CN103534746B - 用于从单个电感器提供正电压及负电压的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于提供电力供应器的正电压(V+)及负电压(V-)的系统、方法及设备，包括编码于计算机存储媒体上的计算机程序。在一个方面中，所述电力供应器包括：电感器(L)，其具有经由源开关(1403)耦合到电压源(Vs)且经由第一多个输出开关耦合到相应多个负输出(V-)的第一端及经由接地开关(1407)耦合到接地电位且经由第二多个输出开关(1425到1429)耦合到相应多个正输出(V+)的第二端；及控制器(1401)，其经调适以将所述开关配置成多个配置中的至少一者。

Description

用于从单个电感器提供正电压及负电压的系统及方法
技术领域
本发明涉及用于驱动例如干涉式调制器的机电系统的方法及系统。
背景技术
机电系统包括具有电及机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜)及电子器件的装置。可以多种尺寸制造机电系统，包括但不限于微米尺寸及纳米尺寸。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包括具有介于从大约一微米到数百微米或更大的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包括具有小于一微米的大小(举例来说，包括小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及／或蚀刻掉衬底及／或所沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺形成机电元件。
一种类型的机电系统装置称作干涉式调制器(IMOD)。如本文中所用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指使用光学干涉原理选择性地吸收及／或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包括一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可为全部或部分透明的及／或反射的且能够在施加适当电信号时相对运动。在实施方案中，一个板可包括沉积于衬底上的固定层且另一板可包括通过气隙与所述固定层分离的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛的应用，且预期用于改进现有产品及形成新产品，尤其是具有显示能力的那些产品。
发明内容
本发明的系统、方法及装置各自具有数个创新性方面，所述方面中的单个方面均不单独地决定本文中所揭示的所要属性。
本发明中所描述的标的物的一个创新性方面可以一种显示装置来实施，所述显示装置包括：多个显示元件；驱动器电路，其经配置而以多个电压来驱动所述显示元件；及电力供应器，其经配置以提供所述多个电压。在一些实施方案中，所述电力供应器可包括具有经由源开关耦合到电压源且经由第一多个输出开关耦合到相应多个负输出的第一端的电感器。所述电感器可进一步包括经由接地开关耦合到接地电位且经由第二多个输出开关耦合到相应多个正输出的第二端。所述电力供应器可进一步包括经调适以将所述开关配置成至少以各项的控制器：第一配置，在所述第一配置中所述源开关闭合，所述第一多个输出开关中的每一者断开，所述接地开关闭合且所述第二多个输出开关中的每一者断开；第二配置，在所述第二配置中所述源开关闭合，所述第一多个输出开关中的每一者断开，所述接地开关断开且所述第二多个输出开关中的一者闭合；及第三配置，在所述第三配置中所述源开关断开，所述第一多个输出开关中的一者闭合，所述接地开关闭合且所述第二多个输出开关中的每一者断开。
在一些实施方案中，所述控制器进一步经调适以将所述开关配置成第四配置，在所述第四配置中所述源开关断开，所述第一多个输出开关中的一者闭合，所述接地开关断开且所述第二多个输出开关中的一者闭合。
在一些实施方案中，所述显示装置包括：第一多个电容器，所述第一多个电容器中的每一者具有耦合到所述第一多个输出中的一者的第一端及耦合到接地电位的第二端；及第二多个电容器，所述第二多个电容器中的每一者具有耦合到所述第二多个输出中的一者的第一端及耦合到所述接地电位的第二端。
在一些实施方案中，所述输出开关中的至少一者为二极管。
另一创新性方面可以一种提供电力供应器的负输出及正输出的方法来实施。在一些实施方案中，所述方法包括将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期。接着，在流动穿过所述电感器的所述电流实质上下降到零以前，所述方法包括将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动；或者将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者；或者将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接，将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接，将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者。
在一些实施方案中，所述方法包括将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源。在一些实施方案中，所述方法包括将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出。
在一些实施方案中，所述方法包括将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期。
另一创新性方面可以一种用于提供电力供应器的负输出及正输出的设备来实施。在一些实施方案中，所述设备包括用于将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置。在一些实施方案中，所述设备包括用于在流动穿过所述电感器的所述电流实质上下降到零以前执行以下各项中的至少一者的装置：将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动；将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者；及将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接，将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接，将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上负输出中的一者并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者。
在一些实施方案中，所述设备包括用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源的装置。在一些实施方案中，所述设备包括用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出的装置。
在一些实施方案中，所述设备包括用于将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置。
另一创新性方面可以一种提供电力供应器的负输出或正输出的方法来实施。在一些实施方案中，所述方法包括将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期。在一些实施方案中，所述方法包括：将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动；将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者；及将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接，将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接，将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上负输出中的一者并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者。
在一些实施方案中，所述方法包括将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源。在一些实施方案中，所述方法包括将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出。
在一些实施方案中，所述方法包括将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期。
另一创新性方面可以一种用于提供电力供应器的负输出或正输出的设备来实施。在一些实施方案中，所述设备包括用于将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置。在一些实施方案中，所述设备包括：用于将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动的装置；用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者的装置；及用于将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接、将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接、将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上负输出中的一者并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者的装置。
在一些实施方案中，所述设备包括用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源的装置。在一些实施方案中，所述设备包括用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出的装置。
在一些实施方案中，所述设备包括用于将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置。
在随附图式及以下描述中阐明本说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。根据所述描述、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。注意，以下各图的相对尺寸可能并未按比例绘制。
附图说明
图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。
图2展示图解说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。
图3A展示图解说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。
图3B展示图解说明当施加各种共用电压及分段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。
图4A展示图解说明在图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据帧的图的实例。
图4B展示可用于写入图4A中所图解说明的显示数据帧的共用信号及分段信号的时序图的实例。
图5A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。
图5B到5E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。
图6展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。
图7A到7E展示制作干涉式调制器的方法中的各种阶段的横截面示意性图解的实例。
图8展示图解说明彩色像素的2×3干涉式调制器阵列的示意性图解的实例。
图9图解说明可用于使用另一实例性驱动方案将显示数据帧写入到图8的2×3显示器的分段信号及共用信号的时序图的实例。
图10展示呈磁化配置的电力供应器的示意性电路图的实例。
图11展示经配置以对正输出电容器充电的电力供应器的示意性电路图的实例。
图12展示经配置以对负输出电容器充电的电力供应器的示意性电路图的实例。
图13展示经配置以对正输出电容器充电并对负输出电容器充电的电力供应器的示意性电路图的实例。
图14展示具有控制器的多输出电力供应器的示意性电路图的实例。
图15展示根据一个实施方案的电感器电流(垂直轴上的IL)对时间(水平轴上的t)的曲线图的实例。
图16及17展示图解说明用于提供电力供应器的负电压及正电压的过程的流程图的实例。
图18A及18B展示图解说明包括多个干涉式调制器的显示装置的系统框图的实例。
在各个图式中，相似的参考编号及标示指示相似的元件。
具体实施方式
以下详细描述针对用于描述创新性方面的目的的某些实施方案。然而，可以多种不同方式应用本文中的教示。所描述的实施方案可在经配置以显示图像(无论是处于运动(例如，视频)还是静止的(例如，静止图像)，且无论是文本、图形的还是图片的)的任一装置中实施。更特定来说，本发明预期：所述实施方案可在以下多种电子装置中实施或可与所述电子装置相关联：例如(但不限于)，移动电话、具有多媒体因特网能力的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、蓝牙装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、打印机、复印机、扫瞄仪、传真装置、GPS接收器／导航器、相机、MP3播放器、摄录像机、游戏控制台、手表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等等)、驾驶舱控制件及／或显示器、相机视图显示器(例如，车辆的后视相机的显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、盒式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电设备、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机／干衣机、停车计时器、封装(例如，MEMS及非MEMS)、美学结构(例如，一件珠宝上的图像显示器)及多种机电系统装置。本文中的教示还可用于非显示应用中，例如(但不限于)：电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、消费型电子器件的惯性组件、消费型电子产品的部件、变容二极管、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺、电子测试设备。因此，所述教示并不打算限于仅描绘于各图中的实施方案，而是具有所属领域的技术人员将容易明了的宽广适用性。
电感器将能量存储于由流动穿过其的电流形成的磁场中。在一些实施方案中，控制电力供应器以使用源电压来使电感器磁化。控制所述电力供应器以使用所存储能量来选择性地对耦合到电力供应器输出的电容器充电。所述电容器经选择性地充电以在各种电力供应器输出处维持特定电压。通过将电容器耦合到所述电感器的每一端，可维持正电力供应器输出及负电力供应器输出两者。
随着基于机电装置的显示器变大，对整个显示器的寻址变得更困难，且可能更难以实现所要帧速率。在将新信息写入到给定行的机电装置之前释放所述行且使用较小电压范围来传达数据信息的低电压驱动方案通过允许较短线时间来解决这些问题。然而，此驱动方案使用多个不同电压，从而使电力供应器的设计变复杂且潜在地需要较多电力来使所述电力供应器输出保持可用于显示器寻址。本文揭示在所需时间从其它输出获得必要输出中的一些输出的较简单且较省电的供应电路。
可应用所描述的实施方案的适合MEMS装置的实例为反射式显示装置。反射式显示装置可并入有用以使用光学干涉原理选择性地吸收及／或反射入射于其上的光的干涉式调制器(IMOD)。IMOD可包括吸收体、可相对于所述吸收体移动的反射体及界定于所述吸收体与所述反射体之间的光学共振腔。所述反射体可移动到两个或两个以上不同位置，此可改变光学共振腔的大小且借此影响所述干涉式调制器的反射比。IMOD的反射光谱可形成可跨越可见波长移位以产生不同色彩的相当宽的光谱带。可通过改变光学共振腔的厚度(即，通过改变反射体的位置)来调整所述光谱带的位置。
图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。所述IMOD显示装置包括一个或一个以上干涉式MEMS显示元件。在这些装置中，MEMS显示元件的像素可处于亮或暗状态。在亮(“松弛”、“打开”或“接通”)状态中，所述显示元件将入射可见光的一大部分反射到(例如)用户。相反地，在暗(“激活”、“关闭”或“关断”)状态中，所述显示元件反射甚少的入射可见光。在一些实施方案中，可反转接通与关断状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在特定波长下反射，从而允许除黑色及白色以外还进行彩色显示。
IMOD显示装置可包括行／列IMOD阵列。每一IMOD可包括一对反射层，即，可移动反射层及固定部分反射层，所述对反射层以彼此相距可变且可控的距离进行定位以形成气隙(还称作光学间隙或腔)。所述可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即，松弛位置)中，可移动反射层可定位于距固定部分反射层相对大的距离处。在第二位置(即，激活位置)中，可移动反射层可更靠近于部分反射层而定位。取决于可移动反射层的位置，从两个层反射的入射光可以相长或相消方式干涉，从而产生每一像素的总体反射或非反射状态。在一些实施方案中，所述IMOD可在未被激活时处于反射状态，从而反射在可见光谱内的光，且可在未被激活时处于暗状态，从而反射在可见范围之外的光(例如，红外光)。然而，在一些其它实施方案中，IMOD可在未被激活时处于暗状态且在被激活时处于反射状态。在一些实施方案中，引入所施加电压可驱动像素改变状态。在一些其它实施方案中，所施加电荷可驱动像素改变状态。
图1中所描绘的像素阵列部分包括两个邻近的干涉式调制器12。在左侧(如所图解说明)的IMOD12中，将可移动反射层14图解说明为处于距包括部分反射层的光学堆叠16预定距离处的松弛位置。跨越左侧IMOD12施加的电压V0不足以致使可移动反射层14激活。在右侧的IMOD12中，将可移动反射层14图解说明为处于接近或邻近光学堆叠16的激活位置。跨越右侧IMOD12施加的电压Vbias足以使可移动反射层14维持处于激活位置。
在图1中，大体图解说明像素12的反射性质，其中箭头13指示入射于像素12上的光且光15从左侧像素12反射。虽然未详细地图解说明，但所属领域的技术人员将理解，入射于像素12上的光13的大部分将穿过透明衬底20朝向光学堆叠16透射。入射于光学堆叠16上的光的一部分将透射穿过光学堆叠16的部分反射层，且一部分将往回反射穿过透明衬底20。光13的透射穿过光学堆叠16的部分将在可移动反射层14处往回朝向(且穿过)透明衬底20反射。从光学堆叠16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长性或相消性)将确定从像素12反射的光15的波长。
光学堆叠16可包括单个层或数个层。所述层可包括电极层、部分反射且部分透射层及透明电介质层中的一者或一者以上。在一些实施方案中，光学堆叠16为导电、部分透明且部分反射的，且可(举例来说)通过将以上层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制作。所述电极层可由多种材料形成，例如各种金属，举例来说，氧化铟锡(ITO)。所述部分反射层可由多种部分反射的材料形成，例如各种金属，例如铬(Cr)、半导体及电介质。所述部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中，光学堆叠16可包括单个半透明厚度的金属或半导体，其充当光学吸收体及导体两者，同时(例如光学堆叠16或IMOD的其它结构的)不同的更多导电层或部分可用于在IMOD像素之间运送信号。光学堆叠16还可包括覆盖一个或一个以上导电层或导电／吸收层的一个或一个以上绝缘或电介质层。
在一些实施方案中，可将光学堆叠16的层图案化成若干平行条带，且其可在显示装置中形成行电极，如下文进一步描述。如所属领域的技术人员将理解，术语“图案化”在本文中用于指掩蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，可将高度导电且反射的材料(例如铝(AL))用于可移动反射层14，且这些条带可在显示装置中形成列电极。可移动反射层14可形成为用以形成沉积于柱18及在柱18之间沉积的介入牺牲材料的顶部上的列的一个或若干所沉积金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极)。当蚀刻掉所述牺牲材料时，可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成经界定间隙19或光学腔。在一些实施方案中，柱18之间的间隔可为约1um到1000um，而间隙19可小于10,000埃
在一些实施方案中，所述IMOD的每一像素(无论是处于激活状态还是松弛状态)基本上均为由固定反射层及移动反射层形成的电容器。当不施加电压时，可移动反射层14保持处于机械松弛状态，如图1中左侧的像素12所图解说明，其中可移动反射层14与光学堆叠16之间具有间隙19。然而，当向选定行及列中的至少一者施加电位差(例如，电压)时，在对应像素处的行电极与列电极的相交点处形成的电容器变得被充电，且静电力将所述电极拉在一起。如果所施加的电压超过阈值，那么可移动反射层14可变形且移动而接近或抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(未展示)可防止短路且控制层14与16之间的分离距离，如图1中右侧的经激活像素12所图解说明。不管所施加电位差的极性如何，行为均相同。虽然在一些实例中可将阵列中的一系列像素称作“行”或“列”，但所属领域的技术人员将容易理解，将一个方向称作“行”且将另一方向称作“列”是任意的。重申，在一些定向中，可将行视为列，且将列视为行。此外，显示元件可均匀地布置成正交的行与列(“阵列”)，或布置成非线性配置，举例来说，相对于彼此具有某些位置偏移(“镶嵌块”)。术语“阵列”及“镶嵌块”可指代任一配置。因此，虽然将显示器称作包括“阵列”或“镶嵌块”，但在任一实例中，元件本身不需要彼此正交地布置或安置成均匀分布，而是可包括具有不对称形状及不均匀分布元件的布置。
图2展示图解说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。所述电子装置包括可经配置以执行一个或一个以上软件模块的处理器21。除执行操作系统以外，处理器21还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包括web浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任一其它软件应用程序。
处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包括将信号提供到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。图2中的线1-1展示图1中所图解说明的IMOD显示装置的横截面。虽然为清晰起见图2图解说明3×3IMOD阵列，但显示阵列30可含有极大数目个IMOD且可在列中具有与在行中不同数目的IMOD，且反之亦然。
图3A展示图解说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。对于MEMS干涉式调制器，行／列(即，共用／分段)写入程序可利用图3A中所图解说明的这些装置的滞后性质。干涉式调制器可需要(举例来说)大约10伏电位差致使可移动反射层或镜从松弛状态改变为激活状态。当电压从所述值减小时，随着电压回降到低于(例如)10伏，所述可移动反射层维持其状态，然而，所述可移动反射层不会完全松弛直到电压下降到低于2伏为止。因此，如图3A中所展示，存在约3伏到7伏的电压范围，在所述电压范围内存在所施加电压窗，在所述窗内，装置稳定在松弛状态或激活状态中。在本文中将此窗称作“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3A的滞后特性的显示阵列30，行／列写入程序可经设计以一次寻址一个或一个以上行，使得在对给定行的寻址期间使经寻址行中待激活的像素暴露于大约10伏的电压差，并使待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在寻址之后，使像素暴露于稳定状态或约5伏的偏置电压差使得其保持在先前选通状态中。在此实例中，在被寻址之后，每一像素经历在大约3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此滞后性质特征使得(例如)图1中所图解说明的像素设计能够在相同所施加电压条件下保持稳定在激活状态或松弛预存状态中。由于每一IMOD像素(无论是处于激活状态还是松弛状态)基本上均为由固定反射层及移动反射层形成的电容器，因此此稳定状态可保持在滞后窗内的稳定电压下而实质上不消耗或损失电力。此外，如果所施加的电压电位保持实质上固定，那么基本上有甚少或无电流流动到IMOD像素中。
在一些实施方案中，可通过根据给定行中的像素的状态的所要改变(如果有的话)沿着所述组列电极以“分段”电压的形式施加数据信号来形成图像的帧。可依次寻址所述阵列的每一行，使得一次一行地写入所述帧。为了将所要数据写入到第一行中的像素，可将对应于所述第一行中的像素的所要状态的分段电压施加于列电极上，且可将呈特定“共用”电压或信号形式的第一行脉冲施加到第一行电极。接着，可使所述组分段电压改变为对应于第二行中的像素的状态的所要改变(如果有的话)，且可将第二共用电压施加到第二行电极。在一些实施方案中，第一行中的像素不受沿着列电极施加的分段电压的改变影响，且保持于在第一共用电压行脉冲期间其被设定到的状态。可以顺序方式针对整个系列的行或替代地整个系列的列重复此过程，以产生图像帧。可通过以每秒某一所要数目的帧不断地重复此过程来用新的图像数据刷新及／或更新所述帧。
跨越每一像素所施加的分段与共用信号的组合(即，跨越每一像素的电位差)确定了每一像素的所得状态。图3B展示图解说明当施加各种共用电压及分段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。如所属领域的技术人员将容易理解，可将“分段”电压施加到列电极或行电极，且可将“共用”电压施加到列电极或行电极中的另一者。
如在图3B中(以及在图4B中所展示的时序图中)所图解说明，当沿着共用线施加释放电压VCREL时，沿着共用线的所有干涉式调制器元件将被置于松弛状态(或者称作释放或未激活状态)中，而不管沿着分段线所施加的电压(即，高分段电压VSH及低分段电压VSL)如何。特定来说，当沿着共用线施加释放电压VCREL时，在沿着所述像素的对应分段线施加高分段电压VSH及低分段电压VSL两者时，跨越调制器的电位电压(或者称作像素电压)在松弛窗(参见图3A，也称作释放窗)内。
当将保持电压(例如高保持电压VCHOLD_H或低保持电压VCHOLD_L)施加于共用线上时，干涉式调制器的状态将保持恒定。举例来说，松弛IMOD将保持处于松弛位置，且激活IMOD将保持处于激活位置。所述保持电压可经选择成使得在沿着对应分段线施加高分段电压VSH及低分段电压VSL两者时，像素电压将保持在稳定窗内。因此，分段电压摆幅(即，高VSH与低分段电压VSL之间的差)小于正稳定窗或负稳定窗的宽度。
当将寻址或激活电压(例如高寻址电压VCADD_H或低寻址电压VCADD_L)施加于共用线上时，可通过沿着相应分段线施加分段电压来选择性地将数据写入到沿着所述线的调制器。所述分段电压可经选择使得所述激活取决于所施加的分段电压。当沿着共用线施加寻址电压时，施加一个分段电压将导致稳定窗内的像素电压，从而致使所述像素保持不被激活。相比之下，施加另一分段电压将导致超出所述稳定窗的像素电压，从而导致所述像素的激活。致使激活的特定分段电压可取决于使用了哪一寻址电压而变化。在一些实施方案中，当沿着共用线施加高寻址电压VCADD_H时，施加高分段电压VSH可致使调制器保持处于其当前位置，而施加低分段电压VSL可致使所述调制器激活。作为推论，当施加低寻址电压VCADD_L时，分段电压的影响可为相反的，其中高分段电压VSH致使所述调制器激活，且低分段电压VSL对所述调制器的状态无影响(即，保持稳定)。
在一些实施方案中，可使用跨越调制器始终产生相同极性电位差的保持电压、寻址电压及分段电压。在一些其它实施方案中，可使用使调制器的电位差的极性交替的信号。跨越调制器的极性的交替(即，写入程序的极性的交替)可减少或抑制在单个极性的重复写入操作之后可能发生的电荷积累。
图4A展示图解说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据帧的图的实例。图4B展示可用于写入图4A中所图解说明的显示数据帧的共用信号及分段信号的时序图的实例。可将所述信号施加到(例如)图2的3×3阵列，此将最终产生图4A中所图解说明的线时间60e的显示布置。图4A中的经激活调制器处于暗状态，即，其中反射光的实质部分在可见光谱之外，以便给(例如)观看者产生暗外观。在写入图4A中所图解说明的帧之前，所述像素可处于任一状态，但图4B的时序图中所图解说明的写入程序假定在第一线时间60a之前每一调制器已被释放且驻存于未激活状态中。
在第一线时间60a期间：将释放电压70施加于共用线1上；施加于共用线2上的电压以高保持电压72开始且移动到释放电压70；且沿着共用线3施加低保持电压76。因此，沿着共用线1的调制器(共用1，分段1)、(1，2)及(1，3)在第一线时间60a的持续时间内保持处于松弛或未激活状态，沿着共用线2的调制器(2，1)、(2，2)及(2，3)将移动到松弛状态，且沿着共用线3的调制器(3，1)、(3，2)及(3，3)将保持处于其先前状态。参考图3B，沿着分段线1、2及3施加的分段电压将对干涉式调制器的状态无影响，因为在线时间60a期间，共用线1、2或3中的任一者均未暴露于致使激活的电压电平(即，VCREL-松弛及VCHOLD_L-稳定)。
在第二线时间60b期间，共用线1上的电压移动到高保持电压72，且由于未将寻址或激活电压施加于共用线1上，因此不管所施加的分段电压如何，沿着共用线1的所有调制器均保持处于松弛状态。沿着共用线2的调制器因释放电压70的施加而保持处于松弛状态，且当沿着共用线3的电压移动到释放电压70时，沿着共用线3的调制器(3，1)、(3，2)及(3，3)将松弛。
在第三线时间60c期间，通过将高寻址电压74施加于共用线1上来寻址共用线1。由于在施加此寻址电压期间沿着分段线1及2施加低分段电压64，因此跨越调制器(1，1)及(1，2)的像素电压大于调制器的正稳定窗的高端(即，电压差超过预定义阈值)，且激活调制器(1，1)及(1，2)。相反地，由于沿着分段线3施加高分段电压62，因此跨越调制器(1，3)的像素电压小于调制器(1，1)及(1，2)的像素电压，且保持在所述调制器的正稳定窗内；调制器(1，3)因此保持松弛。此外，在线时间60c期间，沿着共用线2的电压减小到低保持电压76，且沿着共用线3的电压保持处于释放电压70，从而使沿着共用线2及3的调制器处于松弛位置。
在第四线时间60d期间，共用线1上的电压返回到高保持电压72，从而使沿着共用线1上的调制器处于其相应经寻址状态。将共用线2上的电压减小到低寻址电压78。由于沿着分段线2施加高分段电压62，因此跨越调制器(2，2)的像素电压低于所述调制器的负稳定窗的较低端，从而致使调制器(2，2)激活。相反地，由于沿着分段线1及3施加低分段电压64，因此调制器(2，1)及(2，3)保持处于松弛位置。共用线3上的电压增加到高保持电压72，从而使沿着共用线3的调制器处于松弛状态中。
最后，在第五线时间60e期间，共用线1上的电压保持处于高保持电压72，且共用线2上的电压保持处于低保持电压76，从而使沿着共用线1及2的调制器处于其相应经寻址状态。共用线3上的电压增加到高寻址电压74以寻址沿着共用线3的调制器。在将低分段电压64施加于分段线2及3上时，调制器(3，2)及(3，3)激活，而沿着分段线1所施加的高分段电压62致使调制器(3，1)保持处于松弛位置。因此，在第五线时间60e结束时，3×3像素阵列处于图4A中所展示的状态，且只要沿着共用线施加保持电压就将保持处于所述状态，而不管可能在正寻址沿着其它共用线(未展示)的调制器时发生的分段电压的变化如何。
在图4B的时序图中，给定写入程序(即，线时间60a到60e)可包括高保持及寻址电压或低保持及寻址电压的使用。一旦已针对给定共用线完成写入程序(且将共用电压设定为具有与激活电压相同的极性的保持电压)，所述像素电压便保持在给定稳定窗内，且不通过松弛窗，直到将释放电压施加于所述共用线上为止。此外，由于每一调制器是在寻址所述调制器之前作为写入程序的一部分而释放，因此调制器的激活时间而非释放时间可确定必需的线时间。具体来说，在其中调制器的释放时间大于激活时间的实施方案中，可将释放电压施加达长于单个线时间，如在图4B中所描绘。在一些其它实施方案中，沿着共用线或分段线所施加的电压可变化以计及不同调制器(例如不同色彩的调制器)的激活及释放电压的变化。
根据上文所阐明的原理操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说，图5A到5E展示包括可移动反射层14及其支撑结构的干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。图5A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例，其中金属材料条带(即，可移动反射层14)沉积于从衬底20正交延伸的支撑件18上。在图5B中，每一IMOD的可移动反射层14的形状为大体正方形或矩形且在拐角处或接近拐角处经由系链32附接到支撑件。在图5C中，可移动反射层14的形状为大体正方形或矩形且悬挂于可变形层34上，可变形层34可包括柔性金属。可变形层34可围绕可移动反射层14的周界直接或间接地连接到衬底20。这些连接在本文中称作支撑柱。图5C中所展示的实施方案具有源于可移动反射层14的光学功能与其机械功能(其由可变形层34来实施)解耦合的额外益处。此解耦合允许用于反射层14的结构设计及材料与用于可变形层34的结构设计及材料彼此独立地进行优化。
图5D展示IMOD的另一实例，其中可移动反射层14包括反射子层14a。可移动反射层14靠在支撑结构(例如，支撑柱18)上。支撑柱18提供可移动反射层14与下部固定电极(即，所图解说明的IMOD中的光学堆叠16的一部分)的分离，使得(举例来说)当可移动反射层14处于松弛位置时，在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成间隙19。可移动反射层14还可包括可经配置以充当电极的导电层14c及支撑层14b。在此实例中，导电层14c安置于支撑层14b的远离衬底20的一侧上，且反射子层14a安置于支撑层14b的接近于衬底20的另一侧上。在一些实施方案中，反射子层14a可为导电的且可安置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包括电介质材料(举例来说，氧氮化硅(SiON)或二氧化硅(Si02))的一个或一个以上层。在一些实施方案中，支撑层14b可为若干层的堆叠，例如，SiO2/SiON／SiO2三层堆叠。反射子层14a及导电层14c中的任一者或两者可包括(例如)具有大约0.5％铜(Cu)的铝(Al)合金或另一反射金属材料。在电介质支撑层14b上面及下面采用导体层14a、14c可平衡应力且提供增强的传导性。在一些实施方案中，可出于多种设计目的(例如实现可移动反射层14内的特定应力分布曲线)而由不同材料形成反射子层14a及导电层14c。
如在图5D中所图解说明，一些实施方案还可包括黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成于光学非作用区(例如在像素之间或在柱18下方)中以吸收环境光或杂散光。黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示装置的非作用部分反射或透射穿过所述部分借此增加对比度来改进所述显示器的光学性质。另外，黑色掩模结构23可为导电的且经配置以充当电运送层。在一些实施方案中，可将行电极连接到黑色掩模结构23以减小所连接行电极的电阻。可使用包括沉积及图案化技术的多种方法来形成黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可包括一个或一个以上层。举例来说，在一些实施方案中，黑色掩模结构23包括充当光学吸收体的钼-铬(MoCr)层、Si02层及充当反射体及运送层的铝合金，其分别具有在大约30到80、500到1000及500到6000的范围中的厚度。可使用多种技术来图案化所述一个或一个以上层，包括光刻及干蚀刻，举例来说，所述干蚀刻包括用于MoCr及SiO2层的[[CF4]]四氟化碳(CF 4 )及／或[[O2]]氧气(O 2 )以及用于铝合金层的[[Cl2]]氯气(Cl 2 )及／或[[BC13]]三氯化硼(BC1 3 )。在一些实施方案中，黑色掩模23可为标准具或干涉式堆叠结构。在此些干涉式堆叠黑色掩模结构23中，导电吸收体可用于在每一行或列的光学堆叠16中的下部固定电极之间传输或运送信号。在一些实施方案中，间隔件层35可用于将吸收体层16a与黑色掩模23中的导电层大体电隔离。
图5E展示IMOD的另一实例，其中可移动反射层14为自支撑的。与图5D相比，图5E的实施方案不包括支撑柱18。而是，可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学堆叠16，且可移动反射层14的曲率提供足够的支撑使得可移动反射层14在跨越干涉式调制器的电压不足以致使激活时返回到图5E的未激活位置。为清晰所见，此处将可含有多个数种不同层的光学堆叠16展示为包括光学吸收体16a及电介质16b。在一些实施方案中，光学吸收体16a可充当固定电极及部分反射层两者。
在例如图5A到5E中所展示的实施方案的实施方案中，IMOD充当直视装置，其中从透明衬底20的前侧(即，与其上布置有调制器的侧相对的侧)观看图像。在这些实施方案中，可对所述装置的背面部分(即，所述显示装置的在可移动反射层14后面的任一部分，举例来说，包括图5C中所图解说明的可变形层34)进行配置及操作而不影响或负面地影响显示装置的图像质量，因为反射层14光学屏蔽所述装置的所述部分。举例来说，在一些实施方案中，可在可移动反射层14后面包括总线结构(未图解说明)，其提供将调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如电压寻址及由此寻址产生的移动)分离的能力。另外，图5A到5E的实施方案可简化处理(例如，图案化)。
图6展示图解说明用于干涉式调制器的制造工艺80的流程图的实例，且图7A到7E展示此制造工艺80的对应阶段的横截面示意性图解的实例。在一些实施方案中，除图6中未展示的其它框以外，制造工艺80还可经实施以制造(例如)图1及5中所图解说明的一般类型的干涉式调制器。参考图1、5及6，工艺80在框82处开始，其中在衬底20上方形成光学堆叠16。图7A图解说明在衬底20上方形成的此光学堆叠16。衬底20可为透明衬底(例如玻璃或塑料)，其可为柔性的或相对刚性且不易弯曲的，且可能已经受先前准备工艺，例如，用以促进有效地形成光学堆叠16的清洁。如上文所论述，光学堆叠16可为导电、部分透明且部分反射的且可(举例来说)通过将具有所要性质的一个或一个以上层沉积到透明衬底20上来制作。在图7A中，光学堆叠16包括具有子层16a及16b的多层结构，但在一些其它实施方案中可包括更多或更少的子层。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可经配置而具有光学吸收及导电性质两者，例如组合式导体／吸收体子层16a。另外，可将子层16a、16b中的一者或一者以上图案化成若干平行条带，且其可在显示装置中形成行电极。可通过掩蔽及蚀刻工艺或此项技术中已知的另一适合工艺来执行此图案化。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可为绝缘或电介质层，例如沉积于一个或一个以上金属层(例如，一个或一个以上反射及／或导电层)上方的子层16b。另外，可将光学堆叠16图案化成形成显示器的行的个别且平行条带。
工艺80在框84处继续在光学堆叠16上方形成牺牲层25。稍后移除牺牲层25(例如，在框90处)以形成腔19且因此在图1中所图解说明的所得干涉式调制器12中未展示牺牲层25。图7B图解说明包括形成于光学堆叠16上方的牺牲层25的经部分制作的装置。在光学堆叠16上方形成牺牲层25可包括以经选择以在随后移除之后提供具有所要设计大小的间隙或腔19(还参见图1及7E)的厚度沉积二氟化氙(XeF2)可蚀刻材料，例如钼(Mo)或非晶硅(Si)。可使用例如物理气相沉积(PVD，例如，溅镀)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋涂等沉积技术来实施牺牲材料的沉积。
工艺80在框86处继续形成支撑结构，例如，如图1、5及7C中所图解说明的柱18。形成柱18可包括以下步骤：图案化牺牲层25以形成支撑结构孔口，接着使用例如PVD、PECVD、热CVD或旋涂等沉积方法将材料(例如，聚合物或无机材料，例如二氧化硅)沉积到所述孔口中以形成柱18。在一些实施方案中，形成于牺牲层中的支撑结构孔口可延伸穿过牺牲层25及光学堆叠16两者而到达下伏衬底20，使得柱18的下部端接触衬底20，如在图5A中所图解说明。或者，如在图7C中所描绘，形成于牺牲层25中的孔口可延伸穿过牺牲层25，但不穿过光学堆叠16。举例来说，图7E图解说明支撑柱18的下部端与光学堆叠16的上部表面接触。可通过将支撑结构材料层沉积于牺牲层25上方并图案化支撑结构材料的位于远离牺牲层25中的孔口的部分来形成柱18或其它支撑结构。所述支撑结构可位于所述孔口内，如在图7C中所图解说明，但还可至少部分地延伸到牺牲层25的一部分上方。如上文所提及，牺牲层25及／或支撑柱18的图案化可通过图案化及蚀刻工艺来执行，但也可通过替代蚀刻方法来执行。
工艺80在框88处继续形成可移动反射层或膜，例如图1、5及7D中所图解说明的可移动反射层14。可通过采用一个或一个以上沉积步骤(例如，反射层(例如，铝、铝合金)沉积)连同一个或一个以上图案化、掩蔽及／或蚀刻步骤来形成可移动反射层14。可移动反射层14可为导电的且称作导电层。在一些实施方案中，可移动反射层14可包括如图7D中所展示的多个子层14a、14b、14c。在一些实施方案中，所述子层中的一者或一者以上(例如子层14a、14c)可包括针对其光学性质选择的高度反射子层，且另一子层14b可包括针对其机械性质选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于在框88处形成的经部分制作的干涉式调制器中，因此可移动反射层14在此阶段处通常不可移动。在本文中还可将含有牺牲层25的经部分制作的IMOD称作“未释放”IMOD。如上文结合图1所描述，可将可移动反射层14图案化成形成显示器的列的个别且平行条带。
工艺80在框90处继续形成腔(例如，如图1、5及7E中所图解说明的腔19)。可通过将牺牲材料25(在框84处沉积)暴露于蚀刻剂来形成腔19。举例来说，可通过干化学蚀刻(例如，通过将牺牲层25暴露于气态或蒸气蚀刻剂，例如衍生自固体XeF2的蒸气)达有效地移除所要的材料量(通常相对于环绕腔19的结构选择性地移除)的时间周期来移除可蚀刻牺牲材料，例如Mo或非晶Si。还可使用其它蚀刻方法，例如，湿蚀刻及／或等离子蚀刻。由于在框90期间移除了牺牲层25，因此可移动反射层14在此阶段之后通常可移动。在移除牺牲层25之后，在本文中可将所得的经完全或部分制作的IMOD称作“经释放”IMOD。
在一些实施方案中，可利用替代驱动方案以使驱动显示器所需的电力最小化，而且允许以更短时间量向机电装置的共用线写入。在一些实施方案中，例如干涉式调制器的机电装置的释放或松弛时间可比所述机电装置的激活时间长，因为可仅经由可移动层的机械回复力将机电装置牵引到未激活或经释放状态。相比之下，激活机电装置的静电力可较快地作用于机电装置上以致使所述机电装置激活。在上文所论述的高电压驱动方案中，给定线的写入时间必须足以不仅允许先前未经激活机电装置的激活而且允许先前经激活机电装置的去激活。因此，在一些实施方案中，机电装置的释放速率可充当可抑制针对较大显示阵列使用较高刷新速率的限制因子。
本文中称作低电压驱动方案的替代驱动方案可相对于其中偏置电压由共用电极而非分段电极供应的上文所论述驱动方案提供经改进的性能。此参考图8及9来加以图解说明。图8展示图解说明彩色像素的2×3干涉式调制器阵列的实例性示意性图解。干涉式调制器阵列800包括三条共用线810a、810b及810c以及两条分段线820a、820b。可独立寻址像素830、831、832、833、834及835位于共用线与分段线的每一相交点处。因此，跨越像素830的电压为共用线810a与分段线820a之间的电压差。跨越像素的此电压差在本文中交替地称作像素电压。类似地，像素831为共用线810b与分段线820a的相交点，且像素832为列线810c与分段线820a的相交点。像素833、834及835分别为分段线820b与共用线810a、810b及810c的相交点。在所图解说明的实施方案中，共用线包括可移动电极，且分段线中的电极为光学堆叠的固定部分，但将理解，在其它实施方案中，分段线可包括可移动电极，且共用线可包含固定电极。共用电压可通过共用驱动器电路802施加到共用线810a、810b及810c，且分段电压可经由分段驱动器电路804施加到分段线820a及820b。
如下文将进一步解释，沿着每一共用线的像素可经形成以反射不同色彩。举例来说，为了制作彩色显示器，所述显示器可含有若干行(或列)红色、绿色及蓝色像素。因此，驱动器802的Com1输出可驱动红色像素线，驱动器802的Com2输出可驱动绿色像素线，且驱动器802的Com3输出可驱动蓝色像素线。所属领域的技术人员将容易了解，在实际显示器中，可存在数百组向下延伸的红色、绿色及蓝色像素线，其中图8仅展示第一组。
图9图解说明可用于使用另一实例性驱动方案将显示数据帧写入到图8的2×3显示器的分段信号及共用信号的时序图的实例。波形Seg1表示沿着图8的分段线820a施加的随时间而变的分段电压，且波形Seg2表示沿着分段线820b施加的分段电压。波形Com1表示沿着图8的列线810a施加的共用电压，波形Com2表示沿着列线810b施加的共用电压且波形Com3表示沿着列线810c施加的共用电压。
在一个实施方案中，施加于分段线820a及820b上的电压在正分段电压VSP与负分段电压VSN之间切换。施加于共用线810a、810b及810c上的电压可在至少5个不同电压(在一些实施方案中，其中一个电压为接地状态)之间切换。四个非接地电压为正保持电压VCP、正过驱动电压VOVP、负保持电压VCN及负过驱动电压VOVN。所述保持电压可经选择使得当使用适当分段电压时像素电压将处于像素的滞后窗(正保持电压的正滞后值及负保持电压的负滞后值)内。可能分段电压的绝对值均可足够低使得具有施加于其共用线上的保持电压的像素将因此保持处于当前状态中，而不管当前施加于其分段线上的特定分段电压如何。
在一些实施方案中，分段电压VSP及VSN可为相对低的电压(与共用电压相比)。举例来说，正分段电压VSP可为约1伏到2伏且VNP可为约-2伏到0伏。分段电压VSP及VSN可不关于接地电压对称。类似地，正及负保持及过驱动电压可不关于接地电压对称。在一些实施方案中，基于相应分段电压而确定正及负保持及过驱动电压，使得当使用分段电压时像素电压将处于像素的滞后窗(正保持电压的正滞后值及负保持电压的负滞后值)内。
如上文所提及，负分段电压VNP可为约0伏。所属领域的技术人员将容易了解，关于所施加电压使用的术语“正”及“负”未必指代所述电压相对于接地电位的极性，而是反映在一些实施方案中正电压比其相应负电压更大(更正)。
在图9中，可看出，共用线电压中的每一者以正保持值(分别为VCPR、VCPG及VCPB)开始。这些保持值被不同地标示，因为其通常将为取决于正在驱动红色(R)像素线、绿色(G)像素线还是蓝色(B)像素线的不同电压电平。如上文所提及，在沿着共用线施加正保持电压期间，沿着共用线的像素的状态均可保持恒定，而不管分段电压的状态如何。
共用线810a上的共用线电压(Com1)接着移动到可为接地的状态VREL，从而致使沿着共用线810a的像素830及833释放。在此实施方案中，分段电压两者此时均被设定为VSN(如在波形Seg1及Seg2中可看出)，但假定对电压值的恰当选择，即使分段电压中的任一者处于正分段电压VSP，像素也将释放。
线810a上的共用线电压(Com1)接着移动到负保持值VCNR。当电压处于负保持值VCNR时，分段线820a的分段线电压(波形Seg1)处于正分段电压VSP，而分段线820b的分段线电压(波形Seg2)处于负分段电压VSN。跨越像素830及833中的每一者的电压经过释放电压VREL移动到正滞后窗内而不移动超过正激活电压。像素830及833因此保持处于其先前经释放状态中。
接着使线810a上的共用线电压(波形Com1)减小到负过驱动电压VOVNR。像素830及833的行为现在取决于当前沿着其相应分段线施加的分段电压。对于像素830，分段线820a的分段线电压处于正分段电压VSP，且像素830的像素电压增加超过正激活电压。因此，此时激活了像素830。对于像素833，分段线820b的分段线电压处于负分段电压VSN，像素电压不增加超过正激活电压，因此像素833保持未经激活。
接下来，使沿着线810a的共用线电压(波形Com1)增加回到负保持电压VCNR。如先前所论述，当施加负保持电压时，跨越像素的电压差均保持在滞后窗内，而不管分段电压如何。跨越像素830的电压因此下降到低于正激活电压但保持高于正释放电压，且因此保持经激活。跨越像素833的电压不下降到低于正释放电压，且将保持未经激活。
如图9中所指示，共用线810b及810c上的共用线电压以类似方式移动，其中共用线中的每一者之间具有一个线时间循环的延迟以将显示数据帧写入到阵列。在保持周期之后，以相反极性的共用电压及分段电压重复所述过程。虽然在以上描述中以特定次序来寻址共用线，但所属领域的技术人员将容易了解，可使用其它次序。举例来说，可调制共用线810b的共用线电压，后跟共用线810a，接着共用线810c。
如上文所提及，在彩色显示器中，图8中所图解说明的阵列分段800可包括三种色彩的像素，其中像素830到835中的每一者包括特定色彩的像素。彩色像素可经布置使得每一共用线810a、810b及810c界定类似色彩的像素的共用线。举例来说，在RGB显示器中，沿着共用线810a的像素830及833可包含红色像素，沿着共用线810b的像素831及834可包含绿色像素，且沿着共用线810c的像素832及835可包含蓝色像素。因此，2×3阵列可在RGB显示器中形成两个复合多色彩像素838a及838b，其中多色彩像素838a包含红色子像素830、绿色子像素831及蓝色子像素832，且多色彩像素838b包含红色子像素833、绿色子像素834及蓝色子像素835。
在具有不同色彩的像素的此阵列中，不同色彩像素的结构随色彩而变化。这些结构差异导致滞后特性的差异，此进一步导致不同的适合保持电压及激活电压。在其中释放电压VREL为零(接地)的一个实施方案中，为了用图9中所描绘的波形驱动三种不同色彩像素的阵列，电力供应器将需要产生总共十四个不同电压(例如，VOVPR、VCPR、VCNR、VOVNR、VOVPG、VCPG、VCNG、VOVNG、VOVPB、VCPB、VCNB、VOVNB、VSP及VSN)以驱动共用线及分段线。
在一些实施方案中，电力供应器可能够使用单个源电压及单个电感器来产生多个电压(正电压及负电压两者)。图10展示呈磁化配置的电力供应器1000的示意性电路图的实例。电力供应器1000包括电感器L，电感器L具有经由源开关SS耦合到源电压VS的第一端1010及经由接地开关SG耦合到接地电位的第二端1020。电感器L的第一端1010还经由负输出开关S-耦合到负输出V-。电感器L的第二端1020还经由正输出开关S+耦合到正输出V+。电压源VS经由源电容器CS耦合到接地电位。类似地，正输出经由正输出电容器C+耦合到接地电位且负输出经由负输出电容器C-耦合到接地电位。
所述开关中的每一者在闭合状态中允许电流沿至少一个方向流动穿过其，而在断开状态中不允许电流流动穿过其。举例来说，所述开关可为机械开关、FET晶体管、两个晶体管传输栅极或二极管(如(举例来说)图14中所图解说明)。
在不存在负载(例如，在如上文关于图8及9所描述将数据写入到共用线的过程期间到所述线的连接)的情况下，在正输出V+处，正输出电容器C+保持任何存在的电荷(或许除小泄漏电流之外)，同时正输出V+处的电压为实质上稳定的。如果存在负载，那么电荷将从正输出电容器C+流动穿过负载，借此减小正输出V+处的电压的量值。类似地，在负输出V-处不存在负载的情况下，负输出电容器C-保持任何存在的电荷且负输出V-处的电压为实质上稳定的。如果存在负载，那么电荷将穿过所述负载流动到负输出电容器C-，借此减小负输出V-处的电压的量值。
如上文所提及，如果在正输出V+处存在负载，那么电压的量值随着电流从正输出电容器C+穿过负载流动到接地电位而缓慢地减小。一旦所述电压的量值减小到低于预定阈值，便可控制开关以使得额外正电荷被泵送到正输出电容器C+中，如下文关于图11及13所描述。类似地，如果在负输出V-处存在负载，那么所述电压的量值随着电流从接地电位穿过所述负载流动到负输出电容器C-而缓慢地减小。一旦所述电压的量值减小到低于预定阈值，便可控制开关以使得从负输出电容器C-汲取额外正电荷，如下文关于图12及13所描述。图10到13图解说明在本发明的一些实施方案中电力供应器的操作模式。在这些实施方案中，在电感器中起始电流，并接着将此电流路由到所要输出或从所要输出路由此电流直到电感器电流再次为零为止。这些电流脉冲及其被引导到的输出的时序由输出上的所要电压电平确定。
在图10中所图解说明的磁化配置中，源开关SS及接地开关SG处于闭合状态中，而正输出开关S+及负输出开关S-处于断开状态中。因此，电感器L的第一端1010经受源电压VS，电感器L的第二端1020经受接地电位，且电流经由电感器从零以由VS／L界定的速率增加，(由于针对电感器V=L(di／dt))借此使其磁化。
图11展示经配置以对正输出电容器充电的电力供应器1100的示意性电路图的实例。举例来说，电力供应器1100可使用在所述供应器呈图10中所描绘的配置时所产生的电流来对正输出电容器进行正充电。电力供应器1100的配置与图10的配置的不同在于接地开关SG处于断开状态中，而正输出开关S+处于闭合状态中。因此，电感器L随着电流从源电压VS穿过电感器L流动到正输出电容器C+而消磁，借此对正输出电容器C+进行正充电。换句话说，当电流流动到正输出电容器C+时，电子远离正输出电容器C+(沿电流的相反方向)移动，借此使正输出电容器C+的负电荷量相对于正电荷量减小。电荷量的此改变导致净正电荷及对应正电压。由于输出电压V+大于源电压VS，因此电感器L中的电流以(V+-VS)／L的斜率减小直到穿过电感器L的电流再次达到零为止，此时可断开开关SS及S+。
图12展示经配置以对负输出电容器充电的电力供应器1200的示意性电路图的实例。举例来说，电力供应器1300可使用在所述供应器呈图10中所描绘的配置时所产生的电流来对负输出电容器进行负充电。电力供应器1200的配置与图11的配置的不同在于源开关SS及正输出开关S+处于断开状态中，而接地开关SG及负输出开关S-处于闭合状态中。如同在图11中的配置中，电感器L消磁。然而，电感器L随着电流从负输出电容器C-穿过电感器L流动到接地电位而消磁，借此对负输出电容器C-进行负充电。换句话说，随着电流从负输出电容器C-流动，电子移动(沿电流的相反方向)到负输出电容器C-中，借此使负输出电容器C-的负电荷量相对于正电荷量增加。电荷量的此改变导致净负电荷及对应负电压。在此情况中，电感器L中的电流以V-／L的斜率减小直到穿过电感器的电流再次达到零为止，此时可断开开关S-及SG。
图13是经配置以对正输出电容器充电并对负输出电容器充电的电力供应器的示意性电路图。举例来说，电力供应器1300可使用在所述供应器呈图10中所描绘的配置时所产生的电流来同时对输出电容器充电。电力供应器1300的配置与图12的配置的不同在于接地开关SG处于断开状态中且正输出开关S+处于闭合状态中。在此配置中，电感器L随着电流从负输出电容器C-穿过电感器L流动到正输出电容器C+而消磁，借此对负输出电容器C-进行负充电且同时对正输出电容器C+进行正充电。在这些条件下，电流以(V+-V-)／L的斜率减小直到穿过电感器L的电流再次达到零为止，此时可断开开关S+及S-。此配置使得能够在对源Vs无任何额外汲取的情况下对正输出及负输出两者充电。
上文关于图10到13所描述的配置还可用作提供多个正电压及多个负电压的多输出电力供应器的一部分。图14展示具有控制器的多输出电力供应器的电力供应器1400的示意性电路图的实例。所述电力供应器可包括用于提供正电压的多个输出及用于提供负电压的多个输出。在一些实施方案中，电力供应器Vs的开关由控制器1401选择性地控制。电力供应器1400还图解说明其中开关中的某些开关形成为二极管的实施方案。在一个实施方案中，分别使用二极管作为到高量值正输出V+ 4及负输出V- 4的开关。在一个实施方案中，所述二极管为肖特基二极管。在另一实施方案中，所述二极管为齐纳二极管。这些二极管在其被置于如下文所描述的最高正及最低负输出电压线的开关位置中时自动地充当上文关于图10到13所描述的开关S+及S-。
当电感器L的第二端与最高正输出电压线之间的电压差高于特定量时，所述二极管充当闭合开关，从而允许电流流动到耦合到最高正输出电压线的电容器中。此电流流动增加跨越电容器的电压降并对应地增加最高正输出电压线处的电压。如果到另一正输出的开关闭合，那么二极管将被反向偏置且将起断开开关的作用。
类似地，当电感器L的第一端与最低负输出电压之间的电压差低于特定电压时，二极管充当闭合开关，从而允许电流从耦合到最低负输出电压线的电容器流动。如果到另一负输出的开关闭合，那么二极管将被反向偏置，且将起断开开关的作用。
控制器1401可电耦合到输出中的每一者以便确定输出中的每一者处的电压。虽然未图解说明，但控制器1401电连接到开关中的每一者(例如，连接到相应晶体管的基极或栅极)且能够将其中的每一者置于断开或闭合状态中。控制器1401经配置以基于输出处的所确定电压而选择性地断开及闭合开关。控制器1401还可经配置以直接地或通过感测穿过开关1403及1407的电流间接地感测穿过电感器的电流。可通过借助线1408感测跨越开关1403及1407的电压降来监视此电流。
在所图解说明的实施例中，控制器1401包括用于选择输出处的电压的若干个控制器开关1405。控制器1401开关可形成多路复用器。在一个实施例中，控制器1401重复循环通过控制器开关1405，从而依次选择输出中的每一者处的电压。控制器1401包括具有两个输入的比较器／误差放大器1410。比较器1410的第一输入为正输出或负输出中的选定一者处的电压。由芯片1430控制的数／模转换器(D／A转换器)1420提供比较器的第二输入。D／A转换器1420的输出与控制器开关1405的操作同步，使得D／A转换器1420的输出等于在闭合控制器开关的情况下的输出的所要输出电压。因此，如果开关1405-1闭合，那么D／A转换器的输出等于针对V- 1的所要输出。在控制器1401循环通过这些控制器开关1405时，比较器1410针对每一输出产生输出误差信号，所有这些信号被馈送到芯片1430。
在一些实施方案中，控制器1401经配置以在相应输出处维持若干个实质上恒定的电压。在一个实施例中，控制器1401配置开关以便使电感器从实质上零磁化到预定磁化强度，接着使电感器消磁以便在相应输出处维持实质上恒定电压直到磁化强度再次减小到实质上零为止。接着，控制器1401通过配置开关以便使电感器磁化到预定磁化强度来重复所述过程。控制器1401配置所述开关以便通过将充电电流提供到如由比较器1410所确定其电压小于所要电压的输出处的电容器而循序地使电感器消磁。
所属领域的技术人员将理解，输出电压的数目与开关／电容器对(单个开关与单个电容器构成单个开关／电容器对)的数目相关。在图14中，存在提供四个正电压及四个负电压的八个开关／电容器对。较多开关／电容器对将提供较多电压且较少对将提供较少电压。在另一实施方案中，正开关／电容器对的数目不等于负开关／电容器对的数目。
图15展示根据一个实施方案的电感器电流(垂直轴上的IL)对时间(水平轴上的t)的曲线图的实例。在此实施方案中，在多个输出之间共享单个电流脉冲。通过闭合开关(例如图14的开关1403及1407)，直到预定电流I0流动穿过电感器L为止来使例如图14中所图解说明的电感器L的电感器磁化。除其它因子以外，使电感器磁化所需的时间量取决于所要电流。在此实例中，在时间tm处达到电流电平I0。接着，电感器L随着输出开关循序地及选择性地闭合且电流取决于开关的配置而穿过电感器L流动到输出电容器或从输出电容器流动而消磁。举例来说，在图15上标记为td1的时间期间，控制器可首先断开接地开关1407同时使源开关1403闭合以允许电流流动穿过二极管1425以在时间周期1505期间对耦合到输出V+ 4的电容器充电。在周期1507期间，控制器可闭合正输出开关1427，从而迫使电感器电流流动到耦合到输出V+ 3的电容器中。接着，在周期1509期间，控制器可断开开关1427并闭合开关1429，从而迫使电感器电流流动到耦合到输出V+ 2的电容器中。电流曲线的这三个部分的斜率为不同的，因为输出电压不同，从而产生跨越电感器L的不同电位，且因此产生不同dIL/dt。因此，循序地与不同输出共享流动穿过电感器L的电流IL。
在此实施例中，可能同时监视所有电力供应器输出处的电压电平，使得一次全部识别出待用单个脉冲充电的适当多个输出。此可通过从图14的电路消除开关1405并将每一输出感测线路由到芯片1430上的单独输入来实现。
当电流在时间周期td1结束时达到零时，控制器1401接着可断开开关1429并闭合接地开关1407，从而开始图15中展示为T2的新循环。在轻负载下，可允许在开始新的循环之前经过某一时间，且代替在循环结束时闭合开关1407，控制器可在循环结束时断开源开关1403，从而使接地开关1407也断开。控制器1401接着可等待直到在再次闭合开关1403及1407以开始另一循环之前需要充电脉冲为止。
图16展示图解说明用于提供电力供应器的负电压及正电压的过程1600的流程图的实例。过程1600在框1610处以将电感器的第一端连接到电压源并将电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期开始。所述连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过闭合开关1403及开关1407来执行。
在框1620中，确定流动穿过电感器的电流是否为实质上零。所述确定可(举例来说)由图14的控制器1401通过直接地或通过感测穿过开关1403及1407的电流间接地感测穿过电感器的电流来执行。举例来说，可通过借助线1408感测跨越开关1403及1407的电压降来监视所述电流。在一些实施方案中，确定流动穿过电感器的电流在电流低于标称阈值(例如，5mA)的情况下是否为实质上零。
在流动穿过电感器的电流实质上下降到零以前，过程1600执行下文关于框1631、1632及1633所描述的步骤中的至少一者。举例来说，过程1600可执行关于框1631所描述的步骤，接着执行关于框1633所描述的步骤。当在框1620中确定流动穿过电感器的电流为实质上零时，过程1600结束直到需要另一充电循环为止。
在框1631中，将电感器的第一端与电压源切断连接并将其循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过电感器的电流从两个或两个以上负输出中的至少两者流动。流动到负输出的电流可从耦合到负输出的电容器流动。所述切断连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过断开开关1403来执行。所述顺序连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过闭合开关中的连接到负输出的一者、断开所述开关并闭合所述开关中的连接到另一负输出的另一者来执行。所述顺序连接还可部分地由将电感器的第一端连接到负输出的二极管在所述负输出与电感器的第一端之间的电压差高于某一量时执行。
在框1632中，将电感器的第二端与接地电位切断连接并将其循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过电感器的电流流动到两个或两个以上正输出中的至少两者。流动到正输出的电流可进一步流动到耦合到正输出的电容器中。所述切断连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过断开开关1407来执行。所述顺序连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过闭合开关中的连接到正输出的一者(例如，开关1427)、断开所述开关并闭合开关中的连接到另一正输出的另一者(例如，开关1429)来执行。所述顺序连接还可部分地由将电感器的第二端连接到正输出的二极管(例如，二极管1425)在所述正输出与电感器的第二端之间的电压差高于某一量时执行。
在框1633中，将电感器的第一端与电压源切断连接，将电感器的第二端与接地电位切断连接，将电感器的第一端连接到两个或两个以上负输出中的一者，并将电感器的第二端连接到两个或两个以上正输出中的一者。所述切断连接及连接可(举例来说)由图14的控制器1401来执行。特定来说，将电感器的第一端与电压源切断连接可通过断开开关1403来执行且将电感器的第二端与电压源切断连接可通过断开开关1407来执行。将电感器的第一端连接到负输出中的一者可通过闭合开关中的连接到负输出的一者来执行。将电感器的第二端连接到正输出中的一者可通过闭合开关中的连接到正输出的一者(例如，开关1427或1429)来执行。所述连接还可部分地由将输出中的一者连接到电感器的一端的二极管(例如，二极管1425)在所述输出与电感器的所述端之间的电压差高于某一量时执行。
在执行上文关于框1631、1632及1633所描述的步骤中的至少一者直到流动穿过电感器的电流下降到实质上零为止之后，过程1600结束。
图17展示图解说明用于提供电力供应器的负电压及正电压的过程1700的流程图的另一实例。过程1700在框1710处以将电感器的第一端连接到电压源并将电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期开始。所述连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过闭合开关1403及开关1407来执行。
在框1720中，将电感器的第一端与电压源切断连接并将其循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过电感器的电流从两个或两个以上负输出中的至少两者流动。流动到负输出的电流可从耦合到负输出的电容器流动。所述切断连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过断开开关1403来执行。所述顺序连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过闭合开关中的连接到负输出的一者、断开所述开关并闭合所述开关中的连接到另一负输出的另一者来执行。所述顺序连接还可部分地由将电感器的第一端连接到负输出的二极管在所述负输出与电感器的第一端之间的电压差高于某一量时执行。
在框1730中，将电感器的第二端与接地电位切断连接并将其循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过电感器的电流流动到两个或两个以上正输出中的至少两者。流动到正输出的电流可进一步流动到耦合到正输出的电容器中。所述切断连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过断开开关1407来执行。所述顺序连接可(举例来说)由图14的控制器1401通过闭合开关中的连接到正输出的一者(例如，开关1427)、断开所述开关并闭合开关中的连接到另一正输出的另一者(例如，开关1429)来执行。所述顺序连接还可部分地由将电感器的第二端连接到正输出的二极管(例如，二极管1425)在所述正输出与电感器的第二端之间的电压差高于某一量时执行。
在框1740中，将电感器的第一端与电压源切断连接，将电感器的第二端与接地电位切断连接，将电感器的第一端连接到两个或两个以上负输出中的一者，并将电感器的第二端连接到两个或两个以上正输出中的一者。所述切断连接及连接可(举例来说)由图14的控制器1401来执行。特定来说，将电感器的第一端与电压源切断连接可通过断开开关1403来执行且将电感器的第二端与电压源切断连接可通过断开开关1407来执行。将电感器的第一端连接到负输出中的一者可通过闭合开关中的连接到负输出的一者来执行。将电感器的第二端连接到正输出中的一者可通过闭合开关中的连接到正输出的一者(例如，开关1427或1429)来执行。所述连接还可部分地由将输出中的一者连接到电感器的一端的二极管(例如，二极管1425)在所述输出与电感器的所述端之间的电压差高于某一量时执行。
图18A及18B展示图解说明包括多个干涉式调制器的显示装置40的系统框图的实例。举例来说，显示装置40可为蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化形式也为对各种类型的显示装置的说明，例如，电视、电子阅读器及便携式媒体播放器。
显示装置40包括外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，包括注射模制及真空形成。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，包括(但不限于)：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包括可装卸部分(未展示)，其可与其它不同色彩或含有不同标识、图片或符号的可装卸部分互换。
显示器30可为多种显示器中的任一者，包括本文中所描述的双稳态或模拟显示器。显示器30还可经配置以包括平板显示器(例如等离子显示器、EL、OLED、STNLCD或TFTLCD)或非平板显示器(例如CRT或其它管式装置)。另外，显示器30可包括干涉式调制器显示器，如本文中所描述。
在图18B中示意性地图解说明显示装置40的组件。显示装置40包括外壳41，且可包括至少部分地包封于其中的额外组件。举例来说，显示装置40包括网络接口27，网络接口27包括耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以对信号进行调节(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45及麦克风46。处理器21还连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦合到显示阵列30。电力供应器50可按特定显示装置40设计的需要而向所有组件提供电力。
网络接口27包括天线43及收发器47，使得显示装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。网络接口27还可具有一些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中，天线43根据包括IEEE16.11(a)、(b)或(g)的IEEE16.11标准或包括IEEE802.11a、b、g或n的IEEE802.11标准发射及接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据蓝牙标准发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的情况中，天线43经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM／通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、地面中继无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1×EV-DO、EV-DO修订版A、EV-DO修订版B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、演进高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用于在无线网络内(例如利用3G或4G技术的系统)通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号使得其可由处理器21接收及进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号使得其可经由天线43从显示装置40发射。
在一些实施方案中，可由接收器来替换收发器47。另外，可由图像源来替换网络接口27，所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据(例如经压缩图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指代识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包括色彩、饱和度及灰度级。
处理器21可包括用以控制显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。调节硬件52可包括用于向扬声器45发射信号及从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，且可适当地将原始图像数据重新格式化以供高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有光栅状格式的数据流，使得其具有适合于跨越显示阵列30进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常作为独立的集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但可以许多方式实施此些控制器。举例来说，可将控制器作为硬件嵌入于处理器21中、作为软件嵌入于处理器21中或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。
阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息且可将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒许多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百条且有时数千条(或更多)引线。
在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适于本文中所描述的显示器类型中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，IMOD控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，IMOD显示器驱动器)。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如，包括IMOD阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此实施方案在高度集成系统(例如蜂窝式电话、手表及其它小面积显示器)中为常见的。
在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包括小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、触敏屏或者压敏或热敏膜。麦克风46可配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，可使用通过麦克风46所做的话音命令来控制显示装置40的操作。
电力供应器50可包括如此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，电力供应器50可为可再充电电池，例如镍-镉电池或锂离子电池。电力供应器50还可为可再生能源、电容器或太阳能电池，包括塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。
在一些实施方案中，控制可编程性驻存于驱动器控制器29中，驱动器控制器29可位于电子显示系统中的数个位置中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻存于阵列驱动器22中。上文所描述的优化可以任何数目个硬件及／或软件组件且以各种配置实施。
可将结合本文中所揭示的实施方案描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已就功能性大体描述且在上文所描述的各种说明性组件、框、模块、电路及步骤中图解说明了硬件与软件的可互换性。此功能性是以硬件还是软件实施取决于特定应用及对总体系统强加的设计约束。
可借助通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的其任一组合来实施或执行用于实施结合本文中所揭示的方面所描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备。通用处理器可为微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合或任何其它此种配置。在一些实施方案中，可通过给定功能特有的电路来执行特定步骤及方法。
在一个或一个以上方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件、包括本说明书中所揭示的结构及其结构等效物或以其任一组合来实施本文中所描述的功能(包括但不限于图14的控制器1401的功能)。本说明书中所描述的标的物的实施方案还可实施为编码于计算机存储媒体上以用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的一个或一个以上计算机程序，即，一个或一个以上计算机程序指令模块。
如果以软件实施，那么可将功能作为一个或一个以上指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。可以可驻存于计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块来实施本文中所揭示的方法或算法的步骤。计算机可读媒体包括计算机存储媒体及包括可经启用以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何媒体的通信媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式，此类计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或可用于以指令或数据结构的形式存储所要的程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。此外，任何连接均可适当地称作计算机可读媒体。如本文中所使用，磁盘及光盘包含：压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘及蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘借助激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。另外，方法或算法的操作可作为一个或任何代码及指令组合或集合驻存于可并入到计算机程序产品中的机器可读媒体及计算机可读媒体上。
所属领域的技术人员可容易明了对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且本文中所定义的类属原理可应用于其它实施方案，此并不背离本发明的精神或范围。因此，本发明并非打算限制于本文中所展示的实施方案，而是被赋予与本文中所揭示的权利要求书、原理及新颖特征相一致的最宽广范围。另外，所属领域的技术人员将容易了解，术语“上部”及“下部”有时为了便于描述各图而使用，且指示对应于图在经恰当定向的页面上的定向的相对位置，且可能不反映如所实施的IMOD的恰当定向。
还可将在本说明书中在单独实施方案的背景中描述的某些特征以组合形式实施于单个实施方案中。相反地，还可将在单个实施方案的背景中描述的各种特征单独地或以任一适合子组合的形式实施于多个实施方案中。此外，虽然上文可将特征描述为以某些组合的形式起作用且甚至最初如此主张，但在一些情况中，可从所主张的组合去除来自所述组合的一个或一个以上特征，且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化形式。
类似地，尽管在图式中以特定次序来描绘操作，但并不应将此理解为需要以所展示的特定次序或以顺序次序来执行此些操作或执行所有所图解说明的操作来实现所要结果。此外，所述图式可以流程图的形式示意性地描绘一个以上实例性工艺。然而，可将其它并未描绘的操作并入于示意性地图解说明的实例性工艺中。举例来说，可在所图解说明的操作中的任一者之前、之后、同时或之间执行一个或一个以上额外操作。在某些情形中，多任务化及并行处理可为有利的。此外，不应将上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离理解为在所有实施方案中均需要此分离，且应理解，一般来说，可将所描述的程序组件及系统一起集成于单个软件产品中或封装成多个软件产品。另外，其它实施方案在以上权利要求书的范围内。在一些情况中，可以不同次序执行权利要求书中所叙述的动作且其仍实现所要的结果。

Claims (28)

1.一种显示装置，其包含：
多个显示元件；
驱动器电路，其经配置而以多个电压来驱动所述显示元件；及
电力供应器，其经配置以提供所述多个电压，所述电力供应器包含：
电感器，其具有经由源开关电连接到电压源且经由第一多个输出开关电连接到相应多个负输出的第一端及经由接地开关电连接到接地电位且经由第二多个输出开关电连接到相应多个正输出的第二端；
控制器，其包含控制器开关、比较器及数/模转换器，所述控制器经配置以基于所述比较器的输出而检测所述多个负输出及所述多个正输出与所述相应多个负输出及所述相应多个正输出处的所要电压之间的电压差，其中所述比较器接收由所述控制器开关选择的相应负输出或相应正输出作为第一输入且接收由所述数/模转换器输出的等于相应所要电压的参考电压作为第二输入，其中由所述数/模转换器输出的所述参考电压与所述控制器开关的操作同步，所述控制器进一步经调适以将所述开关配置成至少：
第一配置，在所述第一配置中所述源开关闭合，所述第一多个输出开关中的每一者断开，所述接地开关闭合，且所述第二多个输出开关中的每一者断开，
第二配置，在所述第二配置中所述源开关闭合，所述第一多个输出开关中的每一者断开，所述接地开关断开，且所述第二多个输出开关中的一者闭合，及
第三配置，在所述第三配置中所述源开关断开，所述第一多个输出开关中的一者闭合，所述接地开关闭合，且所述第二多个输出开关中的每一者断开。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述控制器进一步经调适以将所述开关配置成第四配置，在所述第四配置中所述源开关断开，所述第一多个输出开关中的一者闭合，所述接地开关断开，且所述第二多个输出开关中的一者闭合。
3.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含多路复用器，所述多路复用器具有电连接到所述第一多个输出及所述第二多个输出中的每一者的多个输入及电连接到所述控制器的多路复用器输出。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述多路复用器输出经由比较器电连接到所述控制器，所述比较器将输入电压与所述参考电压进行比较。
5.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含电流感测电路，所述电流感测电路经配置以确定通过所述电感器的电流。
6.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：
第一多个电容器，所述第一多个电容器中的每一者具有电连接到所述第一多个输出中的一者的第一端及电连接到接地电位的第二端；及
第二多个电容器，所述第二多个电容器中的每一者具有电连接到所述第二多个输出中的一者的第一端及电连接到所述接地电位的第二端。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器经调适以基于所述输出中的一者或一者以上处的电压而配置所述开关。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述输出开关中的至少一者为二极管。
9.一种提供电力供应器的负输出及正输出的方法，所述方法包含：
将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期；
执行以下各项中的至少一者直到流动穿过所述电感器的所述电流实质上下降到零为止：
将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动；
将所述电感器的所述第二端与接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者；
将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接，将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接，将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上负输出中的一者，并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者；
由控制器基于所述控制器的比较器的输出而检测所述两个或两个以上负输出及所述两个或两个以上正输出与相应两个或两个以上负输出及相应两个或两个以上正输出处的所要电压之间的电压差；及
由所述比较器接收由所述控制器的控制器开关选择的相应负输出或相应正输出作为第一输入且接收由所述控制器的数/模转换器输出的等于相应所要电压的参考电压作为第二输入，其中由所述数/模转换器输出的所述参考电压与所述控制器开关的操作同步。
10.根据权利要求9所述的方法，其包含将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源。
11.根据权利要求9所述的方法，其包含将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出。
12.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期。
13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含确定所述负输出或所述正输出中的一者或一者以上处的电压，其中将所述电感器的所述第一端或所述第二端切断连接是基于所确定的电压。
14.一种用于提供电力供应器的负输出及正输出的设备，所述设备包含：
用于将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置；
用于执行以下各项中的至少一者直到流动穿过所述电感器的所述电流实质上下降到零为止的装置：
将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动；
将所述电感器的所述第二端与接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者；及
将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接，将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接，将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上负输出中的一者，并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者；及
控制器，其经配置以检测所述两个或两个以上负输出及所述两个或两个以上正输出与相应两个或两个以上负输出及相应两个或两个以上正输出处的所要电压之间的电压差，所述控制器包含控制器开关、比较器及数/模转换器，所述控制器经配置以基于所述比较器的输出检测差，其中所述比较器经配置以接收由所述控制器开关选择的相应负输出或相应正输出作为第一输入且接收由所述数/模转换器输出的等于相应所要电压的参考电压作为第二输入，其中由所述数/模转换器输出的所述参考电压与所述控制器开关的操作同步。
15.根据权利要求14所述的设备，其包含用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源的装置。
16.根据权利要求14所述的设备，其包含用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出的装置。
17.根据权利要求14所述的设备，其进一步包含用于将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置。
18.根据权利要求14所述的设备，其进一步包含用于确定所述负输出或所述正输出中的一者或一者以上处的电压的装置，其中将所述电感器的所述第一端或所述第二端切断连接是基于所确定的电压。
19.一种提供电力供应器的负输出或正输出的方法，所述方法包含：
将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期；
将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动；
将所述电感器的所述第二端与接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者；
将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接，将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接，将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上负输出中的一者，并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者；
由控制器基于所述控制器的比较器的输出而检测所述两个或两个以上负输出及所述两个或两个以上正输出与相应两个或两个以上负输出及相应两个或两个以上正输出处的所要电压之间的电压差；及
由所述比较器接收由所述控制器的控制器开关选择的相应负输出或相应正输出作为第一输入且接收由所述控制器的数/模转换器输出的等于相应所要电压的参考电压作为第二输入，其中由所述数/模转换器输出的所述参考电压与所述控制器开关的操作同步。
20.根据权利要求19所述的方法，其包含将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源。
21.根据权利要求19所述的方法，其包含将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出。
22.根据权利要求19所述的方法，其进一步包含将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期。
23.根据权利要求19所述的方法，其进一步包含确定所述负输出或所述正输出中的一者或一者以上处的电压，其中将所述电感器的所述第一端或所述第二端切断连接是基于所确定的电压。
24.一种用于提供电力供应器的负输出或正输出的设备，所述设备包含：
用于将电感器的第一端连接到电压源并将所述电感器的第二端连接到接地电压达足以致使电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置；
用于将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接并将所述电感器的所述第一端循序地连接到两个或两个以上负输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流从所述两个或两个以上负输出中的至少两者流动的装置；
用于将所述电感器的所述第二端与接地电位切断连接并将所述电感器的所述第二端循序地连接到两个或两个以上正输出以致使流动穿过所述电感器的所述电流流动到所述两个或两个以上正输出中的至少两者的装置；及
用于将所述电感器的所述第一端与所述电压源切断连接、将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接、将所述电感器的所述第一端连接到所述两个或两个以上负输出中的一者并将所述电感器的所述第二端连接到所述两个或两个以上正输出中的一者的装置；及
控制器，其经配置以检测所述两个或两个以上负输出及所述两个或两个以上正输出与相应两个或两个以上负输出及相应两个或两个以上正输出处的所要电压之间的电压差，所述控制器包含控制器开关、比较器及数/模转换器，所述控制器经配置以基于所述比较器的输出检测差，其中所述比较器经配置以接收由所述控制器开关选择的相应负输出或相应正输出作为第一输入且接收由所述数/模转换器输出的等于相应所要电压的参考电压作为第二输入，其中由所述数/模转换器输出的所述参考电压与所述控制器开关的操作同步。
25.根据权利要求24所述的设备，其包含用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到所述电压源的装置。
26.根据权利要求24所述的设备，其包含用于将所述电感器的所述第二端与所述接地电位切断连接并将所述电感器的所述第一端连接到负输出的装置。
27.根据权利要求24所述的设备，其进一步包含用于将所述电感器的所述第一端重新连接到所述电压源并将所述电感器的所述第二端重新连接到所述接地电压达足以致使所述电流流动穿过所述电感器的时间周期的装置。
28.根据权利要求24所述的设备，其进一步包含用于确定所述负输出或所述正输出中的一者或一者以上处的电压的装置，其中将所述电感器的所述第一端或所述第二端切断连接是基于所确定的电压。
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