具有可配置的多電極式像素的光調變底板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于顯示技術。更具體而言，本發(fā)明是關于用于控制光調變元件、空間光調變器以及光源的數(shù)字底板(digital backplane)。
【背景技術】
[0002]微型顯示器(micro-display)通常包含光調變底板以及一光調變單元或一發(fā)光單元。光調變單元包含例如娃基液晶(liquid crystal on silicon ；LC0S)以及數(shù)字微鏡裝置(digital micro mirror device ；DMD)等技術。發(fā)光單元包含例如有機發(fā)光二極管(organic light emitting d1des ；0LED)等技術。用于這些微型顯示器中的技術亦可被用于制造較大的顯示單元。
[0003]圖1A及圖1B例示一傳統(tǒng)LCOS顯示器100的一小部分。具體而言，圖1B僅顯示LCOS顯不器100的24個像素。一般而言，一 LCOS顯不器將具有成千上萬個像素。圖1A為顯示器100沿圖1B所示的A A’截取的剖視圖。然而，圖1B僅顯示LCOS顯示器100的一個層。
[0004]在圖1A 中，一基板 110 支撐像素控制電路 PCC_1_1、PCC_2_1、PCC_3_1、PCC_4_1、PCC_5_1、以及PCC_6_1。這些像素控制電路的上方為像素電極PE_1_1、PE_2_1、PE_3_1、PE_4_1、PE_5_1、以及PE_6_1。每一像素電極PE_X_Y均耦接至并受控于像素控制電路PCC_X_Y。因此，像素電極PE_1_1耦接至并受控于像素控制電路PCC_1_1。類似地，電極PE_2_1、PE_3_1、PE_4_1、PE_5_1、以及PE_6_1分別耦接至并受控于像素控制電路PCC_2_1、PCC_3_1、PCC_4_1、PCC_5_1、以及PCC_6_1。對于LCOS顯示器100而言，像素電極是由一反射性導體制成以如以下所述反射入射光。如圖1B所示，各偏振電極被排列成一矩形矩陣。為清晰起見，像素電極為PE_X_Y，其中X是指像素電極的行位置且Y是指像素電極的列位置。
[0005]基板110將亦包含各種邏輯電路以支援像素控制電路的運作。為清晰起見，在附圖中省略這些邏輯電路，乃因這些被省略的邏輯電路在此項技術中眾所已知而并非為本發(fā)明的一組成態(tài)樣?；?00、像素控制電路、像素電極以及被省略的邏輯電路形成光調變底板。一光調變底板的一實例闡述于Guttag等人提出申請且名稱為「數(shù)字底板(DigitalBackplane)」的美國專利第7，071，908號中，該專利以引用方式倂入本文中。一光調變底板的另一實例闡述于Guttag等人提出申請且名稱為「具有存儲減少器的空間光調制器(Spatial Light Modulator with Masking Comparators)」的美國專利第8，605，015號中，該專利以引用方式并入本文中。
[0006]LCOS顯示器100的光調變單元包含一液晶層120、一配向層130、一透明共用電極層140、以及一保護玻璃層150。保護玻璃層150保護LCOS顯示器100的其余部分，但一般不會調處入射光或反射光。透明共用電極層140與像素電極合作以調處液晶層120中的液晶。配向層130將液晶層120中的液晶配向以正確地調處入射光及反射光。液晶層120容納由像素電極控制的液晶，以選擇性地使入射偏振光穿過液晶層120。具體而言，當一像素電極被對應的像素控制電路充電至一「現(xiàn)用狀態(tài)(active state)」時，偏振光可穿過像素電極上方的液晶層120的區(qū)域并被像素電極反射回去。然而，若像素電極是處于一非現(xiàn)用狀態(tài)，則偏振光會被阻擋于像素電極上方的液晶層120的區(qū)域中。使用脈寬調變(pulsewidth modulat1n)來產生不同的對比度(contrast level)。對于彩色顯示器而言，可將濾色片(color filter)包含于光調變單元或場色序法(field sequential color scheme)(即，快速循環(huán)經(jīng)過三個不同的彩色光源)中。
[0007]自標準解析度視訊至高解析度視訊以及更高解析度視訊的轉變已引起對更高解析度顯示器的極大需求。然而，對于光調變底板而言，像素控制電路的尺寸正成為對光調變底板中像素密度的限制因素。因此，為使用傳統(tǒng)的技術來制造更高解析度的光調變底板，必須增大光調變底板的整體尺寸。然而，增大光調變底板的尺寸將亦會增大成本及功耗。因此，需要提供一種能夠制造高解析度光調變底板的方法或系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0008]因此，本發(fā)明利用可配置的多電極式像素來提供一種新穎的高解析度光調變底板。一可配置的多電極式像素在一第一域(field)中使用一第一組點電極(dotelectrode)，且在一第二域中使用一第二組點電極。在本發(fā)明的某些實施例中，一或多個專用點電極將會包含于該第一組點電極及該第二組點電極兩者中。在本發(fā)明的一實施例中，一可配置的多電極式像素包含一像素控制電路、一專用點電極、一第一點電極、一第一點電極連接電路、一第二點電極、以及一第二點電極連接電路。該第一點電極連接電路耦接至該第一點電極以及該像素控制電路。類似地，該第二點電極連接電路耦接至該第二點電極以及該像素控制電路。該專用點電極直接耦接至該像素控制電路。在一第一域中，該第一點電極連接電路處于一現(xiàn)用狀態(tài)(active state)，且該第二點電極連接電路處于一非現(xiàn)用(inactive state)狀態(tài)。在一第二域中，該第一點電極連接電路處于該非現(xiàn)用狀態(tài)，且該第二點電極連接電路處于一現(xiàn)用狀態(tài)。因此，在該第一域期間，該可配置的多電極式像素使用該第一點電極及該專用點電極。相反地，在該第二域期間，該可配置的多電極式像素使用該第二點電極及該專用點電極。
[0009]在本發(fā)明的另一實施例中，該可配置的多電極式像素亦包含一第三點電極、一第四點電極、一第五點電極以及一第六點電極。一第三點電極連接電路將該第三點電極耦接至該像素控制電路。一第四點電極連接電路將該第四點電極耦接至該像素控制電路。一第五點電極連接電路將該第五點電極耦接至該像素控制電路，且一第六點電極連接電路將該第六點電極耦接至該像素控制電路。該第一點電極、該第三點電極、該第五點電極、以及該專用點電極形成一矩形。類似地，該第二點電極、該第四點電極、該第六點電極、以及該專用點電極亦形成一矩形。在該第一域期間，該可配置的多電極式像素使用該第一點電極、該第三點電極、該第五點電極以及該專用點電極。在該第二域期間，該可配置的多電極式像素使用該第二點電極、該第四點電極、該第六點電極以及該專用點電極。
[0010]根據(jù)以下的說明及附圖，將會更全面地理解本發(fā)明。
【附圖說明】
[0011]圖1A至圖1B例不一傳統(tǒng)娃基液晶(LCOS)顯不器的一部分。
[0012]圖2A至圖2C為對根據(jù)本發(fā)明一實施例的一光調變底板的一部分的例示。
[0013]圖3為對根據(jù)本發(fā)明一實施例的一光調變底板的一部分的示意性例示。
[0014]圖4A至圖4C為對根據(jù)本發(fā)明一實施例的一光調變底板的一部分的例示。
[0015]圖4D及圖4E例示可配置的多電極式像素的其他排列。
[0016]圖5A至圖5E為對根據(jù)本發(fā)明一實施例的一光調變底板的一部分的示意性例示。
[0017]圖6A至圖6C為對根據(jù)本發(fā)明一實施例的一光調變底板的一部分的示意性例示。
[0018]圖7為根據(jù)本發(fā)明一實施例的一像素控制電路的示意圖。
[0019]圖8為根據(jù)本發(fā)明一實施例的一點電極連接電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如上所述，傳統(tǒng)光調變底板的解析度受到像素控制電路尺寸的限制。然而，根據(jù)本發(fā)明實施例的光調變底板具有大于像素控制電路數(shù)目(number pixel control circuit)的有效解析度。將可配置的多電極式像素與交錯(interlacing)方案一起使用，俾使一單一像素控制電路控制不同訊框中的不同像素。
[0021]如圖2A所示，一光調變底板200包含呈一矩陣形式的數(shù)個點電極。這些點電極被標記為DE_X_Y，其中X是指點電極的行位置且Y是指點電極的列位置。圖2A僅顯示光調變底板200的一小部分。具體而言，例不7列及5行點電極。在光調變底板200中，每一點電極DE_X_Y具有一寬度大于高度的矩形形狀。如圖2B及圖2C所示，光調變底板200使用新穎的可配置的多電極式像素以及一 bob交錯來增大光調變底板200的有效解析度。在bob交錯中，一視訊的一訊框被轉變成數(shù)個域，這些域僅包含原始訊框的列數(shù)的一半。這些域為交替的偶數(shù)域及奇數(shù)域，其中這些偶數(shù)域包含一訊框的偶數(shù)列且這些奇數(shù)域包含一訊框的奇數(shù)列。這些交替的域對眼睛而言看起來為一完整訊框。圖2B例示在奇數(shù)域期間可配置的多電極式像素的排列，且圖2C例示在偶數(shù)域期間可配置的多電極式像素的排列。在圖2B中，顯示可配置的多電極式像素中的15個。為更佳地例示每一可配置的多電極式像素，每一可配置的多電極式像素的區(qū)域被涂有陰影；該陰影在圖2B中僅用于例示目的而不具有功能意義。具體而言，可配置的多電極式像素CMEP_1_1包含點電極DE_1_1以及DE_1_2，可配置的多電極式像素CMEP_1_2包含點電極DE_1_3以及DE_1_4，可配置的多電極式像素CMEP_1_3包含點電極DE_1_5以及DE_1_6，可配置的多電極式像素CMEP_2_3包含點電極DE_2_5以及DE_2_6，可配置的多電極式像素CMEP_3_3包含點電極DE_3_5以及DE_3_6，可配置的多電極式像素CMEP_4_3包含點電極DE_4_5以及DE_4_6，可配置的多電極式像素CMEP_5_3包含點電極DE_5_5以及DE_5_6，且一般而言可配置的多電極式像素CMEP_X_Y包含點電極DE_X_2*Y以及DE_X_(2*Y-1)。對于偶數(shù)域而言，如圖2C所示，可配置的多電極式像素CMEP_1_1包含點電極DE_1_2以及DE_1_3，可配置的多電極式像素CMEP_1_2包含點電極DE_1_4以及DE_1_5，可配置的多電極式像素CMEP_1_3包含點電極DE_1_5以及DE_1_6，可配置的多電極式像素CMEP_2_3包含點電極DE_2_6以及DE_2_7，