些實施方案中,具有延伸至凹陷以便于電荷耗散的保形及鄰近的導電抗靜電涂層可為有用的。上文關于圖4及5E描述所述導電抗靜電涂層的實例。
在一些實施方案中,導電抗靜電薄膜可減輕來自歸因于顯示元件接觸到囊封襯底的ESD事件的損害。所述事件可(例如)作為來自下降、點接觸負載等對顯示裝置的機械震動的結果而發生。顯示元件與囊封襯底接觸的可能性隨顯示裝置大小而增加。作為實例,透明襯底104在對角線上可為5至10英寸,顯示元件106與囊封襯底102之間的距離大約為數百微米。圖9A及9B展示說明顯示裝置對機械震動的回應的示意圖的實例。在圖9A中,顯示裝置100包含囊封襯底102及透明襯底104。顯示元件106安置于透明襯底104上。導電抗靜電涂層120位于囊封襯底102上,包含位于面向透明襯底104上的顯示元件106的凹陷108內。如果顯示裝置100足夠大,則透明襯底104上的負載可導致透明襯底104彎曲,如圖9B中所說明。點接觸、下降或其它負載可導致顯示元件106與囊封襯底102之間的距離減少。距離的此減小可導致靜態放電。導電抗靜電涂層120減輕歸因于放電的損害。在圖9B的實例中,導電抗靜電涂層從囊封襯底102的凹陷到外圍區域不為連續的。在替代實施方案中,導電抗靜電涂層可為鄰近及保形的,如上文所描述。此可有助于促進電荷耗散。
在一些實施方案中,導電抗靜電涂層120具有抗靜摩擦性質,以減少對囊封襯底102的黏著且減輕歸因于接觸及靜摩擦的損害。構形特征可具有小于顯示元件大小至少一數量級,且在一些情況下小于顯示元件大小至少兩個數量級的高度。舉例來說,如果IMOD像素大小為數十微米,則構形特征可具有不超過1微米或100納米的高度。
圖9C及9D展示說明包含構形特征的導電抗靜電薄膜的示意圖的實例。在圖9C中,描繪囊封襯底102上的導電抗靜電涂層120的一部分的頂視圖。導電抗靜電涂層120經圖案化,以使得其形成自囊封襯底102的表面突出的構形特征126。在圖9D中,描繪導電抗靜電涂層120的一部分的橫截面視圖。導電抗靜電涂層未經圖案化,但包含構形特征126。構形特征126可(例如)通過圖案化經沉積薄膜、通過使用沉積技術及包含納米級粗糙度的材料在包含構形特征的層(例如絕緣層)上沉積保形導電薄膜來形成。在圖9C及9D的實例中,構形特征126為導電的。在替代實施方案中,構形特征可包含連續的導電抗靜電涂層上的導電或絕緣特征。
根據各種實施方案,構形特征126可具有至少5nm、至少20nm或至少100nm的高度。如上文所論述,在一些實施方案中,構形特征126可通過使用具有納米級RMS粗糙度的導電抗靜電涂層引入。實例包含具有5納米與20納米之間的直徑的TCO粒子及具有5納米與100納米之間的直徑的納米線網狀物的濕式涂覆溶液。在一些實施方案中,構形特征可通過在囊封襯底上圖案化導電抗靜電材料而引入。舉例來說,經圖案化的石墨層可經絲網印刷于囊封襯底上以形成導電抗靜電涂層。石墨或其它經圖案化的導電材料在空間上經圖案化,使得電連接性經保持以耗散靜電,但顯示元件與導電抗靜電薄膜的潛在接觸面積在發生機械震動的情況下減小。在另一實例中,絕緣材料可經圖案化以形成突起,在所述突起的上方或下方涂覆連續的導電抗靜電薄膜。
圖10A及10B為說明包含多個IMOD顯示元件的顯示裝置40的系統框圖。顯示裝置40可為(例如)智能手機、蜂窩或移動電話。然而,顯示裝置40的相同組件或其輕微變化也說明各種類型的顯示裝置,例如,電視、計算機、平板計算機、電子閱讀器、手持式裝置及便攜式媒體裝置。
顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48及麥克風46。可由多種制造過程(包含射出模制及真空成型)中的任一者形成外殼41。另外,外殼41可由多種材料中的任一者制成,多種材料包含(但不限于):塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包含可與不同色彩或含有不同標志、圖片或符號的其它可移除部分互換的可移除部分(圖中未展示)。
顯示器30可為如本文中所描述的多種顯示器中的任一者,包含雙穩態或類比顯示器。顯示器30也可經配置以包含:平板顯示器,例如,等離子體、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD;或非平板顯示器,例如,CRT或其它管式裝置。另外,顯示器30可包含如本文中所描述的基于IMOD的顯示器。
顯示裝置40的組件示意性地說明于圖6A中。顯示裝置40包含外殼41,且可包含至少部分圍封于其中的額外組件。舉例來說,顯示裝置40包含網絡接口27,所述網絡接口包含可耦合至收發器47的天線43。網絡接口27可為可顯示于顯示裝置40上的圖像數據的來源。因此,網絡接口27為圖像源模塊的實例,但處理器21及輸入裝置48也可充當圖像源模塊。收發器47連接至處理器21,所述處理器連接至調節硬件52。調節硬件52可經配置以調節信號(例如,對信號進行濾波或以其它方式操縱信號)。調節硬件52可連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21也可連接至輸入裝置48及驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至幀緩沖器28及耦合至陣列驅動器22,所述陣列驅動器又可耦合至顯示陣列30。顯示裝置40中的一或多個元件(包含圖6A中未具體描繪的元件)可經配置以充當存儲器裝置且經配置以與處理器21通信。在一些實施方案中,電力供應器50可將電力提供至特定顯示裝置40設計中的基本上所有組件。
網絡接口27包含天線43及收發器47,使得顯示裝置40可經由網絡與一或多個裝置通信。網絡接口27也可具有用以降低(例如)處理器21的數據處理要求的一些處理能力。天線43可發射及接收信號。在一些實施方案中,天線43根據IEEE 16.11標準(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包含IEEE 802.11a、b、g、n)及其另外實施來發射及接收RF信號。在一些其它實施方案中,天線43根據標準發射及接收RF信號。在蜂窩電話的情況下,天線43可經設計以接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、全球移動通信系統(GSM)、GSM/通用無線分組業務(GPRS)、增強型數據GSM環境(EDGE)、陸地集群無線電(TETRA)、寬帶CDMA(W-CDMA)、演進數據優化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分組接入(HSPA)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)、高速上行鏈路分組接入(HSUPA)、演進型高速分組接入(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用以在無線網絡(例如,利用3G、4G或5G技術的系統)內通信的其它已知信號。收發器47可預處理從天線43接收的信號,以使得所述信號可由處理器21接收及進一步操縱。收發器47也可處理從處理器21接收的信號以使得所述信號可經由天線43自顯示裝置40發射。
在一些實施方案中,可用接收器替換收發器47。另外,在一些實施方案中,可用可存儲或產生待發送至處理器21的圖像數據的圖像源替換網絡接口27。處理器21可控制顯示裝置40的總體操作。處理器21從網絡接口27或圖像源接收數據(例如壓縮圖像數據),且將數據處理成原始圖像數據或處理成可易于處理成原始圖像數據的格式。處理器21可發送經處理的數據至驅動器控制器29或至幀緩沖器28以供存儲。原始數據通常指代識別圖像內的每一位置處的圖像特性的信息。舉例來說,所述圖像特性可包含色彩、飽和度及灰度階。
處理器21可包含微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示裝置40的操作。調節硬件52可包含用于將信號發射至揚聲器45且用于接收來自麥克風46的信號的放大器及濾波器。調節硬件52可為顯示裝置40內的離散組件,或可并入處理器21或其它組件內。
驅動器控制器29可直接從處理器21還是從幀緩沖器28獲取由處理器21所產生的原始圖像數據,且可適當地重新格式化所述原始圖像數據以用于高速發射至陣列驅動器22。在一些實施方案中,驅動器控制器29可將原始圖像數據重新格式化為具有光柵狀格式的數據流,以使得其具有適合于跨越顯示陣列30掃描的時間次序。接著驅動器控制器29將經格式化的信息發送至陣列驅動器22。盡管例如LCD控制器的驅動器控制器29常常作為獨立集成電路(IC)而與系統處理器21相關聯,但可以許多方式來實施所述控制器。舉例來說,控制器可作為硬件嵌入處理器21中、作為軟件嵌入處理器21中,或以硬件與陣列驅動器22完全集成。
陣列驅動器22可從驅動器控制器29接收經格式化的信息,且可將視頻信息重新格式化為一組平行的波形,所述組波形被每秒許多次地施加至來自顯示器的x-y顯示元件矩陣的數百且有時數千個(或更多)引線。
在一些實施方案中,驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適用于本文所描述的任何類型的顯示器。舉例來說,驅動器控制器29可為常規顯示控制器或雙穩態顯示控制器(例如,IMOD顯示元件控制器)。此外,陣列驅動器22可為常規驅動器或雙穩態顯示驅動器(例如,IMOD顯示元件驅動器)。此外,顯示陣列30可為常規顯示陣列或雙穩態顯示陣列(例如,包含IMOD顯示元件陣列的顯示器)。在一些實施方案中,驅動器控制器29可與陣列驅動器22集成。此實施可適用于例如移動電話、便攜式電子裝置、手表或小面積顯示器的高度集成系統。
在一些實施方案中,輸入裝置48可經配置以允許(例如)用戶控制顯示裝置40的操作。輸入裝置48可包含小鍵盤(例如,QWERTY小鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖桿、觸敏屏、與顯示陣列30集成的觸敏屏,或壓敏或熱敏膜。麥克風46可經配置為用于顯示裝置40的輸入裝置。在一些實施方案中,經由麥克風46的語音命令可用于控制顯示裝置40的操作。
電力供應器50可包含多種能量存儲裝置。舉例來說,電力供應器50可為可再充電電池,例如,鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實施方案中,可再充電電池可使用來自(例如)壁式插座或光伏裝置或陣列的電力來充電。或者,可再充電電池可為可無線充電的。電力供應器50也可為再生能源、電容器或太陽能電池(包含塑料太陽能電池或太陽能電池漆)。電力供應器50也可經配置以從壁式插座接收電力。
在一些實施方案中,控制可編程性駐留于可位于電子顯示系統中的若干處的驅動器控制器29中。在一些其它實施方案中,控制可編程性駐留于陣列驅動器22中。以上所描述的優化可實施于任何數目個硬件及/或軟件組件中且以各種配置來實施。
如本文中所使用,指代項目列表“中的至少一者”的短語指代那些項目的任何組合,包含單一成員。作為實例,“a、b或c中的至少一者”希望涵蓋:a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。
可將結合本文中所揭示的實施而描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及算法步驟實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。硬件與軟件的互換性已經大體上按功能性描述,且說明于上述各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟中。將此功能性實施于硬件還是軟件中取決于特定應用及強加于整個系統上的設計約束。
用以實施結合本文中所揭示的方面而描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊及電路的硬件及數據處理設備可通過通用單芯片或多芯片處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經設計以執行本文中所描述的功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器、或任何常規處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器也可實施為計算裝置的組合,例如,DSP與微處理器的組合、多個微處理器、結合DSP核心的一或多個微處理器,或任何其它此類配置。在一些實施方案中,特定步驟及方法可由特定用于給定功能的電路執行。
在一或多個方面中,所描述的功能可實施于硬件、數字電子電路、計算機軟件、固件(包含在此說明書中揭示的結構及其結構等效物)或其任何組合中。此說明書中所描述的主題的實施方案也可實施為編碼于計算機存儲媒體上的一或多個計算機程序(即,計算機程序指令的一或多個模塊)以供數據處理設備執行或控制數據處理設備的操作。
本發明中所描述的實施方案的各種修改對于所屬領域的技術人員來說可為易于顯而易見的,且本文中所定義的一般原理可在不脫離本發明的精神或范圍的情況下應用于其它實施方案。因此,權利要求書并不希望限于本文中所展示的實施方案,而應符合與本文中揭示的本發明、原理及新穎特征相一致的最廣泛范圍。另外,所屬領域的一般技術人員將易于了解,有時用于易于描述諸圖而使用術語“上”及“下”,且所述術語指示對應于在適當定向的頁面上的圖的定向的相對位置,且可能不反映如所實施的(例如)IMOD顯示元件的適當定向。
在單獨實施方案的情況下描述于此說明書中的某些特征也可在單一實施方案中以組合形式實施。相反,在單一實施方案的情況下所描述的各種特征也可單獨地在多個實施方案中或以任何合適子組合而實施。此外,雖然上文可將特征描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來請求,但來自所請求的組合的一或多個特征在一些情況下可從所述組合刪除,且所請求的組合可針對子組合或子組合的變化。
類似地,盡管在圖式中以特定次序來描繪操作,但所屬領域的一般技術人員將易于認識到,所述操作無需以所示的特定次序或以依序次序執行,或所有所說明操作經執行以達成合乎需要的結果。另外,圖式可按流程圖的形式示意性地描繪一或多個實例過程。然而,未描繪的其它操作可并入于示意性說明的實例過程中。舉例來說,可在說明的操作中的任何者之前、之后、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情況下,多任務及并行處理可為有利的。此外,不應將在上述實施方案中的各種系統組件的分離理解為需要在所有實施方案中的此分離,且應理解,所描述的程序組件及系統可大體上在單一軟件產品中集成在一起或經封裝至多個軟件產品中。另外,其它實施方案處于以下權利要求書的范圍內。在一些情況下,權利要求書中所引證的動作可以不同次序執行且仍達成所要結果。