分布式孔顯示器的製作方法

2023-05-03 21:10:36 4

專利名稱：：分布式孔顯示器的製作方法
技術領域：
：本發明通常涉及顯.示器，並且更特別地涉及包括像素陣列的顯示器。
背景技術：
：如今，有許多利用由可單獨尋址的像素的陣列形成的顯示器的應用。為了便於描述，這些顯示器在下面被稱為"像素顯示器"。要由這種顯示器呈現的光圖像通過激活這些單獨像素的各種組合來形成。電信號或其它信號致使各種像素中的部分接通或者關斷。像素的切換部分可以變成對於背光是透明的或者不透明的，或者變成亮的或者暗的像素，這取決於所採用的像素類型。在許多顯示器類型中，全部接通與全部關斷之間的中間等級也是可能的，這例如可以通過模擬切換或者脈寬調製來實現。通過這種方式，可以向觀察者呈現光圖〗象。液晶(LC)和等離子體平板顯示器是這種像素顯示器的非限制性實例。本發明還可應用於其它類型的像素顯示器，並且意圖包括這些像素顯示器。在此針對透射型液晶顯示器(LCD)的情況來說明現有技術和本發明，但是這僅僅只是為了便於解釋，而不是意圖限制本發明。圖1A示出根據現有技術的透射型液晶顯示器(LCD)的典型的單獨像素10，而圖1C示出由圖1A的現有技術像素10的陣列形成的液晶顯示器(LCD)面板20。雖然在圖1C中僅示出少量像素，但是被認為表示整個LCD顯示器或其任何子部分。對於本發明而言，#^素的精確數目並不重要。單獨像素10(例如，在透射的LCD面板中)包括區域12和周圍區域14,通過例如電激活像素可以使得區域12透光或亮的，而周圍區域14一般是不透明的和暗的且通常包含驅動像素所需的電導線和其它電路以及覆蓋顯示器的各個部分的擋光層。這些擋光層常常被用於掩蔽像素中的邊緣效應或者被用於保護電路免受入射光傷害。因此，根據像素10是否被激活，區域12可以是透明的(亮的)或者不透明的(暗的)。通過在接通與關斷之間切換，區域12被認為是像素的有源孔或可切換區域。術語"有源孔"和"可切換區域，，在此可以互換地被用來指其亮度或透明度可以由電信號來改變的像素部分。區域14通常是不透明的且暗的，並且因此，區域14是像素的非活動孔或不可切換區域。在一些顯示器中，區域12—般是不透明的(暗的)並且在激活時變成透明的(亮的)，而在一些顯示器中，區域12—般是透明的(亮的)並且在激活時變成不透明的(暗的)。對於本發明而言，使用哪種結構無關緊要。為了便於解釋，下面假設，當區域12處於關斷狀態時，區域12(及其在本發明中的等效物)一般是不透明的(暗的)，而當區域12被激活時，也就是當區域12被切換到接通狀態時，該區域12變成透明的(亮的)，但是這並不意圖限制本發明。圖1B表示像素10的另一種典型的現有技術的孔結構，該結構與圖1A的不同之處僅在於有源孔在部分16的附近減少。部分16表示有源矩陣顯示器中的有源像素孔的典型損耗，並且部分16通常由激活像素10的小電子驅動電路或區域(例如，被稱為TFT的一個或多個薄膜電晶體)以及由任何相關聯的擋光結構來佔據。部分16是否存在以及它對於有源孔拐角的影響程度隨著現有技術的顯示器的詳細情況而變化。通常，期望最小化部分16的大小，由此最大化有源孔。像素的孔徑比(AR)被限定為可切換且能夠成為透明的(亮的)的總像素麵積的比例或百分比。在像素10的情況下，AR是區域12的面積除以區域12和14的面積的總和，或者換言之，AR是有源像素孔(可切換區域)與總像素孔的比率，其中總像素孔是有源孔(可切換區域)加上非活動孔(不可切換區域)的總和。孔徑比(AR)是像素(以及因此整個顯示器)的重要屬性，因為，在其它情況相同的情況下，AR確定對於給定驅動等級的顯示器的亮度。對於本發明，即使有源孔不是百分之百透光的，該有源孔也被認為是透光的或者透明的。許多因素會影響有源孔的透光度。在LCD中，例如，可以通過偏光鏡、濾光片、像素電極(透明的或者以非常細微的間隔互相交叉)、間隔鋼球(spacerball)、對準層、微觀對準特徵和有源孔的功能所固有的其它結構部件來減小有源孔區域的透光度。因而，這些因素被認為是影響有源孔的透光度而非面積。例如，如果圖1A和IB的區域12中的任何膜或微觀不透明結構對於將裝置的固有操作維持在有源孔(區域12)之內，則這些膜或結構被認為沒有改變區域12的面積。像素顯示器具有固有結構。這可以通過考慮沿特定方向來觀察顯示器20來理解，如例如沿通過圖1C的像素10的行21的線22來觀察。雖然線22如圖所示平行於顯示器20的行21，但是這並不意圖限於此。還可以使用其它方位。為了便於說明，採用後綴"H"來表示沿顯示器的水平軸(例如，行)的周期性，並且採用後綴"V"來表示沿顯示器的垂直軸(例如，列)的周期性。本領域技術人員將會理解，基於這裡的說明，名稱"水平"或"垂直"僅僅是針對一組正交軸的簡便標記，並且不需對應於任何特定空間方向或平面。當顯示器20的所有像素10是接通的，也就是透明的或亮的，則圖1D的光響應曲線24示出因其物理結構而沿線22由顯示器所呈現的亮的/暗的結構。光信號23(1=接通)由透明的或亮的區域12提供。這些光信號23通過由不透明的或暗的區域14所提供的暗信號25(0=關斷)隔斷。圖1D中的相鄰的亮的(或暗的)區域之間的光學周期性26H，與圖1C中的顯示器20中的像素10的物理周期性26H相同，並且是顯示器20的物理結構的固有特性。圖1E示出當每隔一個像素接通(部分23，)和每隔一個像素關斷(部分25，)時具有沿線22的光學周期性28H，的光學輸出27，這對應於圖1C的物理周期性28H。在圖1E中，關斷部分25，對應於暗區域14以及未激活的、也就是關斷的插入區域12。周期性28H、28H，確定顯示器20能夠呈現的最細粒的、最詳細的光學輸出。在圖1C-E的實例中，尺寸28H、28H，是尺寸26H、26H，的兩倍。在採用方形像素10的顯示器20中，水平周期性26H、28H和垂直周期性26V、28V基本上是相同的，但是這不是必需的。上述固有結構的周期性顯著限制像素顯示器，因為該周期性能夠在顯示器輸出中產生不期望的且令人厭煩的視覺假象，這些假象與期望呈現的信息沒有任何關係。這種假象的實例有本領域公知的莫爾圖案、"紗門"效應等等。最小化這些假象的現有技術嘗試包括採用較小像素、在顯示器輸出上提供散射屏或防眩光膜，提供非常高的孔徑比等等。雖然這些技術手段有助於改善一些固有假象，但是這些技術手段會帶來不期望的副作用，諸如帶來減小的孔徑比、降低的顯示效率、增加的複雜性和成本以及有時候會造成其它視覺假象(例如，斑點外觀)。因此，需要繼續減小因像素顯示器的固有結構造成的視覺假象。因此，期望提供一種改進的顯示器和方法，尤其是用於減小因顯示器的物理像素結構造成的不期望的光學假象。此外，希望該改進的顯示器和方法簡單、穩定以及可靠，並且不要求增加被尋址的像素的數目。此外，結合附圖以及前述
技術領域：
和
背景技術：
部分，通過隨後的詳細說明和所附的權利要求，可以清楚理解本發明的其它期望特徵和特性。
發明內容提供一種設備，用於減少由採用可單獨尋址的像素的顯示器所展示的視覺假象。該設備包括像素陣列，每個像素具有透明度或亮度可變的可切換區域和不可切換區域。至少一些像素內的可切換區域是分布式的，也就是說，這些可切換區域被分成至少兩個部分，所述至少兩個部分至少部分地通過不可切換區域的大部分所隔斷。至少兩個部分被配置來同時切換。有助於視覺假象的一階空間諧波由此消除地或明顯被減少。為了進行彩色顯示，期望將每個像素再分成對於每種色彩可同時切換的分布式子區域。下面將結合隨後的本發明，其中相同的數字表示相同的元件，並且圖1A-B是單個像素的簡化平面圖，圖1C是包括圖1A中所示類型的多個像素的顯示器的簡化平面圖，而圖1D-E是圖1C的顯示器沿特定方向(例如，通過顯示器中的像素行)的光輸出的簡化曲線圖，圖1A-1E均是根據現有技術；圖2A-B是單個像素的、類似於圖1A-B所示的簡化平面圖，圖2C是包括在圖2A中所示類型的多個像素的顯示器的、類似於圖1C的簡化平面圖，而圖2D-E是圖2C的顯示器沿通過圖2C的顯示器中的像素行的方向的光輸出的、類似於圖1D-E的簡化曲線圖，圖2A-2E均是根據本發明的第一實施例；圖3A-B是在像素顯示器的行和列方向上的空間頻率分量的曲線圖，其中圖3A是針對根據現有技術的圖1C中所示類型的顯示器，而圖3B是針對根據本發明的笫一實施例的圖2C中所示類型的顯示器；圖4是針對像素顯示器的調製與空間頻率以及可見度的概念閾值的筒化曲線圖；圖5A-H和5J-P是根據本發明的改進像素的其它實施例的、類似於圖2A的簡化平面圖；圖6是針對本發明的另一實施例的、類似於圖3A-B的曲線以及圖7A-C是具有紅(R)、綠(G)和藍(B)發射區的彩色像素的實例，其中圖7A示出現有技術，而圖7B-C示出;f艮據本發明的其它實施例的彩色像素的實例。具體實施例方式下面的具體實施方式本質上僅僅是示例性的，而並不意圖限制本發明或本發明的應用和用途。而且，不意圖受到前述
技術領域：
、
背景技術：
、
發明內容或下面的具體實施方式部分中提到的任何明顯的或隱含的理論的約束。如在此所用的那樣，相對於可切換像素元件或區域的術語"接通"和"關斷，，意圖包括屬性中的任何模擬級別變化，而不僅僅限於二進位切換。圖2A是單個像素30的類似於圖1A的簡化平面圖，圖2C是包括圖2A中所示類型的多個像素30的顯示器40的、類似於圖1C的簡化平面圖，而圖2D-E是圖2C的顯示器40沿線42(例如，通過顯示器40中的像素30的行41)的光輸出44、47的、類似於圖1D-E的簡化曲線圖，圖2A-2E均是才艮據本發明的第一實施例。圖2B與圖2A的不同之處在於，在部分36的附近，有源孔減少，從而示出圖1B的類似成比例縮放的對比。傳統有源孔的縮放不是必要的，如在下面的實施例中可以看出來的那樣。為了便於說明，圖2A的簡化有源孔被用於圖2C的顯示器40中。另外，為了便於說明而不是意圖限制，假設圖2A-E的像素30的縱橫比與圖l-E的像素IO的縱橫比相同，但是這也不是必須的。圖2A-C的像素30與圖1A-C的像素10的不同之處在於，每個像素30具有多個並聯耦合區域32，這些區域32能夠同時接通(變成亮的或透明的)或關斷(變成暗的或不透明的)，這些區域32通過插入暗的或不透明的區域34隔斷。特定像素的可切換區域(有源孔)32均一起接通或關斷，也就是，這些區域32均並聯電耦合以及因此均並聯光學耦合。在圖2A-2C的實例中，與現有技術像素10中的一個矩形可切換區域12相比，在每個像素30中有四個相等大小的矩形可切換區域32(例如，32-1、32-2、32-3、32-4)。如隨後將更詳細地解釋的那樣，在每個像素中還可以採用等效於區域32-1、32-2、32-3、32-4等的更多或更少數目的並聯耦合區域32以及變化形狀和結構的並聯耦合區域32，而圖2A-C中所示的每個《象素的四個區域32-1、32-2、32-3、32-4意圖是示例性的而不是限制性的。然而，如在此所使用的那樣，參考編號32意圖包括如在每個像素30內所提供的多個並聯耦合的可切換區域(有源孔)。因為每個像素的區域32並聯耦合，所以就程序化或驅動顯示器而言，圖2C的顯示器40以與現有技術的顯示器20相同的方式運行，也就是，在驅動電子裝置或驅動程序中，不必進行實質性改變。這是本發明的顯著優點和特定特徵。然而，關心的是屬性和涉及結構的光學假象得以大大改善的光圖像。現在參照圖2D-E，雖然線42被示為通過顯示器40的行41，但是不限於此。還可以採用其它方位。當所有像素30都接通時，則圖2D的光學響應曲線44示出顯示器因其物理結構所呈現的亮/暗結構。由透明的或亮的區域32提供亮的或發光的(l-接通)信號43，透明的或亮的區域32在像素內還被統稱為有源孔或可切換區域32。來自透明的或亮的區域32的輸出信號43通過由不透明的或暗的區域34所提供的黑色或暗的(0=關斷)信號45隔斷，不透明的或暗的區域34也被稱為非活動孔或不可切換區域34。圖2D中的亮(或暗)區域之間的光學周期性46H，與圖2C中的顯示器40中的像素30的可切換區域32的物理周期性46H相同，而且是顯示器40的物理結構的固有屬性。還要注意，在圖2C的實例中，圖2C-D的周期46H、46H，是圖1C-D的類似周期26H、26H，的一半。換個角度說，圖2C的顯示器40所展示的結構引起的空間頻率是由圖1C的現有技術顯示器20所獲得的空間頻率的兩倍。圖2E示出當每隔一個像素接通(部分43，)和每隔一個像素關斷(部分45，)時具有沿線42的光學周期性48H，的光學輸出47，這對應於圖2C的物理周期性48H。在圖2E，關斷部分45，對應於未被激活的暗區域34和插入區域32，也就是，處於關斷狀態的區域。周期性48H、48H，確定顯示器40能夠呈現的最細粒度的、最詳細的光學輸出，並且基本上與相同像素大小的現有技術顯示器20相同。在圖2C-E的實例中，尺寸48H、48H，大約是尺寸46H、46H，的四倍，但是這不是必須的。在顯示器40的垂直(列)方向上還存在類似的周期性46V、48V。當像素30基本上是方形時，顯示器40的水平和垂直周期性(以及空間頻率)基本上相同，但是這不是必須的。圖3A-B是空間頻率分量在像素顯示器的行和列方向上的曲線圖60、70，其中圖3A的曲線圖60是針對根據現有技術的、圖1C中所示類型的顯示器，而圖3B的曲線圖70是針對圖2C中所示類型的顯示器。垂直軸61、71是空間頻率分量的幅度，這些空間頻率分量根據針對圖1A的<象素10的顯示器20以及針對圖2A的{象素30的顯示器40所示的方形孔空間圖案的傅立葉變換來確定。利用傅立葉變換從調製過的信號模式(例如，參見圖1D-E和2D-E)獲得頻率分量是本領域公知的。由於圖1A、2A的像素IO和30相對於水平(行)和垂直(列)方向對稱，因此是最終的空間頻率分量。圖3A-B中的基平面的邊緣對應於顯示器的水平(行)和垂直(列)方向(參見圖1C、2C)的空間頻率。沿基平面邊緣的數字(-2，-1，0，1，2)對應於由傅立葉變換獲得的低階頻率分量，其中"0"是平均的或恆定項，"1"是基波，"2"是二次諧波，等等。(0，0)頻率分量的幅度62、72(圖3A-B中的高的中心柱)對應於透光的(亮的)面積相對於總體像素麵積的孔徑比或平均分數。柱62、72在圖3A-B中具有相同的幅度，因為假設^f象素10、30具有相同的孔徑比。現在參照圖3A，圖3A示出分析圖1C的現有技術結構的結果，對於(±1，O)和(O，±1)項的柱63和64分別表示一次空間頻率諧波在水平和垂直方向上的相對幅度，其中有序對表示H和V的諧波階數。(±2，O)和(O,±2)位置處的柱65、66分別表示二次空間頻率諧波在水平和垂直方向上的相對幅度，等等。例如(l,-l)、(-l，-1)、(-2，-2)、(-2，-1)等等的截項也出現在現有技術結構中，而其它更高階諧波則沒有繪出。出現的每個諧波(特別是較低階諧波)有助於利用圖1A-E中所示類型的現有技術像素在顯示器中觀察到的假象。更高階諧波對於一般顯示器而言通常可見度相對較低。圖3B示出利用圖2A中所示類型的本發明像素在圖2C的結構上所執行的相同分析的結果。雖然(O，0)恆定項的幅度72不變，但是對應於(O，±1)和(±1，0)項的基波由於每個像素中的像素和多個有源孔區域的對稱性而基本上完全被消除。由於基波在較低階諧波中的可見度最高並且產生最可觀察到的假象，所以它們的大量減少或消除會顯著改進顯示質量，也就是說，有效消除與這些空間頻率項相關聯的視覺假象。如與圖3A中的現有技術結果相比，在本發明的圖3B中，(0，±2)和(土2，0)項更大，但是這是次要考慮因素，因為較高階空間頻率諧波通常具有更低可見度並且因此這些分量的幅度增加常常不能看到。最低階截項(例如，(1，-1)、(-1，-1)、(-1，1)、(1，1))也基本上被消除，從而去除了視覺假象的另一潛在來源。某些較高階截項(例如，(2,2)，(2，-2)等等)得以增加，但是由於這些截項的可見度固有地較低，所以這也沒有關係。因此，本發明的結構所實現的是，將空間頻率中的能量移到可見度固有地較低的較高階項，並且從而減小可見的較低階項的影響，導致總體上改進顯示質量。這是高度期望的。與現有技術相比來理解本發明的性能優勢的另一種方式是，考慮圖4中所示的調製與空間頻率的曲線圖80。曲線82從概念上示出顯示器中可見的和不可見的視覺假象之間的分界。給定空間頻率的曲線82上方的調製等級通常是可見的，隨著調製增高可見度會增加，並且因此降低顯示器的質量。低於曲線82的那些調製等級通常不容易看到，並且因此能夠被忽略。當通過均勻信號(例如，全白或全部接通的單色)來驅動圖1C中所示類型的現有技術顯示器時，基波輸出落在位置83處並且通常提供容易可見的"紗門(screendoor)，，效應。二次諧波通常落在大約位置85處並且通常不可見。當採用利用圖2C中所示類型的本發明像素的顯示器時，基波輸出大量減小，如箭頭87所示，並且落在位置84處或更低，低於檢測閾值曲線82。因此它是不可見的。較大的二次諧波項增加，如箭頭88所示，並且落在位置86處，但是仍然保持低於檢測閾值曲線82。因此它仍然不可見。即使一階空間諧波沒有完全被消除，降低其幅度仍使得調製可見度更低。因此，本發明通過減小或消除因顯示器結構的較低階空間諧波產生的假象而純粹提高顯示器輸出質量。圖5A-H和5J-P是根據本發明的改進像素的其它實施例的、類似於圖2A的簡化平面圖。為了便於說明，由參考編號32來標識像素的可切換(亮的)區域，由參考編號34來標識不透明的(暗的)區域，參考編誇32和34均帶有後綴A-P，對應於圖5A-5P中所示的區域。因此，圖5A的^f象素30A具有通過非活動孔或不透明的(暗的)區域34A隔斷和包圍的有源孔或可切換(亮的)區域32A，圖5B的像素30B具有通過不透明的(暗的)區域34B隔斷和包圍的可切換(亮的)區域32B，對於圖5C-P依此類推。由圖5A-P中所示的不同類型像素形成的顯示器的固有周期性(和空間頻率)在水平和垂直方向上不同，這取決於像素內的亮的和暗的區域的數目和結構以及它們是否在水平和垂直方向上對稱。為了進行解釋而非意圖限制，假設利用圖5A-P中所示的不同類型像素之一或其它類型像素的顯示器面板由相同類型像素的水平行和垂直列的有序陣列構成，但是這不是必須的。可以在相同的顯示器面板中使用不同類型像素，並且行和列結構可以在顯示器的不同位置變化。圖5A-P中所示的像素與現有技術的不同之處在於，每個像素在至少一個方向(例如，水平、垂直或其它方向)上具有多個同時切換的(亮的)區域或有源孔，從而改變了由這些像素形成的顯示器的周期性和空間頻率。例如，圖5A-B相對於水平和垂直方向不對稱，並且具有同時切換的(亮的)區域32A1、32A2和32Bl、32B2，這些區域在#直方向上至少部分隔斷，以便最終的顯示器結構的周期性和空間頻率不同於現有技術在垂直方向上的周期性和空間頻率。圖5A-B中的水平方向上的差異稍微不是那麼顯著，但是固定模式噪聲的空間頻率分量相對於圖1A-B的現有技術像素仍然被抑制。這是因為通過在垂直方向上隔斷和縮窄各部分而使得有源孔在水平尺度上拉長的特性。諸如圖2A-B和5C-D的其它實例基本上相對於水平和垂直軸對稱，並且因此通過多個有源孔部分的相同機制等同地改進水平和垂直周期性和空間頻率。圖5C-D和5G示出其中可切換區域32封閉不可切換區域34的部分的結構。圖5H示出多個同時切換的區域的基本上隨機的結構。圖5J-L示出一個或多個U形可切換區域的利用，這些U形可切換區域具有相同或不同色彩，如下面將進一步說明的那樣。注意到，如與圖1A-B(或圖7A)的現有技術像素10的單個拓樸區域12相比的那樣，圖2A-B、5A-P(和7B-C)中的區域32在拓樸學上以某種方式分布在^f象素上。例如，在圖5A、5E、5F、5H、5J、5M、5N和5P中，可切換區域32A、32E、32F、32H、32J、32M、32N、32P(統稱為區域32)被再分成多個部分，這些部分在拓樸學上通過不透明的或暗的區域34的部分隔斷；在圖5C、5D和5G中，可切換區域32在拓樸學上封閉不透明的或暗的區域34的部分(換言之，不可切換區域34被再分成在拓樸學上通過可切換區域32的部分隔斷的多個部分)；以及在圖5B、5K和5L中，可切換區域32具有凹入地帶32RE，該凹入地帶32RE基本上在三側包圍暗的或不透明的區域34的對應地帶34RE。任何一種這些結構都足以修改顯示器40所展示的固有空間周期性和空間頻率，以便如與現有技術相比至少部分減少顯示器所展示的假象。從另一個角度說，在追蹤線(例如圖5A-P的線38A-P(統稱為線38))中，跨越本發明的像素，尤其是在與顯示器的行或列平行的方向上，足夠的是，該線跨越不可切換區域的大部分從可切換區域的一個部分通至可切換區域的至少另一部分。該線跨越的可切換區域的至少兩個部分在拓樸學上可以被隔斷(例如，圖2A-B、5A、5E、5F、5H、5J、5M、5N和5P)或者在別處耦合(例如，圖5B、5C、5D、5G、5K和5L)。任一結構均起作用。期望分布式部分包括可切換區域和不可切換區域的在拓樸學上有意義的部分。這在圖2A-B和5A-P中通過兩種方式來滿足。基於通用拓樸學原理的第一種方式是針對其中有源孔或非活動孔被再分成多個部分的(以前識別的)那些實施例，這些多個部分在拓樸學上分別通過非活動孔或有源孔的部分來隔斷。第二種方式評估非活動孔(不可切換區域)散布到針對像素所限定的有源孔包絡之內的程度。如前所述，圖5E示出像素30E，該像素30E包括有源孔32E和非活動孔34E。圖5E中的包絡37E是連接區域32E內的所有可能點對的所有線的最外周長。包絡或周長37E以及類似的包絡37A、37B、37F、37H-P(統稱為包絡或周長37)可以被認為是通過位於像素平面中的繩(string)形成的，並且緊貼地包圍在像素的有源孔周圍，從而跟隨像素孔的外輪廓以及橋接其間的任何間隙。在圖5A-B、5E-F、5H-P中，包絡或周長37被示為略微隔離於孔的外邊緣，但是這僅僅是便於圖解說明，以便可以在圖中容易地看到這些包絡或周長。像素30E(以及類似的圖5中的其它像素)的散布百分比被限定為包含在包絡37E內的不可切換區域34E的部分除以不可切換區域34E的總面積的比率。對於圖U的現有技術像素實例，散布百分比是0%，而對於圖1B的現有技術像素，例如，僅13%的不可切換區域(也就是缺口拐角的大致一半)散布在如所限定的包絡之內。比較起來，圖5B、5E、5F、5H和5K的示例性凹入像素的散布百分比分別為31%、33%、65%、67%和34%。優選地，有效分布的l^素具有多個有源孔或非活動孔(這些孔可以或可以不被拓樸連接)，並且散布百分比大於大約15%，或者更優選地大於大約25%。因此，如在此所使用的那樣，術語"有效分布的，，像素是至少大約百分之十五(15%)的非活動孔(不可切換區域)散布在有源孔(可切換區域)的部分之間的像素。從另一個角度來說，"有效分布的，，像素是其中至少15%並且優選地25%的非活動孔(不可切換區域)位於有源孔(多個有源孔)的外周長(也就是上述周長37)之內的像素。本發明可以應用於單色顯示器和彩色顯示器。通過公知方法可以實現彩色，這些方法包括各種形式的加色(additivecolor)、彩色時序(timesequentialcolor)、減色(subtractivecolor)或其它方式。優選地，彩色顯示器將會減少假象，不論顯示什麼色彩。圖5J-L的實施例非常適合用作雙色顯示系統，諸如可用於顯示器中的綠色和紅色成分色彩區域(constituentcolorregion)。像素30J包括兩個獨立的有源或可切換區域32J，在圖5K-L中也獨立地被示為有源孔32K和32L。在本實施例中，有源區域32K提供第一成分色彩(諸如綠色)並且同時切換，這意味著使用相同控制信號來驅動整個區域，以及可以獨立於該區域的其它部分尋址該區域的不同部分。有源區域32L提供第二成分色彩(諸如紅色)並且類似地同時切換。像素30J包括兩個成分色彩區域或子像素並且容許矩陣顯示器的輸出色度的範圍。兩個彩色區域32K和32L彼此獨立切換，並且一致地用作最小可切換象元(pictureelement)。由於如上所述的區域32K和32L的拓樸結構，每個成分色彩的特徵在於像素30J-L之內的有效分布孔，這意味著用於像素的任何輸出色度設置的有源像素孔基本上分布在像素30J的區域中。在這種情況下，通過沿水平軸的多個部分和沿垂直軸的部分，產生該分布式性能，這些部分相對於相對應的對稱孔拉長，這些對稱孔的面積和所討論的成分色彩區域的面積相同，例如，如圖1A中所示的方形開口。因針對單獨成分色彩而展開或分布孔導致的最終性能改進對於任何像素顯示器是有意義的。所述實施例並不意圖限制本發明。成分色彩可以不同，或者可以採用額外的成分色彩。成分色彩的子集可以分布在像素中，而其它子集可以基本上不分布在像素中。圖6示出圖5J中的像素30J的兩個色彩實施例中的針對圖5K的成分色彩孔32K獲得的空間頻率分量的傅立葉變換結果110。圖6的圖表110類似於圖3A-B的圖表60、70，並且示出可以對孔圖案進4亍而不會損失本發明的權益的實際修改。圖6的幅度標度111是圖3A-B的垂直幅度標度61、71的一半。水平基波113(例如，土l，0項)已經通過有源孔的雙腿(dualleg)特徵抑制，其中在二次諧波115(例如，±2，0項)中出現相對應的增加，因為在有源孔上有兩個腿部，它們的中心間隔大約像素節距的一半。這兩個腿部之間的連接部分簡化了它們之間的連接並且還增加了孔徑比。這略微增加了基波幅度(水平)，但是該基波幅度仍然非常低。不同於圖3A-B，該垂直性顯著不同於水平性能。該像素不是完全地垂直平衡，但是它的垂直基波幅度114(例如，0，土l項)與(0，0)分量112相比仍然由於腿部拉長而非常低。基波小於具有相同面積的方形成分色彩可切換區域的基波的三分之一。垂直二次諧波116明顯低於水平二次諧波115，如預料中的那樣，因為在像素30K中在垂直方向上缺乏半節距處的重複特徵。圖7A-C是具有紅(R)、綠(G)和藍(B)發射或發光區域的彩色條紋像素的實例。圖7A示出現有技術像素100，該像素100具有分別通過不透明的(暗的)區域101隔斷的紅色、綠色和藍色可切換(亮的)區域91R、91G、91B。圖7B-C示出才艮據本發明的另一實施例的彩色像素102、104。在圖7B-C中，現有技術的單色區域91R、91G、91B由'多個間隔開的彩色區域92、93、94替代，這些彩色區域通過暗的或不透明的區域103、105隔斷，其中每個可切換彩色發射區域或子像素具有至少兩個間隔開的部分，例如92-1、92-2;93-1、93-2;94-1、94-2，類似於像素30中的間隔開的部分32-1、32-2等等。表示全色分布式孔的兩個示例性結構。可以理解的是，在圖7B和7C中，具有相同參考編號的各個相同彩色部分一起切換，也就是，所有綠色部分一起切換，所有紅色部分一起切換以及所有藍色部分一起切換，並且通常不同的成分色彩獨立切換，從而允許像素102、104提供顯示器的輸出色度的範圍。在每個像素104和102中，每個成分色彩具有有效分布式孔。換言之，即使只有單色接通，假象抑制益處也用於顯示器的任何可尋址色彩或色度。這明顯不同於圖7A的現有技術像素，其中僅接通單色(例如可切換區域91G)會產生非常高的和潛在可見的基波。下面的表I比較針對不同像素設計的通過傅立葉分析獲得的各個空間諧波項的幅度。"結構"列標識對於其獲得數據的像素結構，鍵入的是相關代表性附圖的編號。例如，結構1A表示圖1A中的像素10，結構1B表示圖1B中所示的像素結構，結構5C表示圖5C中所示的像素，依此類推。頭部為"AR"的列表示(0，0)項，該(0，0)項是特定^f象素的孔徑比。有頭部為"H"、"V"、"++"、"+-，，的兩組列。被標記為"低階諧波"的第一組包含傅立葉項的幅度的未定標值。被標記為"相對於方形孔的百分比，，的第二組相對於相同孔徑比(例如，像素10的孔12)的方形參考孔的對應幅度定標第一組中的值。頭部為"H"的列中的條目是(1，0)+(-1，0)項的幅度的總和。頭部為"V"的列中的條目是(0，1)+(0，-1)項的幅度的總和。頭部為"++"的列中的條目是(1，1)+(-1，-l)項的幅度的總和。頭部為"+-，，的列中的條目是(1，-1)+(-1，1)項的幅度的總和。關於具有圖1-5中所示的各種像素結構的表格I中的條目，應當注意，圖l-5僅是比例圖。各種結構的孔徑比(AR)值在表格I中被提供。表格I針對各種像素結構的空間頻率項的幅度的傅立葉變換分析的結果tableseeoriginaldocumentpage18表格I中的結構1A捕獲來自圖3A的值。AR和低階諧波幅度被提供用於參考，但是最簡單的比較基礎是"相對於方形孔的百分比，，部分，並且下面的討論涉及那些條目。由於結構1A的^f象素具有方形孔，所以通過定義，該比較比率是一(100%)。結構1B是在拐角具有相對大的缺口16的現有技術像素。由於所模擬的像素具有0.47AR(孔徑比)，所以相對比較是與0.47個方形像素進行比較，並且利用來自圖3B的值來進行計算。每個剩餘行類似地與具有針對這些行所列出的孔徑比的方形孔進行比較。表格條目示出，圖1B中的拐角缺口將H和V略微減小到可比較的方形像素的值的93%和87%。結構2A至5L以及7B-C均是基於根據本發明的基本上為分布式孔的所有改進。該表格確認，每個基波H和V比較都相對於現有技術的結構1A和1B而得以改進(減小)。為了構成明顯的改進，H和V百分比優選小於80%，更優選地小於50%，進一步更優選地小於25%，並且最優選地基本上為零。2A及下面的所有結構均實現假象抑制的這些優選等級中的一個或多個。結構2A和5D消除兩個基波，而5A消除基波之一。比較結構5C和5D，從圖5C-D的有源孔形狀中可以清楚看到，對孔設計進行小的調整能夠顯著地甚至進一步提高假象抑制。例如，通過利用結構5D，結構5C中的、已經非常優越的30%和43%的基波進一步一直被減小到0%。AR為0.75的結構5G證實甚至在高孔結構上的效率。結構5K和5L不管用於單色面板還是用於兩個彩色面板的單獨成分色彩區域都能夠非常有效地減小H以及V。結構7A條目提供圖7A中的現有技術單色區域91R的模擬結果。如可以預期的那樣，拉長的垂直條紋彩色區域有利地(38%)與相對應的0.15AR方形相比較，但是窄的寬度使得H甚至比方形區域還要糟糕(122%)。比較起來，根據本發明的結構7B的分布條紋將H減小到4%，而沒有損失垂直性能。對於結構7C的其它全色結構，可以看到類似的性能，其中圖7C的(G)有源孔93和(R)有源孔92的傅立葉變換分析在表格中被概要說明。在某些情況下，在表格I中通過++和+-列所表示的最低階截項也是重要的，因為它們通常處於高於基波且低於二次諧波的空間頻率。表格I示出某些結構在抑制截項方面要優於其它結構。++截項明顯是現有技術結構1B的缺口拐角的缺陷，其將該空間頻率和方位的調製增加到可比較的方形孔的值的173%。結構5D是H和V的改進並不能保證++和+-將也會減小的實例，儘管設計中的其它調節(例如進一步移向結構2A)會容易地導致截項進一步下降。本發明的多個實施例將相對於基線方形像素而改進所有基波和最低階截項，該基線方形1象素例如是2A、5A、5B、5C、5E、5G、5H、5K、5L、7B、7C(G)、7C(R)，然而這利用結構1B和7A，見察不到。表格I中的結果顯示，結構2A能夠最大抑制其它方式的大多數可見假象。然而，在最大化可得到的像素設計和製造過程的性能方面，用於適配分布式孔的變化和靈活技術是很重要的。如果這些多個區域方法並不實用，則諸如5B的其它結構能夠提供有效的起始點。5K-L是雙色系統的優選像素，而7B是三色系統的優選像素方案。不同像素拓樸結構的實用性將很可能隨顯示器類型而變化，例如顯示器是否通過透射、反射、發射或其它方式來調製光。許多這些或類似的分布式孔結構能夠在透射的LCD中被製造，例如通過利用美國專利5，563，727中所述的技術來製造，該美國專利在此被併入作為參考。雖然上述內容已針對方形像素來給出，但是這僅僅是為了便於解釋，並且本領域技術人員將會理解，也能夠採用非方形像素。像素可以是矩形或提供有用顯示器面板封裝密度的任何其它便利的形狀。這些選擇將取決於考慮特定顯示器系統的需求，並且本領域技術人員將會理解如何根據正在設計的特定顯示器來進行這種選擇。雖然已經在前述具體實施方式部分給出了至少一個示例性實施例，但是應當理解的是，存在大量變型。特別是，假設在跨越像素陣列的至少一個方向上在某些或所有像素中存在一起切換或發光的兩個或更多區域，則本發明的像素中的各個切換的(發光的)區域的大小、形狀和分布可以變化。可替換地說明，本發明包括像素結構，其中在跨越像素陣列的至少一個方向上，顯示器的基波空間頻率接近或低於檢測的閾值，因為在沿確定空間頻率的至少一個方向所觀察的至少某些單獨像素內提供多於一個的同時切換部分。還應當理解的是，一個或多個示例性實施例僅僅只是實例，而並不意圖以任何方式限制本發明的範圍、應用或結構。相反，上述具體實施方式部分為本領域技術人員提供了實現一個或多個示例性實施例的便利途徑。應當理解的是，可以對元件的功能和結構進行各種改變，而不脫離本發明的範圍，本發明的範圍如在隨附的權利要求及其合法等效物中所闡述的那樣。權利要求1.一種顯示器，其包括像素陣列(40)，每個像素(30，30A-30P，102，104)具有透明度或亮度可變的可切換區域(32，32A-32P，92-94)以及不可切換區域(34，34A-34P，103，105)；其中，所述像素(30，30A-30P，102，104)中的至少一些像素之內的可切換區域(32，32A-32P，92-94)被分成至少兩個可切換部分，所述至少兩個可切換部分至少部分通過不可切換區域(34，34A-34P，103，105)的大部分來隔斷；以及其中，所述至少兩個可切換部分被配置來一起切換。2.根據權利要求1所述的顯示器，其中，所述可切換區域(32，32A-32P，92-94)包括至少兩個斷開部分(32，32A，32E，32F,32H，32J,32M,32N,32P,102，104)，所述至少兩個斷開部分由不可切換區域(34，34A-34P，103，105)的部分(34,34A，34E，34F，34H，34J，34M，34P，103，105)來隔斷。3.根據權利要求1所述的顯示器，其中，所述可切換區域(32,32A-32P，92-94)包括至少兩個連接的部分(32B,32C，32D，32G，32J，32K，32L)，所述至少兩個連接的部分具有部分封閉不可切換區域(34，34A-34P，103，105)的部分(34RE，34C，34D，3"，34K,34L)的第一和第二臂。4.根據權利要求1所述的顯示器，其中，所述可切換區域(32，32A-32P,92-94)包括至少部分通過不可切換部分(34，34E，34F,34H，34M,34N,34P,105)隔斷的三個或更多部分(32，32E，32F,32H，32M,32N,32P,92-94)。5.根據權利要求1所述的顯示器，其中，所述可切換區域(32，32A-32P，92-94)至少部分封閉不可切換區域(34，34A-34P，103，105)的某些區域(34RE，34C,34D,34F，34G，34J,34L,34M，34N)。6.根據權利要求1所述的顯示器，其中，所述可切換區域(32，32A-32P,92-94)完全封閉不可切換區域(34，34A-34P，103，105)中的一部分(34C，34D,34G)。7.根據權利要求1所述的顯示器，其中，至少15%的不可切換區域(34，34A-34P，103，105)位於所述至少兩個可切換部分的外周長(37A—37P)之內。8.—種顯示器，其包括^象素(30，30A-30P，102，104)的行和列的陣列(40)，該陣列對每個^f象素(30，30A-30P，102，104)具有多於一個的可共同切換的區域(32，32A-32P,92-94)，並且該陣列適用於發射至少展示基波空間頻率的光，所述基波空間頻率基本上平行於陣列(40)的行(41)或列來測量；其中，所述陣列的基波空間頻率的幅度小於具有相同的孔徑比但是每個像素僅具有單個可切換區域(12)的像素(10)的陣列(20)的幅度(63，64)。9.根據權利要求8所述的顯示器，其中，每個像素(30，30A-30P,102,104)的可共同切換的區域(32，32A-32P,92-94)分布在其中散布有不可切換區域(34，34A-34P,103，105)的像素區域中。10.根據權利要求8所述的顯示器，其中，所述陣列的基波空間頻率的幅度小於具有相同的孔徑比但是每個像素僅具有單個可切換區域(12)的像素(10)的陣列(20)的幅度(63，64)的大約一半。11.根據權利要求8所述的顯示器，其中，所述陣列的基波空間頻率的幅度小於具有相同的孔徑比但是每個像素僅具有單個可切換區域(12)的像素(10)的陣列(20)的幅度(63，54)的大約四分之12.—種顯示器系統，其包括用於響應於《象素(30，30A-30P，102,104)的輸入信號而顯示圖4象的4象素(30，30A-30P,102，104)的陣列(40);其中，所述《象素(30，30A-30P,102，104)中的至少一些《象素具有適用於由所述輸入信號來激活的可切換區域(32，32A-32P，92-94)，所述可切換區域(32，32A-32P,92-94)具有在空間上分布在不可切換區域(34，34A-34P，103，105)散布在其中的<象素(30，30A-30P,102，104)之內的部分。13.根據權利要求12所述的顯示器系統，其中，所述可切換區域(32，32A-32P，92-94)包括不可切換區域(34，34RE，34A，34E，34F，34H,34J,34M,34N,103，105)散布在其中的至少兩個獨立區域(32，32A，32E,32F,32H,32J，32M，32N，32P，92-94)。14.根據權利要求12所述的顯示器系統，其中，所述可切換區域(32，32A-32P,92-92)具有凹入部分(32B,32J,32K，32L)，不可切換區域(34，34A-34P，103，105)的一部分(34RE，34J，34K，34L)延伸到該凹入部分(32B，32J，32K，32L)中。15.根據權利要求12所述的顯示器系統，其中，所述可切換區域(32C,32D,32G)圍繞不可切換區域(34，34A-34P,103，105)的一部分(34C，34D，34G)。16.根據權利要求12所述的顯示器系統，還包括像素(30)的多個陣列(40)，所述多個陣列中的每個陣列適用於響應於對應於所述色彩的輸入信號而顯示不同顏色的圖像。17.—種顯示器，其包括圖像形成像素(30)的陣列(40)，每個像素(30)具有分布式可切換區域(32，32A-32P，92-94)和不可切換區域(34，34A-34P，103，105);其中，當該陣列(40)指向發出均勻圖像時，該陣列(40)展示出空間頻率分量，所述空間頻率分量包括零階空間頻率分量(72)、基波空間頻率分量和二次諧波空間頻率分量(75，76);其中，基波分量的幅度小於其中非分布式可切換區域(12)具有基本上相同的零階空間頻率分量(62)的等效孔徑比方形像素(10)的基波分量(63，64)的幅度的百分之八十。18.根據權利要求17所述的顯示器，其中，所述基波分量小於大約百分之五十。19.根據權利要求17所述的顯示器，其中，所述基波分量小於大約百分之二十五。20.根據權利要求17所述的顯示器，其中，所述基波分量基本上大約為零。全文摘要提供用於減少通過採用可單獨尋址像素的顯示器所展示出的視覺假象(83)的方法和設備。該設備包括像素陣列(40)，每個像素(30，102，104)具有透明度或亮度可變的可切換區域(32，92-94)以及不可切換區域(34，103，105)。每個像素的可切換區域分布到至少兩個同時切換的部分中，所述至少兩個同時切換的部分至少部分通過該不可切換區域的大部分來隔斷。一階空間諧波和視覺假象顯著被降低。為了進行彩色顯示，類似地再分每個彩色像素(102，104)。文檔編號G02F1/1362GK101133357SQ200580048823公開日2008年2月27日申請日期2005年12月20日優先權日2004年12月29日發明者B·D·拉森,E·S·黑姆,M·B·杜賓申請人:霍尼韋爾國際公司