CN1755761A - 显示设备、显示驱动器和制造所述驱动器和更新显示区域的方法 - Google Patents

Abstract

由于干涉式调制器元件的双稳态性质，可使用一共同电压差将每个调制器元件的状态维持在受激励状态或释放状态。因为调制器元件变化状态通常需要比分配于行时间中的时间更少的时间，所以可通过禁用行和列电压升压模块中的一者或两者减少由一调制器元件阵列所拽取的功率，所述行和列电压升压模块经配置以将一输入电源放大到一适于驱动调制器元件的电平。例如，如果在一个行时间的后面部分期间移除列电压，那么在所述行时间的其余部分期间，将行电压设定为一足以将所述行电压与所述浮动列电压之间的电压差维持在稳定电压范围内的电平。

Description

显示设备、显示驱动器和制造所述驱动器和更新显示区域的方法

技术领域

无

背景技术

微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器和电子设备。微机械元件可采用沉积、蚀刻或其他可蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或可添加若干层以形成电气和机电装置的微机械加工工艺制成。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。干涉式调制器可包含一对导电板，其中之一或二者可为部分地透明，且能在施加一个适当的电信号时作出相对运动。其中一个板可包含一沉积在一衬底上的静止层，另一个板可包含一悬于该静止层上的金属膜。上述装置具有广泛的应用范围，且在此项技术中，利用及/或修改这些类型的装置的特性、以使其特性可用于改善现有产品及制造目前尚未开发的新产品将颇为有益。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各具有多个方面，任一单个方面均不能单独决定其所期望属性。现将对其更突出的特性作简要说明，此并不限定本发明的范围。在考虑这一论述，尤其是在阅读了题为“具体实施方式”的部分之后，人们即可理解本发明的特征如何提供优于其他显示装置的优点。

在一实施例中，提供一显示驱动器，其包含一经配置以产生行电压的行升压器、一经配置以产生列电压的列升压器、一包含复数个调制器元件的阵列，每一调制器元件连接到一个列电极和一个行电极且经配置以由所述行电压和所述列电压驱动，其中在所述阵列的个别行中的调制器元件的状态经配置以在一其中行电压连接到个别行电极的行时间期间被修改，且一禁用模块经配置以在所述行时间的一部分期间禁用所述升压器中的一个。所述行和列升压器可各包含电平移动器(level shifter)、DC-DC转换电路和运算放大器中的至少一者。禁用模块可经配置以在所述行时间的所述部分期间禁用列升压器。所述行升压器可经配置以在所述行时间的所述禁用部分期间保持激活，以在各个所述行电极上提供一偏压。所述偏压可为约5伏。所述显示驱动器可进一步包含一数据启用模块，所述数据启用模块经配置以在所述行时间的所述部分期间将一参考电压输出到所述阵列的列电极。所述禁用模块可以经配置以在所述行时间的所述部分期间禁用行升压器。所述列升压器经配置以在所述行时间的所述部分期间保持激活，且可在各个所述列电极上提供一偏压。所述偏压可为约5伏。所述显示驱动器可进一步包含一数据启用模块，所述数据启用模块经配置以在所述行时间的所述部分期间将一参考电压输出到所述阵列的行电极。所述调制器元件包含双稳态元件。

在另一实施例中，提供一种光调制显示驱动器，其包含用于产生行电压的构件、用于产生列电压的构件、用于在一其中行电压连接到个别行的行时间期间修改一阵列的一行中的调制器元件的构件和用于在所述行时间的一部分期间禁用所述行电压产生构件和所述列电压产生构件中的一者的构件。

在又一实施例中，提供一种更新一显示区域的方法，所述显示区域包含排列为行和列配置的复数个调制器元件，其中所述调制器元件各具有一激励和一释放状态，所述激励和释放状态可通过各自电耦接到个别调制器元件的行电极和列电极之间的一电压差来选择，各个所述调制器元件被配置以当在所述个别调制器元件的行电极和列电极之间施加一稳定窗口内的电压时，维持所述调制器元件的所述状态，其中所述调制器元件的每一行分配有一个行时间用于改变各行的调节器元件的状态。所述方法包含：将一个行电压施加到一个选定行的调制器元件；根据用于所述选定行的所述调制器元件的一个期望状态，将至少一个列电压施加到一个选定列的调制器元件；并完成所述行时间之前，终止所述列电压的施加，其中通过所述行电压和一参考电压之间的电压差来维持在所述选定行中的调制器元件的状态，其中所述电压差在所述稳定窗口内。所述参考电压可由一数据启用模块提供。所述方法可进一步包含在大约所述行时间的末尾启用列电平移动器。

在另一实施例中，提供一种制造一显示驱动器的方法。所述方法包含形成一经配置以产生行电压的行升压器；形成一经配置以产生列电压的列升压器；形成一包含复数个调制器元件的阵列，各个所述调制器元件连接到列电极和行电极且各自经配置以由所述行电压和所述列电压来驱动，其中在所述阵列的个别行中的调制器元件的状态经配置以在一其中行电压被连接到个别行电极的行线时间(row line time)期间被修改，或其中在所述阵列的个别列中的调制器元件的状态经配置以在一其中列电压被连接到所述个别列电极的列线时间期间被修改，并形成一经配置以在所述行或列线时间的一部分期间禁用所述升压器之一的禁用模块。所述方法可进一步包含形成一数据启用模块，所述数据启用模块经配置以在所述行或列线时间的所述部分期间将一参考电压输出到所述阵列的所述列电极。所述方法可进一步包含形成待配置以在所述行或列线时间的所述部分期间禁用所述行升压器的禁用模块。所述方法可进一步包含形成待配置以在所述行或列线时间的所述部分期间保持激活的列升压器，和在各个所述列电极上提供一偏压。所述方法可进一步包含形成调制器元件以包含双稳态元件。一种显示驱动器可通过所述方法制造。一种显示器也可制造成包含所述显示驱动器。

附图说明

图1为一等角透视图，其显示一干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分，其中一第一干涉式调制器的一可移动镜处于一反射(或“开”)位置，与一固定镜相距一预定距离，且一第二干涉式调制器的可移动镜处于一非反射(或“关”)位置。

图2为一系统方框图，其显示一包含一3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例。

图3为图1所示干涉式调制器的一个例示性实施例的可移动镜位置与所施加电压的关系图。

图4为可用于驱动干涉式调制器显示器的几组行电压和列电压的示意图。

图5A和图5B显示可用于将一显示数据帧写入图3所示的3×3干涉式调制器显示器的行信号和列信号的一个例示性时序图。

图6A为一图1所示的装置的截面图。

图6B为一干涉式调制器的一替代实施例的一截面图。

图6C为一干涉式调制器的一替代实施例的一截面图。

图7为显示施加到图2所示的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图，举例而言，其将产生图5A所示的显示排列，其中受激励的像素为非反射性。

图8为例示性显示驱动器的方框图，所述显示驱动器经配置以输出用于显示装置的调制器元件的阵列的驱动器信号。

图9为经配置以输出启用信号的例示性短脉冲模块的方框图，所述启用信号可提供到图8所示的列电平移动器以便控制所述电平移动器的操作。

图10为显示控制一电平移动器的例示性方法的流程图。

图11A和图11B为显示包含复数个干涉式调制器的视觉显示器装置的一实施例的系统方框图。

具体实施方式

由于干涉式调制器元件的双稳态性质，可用一共同电压差将每个调制器元件的状态维持在受激励状态或释放状态。因为调制器元件变化状态通常需要比分配于行时间中的时间更少的时间，所以可通过禁用行和列电压升压模块中的一者或两者减少由一调制器元件阵列所拽取的功率，所述行和列电压升压模块经配置以将一输入电源放大到一适于驱动调制器元件的电平。例如，如果在一个行时间的后面部分期间移除列电压，那么在所述行时间的其余部分期间，将行电压设定为一足以将所述行电压和所述浮动列电压之间的电压差维持在稳定电压范围内的电平。如本文中所使用，“行”和“列”不分别限于水平方向和垂直方向的常规含义。尽管某些实施例保留了其常规含义，但是其他实施例并非如此。在某些实施例中，行为垂直列为水平。在其他实施例中，行和列既不水平也不垂直，且可不必相对彼此为垂直角度方向。这样在本文中，行与列的标识是任意的。

以下具体实施方式涉及本发明的某些具体实施例。但是，本发明可通过许多种不同的方式实施。在本文的实施方式中将参照附图，在附图中，相似部件自始至终使用相似的编号标识。根据以下描述将不难发现，本发明可在任何被配置以显示一无论是运动(视频)或静止(静止图像)且无论是文字或图片形式的图像的装置中实施。更具体而言，预期本发明可在例如(但不限于)以下等多种电子装置中实施或与这些电子装置相关联：移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式计算机或便携式计算机、GPS接收器/导航器、照相机、MP3播放器、摄录机(camcorder)、游戏机、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制器及/或显示器、照相机视图显示器(例如，车辆的后视照相机显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构(例如砖瓦的布局)、包装及美学结构(例如，一件珠宝的图像显示器)。更一般而言，可在电子交换装置、其制造和使用中实现本文中所描述的结构和方法。更一般而言，本发明可实施于电子切换装置中。用于成像应用的空间光调制器具有许多种不同的形式。透射式液晶显示器(LCD)调制器通过控制晶体材料的扭转及/或排列以阻断或通过光，从而对光进行调制。反射式空间光调制器则利用各种物理效应来控制反射到成像表面的光的量。这种反射式调制器的实例包括反射式LCD及数字微镜装置。

空间光调制器的另一实例是一通过干涉对光进行调制的干涉式调制器。图1中显示一个含有一发射式MEMS显示元件的干涉式调制器显示器实施例。在这些装置中，像素处于亮状态或暗状态。在亮(“开(on)”或“打开(open)”)状态下，双稳态显示元件将入射光反射给使用者。在处于暗(“关(off)”或“关闭(closed)”)状态下时，双稳态显示元件吸收光且几乎没有光反射给使用者。视实施例而定，可将显示器110配置成在“关”状态下发射光，在“开”状态下吸收光，即颠倒“开”和“关”状态的光反射性质。MEMS像素还可配置成仅反射选定的颜色，从而产生一彩色显示而非黑白显示。

图1为一等角透视图，其显示一包含MEMS干涉式调制器的视觉显示器的一个实施例的一行中的两个相邻像素。一干涉式调制器显示器包含一由这些干涉式调制器组成的行/列阵列。每个干涉式调制器均包括一对镜，它们彼此相距一距离以形成一光学谐振腔。在一实施例中，其中一个镜可在至少两个位置之间移动。在第一位置中，所述可移动镜位于距另一镜一第一距离处，以使该干涉式调制器主要为反射性的。在第二位置中，所述可移动镜位于一不同的距离处，例如靠近该固定镜，以使该干涉式调制器主要为吸收性的。

所示的像素阵列部分包括位于一行中的两个相邻的干涉式调制器12a和12b。在所示的干涉式调制器实施例中，显示可移动镜14a处于距一固定的部分镜16a、16b一预定距离处的反射(“释放”、“开”或“打开”)位置中。图中显示干涉式调制器12b的可移动镜14b处于靠近部分镜(partial mirror)16b的非反射、吸收性(“受激励”、“关”或“关闭”)位置中。

固定镜16a、16b具导电性，并可(例如)通过在一透明衬底18上沉积铬层及氧化铟锡层并随后将这些层图案化成平行的条带来制成，且可形成列电极。沿行方向的可移动镜14a、14b可在衬底18上形成为一系列由一或多个沉积金属层形成的平行条带(与列电极16a、16b正交)，其中铝为一种合适的材料，并可形成行电极。

当向一选定行和列施加一电位差时，在对应的像素上的行电极和列电极相交处形成的电容将充电，且静电力将这些电极拉到一起。如果电压足够高，那么可移动电极被压抵于静止电极上(可在静止电极上沉积一介电材料，以防止短路并控制间距)，如图1中右侧的像素所示。无论所施加的电位差的极性如何，运转状态(behavior)均相同。通过这种方式，行/列激励可控制每个像素的反射状态与吸收状态。

图2至图5显示一个在显示器应用中使用一干涉式调制器阵列的例示性过程及系统。图2为一系统方框图，其显示可包含本发明若干方面的电子装置的一个实施例。在所述例示性实施例中，所述电子装置包括一处理器20，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器，例如ARM、Pentium^、PentiumII^、Pentium III^、Pentium IV^、Pentium^Pro、8051、MIPS^、Power PC^、ALPHA^，或任何专用微处理器，例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列。按照业内惯例，可将处理器20配置成执行一个或一个以上软件模块。除执行一个操作系统外，还可将该处理器配置成执行一个或一个以上软件应用程序，包括网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其他软件应用程序。

在一实施例中，处理器20还可配置成与一阵列控制器22进行通信。在一实施例中，阵列控制器22包括向阵列30提供信号的行驱动电路24和列驱动电路26。图1中所示阵列的横截面在图2中以线1-1示出。阵列控制器22的若干部分以及其他的电路和功能可由一通常连接在实际显示驱动器与一通用微处理器之间的图形控制器提供。所述图形控制器的例示性实施例包括Chips and Technology公司的69030或69455控制器、Seiko Epson公司的S1D1300系列和Solomon Systech 1906。

对于MEMS干涉式调制器，所述行/列激励协议可利用图3所示的这些装置的滞后性质。其可能需要例如一10伏的电位差来使像素从释放状态变形成激励状态。然而，当电压从该值降低时，在电压降至低于2伏之前，像素不会释放。因而存在一电压范围(在图3所示的实例中为约3V至7V)，在该电压范围中存在一稳定窗口，在该稳定窗口内，装置将保持处于其开始时所处的任何状态。因此，行/列激励协议可设计成在行选通期间向选通行中待激励的像素施加约10伏的电压差，并向待释放的像素施加接近0伏的电压差。在选通之后，向像素施加约5伏的稳态电压差，以使其保持处于行选通使其所处的任何状态。在被写入之后，在该实例中，每一像素都经历一3-7伏“稳定窗口”内的电位差。这个特性使图1所示的像素设计在相同的所施加电压条件下稳定在一既有的激励状态或释放状态。由于无论是处于激励状态还是释放状态，干涉式调制器的每一像素基本上都是一由所述固定镜及移动镜形成的电容器，所以该稳定状态可被保持在一滞后窗口内的电压下而几乎无功率消耗。如果镜未移动且所施加的电位固定，则基本上没有电流流入像素。

在典型应用中，通过根据第一行中所期望的一组受激励像素确定一组列电极可形成一显示帧。此后，将行脉冲施加于行1的电极，从而激励与所确定的列线对应的像素。此后，将所确定的一组列电极变成与第二行中所期望的一组受激励像素相对应。此后，将脉冲施加于行2的电极，从而根据所确定的列电极来激励行2中的适当像素。行1的像素不受行2的脉冲的影响，且保持在其在行1的脉冲期间被设定的状态下。可按顺序性方式对整个系列的行重复此过程，以形成所述帧。通常，通过以某一所需帧数/秒的速度连续重复此过程来用新的显示数据刷新和/或更新这些帧。还有其他很多种用于驱动像素阵列的行及列电极以形成显示帧的协议也为人们所熟知，且可用于本发明。

图4和图5显示用于在图2所示的3×3阵列上形成一显示帧的一个可能的激励协议。图4显示可用于那些展现图3的滞后曲线的像素的一组可能的列及行电压电平。在图4所示实施例中，激励一像素包括将适当的列设定至-V_bias，并将适当的行设定至+ΔV。通过将适当的列设定至+V_bias并将适当的行设定至相同的+ΔV来实现像素的释放。在那些行电压保持在0伏的行中，像素稳定于其最初所处的任何状态，而与该列是处于+V_bias还是-V_bias无关。

图5B为一显示一系列施加至图2所示3×3阵列的行和列信号的时序图，其将形成图5A所示的显示排列，其中受激励像素为非反射性。在写入图5A所示的帧之前，像素可处于任何状态，且在该实例中，所有的行均处于5伏，且所有的列均处于10伏。在这种状态下，所有的像素稳定于其现有的激励状态或释放状态。

在图5A所示的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受激励。为实现此，在行1的“行时间(line time)”期间，将列1及列2设定为0伏，且将列3设定为10伏。这不会改变任何像素的状态，因为所有的像素均保持处于3-7伏的稳定窗口内。此后，通过一自5伏上升至10伏然后又下降回至5伏的脉冲来选通行1。此激励了像素(1，1)和(1，2)并释放了像素(1，3)。阵列中的其他像素均不受影响。为将行2设定为所期望的状态，将列2设定为0伏，且将列1及列3设定为10伏。此后，向行2施加相同的选通脉冲将激励像素(2，2)并释放像素(2，1)和(2，3)。同样，阵列中的其他像素均不受影响。类似地，通过将列2和列3设定为0伏并将列1设定为10伏而对行3进行设定。行3的选通脉冲将行3像素设定为如图5A所示。在写入帧之后，行电位为0，而列电位可保持在10或0伏，且此后显示将稳定于图5A所示的排列。应了解，可对由数十或数百个行和列构成的阵列使用相同的程序。还应了解，用于执行行激励和列激励的电压的定时、顺序及电平可在上述的一般原理内变化很大，且上述实例仅为例示性的，且任何激励电压方法均可用于本发明。

按照上述原理运行的干涉式调制器的详细结构可有很大不同。例如，图6A到图6C显示移动镜结构的三个不同实施例。图6A为图1所示实施例的截面图，其中金属材料条带16沉积在正交延伸的支撑件18上。在图6B中，可移动镜仅在隅角处附接到支撑件，于系链32上。在图6C中，镜16悬挂于可变形膜34上。本实施例具有优势，因为镜16的结构设计和所用材料可在光学特性方面得到优化，且可变形层34的结构设计和所用材料可在所期望机械特性方面得到优化。在许多公开文件中描述了各种不同类型的干涉式装置的生产，包括(例如)第2004/0051929号美国公开申请案，该案全文以引用方式并入本文中。

需要电子装置且尤其是那些由电池提供功率的装置(诸如便携式装置)具有低功率消耗。驱动显示器的电子装置通常消耗大量的总装置功率，且因此需要减少驱动器电子装置的功率消耗。

图7为显示(例如)施加到图2所示的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图，其产生图5A所示的显示排列，其中受激励的像素为非反射性。在图7所示的实施例中，调制器元件的阵列分别通过约10伏的电压差激励，通过约0伏的电压差释放，且通过在约3到7伏的范围内的稳定电压差维持在其位置。在其他实施例中，可将所述行和列电压设定为任何适于驱动显示器的调制器元件的电平。

在图5A所示的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)受激励。因此，在行1的行时间期间，通过从5伏上升到10伏然后又下降回到5伏的脉冲来选通行1电压。在接近行1的行时间开始处，将列1和列2设定为0伏，将列3设定为10伏。由此，激励了像素(1，1)和(1，2)(由于在调制器元件上施加了约10伏电压)并释放了像素(1，3)(由于在调制器元件上施加了约0伏电压)。在图7的实施例中，在激活时间710期间，其中根据数据信号804(图8)选通行电压并将列电压设定成合适电平，如上文所表明，将行1元件改变成其所期望的状态。如图7所示，激活时间710小于行时间。在一实施例中，干涉式调制器需要约10微妙来变化状态，且因此将激活时间设为约10微妙。然而，在其他实施例中，激活时间710可设为小于所述行时间的其他任何值。

在激活时间710后，可通过(例如)在行1中的每个调制器元件上施加约5伏的稳定电压，来维持行1中的元件的状态。有利地是，在激活时间710后，可禁用经配置以提供施加到列终端的电压的列电平移动器812(图8)，从而减少在列禁用时间720期间从电源拽取的功率。禁用所述电平移动器可包括使所述电平移动器812从其电源、地面电源(ground supply)和列负载(column load)中的至少一者断开。其他禁用机制也是可能的。一些禁用机制可包括使用输入数据作为信号。数据启用模块820(图8)可经配置以在这个列禁用时间720期间，使调制器元件的阵列的列终端接地。因此，由于所述阵列的每列上带有0伏且所述行上带有5伏，所以每个调制器元件上施加了约5伏，将每一调制器元件维持在其当前状态。在接近所述当前行时间的末尾或类似地接近随后的行时间的开始时，短脉冲模块900(图8和图9)可启用列电平移动器812(图8)，以便将下一行的合适电压电平提供到列终端。

图8为例示性显示驱动器800的方框图，所述显示驱动器800经配置以输出用于显示装置的调制器元件的阵列的驱动器信号。具体而言，显示驱动器800输出用于经耦接到调制器元件的各行的的行输出终端840上的信号和用于经耦接到调制器元件的所述列的每一个的列输出终端830上的信号。有利地是，在列禁用时间720期间，显示驱动器800禁用其电路的至少一部分，从而减少了显示驱动器800所消耗的功率。在图8的例示性实施例中，在列禁用时间720期间，将列输出终端接地，且行输出终端840提供偏压，例如5伏的偏压。

例示性显示装置800包括列电平移动器812和行电平移动器814，其各自电耦接到例如电池的电源806。所述电平移动器812、814经配置以修改由电源806所提供的电压信号，进而提供驱动所述阵列的所述调制器元件所必需的一个或一个以上电压水平。例如，在一例示性阵列中的调制器元件可需要一10伏的电压差以激励一状态，以及一5伏的电压差以维持一状态。如果电源806仅提供3伏，那么来自电源806的电信号需要升压以提供激励调制器元件所必需的电压电平。通过行电平移动器814提供用于行终端的电压(如5伏和10伏)，且通过列电平移动器814提供用于列终端的电压(如5伏和10伏)。

电平移动器812、814的每一个可包括经配置以将来自电源816的电信号升压到一个或一个以上的期望电平的多个DC-DC转换电路、运算放大器等。当本文所描述的实施例讨论了经配置以将源电压增加到驱动所述调制器元件所必需的电压的电压升压器的使用，所属领域的技术人员将了解，在其他实施例中，电平移动器812、814可经配置以将所述输入电压降低到驱动所述调制器元件所必需的电压。

例示性显示驱动器800包括一移位寄存器822，其接收表示阵列的一行中的每个调制器元件的所要状态的数据824。在一实施例中，所述移位寄存器822具有等于调制器元件的阵列中的列的数目的宽度。因此，移位寄存器822可存储表示调制器元件的一整行的下一个状态的数据。锁存器818耦接到移位寄存器822，且经配置以从所述移位寄存器822接收数据824。在一实施例中，锁存器818输出在每个行时间的开始从移位寄存器822接收到的数据。数据启用模块820电耦接到锁存器818，且经配置以控制何时应将数据提供到列输出终端830。在一实施例中，数据启用模块820经配置以在当前行的激活时间710期间输出用于该行调节器元件的数据。

在图8的实施例中，数据启用模块820电耦接到列电平移动器812，以可将合适的电压电平提供到列输出终端830。例如，数据824可含有表示调制器元件的所要状态的3伏或0伏信号形式的二进制数据。在图8的实施例中，数据启用模块820经配置以输出用于每个列输出终端830上的10伏信号，其与从锁存器818接收的3伏信号对应。因此，调制器元件的状态可存储在移位寄存器824中，且锁存器818使用比改变调制器元件状态所必需的电压电平更低的电压电平。

在图8的实施例中，控制信号(CTRL)模块702耦接到锁存器718，且经配置以提供表示新的行时间何时开始的水平同步输出信号。在一实施例中，当控制模块702表示已开始新的行时间时，锁存器818将移位寄存器822输出锁存到锁存器输出。接着，此数据在激活时间期间穿过数据启用模块820到达列输出终端。

如图8所示，例示性显示驱动器800包括一短脉冲模块820，所述短脉冲模块820经配置以提供可用于控制列电平移动器812和数据启用模块820的操作的启用信号。一般来说，短脉冲模块820经配置以在激活时间710经过后禁用列电平移动器814，并使列电平移动器814保持去激活直到下一行时间开始。以此方式，列电平移动器814禁用每个行时间的一部分，列电平移动器814所使用的功率减少，且调制器元件的阵列所消耗的功率减少。在一实施例中，短脉冲模块820也耦接到数据启用模块820，并提供一表示何时应将到所有列的输出设为接地的信号。具体地说，在列禁用时间720期间(图7)，当禁用列电平移动器812时，短脉冲模块820可向数据启用模块820发出信号指示所有的列输出终端830都应该接地。以此方式，防止列输出终端830在禁用列电平移动器812的禁用时间720期间发生浮动。在列禁用时间720期间，行电平移动器814保持打开时，在行输出终端840上提供一偏压(诸如5伏)将在调制器元件上维持所述偏压。如上所述，若必要，将短脉冲模块820配置成以便仅在所述阵列的当前行的调制器元件具有足够时间改变状态后，发生列电平移动器812的去激活。

在一实施例中，短脉冲模块820也控制行选通时间的长度(例如图7实施例中行电压达到10伏的时间)和列电平移动器812的去激活。例示性显示驱动器800包括一耦接到各个行输出终端的脉冲发生器842。所述脉冲发生器842可经配置以顺序性地将行选通脉冲提供到所述阵列的行。例如，在第一行时间期间，脉冲发生器842A可将一个行选通脉冲提供到所述阵列的一第一行，在一第二行时间期间，脉冲发生器842B可将一个行选通脉冲提供到所述阵列的一第二行，以此类推。在图8的实施例中，控制模块802电耦接到所述脉冲发生器842，且表明每一顺序性行时间何时开始。

在一实施例中，行选通脉冲时间大体上等于激活时间710。在此实施例中，在列禁用时间720期间，行输出终端840返回到偏压(例如5伏)。在一实施例中，短脉冲模块820将一启用信号(未图示)提供到脉冲发生器842，表示行电压终端740何时应该返回到其偏压。在一实施例中，当确定了来自短脉冲模块820的启用信号，行和列电平移动器812、814都激活，且选定的脉冲发生器842将10伏的电压输出到其个别的行输出终端。在此实施例中，当否定(deassert)启用信号时，诸如在激活时间710的末尾，选定脉冲发生器842返回到5伏，列电平移动器812禁用，且数据启用使列输出终端830接地。因此，当启用信号被否定时，列电平移动器812未激活且不能从电源816拽取功率。

尽管已参照在行时间的一部分期间禁用列电平移动器812来描述了显示驱动器800的操作，但是在其他实施例中，可禁用行电平移动器814而非列电平移动器812对所属领域的技术人员将是显而易见的。

短脉冲模块820可包含经配置以在激活时间后禁用列升压模块814的电组件的各种组合。如下文详细描述，图9为可用于短脉冲模块820的组件的例示性配置的方框示意图。

图9为经配置以输出启用信号的例示性短脉冲模块900的方框图，所述启用信号可提供到列电平移动器812(图8)以控制电平移动器的操作。在一实施例中，启用信号也可发射到脉冲发生器842(图8)以控制行选通时间。例示性短脉冲模块900包括3个输入：提供用于所述启用信号的所要信号电平的激活信号908、时钟信号(CLK)1007和CTRL信号902，诸如来自CTRL模块802。

在图9的实施例中，CLK802可为以25MHz振荡的方波，其为典型的VGA数据率。或者，CLK802可为时钟信号的任何其他频率。计数器901经配置以计数每一个CLK脉冲，且在每一行时间的开始，CTRL信号902输入将计数器901复位成0。置位复位触发器904提供启用输出。所属领域的技术人员将了解，当置位输入905确定时，触发器904经触发以输出激活信号908。在一实施例中，当启用信号等于激活信号908时，选通选定行且激活列电平移动器812。保持触发器904的输出，直到在复位输入906确定信号。

在操作中，当确定CTRL信号902时，脉冲发生器903可用于产生一个CLK宽脉冲，因此可确定置位信号905且可配置触发器1004以输出启用信号。当计数器901中的计数等于一代表激活时间710的预定值时，等效电路902输出一个CLK宽脉冲。来自等效电路902的输出禁周计数器901，当接着确定CTRL信号902时可重新启用所述计数器901，表示一新的行时间。来自等效电路902的输出也确定否定启用信号的复位输入906。在一实施例中，当否定启用信号时，短脉冲模块900的输出等于0，选定行返回到图7和图8的实施例中的偏压(例如5伏)，数据启用电路将列电极接地，且列电平移动器812被禁用。以此方式，短脉冲模块900控制其中列电平移动器812激活的时间。

在一实施例中，激活时间710可为改变干涉式调制器状态所需的最小时间。然而，此电路可与其他类型的显示器结合使用，以减少提供到显示器的脉冲。诸如短脉冲模块900的短脉冲模块可耦接到现有的显示驱动器，或可并入显示装置。

图10为说明控制一电平移动器的例示性方法的流程图。如上所述，通过减少激活行或列电平移动器的时间，可减少显示驱动器所拽取的总功率，且可延长电源的寿命。

在方框1010中，将数据写入一调制器元件阵列中的一组调制器元件。在一实施例中，通过顺序性地更新元件行来刷新调制器元件的阵列。在此实施例中，该组调制器元件包含一或多行调制器元件。在一有利的实施例中，该组调制器元件包含一行调制器元件。

在另一实施例中，该组调制器元件可包含阵列中的一列元件或任何其他子组调制器元件。例如，在一实施例中，一阵列中的一部分调制器元件可需要比所述阵列的其他部分更少的频繁更新。因此，该组调制器元件可包括仅仅那些需要更多频率更新的调制器元件中的一部分。

在方框1020中，将一放大的功率信号提供到显示驱动器的电平移动器中的一个禁用一预定时间。在图7和图8的实施例中，(例如)在列禁用时间720期间禁用列电平移动器812。在另一实施例中，可在每个行时间的类似部分期间禁用所述行电平移动器。在此实施例中，列电平移动器可经配置以向调制器元件提供一偏压，同时禁用所述行电平移动器。在一有利的实施例中，所述电平移动器中的一个被禁用的时间大于阵列中调制器元件改变状态所需的时间。

在方框1030中，重新启用所禁用的电平移动器。在图7和图8的实施例中，(例如)在接近每个行时间的开始时，重新启用列电平移动器812。因此，列电平移动器812能将合适的电压电平提供到数据启用模块820用于设定调制器元件的状态。在一实施例中，在新的行时间开始前，启用列电平移动器812，以使得当行时间开始时，所放大的电压电平可用于数据启用模块820。在另一实施例中，在行时间开始之后且在激活时间之前(诸如激活时间720)，可启用列电平移动器812。在其中行时间的一部分期间行电平移动器被禁用的实施例中，在方框1030重新启用行电平移动器。

在重新启用电平移动器的情况下，所述方法返回到方框1010，且对另一组调制器元件(诸如另一行显示元件)重复方框1010、1020和1030。

图11A和图11B为显示一显示装置2040的一实施例的系统方框图。显示装置2040可为(例如)一蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置2040的相同组件或其轻微变型也可说明不同类型的显示装置，例如电视或便携式媒体播放器。

显示装置2040包括一外壳2041、一显示器2030、一天线2043、一扬声器2045、一输入装置2048及一麦克风2046。外壳2041通常由所属领域的技术人员所熟知的许多种制造工艺中的任何一种制成，包括注射成型及真空成形。另外，外壳2041可由许多种材料中的任何一种制成，包括但不限于塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。在一实施例中，外壳2041包括可与其他具有不同颜色或包含不同标志、图片或符号的可移动部分互换的可移动部分(未示出)。

例示性显示装置2040的显示器2030可为许多种显示器中的任何一种，包括如本文中所述的双稳态显示器。在其他实施例中，如所属领域的技术人员所熟知，显示器2030包括一平板显示器，例如，如上所述的等离子体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD；或一非平板显示器，例如CRT或其他电子管装置。不过，如本文所述，出于说明本实施例的目的，显示器2030包含一干涉式调制器显示器。

在图11B中示意性地显示例示性显示装置2040的一个实施例的组件。所示例示性显示装置2040包括一外壳2041且可包括其他至少部分地封闭在外壳2041内的组件。例如，在一实施例中，例示性显示装置2040包括一网络接口2027，网络接口2027包括一耦接至一收发器2047的天线2043。收发器2047连接至与调节硬件2052相连的处理器2021。调节硬件2052可配置成调节一信号(例如对信号进行滤波)。调节硬件2052连接至一扬声器2045及一麦克风2046。处理器2021也连接至一输入装置2048及一驱动控制器2029。驱动控制器2029耦接至一帧缓冲器2028及阵列驱动器2022，阵列驱动器2022又耦接至一显示器阵列2030。一电源2050根据该特定例示性显示装置2040的设计的要求向所有组件提供功率。

网络接口2027包括天线2043及收发器2047，以使例示性显示装置2040可通过网络与一个或多个装置通信。在一实施例中，网络接口2027还可具有某些处理功能，以降低对处理器2021的要求。天线2043为所属领域的技术人员习知的任一种用于发射和接收信号的天线。在一实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包括IEEE 802.11(a)、(b)或(g))发射和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准发射和接收RF信号。倘若为一蜂窝式电话，则所述天线设计成接收用于在一无线蜂窝电话网络内进行通信的CDMA、GSM、AMPS或其他习知信号。收发器2047预处理自天线2043接收的信号，以使这些信号可由处理器2021接收及进一步处理。收发器2047还处理自处理器2021接收到的信号，以便可通过天线2043自例示性显示装置2040发射这些信号。

在一替代实施例中，收发器2047可由一接收器替代。在另一替代实施例中，网络接口2027可由一可储存或产生待发送至处理器2021的图像数据的图像源替代。例如，该图像源可为一数字视频光盘(DVD)或一包含图像数据的硬盘驱动器或一产生图像数据的软件模块。

尽管上文具体实施方式已经显示、描述和指出了本发明应用于各种实施例的新颖特征，但是应理解，所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神的情形下对所示的装置或过程的形式和细节做出各种省略、替代或者改变。应了解，由于某些特征可独立于其他特征使用或实施，本发明可在一并不提供本文所述的所有特征和优点的形式中实施。

Claims (37)

1.一种显示设备，其经配置以驱动一包含复数个调制器元件的阵列，每个所述调制器元件均被连接到一个列电极和一个行电极且经配置以通过施加到所述行和列电极上的电压驱动，其中所述阵列的一个别行中的所述调节器元件的一状态经配置以在一其中行电压被连接到所述个别行电极的行时间期间被修改，所述驱动器包含：

一经配置以产生行电压的行升压器；

一经配置以产生列电压的列升压器；和

一经配置以在所述行时间的一部分期间禁用所述升压器中的至少一个的禁用模块。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述行和列升压器各包含电平移动器、DC-DC转换电路和运算放大器中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述禁用模块经配置以在所述行时间的所述部分期间禁用所述列升压器。

4.根据权利要求3所述的显示设备，其中所述行升压器经配置以在所述行时间的所述禁用部分期间保持激活，以在每个所述行电极上提供一偏压。

5.根据权利要求4所述的显示设备，其中所述偏压为约5伏。

6.根据权利要求3所述的显示设备，其进一步包含一数据启用模块，所述数据启用模块经配置以在所述行时间的所述部分期间将一参考电压输出到所述阵列的所述列电极。

7.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述禁用模块经配置以在所述行时间的所述部分期间禁用所述行升压器。

8.根据权利要求7所述的显示设备，其中所述列升压器经配置以在所述行时间的所述部分期间保持激活且在每个所述列电极上提供一偏压。

9.根据权利要求8所述的显示设备，其中所述偏压为约5伏。

10.根据权利要求7所述的显示设备，其进一步包含一数据启用模块，所述数据启用模块经配置以在所述行时间的所述部分期间将一参考电压输出到所述阵列的所述行电极。

11.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述调制器元件包含双稳态元件。

12.根据权利要求1所述的显示设备，其进一步包含：

一与所述复数个调制器元件中的至少一个电通信的处理器，所述处理器经配置以处理图像数据；和

一与所述处理器电通信的存储设备。

13.根据权利要求12所述的显示设备，其进一步包含一经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。

14.根据权利要求13所述的显示设备，其中所述图像源模块包含接收器、收发器和发射器中的至少一个。

15.根据权利要求12所述的显示设备，其进一步包含一经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器的输入装置。

16.一种显示驱动器，其包含：

用于产生一个或一个以上的连接到行电极的行电压的构件；

用于产生一个或一个以上的连接到列电极的列电压的构件；

用于在一其中一个行电压连接到所述个别行的行时间期间修改一阵列的一行中的调制器元件的构件；

用于在所述行时间的一部分期间禁用所述行电压产生构件和所述列电压产生构件中至少一个的构件。

17.根据权利要求16所述的显示驱动器，其中所述行电压产生构件和所述列电压产生构件各包含电平移动器、DC-DC转换电路和运算放大器中的至少一个。

18.根据权利要求16所述的显示驱动器，其中所述调制器元件包含形成在所述行和列电极的相交处的MEMS装置，且所述修改构件包含一经配置以驱动所述行和列电极的显示驱动器电路。

19.根据权利要求16所述的显示驱动器，其中所述调制器元件包含行和列电极，且所述禁用构件包含一显示驱动器电路，所述显示驱动器电路经配置以基于来自计时电路的输入选择性地驱动所述行和列电极。

20.根据权利要求16所述的显示驱动器，其中所述修改构件经配置以修改一包含复数个调制器元件的阵列中的每个元件的状态，每个所述调制器元件连接到一个列电极和一个行电极且各自经配置以通过所述行电压和所述列电压驱动。

21.根据权利要求16所述的显示驱动器，其中所述调制器元件包含双稳态元件。

22.根据权利要求16所述的显示驱动器，其中所述禁用构件经配置以在所述行时间的所述部分期间禁用所述列电压产生构件。

23.根据权利要求22所述的显示驱动器，其中所述行电压产生构件经配置以在所述行时间的所述禁用部分期间保持激活并在每个所述行上提供一偏压。

24.根据权利要求22所述的显示驱动器，其进一步包含用于在所述行时间的所述部分期间将一参考电压驱动到所述阵列的所述列电极上的构件。

25.根据权利要求24所述的显示驱动器，其中所述驱动构件包含一个列升压器。

26.根据权利要求16所述的显示驱动器，其中所述禁用构件经配置以在所述行时间的所述部分期间禁用所述行电压产生构件。

27.根据权利要求26所述的显示驱动器，其中所述列电压产生构件经配置以在所述行时间的所述部分期间保持激活并在每个所述行上提供一偏压。

28.根据权利要求26所述的显示驱动器，其进一步包含用于在所述行时间的所述部分期间将一参考电压驱动到所述阵列的所述行电极上的构件。

29.根据权利要求28所述的显示驱动器，其中所述驱动构件包含一个行升压器。

30.一种显示器，其包含根据权利要求16所述的显示驱动器。

31.一种更新一显示区域的方法，所述显示区域包含排列成一行和列配置的复数个调制器元件，其中所述调制器元件各具有一激励和一释放状态，所述激励和释放状态可由各自电子耦接到个别调制器元件的一个行电极与一个列电极之间的一电压差来选择，每个所述调制器元件经配置以便当在所述个别调制器元件的所述行电极与所述列电极之间施加一稳定窗口内的电压时维持所述调制器元件的状态，其中所述调制器元件的每一行被分配一个行时间用于改变所述个别行的所述调节器元件的状态，所述方法包含：

将一个行电压施加到一选定行的调制器元件；

根据用于所述选定行的所述调制器元件的一期望状态，将至少一个列电压施加到选定列的调制器元件；和

在完成所述行时间之前，终止所述列电压的施加，其中通过所述行电压与一参考电压之间的一电压差来维持在所述选定行中的所述调制器元件的状态，其中所述电压差在所述稳定窗口内。

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述参考电压由一数据启用模块提供。

33.根据权利要求31所述的方法，其进一步在大约所述行时间的末尾处施加一第二列电压。

34.一种制造一显示驱动器的方法，所述显示驱动器经配置以驱动一包含复数个调制器元件的阵列，每个所述调制器元件连接到一个列电极和一个行电极且各自经配置以通过施加到所述行和列电极的电压来驱动，其中所述阵列的一个别行中的所述调制器元件的一状态经配置以在一其中一行电压连接到所述个别行电极的行线时间期间被修改，或其中所述阵列的一个别列中的所述调制器元件的一状态经配置以在一其中一列电压连接到所述个别列电极的列线时间期间被修改，所述方法包含：形成一经配置产生一个行电压的行升压器；

形成一经配置产生一个列电压的列升压器；和

形成一经配置以在所述行或列线时间的一部分期间禁用所述升压器中的至少一个的禁用模块。

35.根据权利要求34所述的方法，其进一步包含形成一数据启用模块，所述数据启用模块经配置以在所述行或列线时间的所述部分期间将一参考电压输出到所述阵列的所述列电极。

36.一种显示驱动器，其通过权利要求34所述的方法制造。

37.一种显示器，其包含一通过权利要求34所述的方法制成的显示驱动器。

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