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基于MEMS輔助的顯示技術的數字微開關
點擊量：581 日期：2023-09-20 編輯：硅時代
數字微開關顯示（Digital Micro Shutter Dis-play, DMS）是一種新型的基于MEMS輔助的顯示技術，通過將DMS制作在TFT背板上，作為光調制器控制光開關狀態。典型的DMS結構由開關、懸臂梁和電極構成，通過靜電力驅動實現開或關的狀態，并控制開關的水平移動。圖1是DMS顯示器件典型的光學結構，從頂部至底部分別為TFT背板、MEMS膜層、開口擋板和背光單元，在開口擋板和TFT背板上刻蝕出溝槽。DMS開關作為光閥，控制光是否穿透。
圖1 ：DMS顯示器件的典型的光學結構
DMS系統的主要功耗優勢在于其可以利用更多的背光。在TFT-LCD中，由于偏光片和彩色濾光片的使用，光學疊加光轉向損耗及像素開口率損耗，導致LCD背光的利用率小于8 %，這對于功耗是一個很大的損失，尤其是在高亮環境中。DMS技術使用反光背光系統，取消了高光損失膜層，如偏光片、彩色濾光片、液晶及ITO膜層，可以允許50 %~80 %的光透射到人眼，因此，背光的利用是非常有效的。
由于電子微開關的開關速度比液晶快很多，因此，使用場序彩色代替彩色濾光片的應用。通過使用RGB LED燈，快速產生時序彩色畫面。通過顏色整合方式，可以看到全彩畫面。此方法已應用于許多投影顯示及基于TI微鏡陣列的顯示。LCD由于常規液晶材料響應時間太長，不能使用場序彩色；而DMS開關時間在100 μs左右，與透明液晶相比快得多，適合于場序彩色的使用。
為了獲得更為豐富的色彩顯示，每種顏色被劃分為不同時間的切片幀，從最短的光照亮開始，在時間上以2倍的速度遞增。每個像素通過控制每個像素開或關的持續時間來控制其所需亮度。與典型的液晶顯示一樣，一個完整的24位色的單幀以這種方式在1/60 s內完成，也可使用不同算法達到進一步節省功耗的效果。
與LCD相比，DMS顯示由于使用時間場順序顏色背光，不再需要彩色濾光片和偏光片，因此，背光的使用是非常有效的。若從開口擋板的反射表面得到循環光，效果更佳，開關速度約為100 μs。DMS顯示具有高光效、寬色域、低功耗、高對比度和高速場序彩色驅動等優點。
