CN1768364A - 薄片显示器 - Google Patents

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Abstract

一种显示器装置，包括：光导(12)、背板(14)、设置在所述光导(12)与所述背板(14)之间的柔性元件(15)、以及用于在所述元件(15)上感应静电力并用于使所述元件(15)的选择部分与所述光导(12)相接触，以从所述光导(12)中提取光的可寻址电极(23)。该可寻址电极(23)只设置在所述光导(12)与所述背板(14)其中之一上，并且偏向力在远离所述可寻址电极(23)的方向上作用于所述柔性元件(15)上。操作该显示器所需要的电压相比于常规薄片显示器低。原则上可行的是，将该柔性元件保持在地电势，同时将10－20V的脉冲应用于可寻址的电极，以克服该偏向力。

Description

薄片显示器
技术领域
本发明涉及一种显示器装置，包括光导、背板、设置在所述光导与所述背板之间的柔性元件、以及用于在所述元件上感应静电力并用于使所述元件的选择部分与所述光导相接触，以从所述光导中提取光的可寻址电极。
这种显示器通常称之为薄片显示器。
背景技术
常规薄片显示器(例如参见WO00/38163)包括边缘发光玻璃板形式的光导和不发光背板，并且在这两个板之间夹有散射薄片。在这两个板上分别有彼此相互垂直设置的平行电极组。在该散射薄片的一侧存在有共同的薄片电极，并且其覆盖所述侧的整个表面区域。通过向该光导、背板、以及薄片上的适当电极施加电压，可能向该薄片上产生两个相对的静电力，并且力矢量分别朝向该光导和该背板。这两个相对静电力以及与该薄片的静电力的平衡用来将该薄片吸向该光导或背板。如果该薄片初始没有与该电极接触，该薄片与行或列电极之间的新吸引力会导致薄片转向该电极。典型地，通过在局部列电极与该薄片电极之间施加电压差，也就是绝对值大于该局部行电极与该薄片电极之间所施加的电压差，该薄片可以局部地被吸向该光导。类似地，通过在局部行电极与该薄片电极之间施加电压差，也就是绝对值大于该局部列电极与该薄片电极之间所施加的电压差，该薄片可以局部地被吸向该背板。
由于朝向行和列电极施加到该薄片上的吸引力(库仑力)与各个电极与薄片电极(即考虑该电极与该薄片导体之间各层的介电常数)之间的反向“有效”距离成比例，所以在薄片切换中存在磁滞现象。这种磁滞是产生双稳薄片切换现象的原因：如果行电压没有选择像素，那么与这些像素相关的薄片部分将不会切换，而与是否有给定高度的电压脉冲应用于对应的列电极无关。由于存在这种双稳区域，在像素中就存在存储器效应，因此可以使用无源矩阵寻址方案来驱动显示器。
常规薄片显示器的关键特征是两个板上的匹配隔片组。该薄片被夹住在这些隔片之间，并且在薄片与两个板之间存在缝隙。
当前所观察的具有上述设计的性能的缺点有：
需要较高的寻址电压，薄片电压典型地为50-80V，行和列电极上的选择脉冲大约为10-20V；
在不同像素中存在的薄片切换双稳性的程度和再现性有变化；
在寻址期间有大量不希望的像素切换事件。
发明概述
本发明的目的是克服或减缓至少这些缺点中的某些缺点，并且提供一种薄片显示器，其对柔性元件具有改进的并且更加可靠的寻址和切换能力。
根据本发明，通过引入所述种类的薄片显示器可以实现该目的，其中该光导和该背板只有其中之一设置有寻址电极，并且其中偏向力在远离所述可寻址的电极的方向上施加到该柔性元件上。
注意到，该偏向力基本上作用于该整个柔性元件上。该寻址电极分别能够寻址部分该柔性元件，诸如单个像素或一行像素，并且在该部分上产生静电力，局部地克服该偏向力。
然而，该柔性元件现在只需要放置在两个位置之间，而不必依靠薄片切换双稳性。在常规的薄片显示器中，该柔性元件必须放置在两个极端位置之间，同时需要存在给定程度的薄片切换双稳性，即需要在该薄片切换图中存在双稳定区域。薄片切换图将像素中的薄片位置一方面作为列电极与薄片电极之间所应用的电压差的函数给出，并且另一方面作为行电极与薄片电极之间所应用的电压差的函数给出。
于是可以优化该薄片显示器的布局，诸如最小化现存的薄片切换双稳性以及与有源矩阵寻址(参见下面)兼容。相应地，操作该显示器所需要的电压相比于常规的薄片显示器也降低了。原则上可行的是，将该柔性元件保持为地电势，同时将10-20V的脉冲应用于该可寻址的电极，以克服该偏向力。对于这些电压范围，驱动器电子器件比较简单，并且很可能从市面上购买得到。
优选地，使用有源矩阵寻址来对可寻址的电极进行寻址。
图1所示为常规薄片显示器的薄片切换图。“ON”曲线1和“OFF”曲线2定义了它们之间的双稳区域3，例如薄片切换磁滞的区域。这是无源矩阵寻址所需要的状况，并且未被行选择的像素(点4和5)的操作区域必须位于该双稳区域3的内部。列电压的改变只会改变点4和5之间的像素，而不会改变该薄片切换状态。为了将该像素切换到ON状态，该行电压必须设置为低(更加接近薄片电压)，并且列电压必须设置为高，即进一步远离该薄片电压(点8)。相反，为了将该像素切换到OFF状态，该行电压必须设置为高，进一步远离该薄片电压，并且列电压设置为低，即更加接近薄片电压(点9)。可替换地，通过将该列电压设置地甚至比点4还低，例如等于薄片电压，像素就被转到OFF，就得到所谓的鲁棒关闭。在任何情况下，从图1中显然可以看到，在该列和行驱动器上都需要三个电压电平。而且，几个工作点位于该双稳区域内，并且该薄片切换性能因此对该薄片切换图中ON曲线1和OFF曲线2上与不同像素(像素-像素薄片切换扩展)相关联的精确位置的变化以及静态充电比较灵敏。
在使用有源矩阵寻址中，可以通过像素电路替代像素存储器。如果给定选择脉冲，可以将定义像素是切换到“on”还是“off”的电压存储在像素电路上。因此，只需要两个电平，一个位于ON区域(即低于ON曲线1和OFF曲线2)，并且另一个位于OFF区域(即高于ON曲线1和OFF曲线2)。结果，可以简化该驱动器。
而且由于像素之间的双稳性变化，像素-像素薄片切换扩展只需要更大电压摆动的驱动器，而不必是非可寻址的像素，其是PM寻址所具有的危险。即使水平(即该切换独立于该行电压)或垂直(独立于列电压)切换曲线也具有良好的性能。由于现在选择该薄片切换图中的两个工作点具有更大的自由度，所以目标应该是在像素-ON和像素-OFF操作点之间具有小的电压摆幅，以及最大化ON像素中该薄片与该光导之间的接触接口。
另外的优点在于基本上可以使用AM寻址减少该寻址脉冲长度。在PM寻址中，在“on”与“off”状态之间切换该薄片所需要的时间期间必须在该电极上维持脉冲。在AM寻址中，电压可以写到像素电路上，其然后会维持电极之间正确的电压差，并感应薄片切换。换言之，可以在与第一行相关联的薄片部分还处于从“off”到“on”的过渡同时，已经开始对下一行像素寻址。
在薄片显示器中，两个板以及薄片上的电极彼此非常靠近(μm的距离)，于是像素产生相当大的电容。使用PM寻址方案，当电极上的电压改变时，整行(或列)的电容就被充电。在AM寻址中，可以显著减少功耗，因为只有被寻址的像素被充电。根据寻址方案和灰度级法，可以减少脉冲的数目，其也会导致降低功耗。
另一个优点在于，因为AM寻址比PM寻址更稳定，所以就可以实现模拟灰度级-或部分模拟灰度级。根据本发明，寻址电极只需要位于该光导或该背板上。然而，也可以在另一板(光导或背板，取决于该可寻址电极设置在何处)上设置未构建的电极，以提供作用于该柔性元件上的常数静电力形式的偏向力。通过该可寻址电极产生的该静电力然后用于克服该吸引，并且将该薄片拉向该可寻址的电极。
根据优选的实施例，该偏向力是机械感应力，例如通过简单地移开该柔性元件与没有可寻址电极的板之间的任何隔片所产生的弹力。通过该可寻址电极产生的静电力然后用于克服该偏向弹力。
于是通过从该第二板(光导或背板，取决于该可寻址电极设置在何处)上完全除去电极，该薄片就没有被置于该电极层与该板之间的任何电场中，于是避免了在该第二板上的任何静电充电现象。而且也避免了要求更高驱动电压的用于该薄片位置和该薄片切换控制的两个大静电力的平衡。而且，有可能减少各种像素之间的薄片切换特征的扩展。
该寻址电极优选地设置在该背板上。该偏向力然后可以迫使该柔性元件与该光导接触，并且该寻址电极可以用来从该光导释放所选择部分的元件，从而将它们转向OFF。
当将该寻址电极放置在该背板上时，这样便于减少光导板中的光损失，否则其可能会产生一定程度的光吸收或通过电极材料的光散射，并且于是可以得到更高的亮度和均匀性。当该柔性元件靠着该光导(参见如上所述)机械偏置的时候，这个优点特别重要，因为此时在该光导上不需要电极层。
进一步，该背板与该柔性元件之间、并且因此两个板之间的距离可以选择地更大，因为该柔性元件没有必要与该寻址电极接触。随着该光导与该背板之间的单元间隙增加，该设计中的薄片切换性能对所俘获的灰尘颗粒所产生的干扰就不太灵敏。这样会减少对用于制造该显示器所需要的清洁室设施的要求。当然，重要的是，增加的隔片高度要求更高的电压差，以使得该薄片能够从该光导释放。
可以将弹性层设置在该柔性元件与该背板之间来替换柔性元件与背板之间的增加距离，或者与其组合，以将该元件按压在该光导上，并从而提高它们之间的接触。该弹性层进一步避免了从该柔性元件到该光导板的较大位移，因为没有出现从该光导板到该背板的完整交叉。使得该薄片位于该光导板渐消场外部的位移足以防止将光提取出该光导。相应地，大大减少了伴随像素切换到“on”状态时薄片到该光导板上的碰撞冲击，于是减少了磨损或摩擦充电的出现。
该柔性元件与该背板(并且于是该背板上的隔片)之间的弹性层可以为几个微米厚。这样就减少了像素中的薄片切换对该薄片上和/或面对该薄片的背板表面上存在的小污染颗粒的敏感性。
可替换地，该可寻址的电极设置在该光导上。该柔性元件然后偏离该光导，并且该可寻址的电极用来将其与该光导接触，从而将该像素转向ON。
在这种情况下，该光导上的电极与该柔性元件上的电极之间的吸引力有助于确保该柔性元件与该光导之间的良好光学接触。为了屏蔽该光导使其不受到任何光损失，可以在该电极下面局部地设置反射层。
附图说明
现在将参照所附附图更加详细地描述本发明的这些和其它方面，其所示为本发明的当前优选实施例。其中：
图1所述为常规种类的薄片显示器中像素的切换原理；
图2示意性地所示为根据本发明的显示器装置的第一实施例的横截面；
图3示意性地所示为根据本发明的显示器装置的第二实施例的横截面；
图4示意性地所示为适用于根据本发明的显示器装置的像素电路；
图5示意性地所示为根据本发明的显示器装置的第三实施例的横截面；
图6示意性地所示为根据本发明的显示器装置的第四实施例的横截面；
图7示意性地所示为根据本发明的显示器装置的第五实施例的横截面；
图8示意性地所示为在根据图2的薄片显示器中实施的薄膜晶体管(TFT)的横截面。
具体实施方式
图2所示为根据本发明实施例的薄片显示器装置11。该显示器包括与诸如LED的光源13连接的光导(有源板)12、背板(无源板)14、以及被夹在这些板之间的柔性元件。该柔性元件可以是光散射材料的柔性薄片15，诸如包含散光无机TiO2颗粒的有机聚对二甲苯基薄片，并且其上设置有未构建的薄片电极层16。隔片17设置在该背板14与薄片15之间，但是与常规薄片显示器相反的是，在该薄片的另一侧不需要隔片。结果，薄片15被推靠在该光导12上。优化隔片17的设计和触点18的区域中的光导12，以得到朝向该光导的较大弹力。在所述的范例中，该光导12具有容纳隔片17的凹口19，从而产生适当的弹力。进一步，在隔片17将该薄片与该光导12保持接触的地方18处，例如可以设置铝或银的反射层20。
通过受控强度的范德瓦尔斯粘合可以实现该薄片15与光导12之间的良好光学接触。例如可以通过适当地调节从面对该光导的薄片表面凸起的散射颗粒的表面密度，以及距离该薄片的凸起距离，来调整这种粘合的强度。可替换地，可以通过将受控的表面粗糙度指定给面向该光导的薄片侧面来调整该粘合强度。而且，该光导表面的形变特征在这方面会起到作用。
该背板14设置有寻址电极23，设置其能够向该背板12的像素元件施加正电压。可以通过被绝缘层24覆盖的透明ITO层形成电极。该薄片电极16与地电势25连接。可以通过寻址装置26对该寻址电极23进行寻址，此后将对其进行更加详细的描述。
由于该薄片与光导保持接触，所以每一像素具有默认状态ON。当在该薄片电极与对应的寻址电极之间施加适当的电压差时，就在该寻址电极与薄片之间产生静电力，其克服该范德瓦尔斯力和弹力，并从该光导上释放该薄片。于是将该像素转向OFF。通过该弹力与静电力之间的平衡控制该薄片的移动和位置。可以在该像素界限区域内的薄片与光导之间设置局部非接触区域(未示出)，以确保在侧剥处理的情况下能够将该薄片从光导上释放。在该薄片通过在该背板上存在隔片17永久地被夹到光导上的那些位置18，通过镜面反射片20可以防止通过薄片从该光导的局部外耦合。
灰度级的产生有可能来自施加到像素电极上的电压脉冲的幅度调制，因为这样会影响该光导上薄片的光学接触区域的宽度，并且从而影响从像素发出的光的强度。一般说来，可以通过组合脉冲宽度调制(时间调制)和脉冲高度调制(像素内的薄片/光导接触区域调制)得到灰度级。
根据图3中所述进一步的实施例，在该薄片与寻址电极之间设置弹性层31。
该弹性层31可以由具有开口单元结构和高孔隙度(＞80％)的海绵有机材料制成。在几个微米的厚度，将给定像素界限以及隔片间距中的该层紧缩100nm所需要的压力应该可以与将该薄片15偏转100nm的压力相比拟。
根据该实施例，从一方面所施加的静电力与另一方面压缩多孔层中的相对弹力和该薄片中的弹力之间的平衡得到该薄片的最终位置和形状。在该薄片与光导之间的间隔超过几百纳米的情况下，没有光被局部提取，并且该像素位于“off”状态。在该薄片与光导之间的间隔被调节在30nm至100-150nm之间的情况下，该光导的渐消场只部分与该薄片介质耦合，从而产生了形成模拟灰度级的可能性。
由于该弹性层31提供了该可寻址电极23与该薄片电极16之间的绝缘，因此不需要绝缘层24。
优选地通过有源矩阵寻址的方式对图2和3中的寻址电极23进行寻址。可以通过设置在该背板14上、并且与每一电极23连接的薄膜晶体管(TFT)开关35进行这种寻址，如图8中所述。图8中所示的TFT 35是底部栅极TFT。该TFT具有两个源漏电极36、37和底部栅极38。第一电极36与透明像素电极23连接，另一电极37与电源线(在图8中未示出)连接。绝缘层39覆盖住该底部栅极38，而该绝缘层24覆盖住该整个TFT 35和电极结构23。
薄片显示器像素的面积典型地为20μm乘600μm，三个像素组成的RGB像素。被TFT 35覆盖的区域相比于该像素区域非常小，在典型的情况下大约为2％。TFT栈35的高度大约为500nm，其大约是隔片17高度的一半。于是，有可能通过这样的方式放置该TFT 35(例如放置在像素的角落)，使得其不显著影响光学性能。如下面所要提到的，TFT 35可以放置在有源或无源板(光导或背板)上。
如上所述，AM寻址可以非常快速地寻址。然而，如果每像素只使用单个TFT开关而没有电源线，当从“off”到“on”状态转换时，由于像素的电容改变，就不能进行这种快速寻址。图4所示为更适合于根据本发明的显示器的像素电路。
该电路40包括两个不同类型、即PMOS和NMOS的驱动晶体管41、42，它们的漏极与该像素电容43、即与该寻址电极连接。该晶体管源极分别与不同的电源线44、45连接，第一个为零电压，第二个为正电压，即20V。晶体管41、42的栅极与选择晶体管47的漏极连接，其栅极与行选择线48连接。该选择晶体管的源极与列数据线49连接。而且，第一电容器51设置在该选择晶体管47的漏极与正电压电源线45之间，并且第二电容器设置在该选择晶体管47的漏极与接地电源线44之间。
使用行选择线48上的40V脉冲选择行，其使得可以将列数据线49上的数据写到点B上。使用两个电容器51和52将电压水平固定在点B。通过PMOS和NMOS开关的组合，电压从两个对应的电源线44、45增加或降低到点A。在所述的范例中，列数据线上的高信号导致得到点A中的低信号。可以通过使用NMOS替换PMOS并使用PMOS替换NMOS的互补电路实现该相同的功能。有必要适当地选择行电压水平。
可以在CMOS电路中实施图4的电路。为了简化该电路，并且可以使用无定形硅技术实施，可以使用本身已知的双晶体管电路。图8中的TFT是这种实施方式的一个范例。相比于图4中的电路，组件51、45和41被除去。进一步，这些设置必须能够允许在不同值之间外部切换电源线44。
在帧倒置之前，必须给所有像素一个复位脉冲。可以在驱动方案中包括帧倒置，但是增加了复杂性。可以使用脉冲宽度调制得到灰度级。
根据上面的实施例，寻址电极23和TFT 35设置在背板14上，而光导12没有电极。这样减少了光导的光学干扰。然而可能的缺点是，必须在滤色器层(其需要平面化)的顶上或者在滤色器层(其需要高电压)的下面制造/处理该TFT。
根据图5中所示的进一步的实施例，其与图2中的显示器的设计相反。换言之，寻址电极23(和TFT 35)设置在光导12上，并且设置隔片17′用来将薄片15与光导12分开。
该薄片15并非必须与背板14接触，虽然在该范例中所示如此。根据该实施例，像素的默认状态是OFF。通过在该寻址电极与薄片之间施加电压差，克服了弹力，并且该薄片15被吸向光导12，以将该像素转向ON。静电力本身会确保满足该薄片15与光导之间的光学接触。在这种情况下，可以在TFT 35下面设置诸如铝层的反射层，以将光损失最小化。在TFT 35设置在光导12上面的情况下，其已经通过图8中的附图标记32表示。然而需要注意的是，图8中的层32所述为延伸到了玻璃板12中，但是在实际中其会设置在玻璃板12的顶上，导致TFT栈35具有少量位移。
还根据另一个实施例，作用于薄片上的偏向力也是通过设置在薄片的相对侧上的未构建电极33产生的静电力。电极，例如I TO层33被绝缘层34覆盖。在图6中，这种未构建的电极33设置在光导12上，并且在图7中其设置在背板14上。在两种情况下，隔片(未示出)可以设置在薄片15的两侧，因为不再需要产生上述弹力。在图7中，该背板14只设置有滤色器层和未构建的ITO电极33。这种具有未构建ITO的滤色器可以直接从市面上购买得到。
本发明并不限于上述优选实施例。相反，本领域的熟练技术人员可以认识到在所附权利要求书的范围内可以做出各种修改和替换。例如，通过设置该薄片一次从光导的一行中提取光，可以在一次对显示器的一线进行寻址，来替代有源矩阵寻址。通过设置光导的幅度调制，也可以实施这种寻址方案，以得到灰度级。在PHNL021414(欧洲申请号02080543.8)中详细公开了这种寻址方案，其在此引作参考。

Claims (9)

1.一种显示器装置，包括：光导(12)、背板(14)、设置在所述光导(12)与所述背板(14)之间的柔性元件(15)、以及用于在所述元件(15)上感应静电力并用于使所述元件(15)的选择部分与所述光导(12)相接触从而从所述光导(12)中提取光的可寻址电极(23)，其特征在于：所述可寻址电极(23)只设置在所述光导(12)与所述背板(14)其中之一上，并且偏向力在远离所述可寻址电极(23)的方向上作用于所述柔性元件(15)上。
2.根据权利要求1的显示器装置，其中使用有源矩阵寻址对所述可寻址电极(23)进行寻址。
3.根据权利要求2的显示器装置，其中使用薄膜晶体管(TFT)(35)来寻址该电极(23)。
4.根据权利要求1-3其中之一的显示器装置，其中所述元件(15)静电地偏离该寻址电极(23)。
5.根据权利要求1-3其中之一的显示器装置，其中所述元件(15)机械地偏离该寻址电极(23)。
6.根据权利要求5的显示器装置，进一步包括该柔性元件(15)与该可寻址电极(23)之间的弹性层(31)。
7.根据权利要求1-6的显示器装置，其中所述可寻址电极(23)设置在该背板(14)上。
8.根据权利要求1-6的显示器装置，其中所述可寻址电极(23)设置在该光导(12)上。
9.根据当从属于权利要求2时权利要求8所述的显示器，其中反射层(32)设置在该TFT(35)下面。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102822721A (zh) * 2010-04-02 2012-12-12 株式会社东芝 显示装置

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7417782B2 (en) 2005-02-23 2008-08-26 Pixtronix, Incorporated Methods and apparatus for spatial light modulation
WO2005071655A2 (en) * 2004-01-21 2005-08-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Active matrix foil display
US9261694B2 (en) 2005-02-23 2016-02-16 Pixtronix, Inc. Display apparatus and methods for manufacture thereof
US9158106B2 (en) 2005-02-23 2015-10-13 Pixtronix, Inc. Display methods and apparatus
US7999994B2 (en) 2005-02-23 2011-08-16 Pixtronix, Inc. Display apparatus and methods for manufacture thereof
US8310442B2 (en) 2005-02-23 2012-11-13 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling display apparatus
US20070205969A1 (en) 2005-02-23 2007-09-06 Pixtronix, Incorporated Direct-view MEMS display devices and methods for generating images thereon
US9082353B2 (en) 2010-01-05 2015-07-14 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling display apparatus
US7746529B2 (en) 2005-02-23 2010-06-29 Pixtronix, Inc. MEMS display apparatus
US8482496B2 (en) 2006-01-06 2013-07-09 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling MEMS display apparatus on a transparent substrate
US9229222B2 (en) 2005-02-23 2016-01-05 Pixtronix, Inc. Alignment methods in fluid-filled MEMS displays
US7755582B2 (en) 2005-02-23 2010-07-13 Pixtronix, Incorporated Display methods and apparatus
US8159428B2 (en) 2005-02-23 2012-04-17 Pixtronix, Inc. Display methods and apparatus
US8519945B2 (en) 2006-01-06 2013-08-27 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling display apparatus
US7742016B2 (en) 2005-02-23 2010-06-22 Pixtronix, Incorporated Display methods and apparatus
KR101302089B1 (ko) * 2005-12-19 2013-08-30 픽스트로닉스 인코포레이티드 직시형 ｍｅｍｓ 디스플레이 장치 및 이에 영상을 발생시키는 방법
US8526096B2 (en) 2006-02-23 2013-09-03 Pixtronix, Inc. Mechanical light modulators with stressed beams
EP2571013A3 (en) * 2006-06-05 2014-07-30 Pixtronix, Inc. Circuits for controlling display apparatus
US7751663B2 (en) * 2006-09-21 2010-07-06 Uni-Pixel Displays, Inc. Backside reflection optical display
US9176318B2 (en) 2007-05-18 2015-11-03 Pixtronix, Inc. Methods for manufacturing fluid-filled MEMS displays
US7920317B2 (en) 2008-08-04 2011-04-05 Pixtronix, Inc. Display with controlled formation of bubbles
US8169679B2 (en) 2008-10-27 2012-05-01 Pixtronix, Inc. MEMS anchors
JP2013519122A (ja) 2010-02-02 2013-05-23 ピクストロニックス・インコーポレーテッド ディスプレイ装置を制御するための回路
KR20120132680A (ko) 2010-02-02 2012-12-07 픽스트로닉스 인코포레이티드 저온 실 유체 충전된 디스플레이 장치의 제조 방법
US9134552B2 (en) 2013-03-13 2015-09-15 Pixtronix, Inc. Display apparatus with narrow gap electrostatic actuators
JP2014219478A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 株式会社東芝 表示装置および表示装置の調整方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3411584B2 (ja) * 1997-05-30 2003-06-03 日本碍子株式会社 表示装置
JP3762568B2 (ja) * 1998-08-18 2006-04-05 日本碍子株式会社 ディスプレイの駆動装置及びディスプレイの駆動方法
US6525483B1 (en) * 1998-12-22 2003-02-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device comprising a light guide with electrode voltages dependent on previously applied electrode voltages
WO2001063588A1 (en) * 2000-02-24 2001-08-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device comprising a light guide
JP3788248B2 (ja) * 2000-03-27 2006-06-21 セイコーエプソン株式会社 デジタル駆動装置およびこれを用いた画像表示装置
US6697035B2 (en) * 2000-03-30 2004-02-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Display device and moving-film display device
US7102162B2 (en) * 2002-12-12 2006-09-05 Che-Kuei Mai Plane light source structure for planar display

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102822721A (zh) * 2010-04-02 2012-12-12 株式会社东芝 显示装置
CN102822721B (zh) * 2010-04-02 2014-12-10 株式会社东芝 显示装置
US9213179B2 (en) 2010-04-02 2015-12-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050115936A (ko) 2005-12-08
US20060291774A1 (en) 2006-12-28
WO2004088629A1 (en) 2004-10-14
TW200501015A (en) 2005-01-01
EP1614095A1 (en) 2006-01-11
JP2006522360A (ja) 2006-09-28

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