JP2016186654A - ディスプレイ装置を制御するための回路 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、「Circuits for Controlling Display Apparatus」と題する2011年9月20日に出願された米国仮特許出願第61/536,692号、および「Circuits for Controlling Display Apparatus」と題する2012年9月19日に出願された米国非仮特許出願第13/622,980号の優先権を主張する。先願の開示は、本特許出願の一部と見なされ、参照により本特許出願に組み込まれる。
かに関係なく、透過しない。したがって、反射開口層286の反射部分を含めないことで、このエリアは、本来であれば画像の形成に寄与するために使用され得る光を吸収する。一方、反射開口層286を含めることで、本来であれば吸収されているこの光は、異なる開口を通る将来の脱出のために、光ガイド288に逆反射される。エレクトロウェッティング式光変調アレイ270は、本明細書で説明するディスプレイ装置に含めるのに適した非シャッター方式MEMS変調器の唯一の例ではない。他の形式の非シャッター方式MEMS変調器も同様に、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明する様々な形式のコントローラ機能によって制御され得る。
図3Bは、図3Aの制御マトリクス300に接続されたシャッター式光変調器アレイ320の透視図を示している。制御マトリクス300は、画素アレイ320(「アレイ320」)をアドレス指定することができる。各画素301は、アクチュエータ303によって制御される、図2Aのシャッターアセンブリ200などの弾性シャッターアセンブリ302を含み得る。各画素は、開口324を含む開口層322も含み得る。
さらに、図7に示す電圧レベルは、単に説明のためのものである。当業者は、様々な実装形態において他の電圧レベルが使用され得ることを理解されたい。
いくつかの実装形態では、最大作動電圧は、充電トランジスタ512および522のダイオードドロップにより、最大プリチャージ電圧よりも小さい場合がある。いくつかの実装形態では、作動電圧相互接続520は、約25V〜40Vに維持される。
これは、タイミンググラフ1002の部分1042bに示されている。
逆に、第1の作動ノード815が高い電圧状態にあり、一方で第2の作動ノード825が低い電圧状態にあるときに、光変調器804は、第2の画素状態を引き受けることができる。いくつかの実装形態では、光変調器804はシャッターを含むことができる。そのような実装形態では、更新段階956中に、シャッターは、以前の画素状態にとどまること、または新しい画素状態を引き受けるように作動されることのいずれかが可能である。
22 アレイドライバ
27 ネットワークインターフェース
28 フレームバッファ
29 ドライバコントローラ
30 ディスプレイ、ディスプレイアレイ
40 ディスプレイデバイス
41 ハウジング
43 アンテナ
45 スピーカ
46 マイクロフォン
47 トランシーバ
48 入力デバイス
50 電源
52 調整ハードウェア
100 直視型MEMS方式ディスプレイ装置、ディスプレイ装置、装置
102 光変調器、色固有光変調器
102a 光変調器
102b 光変調器
102c 光変調器
102d 光変調器
104 画像、新規画像、カラー画像、画像状態
105 ランプ
106 画素、カラー画素
108 シャッター
109 開口
110 書込み許可相互接続、相互接続、スキャンライン相互接続
112 データ相互接続、相互接続
114 共通相互接続、相互接続
120 ブロック図、ホストデバイス
122 ホストプロセッサ
124 環境センサ、環境センサモジュール、センサモジュール
126 ユーザ入力モジュール
128 ディスプレイ装置
130 スキャンドライバ、ドライバ
132 データドライバ、ドライバ
134 コントローラ、デジタルコントローラ回路、ディスプレイコントローラ
138 共通ドライバ、ドライバ
140 ランプ
142 ランプ
144 ランプ
146 ランプ
148 ランプドライバ、ドライバ
150 光変調器
200 シャッター式光変調器、光変調器、シャッターアセンブリ
202 シャッター
203 表面、基板
204 アクチュエータ、基板
205 コンプライアント電極ビームアクチュエータ、アクチュエータ
206 コンプライアントロードビーム、ロードビーム、コンプライアント部材、ビーム
207 スプリング
208 ロードアンカ
211 開口穴
216 コンプライアント駆動ビーム、駆動ビーム、ビーム
218 駆動ビームアンカ、駆動アンカ
220 ローリングアクチュエータシャッター式光変調器、光変調器、ローラー式光変調器
222 可動電極、電極
224 絶縁層
226 平面電極、電極
228 基板
230 固定端部
232 可動端部
250 非シャッター式MEMS光変調器、光タップ変調器、光タップ
252 光
254 光ガイド
256 タップ要素
258 ビーム
260 電極
262 電極
270 エレクトロウェッティング式光変調アレイ、光変調アレイ
272 セル
272a エレクトロウェッティング式光変調セル
272b エレクトロウェッティング式光変調セル、セル
272c エレクトロウェッティング式光変調セル、セル
272d エレクトロウェッティング式光変調セル
274 光キャビティ
276 カラーフィルタ
278 水(または他の透明な導電性または極性の流体)
280 光吸収オイル、オイル
282 透明電極、電極
284 絶縁層
286 反射開口層
288 光ガイド
290 第2の反射層
291 光リダイレクタ
292 光源
294 光
300 制御マトリクス
301 画素
302 弾性シャッターアセンブリ、シャッターアセンブリ
303 アクチュエータ
304 基板
306 スキャンライン相互接続
307 書込み許可電圧源
308 データ相互接続
309 データ電圧源、Vdソース
310 トランジスタ
312 キャパシタ
320 シャッター式光変調器アレイ、画素アレイ、アレイ、光変調器アレイ
322 開口層
324 開口
400 二重アクチュエータシャッターアセンブリ、シャッターアセンブリ
402 アクチュエータ、シャッター開アクチュエータ、静電アクチュエータ
404 アクチュエータ、シャッター閉アクチュエータ、静電アクチュエータ
406 シャッター
407 開口層
408 アンカ
409 開口、方形開口
412 シャッター開口、開口
416 重複
500 制御マトリクス
502 画素
504 二重作動光変調器、光変調器
506 スキャンライン相互接続
508 データ相互接続
510 プリチャージ相互接続、共通相互接続
511 第1の状態インバータ
512 第1の充電トランジスタ、トランジスタ
514 第1の放電トランジスタ、トランジスタ
515 第1の作動ノード
520 作動電圧相互接続、共通相互接続
521 第2の状態インバータ
522 第2の充電トランジスタ、トランジスタ
524 第2の放電トランジスタ、トランジスタ
525 第2の作動ノード
532 第1の更新相互接続、共通相互接続、第1のグローバル更新相互接続
534 第2の更新相互接続、共通相互接続、第2のグローバル更新相互接続
536 データストア相互接続、共通相互接続
552 書込み許可トランジスタ、トランジスタ
554 データストアキャパシタ
600 フレームアドレス指定および画素作動方法、方法
652 データローディング段階
654 プリチャージング段階
656 更新段階
658 光アクティブ化段階
700 タイミング図
702 タイミンググラフ
704 タイミンググラフ
706 タイミンググラフ
708 タイミンググラフ
710 タイミンググラフ
712 タイミンググラフ
740a 第1の領域
740b 第2の領域
742a データロード部分、データローディング部分、部分
742b データロード部分、データローディング部分、部分
744a プリチャージング部分、部分
744b プリチャージング部分、部分
746a 更新部分、部分
746b 更新部分、部分
748a アクティブ化部分、光アクティブ化部分
748b アクティブ化部分、光アクティブ化部分
800 制御マトリクス
802 画素
804 二重作動光変調器、光変調器
806 スキャンライン相互接続
808 データ相互接続
810 プリチャージ相互接続、共通相互接続
811 第1の状態インバータ
812 第1の充電トランジスタ、トランジスタ
814 第1の放電トランジスタ、トランジスタ
815 第1の作動ノード
820 作動電圧相互接続、共通相互接続
821 第2の状態インバータ
822 第2の充電トランジスタ、トランジスタ
824 第2の放電トランジスタ、トランジスタ
825 第2の作動ノード
832 第1の更新相互接続、共通相互接続、第1のグローバル更新相互接続
834 第2の更新相互接続、共通相互接続、第2のグローバル更新相互接続
836 データストア相互接続、共通相互接続
852 書込み許可トランジスタ、トランジスタ
854 データストアキャパシタ
900 フレームアドレス指定および画素作動方法、方法
952 プリローディング段階、データローディング段階
954 データローディング段階、プリチャージング段階
956 更新段階
958 光アクティブ化段階
1000 タイミング図
1002 タイミンググラフ
1004 タイミンググラフ
1006 タイミンググラフ
1008 タイミンググラフ
1010 タイミンググラフ
1012 タイミンググラフ
1014 タイミンググラフ
1016 タイミンググラフ
1040a 第1の領域
1040b 第2の領域
1042a プリロード部分、データロード部分、データローディング部分、部分
1042b プリロード部分、データロード部分、データローディング部分、部分
1044a データローディング部分、プリチャージング部分、部分
1044b データローディング部分、プリチャージング部分、部分
1046a 更新部分、部分
1046b 更新部分、部分
1048a アクティブ化部分、光アクティブ化部分
1048b アクティブ化部分、光アクティブ化部分
1100 制御マトリクス
1112 第1の充電トランジスタ
1120 作動相互接続
1122 第2の充電トランジスタ
Claims (27)
- 各ディスプレイ要素が第1の状態に前記ディスプレイ要素を駆動するように構成された第1のアクチュエータおよび第2の状態に前記ディスプレイ要素を駆動するように構成された第2のアクチュエータを有する、ディスプレイ要素のアレイと、
制御マトリクスと
を含むディスプレイ装置であって、前記制御マトリクスは画素ごとに、
第1の状態インバータおよび第2の状態インバータを含む回路であって、前記第1の状態インバータは、前記第2の状態インバータの入力部に結合された出力部を有する、回路と、
前記第1の状態インバータに結合された第1の更新相互接続であって、前記第1の更新相互接続に印加された電圧を変更すると、前記画素の将来の画素状態に対応するデータ電圧に前記第1のアクチュエータが応答するように構成された第1の更新相互接続と、
前記第2の状態インバータに結合された第2の更新相互接続であって、前記第2の更新相互接続に印加された電圧を変更すると、前記第1のインバータの電圧状態に前記第2のアクチュエータが応答するように構成された第2の更新相互接続と
を含む、ディスプレイ装置。 - 前記制御マトリクスは、インジウム、ガリウム、亜鉛の酸化物(IGZO)の層を有するトランジスタを使用している、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- データストアキャパシタが、前記第1のインバータの入力部に結合されており、前記データ電圧を蓄えるように構成される、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記ディスプレイ装置は、前記複数のディスプレイ要素のアドレス指定および作動を通じて作動電圧の付近で前記作動電圧相互接続を維持するように構成される、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記ディスプレイ装置は、
前記第1のインバータに前記データ電圧に応答させるために、前記第1の更新相互接続に印加された電圧を第1の低い電圧まで下げるステップと、
前記第1のインバータが前記データ電圧に応答した後、前記第2のインバータに前記第1のインバータの前記電圧状態に応答させるために、前記第2の更新相互接続に印加された電圧を下げるステップと
を行うように構成される、請求項1に記載のディスプレイ装置。 - 前記第1のインバータは、前記第1の更新相互接続に結合された第1の放電トランジスタを含み、前記第2のインバータは、前記第2の更新相互接続に結合された第2の放電トランジスタを含み、前記第1の放電トランジスタの出力部は、前記第2の放電トランジスタの前記入力部に結合され、
前記第1の更新相互接続に印加された前記電圧を前記第1の低い電圧まで下げると、前記第1の放電トランジスタは、前記データ電圧に応答し、前記第1のインバータに、前記データ電圧に応答した状態を引き受けさせ、
前記第2の更新相互接続に印加された前記電圧を下げると、前記第2の放電トランジスタは、前記第2のインバータが前記第1のインバータの前記状態の反対の状態を引き受けるように、前記第1のインバータの前記状態に応答する、請求項5に記載のディスプレイ装置。 - 前記第2のインバータが前記第1のインバータの前記状態の反対の状態を引き受けたことに応答して、少なくとも1つの光源をアクティブ化するステップをさらに含む、請求項6に記載のディスプレイ装置。
- 前記ディスプレイ装置は、
前記第1のインバータに前記データ電圧に応答させるために、前記第1の更新相互接続に印加された電圧を第1の電圧状態まで上げるステップと、
前記第1のインバータが前記データ電圧に応答した後、前記第2のインバータに前記第1のインバータの前記電圧状態に応答させるために、前記第2の更新相互接続に印加された電圧を上げるステップと
を行うように構成される、請求項1に記載のディスプレイ装置。 - 前記第1のインバータは、前記第1の更新相互接続に結合された第1の放電トランジスタを含み、前記第2のインバータは、前記第2の更新相互接続に結合された第2の放電トランジスタを含み、前記第1の放電トランジスタの出力部は、前記第2の放電トランジスタの前記入力部に結合され、
前記第1の更新相互接続に印加された前記電圧を前記第1の電圧状態まで上げると、前記第1の放電トランジスタは、前記データ電圧に応答し、前記第1のインバータに、前記データ電圧に蓄えられた前記データに応答した状態を引き受けさせ、
前記第2の更新相互接続に印加された前記電圧を上げると、前記第2の放電トランジスタは、前記第2のインバータが前記第1のインバータの前記状態の反対の状態を引き受けるように、前記第1のインバータの前記状態に応答する、請求項8に記載のディスプレイ装置。 - 前記第2のインバータが前記第1のインバータの前記状態の反対の状態を引き受けたことに応答して、少なくとも1つの光源をアクティブ化するステップをさらに含む、請求項9に記載のディスプレイ装置。
- 前記第1の状態インバータの前記入力部および前記第2の状態インバータの前記入力部が相補的データ入力を受信するように構成されるように、前記回路は対称的である、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記回路は、n型トランジスタのみおよびp型トランジスタのみのうちの1つを含む、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記回路は、前記第1の状態インバータおよび前記第2の状態インバータに結合された単一の作動電圧相互接続をさらに含む、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記第1の状態インバータは、前記作動電圧相互接続に結合された第1の充電トランジスタを含み、前記第2のインバータは、前記作動電圧相互接続に結合された第2の充電トランジスタを含む、請求項13に記載のディスプレイ装置。
- 前記第1の状態インバータは第1のダイオード接続トランジスタを含み、前記第2の状態インバータは第2のダイオード接続トランジスタを含み、前記第1のダイオード接続トランジスタおよび前記第2のダイオード接続トランジスタは単一の作動電圧相互接続に接続される、請求項13に記載のディスプレイ装置。
- 前記回路は、前記第1の状態インバータおよび前記第2の状態インバータに結合されたプリチャージ電圧相互接続をさらに含む、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記ディスプレイ要素は光変調器を含む、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記ディスプレイ要素は電気機械システム(EMS)ディスプレイ要素を含む、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- 前記ディスプレイ要素はマイクロ電気機械システム(MEMS)ディスプレイ要素を含む、請求項1に記載のディスプレイ装置。
- ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
をさらに含む、請求項1に記載のディスプレイ装置。 - 前記ディスプレイに少なくとも1つの信号を送るように構成されたドライバ回路をさらに含み、
前記プロセッサは、前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成される、請求項18に記載のディスプレイ装置。 - 前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュールをさらに含み、前記画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも1つを含む、請求項20に記載のディスプレイ装置。
- 入力データを受信し、前記入力データを前記プロセッサに通信するように構成された入力デバイス
をさらに含む、請求項21に記載のディスプレイ装置。 - ディスプレイ装置上に画像を生成するための方法であって、
第1の状態インバータおよび第2の状態インバータを含む回路に対し、前記第1の状態インバータに対応する第1の作動ノードに第1のプリチャージ電圧および前記第2の状態インバータに対応する第2の作動ノードに第2のプリチャージ電圧を印加するステップと、
画素の将来の画素状態に対応するデータ電圧に応答して、前記第1の作動ノードに印加された前記第1のプリチャージ電圧を更新するステップと、
前記第1の作動ノードに印加された前記第1のプリチャージ電圧を更新したことに応答して、前記第2の作動ノードに印加された前記第2のプリチャージ電圧を更新するステップと、
前記ディスプレイ装置上に画像を生成するために光源をアクティブ化するステップと
を含む方法。 - 前記画素の前記将来の画素状態に対応する前記データ電圧に応答して、前記第1の作動ノードに印加された前記第1のプリチャージ電圧を更新するステップは、前記第1の更新相互接続上の電圧を下げるステップを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記第2の作動ノードに印加された前記第2のプリチャージ電圧を更新するステップは、前記第2の更新相互接続上の電圧を下げるステップを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記ディスプレイ装置のディスプレイ要素は、前記第1の作動ノードにおける前記第1のプリチャージ電圧および前記第2の作動ノードにおける前記第2のプリチャージ電圧に応答して調整される、請求項24に記載の方法。
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