KR101187216B1 - 간섭 변조기의 작동 전압 및 해방 전압을 감지하는 시스템및 방법 - Google Patents

간섭 변조기의 작동 전압 및 해방 전압을 감지하는 시스템및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 미소 기전 기기의 작동 전압 및/또는 해방 전압을 감지하는 방법은 미소 기전 기기에 가변 전압을 인가하는 단계와, 기기의 상태 및 상이한 전압 레벨을 감지하는 단계를 포함한다. 일실시예에서, 미소 기전 기기는 디스플레이에 적합한 간섭 변조기로 이루어진 어레이를 구비하는 시스템의 일부가 된다. 본 발명의 방법은 디스플레이 픽셀 특성 중 온도에 따라 변화하는 특성을 보상하기 위해 사용할 수 있다.
미소 기전 기기, 작동 전압, 해방 전압, 간섭 변조기, 디스플레이

Description

간섭 변조기의 작동 전압 및 해방 전압을 감지하는 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD OF SENSING ACTUATION AND RELEASE VOLTAGES OF AN INTERFEROMETRIC MODULATOR}
도 1은 간섭 변조기 디스플레이의 일실시예의 일부를 나타내는 등각투영도로서, 간섭 변조기 디스플레이에서 제1 간섭 변조기의 이동가능한 미러가 반사성, 즉 고정된 미러로부터 소정의 거리만큼 이격된 "온" 위치에 있으며, 제2 간섭 변조기의 이동 가능한 미러가 비반사성, 즉 "오프" 위치에 있는 것을 나타내고 있다.
도 2는 3x3 간섭 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 기기의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다.
도 3a는 도 1의 간섭 변조기의 일실시예에서, 인가된 전압에 대응한 이동가능한 미러의 위치를 나타낸 도면이다.
도 3b는 간섭 변조기 디스플레이를 구동하기 위해 사용될 수 있는 수평열 및 수직열의 전압을 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 2의 3x3 간섭 변조기 디스플레이에서 디스플레이 데이터의 프레임의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 수평열 신호와 수직열 신호의 일례를 나타내는 타이밍도이다.
도 5a는 도 1에 도시된 기기의 단면도이다.
도 5b는 간섭 변조기의 다른 실시예의 단면도이다.
도 5c는 간섭 변조기의 다른 실시예의 단면도이다.
도 6은 상태 감지 회로의 일실시예를 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 7은 간섭 변조기의 전압 펄스에 대한 전압 대 시간 응답의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 상태 감지 회로의 다른 실시예를 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 9는 간섭 변조기의 전압 펄스에 대한 전류 대 시간 응답의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 상태 감지 처리의 흐름도이다.
도 11은 간섭 변조기의 수평열을 설정하고 테스트하기 위한 수평열 전압 및 수직열 전압을 나타내는 타이밍도이다.
도 12는 어레이로 구현된 변조기용 상태 감지 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 상태 감지 처리의 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 테스트 픽셀을 가진 디스플레이를 나타내는 블록도이다.
도 15는 간섭 변조기의 작동 전압 및 해방 전압을 판정하기 위해 사용될 수 있는 픽셀에 인가된 시간 대 전압의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 16은 도 15의 전압과 전압 인가 시간의 관계를 나타내는 그래프에서 작동 전압 및 해방 전압을 판정하기 위해 사용될 수 있는 회로를 나타내는 개략도이다.
도 17은 도 16의 회로에 대한 타이밍을 나타내는 그래프이다.
도 18은 간섭 변조기의 작동 전압 및 해방 전압을 판정하기 위해 사용될 수 있는 전류 대 응답 시간의 관계, 및 전압 대 픽셀에 인가되는 시간의 관계에 대한 다른 실시예를 나타내는 그래프이다.
도 19는 도 18의 전압 대 전압 인가 시간에 대한 관계를 나타내는 그래프에서, 작동 전압 및 해방 전압을 판정하기 위해 사용될 수 있는 회로를 나타내는 개략도이다.
도 20은 간섭 변조기의 작동 전압 및 해방 전압을 판정하기 위해 사용될 수 있는 회로의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 21a 및 21b는 복수의 간섭 변조기를 포함하여 구성되는 시각 디스플레이 기기의 실시예를 보여주는 시스템 블록도이다.
본 발명의 기술분야는 미소 기전 시스템(MEMS: Micro Electro-Mechanical System)에 관한 것이다.
미소 기전 시스템은 미소 기계 소자, 액추에이터, 및 전자 기기를 포함한다. 미소 기계 소자는 침적(deposition), 에칭, 및/또는, 기판 및/또는 침적된 재료 층의 일부를 에칭으로 제거하거나 전기 기기 및 기전 기기를 만들기 위해 층을 부가하는 그 밖의 기타 미소 기계 가공 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 미소 기전 시스템 기기의 한 형태로서 간섭 변조기가 있다. 간섭 변조기는 한 쌍의 도전성 플레이트를 포함하고, 이들 중 하나 또는 양자 모두는 부분적으로 투명하고, 적절한 전기 신호가 인가되면 상대적으로 이동할 수 있다. 하나의 도전성 플레이트는 기판 상에 배치된 고정층을 포함하여 구성되고, 다른 하나의 도전성 플레이트는 상기 고정층의 위에 매달려 있는 금속막을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 기기는 그 응용분야가 넓고, 이러한 형태의 기기의 특성을 활용 및/또는 개조하여, 그 특성이 기존의 제품을 개선하고 아직까지 개발되지 않은 새로운 제품을 창출하는 데에 이용될 수 있도록 하는 것은 해당 기술분야에서 매우 유익할 것이다.
본 발명은 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법 및 시스템을 제공하여 외부 요인에 의한 특성 변화에 효과적으로 적응할 수 있는 미소 기전 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 시스템, 방법 및 기기는 각각 여러 가지 실시태양을 가지고 있고, 그들 중 하나가 단독으로 모든 바람직한 특성을 나타내는 것은 아니다. 이하에서 본 발명의 주요 특징을 설명하겠지만, 이것이 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다. 이러한 점을 고려하여, "발명의 상세한 설명"을 읽고 나면, 본 발명의 특징적 구성이 어떻게 다른 디스플레이 기기에 비해 더 나은 장점을 제공하는지를 이해하게 될 것이다.
일실시예에서, 본 발명은 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법을 포함한다. 이 방법은 미소 기전 기기에 결합된 적어 도 하나의 전극에 적어도 두 개의 상이한 전위를 인가하는 단계와, 적어도 두 개의 상이한 전위에서 미소 기전 기기의 적어도 하나의 전기적 응답을 검출하는 단계를 포함한다. 상기 전기적 응답에 적어도 부분적으로 기초하여, 적어도 두 개의 상이한 전위에서의 미소 기전 기기의 상태가 판정된다. 상기 미소 기전 기기의 상태의 판정에 적어도 부분적으로 기초하여, 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두가 결정된다.
또 다른 실시예에서, 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템은 미소 기전 기기에 결합된 적어도 하나의 전극에 적어도 두 개의 상이한 전위를 인가하는 수단과, 상기 적어도 두 개의 상이한 전위에서 미소 기전 기기의 적어도 하나의 전기적 응답을 검출하는 수단을 포함한다. 상기 전기적 응답에 적어도 부분적으로 기초하여, 적어도 두 개의 상이한 전위에서의 미소 기전 기기의 상태를 판정하는 수단과, 상기 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 작동 전압과 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 수단이 더 제공된다.
또 다른 실시예에서, 미소 기전 기기의 작동 전압과 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템은 미소 기전 기기에 전압을 인가하도록 구성된 구동 회로와 미소 기전 기기를 포함한다. 미소 기전 기기에 접속되어 있는 센서는 적어도 두 개의 상이한 전위에서 미소 기전 기기의 적어도 하나의 전기적 응답을 검출하도록 구성되어 있다. 이 센서는 상기 전기적 응답에 적어도 부분적으로 기초하여, 적어도 두 개의 상이한 전위에서의 미소 기전 기기의 상태를 판정하고, 이러한 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판 정하도록 구성되어 있다.
또 다른 실시예에서, 디스플레이 시스템을 제조하는 방법은 디스플레이 시스템의 사용자에게 디스플레이 데이터를 제공하도록 구성되어 있는 미소 기전 픽셀의 어레이를 형성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 적어도 하나의 추가적인 미소 기전 소자를 형성하는 단계와, 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 감지하도록 구성된 센서를 이 추가적인 미소 기전 소자에 결합시키는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 데이터를 디스플레이 시스템의 사용자에게 제공하도록 구성된 미소 기전 픽셀의 어레이, 적어도 하나의 추가적인 미소 기전 소자, 및 센서를 포함한다. 이 센서는 추가적인 미소 기전 픽셀의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 감지하도록 구성되어 있다.
또 다른 실시예에서, 디스플레이 시스템은 디스플레이 시스템의 사용자에게 데이터를 디스플레이하는 수단과, 적어도 하나의 미소 기전 소자를 포함한다. 또한, 미소 기전 소자의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 검출하는 수단이 제공된다.
또 다른 실시예에서, 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하기 위한 시스템을 제조하는 방법은, 미소 기전 기기를 형성하는 단계와, 미소 기전 기기에 전압을 인가하도록 구성된 구동 회로를 미소 기전 기기에 결합시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 센서를 미소 기전 기기에 결합시키는 단계를 포함하며, 이 센서는 적어도 두 개의 상이한 전위에서 미소 기전 기기의 적어도 하나의 전기적 응답을 검출하도록 구성되며, 이 전기적 응답에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 두 개의 상이한 전위에서의 상태를 판정하도록 구성된다. 이 센서는 또한 상기 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정한다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 청구범위에 의해 정의되고 그것에 의해 포함되는 매우 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 이하의 설명에서, 도면이 참조되는데, 전체 도면에 걸쳐 동일한 부분에 대해 동일한 번호가 사용된다.
본 발명의 실시예들은 동화상(예컨대, 비디오)이든 정지화상(예컨대, 스틸 이미지)이든, 또는 텍스트이든 그림이든, 이미지를 디스플레이하도록 구성된 것이라면 어떠한 기기에든 구현될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명은 예컨대, 이동전화기, 무선 기기, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 손에 들고다니거나 휴대할 수 있는 컴퓨터, 전자책, GPS 수신기/네비게이터, 카메라, MP3 플레이어, 캠코더, 게임 콘솔, 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비전 모니터, 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이(예컨대, 주행 거리계 디스플레이), 조종석 제어 장치 및/또는 디스플레이, 감시 카메라의 디스플레이(예컨대, 자동차에서의 후방 감시 카메라의 디스플레이), 전자 사진 액자, 전자 게시판 또는 전자 표시기, 프로젝터, 건축 구조물, 포장물, 및 미적 구조물(예컨대, 보석상의 이미지 디스플레이) 등과 같은 다양한 전자 기기에 구현이 가능하며 또는 이들 전자 기기에 결합시켜서 구현하는 것도 가능한데, 다만 이들 기기에 한정되는 것은 아니다.
또한, 여기서 개시한 미소 기전 시스템 기기와 유사한 구조의 기기를 전자 스위칭 기기와 같은 비(非)디스플레이 분야에 사용할 수도 있다.
간섭계 미소 기전 시스템 디스플레이 소자를 포함하여 구성된 간섭 변조기 디스플레이의 일실시예가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 기기에서, 픽셀은 밝은 상태 또는 어두운 상태 중 하나의 상태로 된다. 밝은 상태("온 상태" 상태 또는 "개방 상태"에서는, 디스플레이 소자가 입사되는 가시광의 대부분을 사용자에게 반사한다. 어두운 상태("오프 상태" 또는 "폐쇄 상태")에서는, 디스플레이 소자가 입사되는 가시광을 사용자에게 거의 반사하지 않는다. 실시예에 따라서는, "온 상태"와 "오프 상태"의 광 반사 특성이 반대로 바뀔 수도 있다. 미소 기전 시스템 픽셀은 선택된 컬러를 두드러지게 반사하여 흑백뿐 아니라 컬러 디스플레이도 가능하도록 구성될 수 있다.
도 1은 영상 디스플레이의 일련의 픽셀들에서 인접하는 두 개의 픽셀을 나타낸 등각투영도다. 여기서, 각 픽셀은 미소 기전 시스템의 간섭 변조기를 포함하여 구성된다. 일부 실시예에서, 간섭 변조기 디스플레이는 이들 간섭 변조기들의 행렬 어레이을 포함하여 구성된다. 각각의 간섭 변조기는, 적어도 하나의 치수가 가변적인 공진 광학 캐비티를 형성하도록 서로 가변적이고 제어가능한 거리를 두고 배치되어 있는 한 쌍의 반사층을 포함한다. 일실시예에서, 이 반사층들 중 하나가 두 개의 위치 사이에서 이동될 수 있다. 제1 위치에서(여기서는 "해방 상태"라고 한다), 이동가능한 층은 부분적으로 반사하는 고정된 층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치한다. 제2 위치에서, 이동가능한 층은 부분적으로 반사하는 층에 보다 가까이 인접하여 위치한다. 두 개의 층으로부터 반사되는 입사광은 이동가능한 반 사층의 위치에 따라 보강적으로 또는 상쇄적으로 간섭하여, 각 픽셀을 전체적으로 반사 상태 또는 비반사 상태로 만든다.
도 1에 도시된 부분의 픽셀 어레이는 두 개의 간섭 변조기(12a, 12b)를 포함한다. 좌측에 있는 간섭 변조기(12a)에서는, 이동가능하고 반사성이 높은 층(14a)이 부분적으로 반사하는 고정된 층(16a)으로부터 소정의 거리를 두고 해방 위치에 있는 것이 도시되어 있다. 우측에 있는 간섭 변조기(12b)에서는, 이동가능하고 반사성이 높은 층(14b)이 부분적으로 반사하는 고정된 층(16b)에 인접한 작동 위치에 있는 것이 도시되어 있다.
고정된 층(16a, 16b)은 전기적으로 도전성을 가지고 있고, 부분적으로 투명하며, 부분적으로 반사성을 가지고 있고, 예컨대 투명 기판(20) 상에 크롬과 인듐주석산화물(ITO)로 된 하나 이상의 층을 침적시킴으로써 제조될 수 있다. 이들 층을 병렬 스트립으로 패턴화하여, 이하에서 설명하는 바와 같이, 디스플레이의 수평 전극(row electrode)을 형성할 수 있다. 이동가능한 층(14a, 14b)은, 포스트(18)와 이 포스트들 사이에 개재된 희생 재료의 표면에 침적된 금속층(들)으로 된 일련의 병렬 스트립(수평 전극(16a, 16b)에 수직하는)으로 형성될 수 있다. 희생 재료를 에칭하여 제거하면, 변형가능한 금속층이 에어갭(19)에 의해 고정된 금속층으로부터 이격된다. 변형가능한 층은 알루미늄과 같이 도전성과 반사성이 높은 재료를 이용하여 형성할 수 있고, 이것의 스트립은 디스플레이 기기의 수직 전극(column electrode)을 형성할 수 있다.
전압이 인가되지 않으면, 층(14a)과 층(16a) 사이에 캐비티(19)가 그대로 존 재하게 되어, 변형가능한 층이 도 1의 픽셀(12a)로 도시된 바와 같이 기계적으로 해방된 상태로 있게 된다. 그러나, 선택된 행과 열에 전위차가 인가되면, 해당하는 픽셀에서 수평 전극과 수직 전극이 교차하는 지점에 형성된 커패시터가 충전되어, 정전기력이 이들 전극을 서로 당기게 된다. 만일 전압이 충분히 높다면, 이동가능한 층이 변형되어, 도 1에서 우측에 도시된 픽셀(12b)과 같이, 고정된 층에 대해 힘을 받게 된다(도 1에는 도시하지 않았지만, 단락을 방지하고 이격 거리를 제어하기 위해 고정된 층 상에 유전 재료를 배치할 수 있다). 이러한 양상은 인가된 전위차의 극성에 관계없이 동일하다. 이러한 방식으로, 반사와 비반사의 픽셀 상태를 제어할 수 있는 수평/수직 구동은 종래의 액정 디스플레이나 다른 디스플레이 기술에서 사용되었던 방식과 여러 가지 면에서 유사하다.
도 2 내지 도 4b는 디스플레이 응용분야에서 간섭 변조기의 어레이를 이용하기 위한 방법 및 시스템의 일례를 보여준다. 도 2는 본 발명의 여러 측면을 포함할 수 있는 전자 기기의 일실시예를 나타낸 시스템 블록도이다. 본 실시예에서는, 전자 기기가 프로세서(21)를 포함한다. 이 프로세서(21)는 ARM, Pentium®, Pentium II®, Pentium III®, Pentium IV®, Pentium® Pro, 8051, MIPS®, Power PC®, ALPHA® 등과 같은 범용의 단일칩 또는 멀티칩 마이크로프로세서나, 또는 임의의 적절한 프로세서일 수 있다. 또한, 프로세서(21)는 디지털 신호 처리기, 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 게이트 어레이 등과 같은 특정 목적의 마이크로프로세서일 수 있다
해당 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 프로세서(21)는 하나 이상의 소프트 웨어 모듈을 실행하도록 구성될 수 있다. 오퍼레이팅 시스템(도시 안됨)을 실행하는 것 외에도, 프로세서는 웹 브라우저, 전화 응용프로그램, 이메일 프로그램, 또는 임의의 다른 소프트웨어 응용프로그램을 포함하여 하나 이상의 소프트웨어 응용프로그램을 실행하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 개시하고 있는 모든 기능은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 전체적으로 또는 부분적으로 실현될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
일실시예에서, 프로세서(21)는 또한 어레이 컨트롤러(22)와 통신하도록 구성된다. 일실시예에서, 어레이 컨트롤러(22)는 어레이(30)에 신호를 제공하는 수평열 구동 회로(24)와 수직열 구동 회로(26)를 포함한다. 도 2에서 1-1의 선을 따라 절단한 어레이의 단면도가 도 1에 도시되어 있다. 어레이 컨트롤러(22)는 또한 제어 신호를, 어레이(30)를 구동시키기에 충분한 하나 또는 그 이상의 전압으로 변환하는 부스트 회로(32)를 포함한다. 일실시예에서, 디스플레이 컨트롤러(22)는 또는 프레임 버퍼(34)를 포함한다. 이 프레임 버퍼는 리프레시를 하기 위하여 디스플레이된 현재의 프레임을 저장하는 충분한 용량을 갖는 메모리를 포함하는 것이 통상적이다.
복수의 3-상태 버퍼(36)는 어레이(30)의 각각의 수직열과 수평열에 제공되는 것이 바람직하다. 3-상태 버퍼(36)는 어서트된 때에 어레이의 각각의 수평열 또는 수직열에 대한 접속을 개방시키는 홀드-모드 신호에 연결된다. 홀드-모드 선택 라인이 어서트되면, 구동기로부터 어레이까지의 라인이 개방되어, 각각의 픽셀 용량에 축적된 전하의 누설 경로를 실질적으로 제거하게 된다. 따라서, 픽셀은 어떠한 구동기의 입력 없이도 이전의 충전 또는 방전 상태를 유지하게 되는데, 전하가 픽셀을 가로지르는 누설을 통해 또는 제한적인 3-상태 개방 저항을 통해 서서히 없어질 때까지 그 상태를 유지한다.
직렬 FET등의 임의의 제어가능한 직렬 스위치가 이러한 디스플레이와 구동기의 연결해제를 구현하기 위해 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
MEMS 간섭 변조기의 경우, 수평/수직 구동 프로토콜이 도 3a에 도시된 기기들의 히스테리시스 특성의 장점을 가질 수 있다. 이동가능한 층을 해방 상태에서 작동 상태로 변형시키기 위해, 예컨대, 10볼트의 전위차가 요구될 수 있다. 그러나, 전압이 그 값으로부터 감소할 때, 전압이 10볼트 이하로 떨어지더라도 이동가능한 층은 그 상태를 유지한다. 도 3a의 실시예에서, 이동가능한 층은 전압이 2볼트 이하로 떨어질 때까지 완전히 해방되지는 않는다. 따라서, 도 3a에 도시된 예에서는 대략 3 내지 7볼트의 전압 범위를 갖게 되는데, 기기가 해방된 상태 또는 작동 상태에서 안정된 상태를 갖는 인가 전압의 영역이 있다. 이것을 여기서는 "히스테리시스 영역" 또는 "안정 영역"이라고 부른다. 도 3a의 히스테리시스 특성을 갖는 디스플레이 어레이의 경우, 수평 또는 수직 구동 프로토콜은 수평의 스트로브가 인가되는 동안에 스트로브가 인가된 수평열에 있는 픽셀들 중에 작동되어야 픽셀들은 약 10볼트의 전위차에 노출되고, 해방되어야 할 픽셀들은 0(영) 볼트에 가까운 전위차에 노출되도록 설계될 수 있다. 스트로브를 인가한 후에는, 픽셀들이 수평열 스트로브에 의해 어떠한 상태가 되었든지 간에 그 상태로 유지되도록 약 5볼트의 정상 상태 전압차(steady state voltage)를 적용받는다. 기록된 후에, 각 픽셀은 본 실시예에서는 3-7볼트인 "안정 영역" 내의 전위차를 가진다. 이러한 구성으로 인해, 도 1에 도시된 픽셀 구조가 동일한 인가 전압의 조건 하에서 작동 상태든 해방 상태든 기존의 상태로 안정되게 된다. 작동 상태로 있든 해방 상태로 있든, 간섭 변조기의 각 픽셀은 필연적으로 고정된 반사층과 이동하는 반사층에 의해 형성되는 커패시터이기 때문에, 이 안정된 상태는 히스테리시스 영역 내의 전압에서 거의 전력 낭비 없이 유지될 수 있다. 인가 전위가 고정되어 있으면, 필연적으로 픽셀에 유입되는 전류는 없다.
전형적인 응용예로서, 첫번째 수평열에 있는 소정 세트의 작동된 픽셀에 따라 한 세트의 수직 전극을 어서팅(asserting)함으로써 디스플레이 프레임을 만들 수 있다. 그런 다음, 수평열 펄스를 수평열 1의 전극에 인가하여 어서트된 수직열 라인에 대응하는 픽셀들을 작동시킨다. 그러면, 수직 전극의 어서트된 세트가 두번째 수평열에 있는 소정 세트의 작동된 픽셀에 대응하도록 변경된다. 그런 다음, 펄스를 수평열 2의 전극에 인가하여 어서트된 수직 전극에 따라 수평열 2에서의 해당하는 픽셀을 작동시킨다. 수평열 1의 픽셀들은 수평열 2의 펄스에 영향을 받지 않고, 수평열 1의 펄스에 의해 설정되었던 상태를 유지한다. 이러한 동작을 순차적으로 전체 수평열에 대해 반복하여 프레임을 생성할 수 있다. 일반적으로, 이러한 프레임들은 초당 소정 수의 프레임에 대해 이러한 처리를 계속해서 반복함으로써 리프레시(refresh)되거나, 및/또는 새로운 디스플레이 데이터로 갱신된다. 수평 및 수직 전극을 구동하여 디스플레이 프레임을 생성하는 많은 다양한 프로토콜이 잘 알려져 있고, 본 발명과 관련하여 사용될 수 있다.
도 3b, 4a 및 4b는 도 2의 3x3 어레이 상에서 디스플레이 프레임을 생성하기 위한 하나의 가능한 구동 프로토콜을 나타낸 것이다. 도 3b는 도 3a의 히스테리시스 곡선을 보여주는 픽셀들에 사용될 수 있는 수직열 및 수평열의 가능한 전압 레벨 세트를 보여준다
도 3b의 실시예에서, 픽셀을 작동시키기 위해, 해당하는 수직열은 -Vbias로 설정하고 해당하는 수평열은 +△V로 설정한다. 각각의 전압은 -5볼트 및 +5볼트에 대응할 수 있다. 픽셀을 해방시키기 위해서는, 해당하는 수직열은 +Vbias로 설정하고 해당하는 수평열은 동일한 값의 +△V로 설정하여, 픽셀 양단의 전위차가 0(영)볼트가 되도록 한다. 수평열의 전압이 0(영)볼트로 되어 있는 수평열에서는, 수직열이 +Vbias이든 -Vbias이든 관계없이 픽셀들이 원래의 상태로 안정된다.
도 4b는 도 2의 3x3 어레이에 인가되는 일련의 수평열 및 수직열 신호를 보여주는 타이밍도이며, 그 결과 작동된 픽셀들이 비반사성인 도 4a에 도시된 디스플레이 배열과 같이 된다. 도 4a에 도시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 어떤 상태로 되어 있어도 무방하다. 본 예에서는, 모든 수평열들이 0(영)볼트이고, 모든 수직열들이 +5볼트이다. 이러한 인가 전압으로, 모든 픽셀들은 기존의 작동 상태 또는 해방 상태로 안정되어 있다.
도 4a의 프레임에서, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) 및 (3,3)의 픽셀들이 작동된다. 이를 구현하기 위해, 수평열 1에 대한 "라인 시간" 동안, 수직열 1과 2는 -5볼트로 설정되고, 수직열 3은 +5볼트로 설정된다. 이것은 어느 픽셀의 상태도 바꾸지 않는다. 왜냐하면, 모든 픽셀들이 3-7볼트의 안정영역 내에 있기 때문이다. 그런 다음, 수평열 1에 0볼트에서 5볼트로 상승한 후 다시 0볼트로 되는 펄스를 가진 스트로브를 인가한다. 이것은 (1,1) 및 (1,2)의 픽셀을 작동시키고 (1,3)의 픽셀을 해방시킨다. 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수평열 2를 원하는 대로 설정하기 위해, 수직열 2를 -5볼트로 설정하고, 수직열 1 및 3은 +5볼트로 설정한다. 동일한 스트로브를 수평열 2에 인가하면, (2,2)의 픽셀이 작동되고, (2,1) 및 (2,3)의 픽셀이 해방된다. 여전히, 어레이의 다른 픽셀들은 영향을 받지 않는다. 수직열 2 및 3을 -5볼트로 설정하고 수직열 1을 +5볼트로 설정함으로써, 수평열 3도 마찬가지의 방법으로 설정될 수 있다. 수평열 3에 대한 스트로브로 인해 수평열 3의 픽셀들도 도 5a에 도시된 바와 같이 설정된다. 프레임을 기록한 후에, 수평열 전위는 0(영)이고, 수직열 전위는 +5볼트 또는 -5볼트로 남아 있으므로, 디스플레이는 도 4a의 배열로 안정된다. 수십 또는 수백의 수평열 및 수직열로 된 어레이에 대해 동일한 처리가 행해질 수 있다는 것은 잘 알 수 있을 것이다. 또한, 수평열 및 수직열의 구동을 위해 사용되는 전압의 타이밍, 순서 및 레벨은 위에서 설명한 전반적인 원리 내에서 다양하게 변경될 수 있고, 상술한 예는 예시에 불과하고, 임의의 구동 전압 방법을 본 발명에 적용하여도 무방하다.
위에서 설명한 원리에 따라 동작하는 간섭 변조기의 상세한 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 도 5a 내지 5c는 이동하는 미러 구조의 세 가지 다른 예를 보여준다
도 5a는 도 1에 도시된 실시예의 단면도로서, 금속 재료로 된 스트립(14)이 직각으로 연장된 지지대(18) 상에 배치되어 있다. 도 5b에서, 이동가능한 반사성 재료(14)가 연결선(38)에 의해 그 코너에서만 지지대에 부착되어 있다. 도 5c에서, 이동가능한 반사성 재료(14)가 변형가능한 층(40)에 매달려 있다. 이 실시예는, 반사성 재료(14)에 대한 구조적 설계와 재료는 광학 특성에 대해 최적화될 수 있고, 변형가능한 층(40)에 대한 구조적 설계와 재료는 원하는 기계적 특성에 대해 최적화될 수 있기 때문에 유용하다. 여러 가지 형태의 간섭 기기의 제조에 대해, 예컨대 미국특허공개 제2004/0051929호를 포함하여 여러 공개 문헌에 기술되어 있다. 일련의 재료 침적, 패터닝 및 에칭 단계들을 포함하여, 상술한 구조를 제조하기 위해 다양한 공지 기술이 사용될 수 있다.
픽셀이 기록된 후에, 그 상태를 감지하는 것이 유리할 수 있다. 도 1의 쌍안정 디스플레이에서, 픽셀 미러의 양단에 걸리는 용량(capacitance)이 픽셀이 작동 상태에 있을 때보다 해방 상태에 있을 때에 훨씬 더 크다(경우에 따라 대략 10배)는 사실을 이용함으로써, 픽셀의 상태를 판정할 수 있다. 이러한 픽셀 용량 값은 픽셀의 전기적 특성에 따른 용량을 감지함으로써 다양한 방법으로 감지될 수 있고, 이러한 방법들 중 일부를 이하에 설명한다.
먼저 픽셀 상태 감지의 원리에 대해 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이 독립된 단일 픽셀을 참고하여 설명한다. 도 6을 참조하면, 픽셀이 기록된 후, 전체 프레임의 기록이 완료되었든 아니면 그 완료 전이든, 모든 수직열의 3-상태 버퍼는, 테스트 대상이 되는 픽셀을 포함하는 하나의 수직열을 제외하고, 개방된(연결해제된) 구성으로 될 수 있다. 수평열 구동기는 테스트할 픽셀을 포함하는 수평열 전극에 낮은 진폭의 펄스를 인가하고, 이 테스트될 픽셀은 전압의 증가에 따라 충전된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 픽셀의 양단에 걸리는 전압은 회로의 RC 시정수(τ)에 따라 인가 전압에 응하여 증가하게 될 것이다. 독립된 하나의 픽셀에서, 용량(capacitance)은 이 픽셀(54)의 용량이며, 회로의 저항은 수평열 전극과 직렬로 배치될 수 있는 수평열 구동기 출력 임피던스 및/또는 임의의 필터 저항기(56)를 포함할 수 있다. 픽셀(54)이 저용량 상태에 있을 때의 테스트 지점(58)에서의 전압은, 곡선 62로 도시된 바와 같이 픽셀(54)이 고용량 상태(예컨대, 작동 상태)에 있을 때보다, 곡선 60으로 도시된 것과 같이 급격히 증가할 것이다. 픽셀 양단에 걸리는 전압이 충전 기간 동안의 일정 시각, 예컨대 τ/3인 시각에서 판정되는 경우, 그 픽셀의 상태가 판정될 수 있다. 이 전압은 전압 감지 회로(64)에 의해 검출 및 측정될 수 있다. τ/3의 폭을 가진 펄스가 픽셀에 인가되면, 이 픽셀 양단에 걸리는 전압은 트레이스(66)에 도시된(또한 도 7에 도시된) 바와 같이 증가 및 감소할 것이다. 이 신호가 네가티브 입력에 인가된 Vthresh와 함께 비교기(68)의 입력에 인가되면, 그 펄스 동안의 어느 시점에서 픽셀 양단에 걸리는 전압이 Vthresh를 초과할 때만 비교기로부터 펄스가 출력될 것이다. 여기서, Vthresh는 도 7에 도시된 된 바와 같이 정의된다. 비교기(68)의 출력은 그 픽셀이 작동 상태(래치 로우)인지 해방 상태(래치 하이)인지를 나타내는 신호를 발생시키도록 래치될 수 있다.
도 8 및 9는 픽셀 상태를 검출하는 다른 방법을 나타낸다. 도 8에서는, 전압 감지 회로 대신에 전류 감지 회로(70)가 이용된다. 전압 펄스가 위에서 설명한 바과 같이 인가되면, 픽셀 용량이 충전됨에 따라 전류 펄스가 생성된다. 도 9에 도시된 것과 같이, 이러한 전류 펄스는 픽셀(54)의 용량이 작을 때(곡선 77)보다 클 때(곡선 75) 더 느리게 감소한다. 수직열에서의 직렬 저항기(72) 양단에 걸리는 전압을 측정함으로써, 전류 펄스를 전압 펄스로 변환할 수 있다(전류를 전압으로 변환하는 변환기로 구성된 증폭기를 사용해도 된다). 이 직렬 저항기 양단에 걸리는 전압은 도 8에 도시된 적분기(74)로 구성된 증폭기에 의해 감지될 수 있다. 이 적분기의 출력은 유사한 비교기(76) 및 도 6에서와 같은 래치로 제공될 수 있다. 비교기(76)는, 회로를 통과하는 전류 펄스가 도 8에 도시된 임계 전압 Vthresh2보다 큰 전압을 비교기 입력에 생성할 정도로 충분한 경우(저항기(72)의 값과 적분기(74)의 시정수/증폭율이 주어진 상태에서)에만, 출력 펄스를 생성할 것이다. 도 8은 저항기(72)를 수직열에 연결하기 위해 사용하는 스위치(78)를 나타내고 있다. 그러나 이러한 스위치는 예컨대 적절한 필터 저항기를 이미 구비하고 있는 경우에는 필요하지 않게 될 것이다.
전류 감지는 전압 감지보다 좀 더 복잡한 회로를 필요로 한다. 그러나 수평열에서의 모든 펄스가 단일 펄스에 의해 검사될 수 있다는 이점을 가질 것이다. 왜냐하면, 충전 전류가 개별적인 전류 센서에 의해 한 수평열의 각각의 픽셀에 대해 동시에 개별적으로 측정될 수 있기 때문이다. 이들 실시예에 있어서, 각각의 수직열에 전용의 센서가 구비될 수 있다. 또는 수직열의 전류의 전부가 아닌 일부가 동시에 감지될 수 있도록, 전류 센서의 세트가 수직열의 상이한 그룹들 사이에서 순 차적으로 스위칭될 수 있다. 이 실시예에서는 수평열마다 하나의 센서를 구비하는 실시예에서 보다 더 느릴 수 있지만, 한번에 하나씩 감지하는 실시예보다는 더 빠르다.
상술한 원리에 따라, 도 10은 간섭 변조기의 개방 상태 또는 폐쇄 상태를 판정하기 위한 처리예를 나타내는 흐름도이다. 단계 80에서는, 테스트 펄스가 인가된다. 단계 82에서는, 인가된 펄스에 대해 용량에 의존하는 응답이 측정된다. 단계 84에서는, 상기 응답을 임계값과 비교하여 픽셀의 상태를 판정한다.
픽셀 상태를 감지하는 것은 여러 가지 장점을 가질 수 있다. 예컨대, 다음의 프레임 갱신 또는 리프레시에서, 다음의 프레임과 상이한 픽셀들만이 갱신되면 된다. 스태틱 디스플레이(static display)의 경우, 어떤 픽셀이 전하 누설에 의하여 작동 상태에서 해방 상태로 변경되었는지를 검출하기 위해 픽셀의 상태가 모니터링될 수 있다. 선택적 갱신이 여러 가지 방법으로 수행될 수 있다. 예컨대, 일단 하나 이상의 픽셀들이 원하는 상태로부터 다르게 변경되면, 구동 회로가 다시 구동하고, 3-상태 버퍼가 폐쇄되어, 수평열 스트로브 신호의 인가가 원하지 않는 상태의 픽셀을 포함하는 수평열에만 제한되도록 할 수 있다. 다른 수평열에 대해서는 처리를 행하지 않을 수 있다. 이것은 디스플레이를 갱신하는 데 필요한 전체 에너지를 감소시킨다. 프레임을 기록하는 동안 픽셀 상태를 감지하는 것이 유리할 수 있는데, 왜냐하면 수평열 픽셀을 기록할 때 이들 픽셀이 올바르게 기록되었는지를 판정하여 확인할 수 있기 때문이다. 픽셀이 올바르게 기록되지 않은 경우, 수평열 픽셀이 올바르게 기록될 때까지 다시 기록할 수 있다. 픽셀 상태를 감지함으 로써 프레임 버퍼에 필요한 최대 메모리 사양을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이 과정의 구현예가 도 11에 도시되어 있다. 수평열 1의 라인 시간(90) 동안 수평열 1을 기록한 후, 수평열 1의 테스트 시간(92)이 삽입된다. 이 시간 구간의 제1 부분에서는, 수평열 1과 수직열 1만이 구동 회로에 접속되며, 대략 1볼트 이하의 전압을 갖는 테스트 펄스(94)가 수평열 1에 인가된다. 상술한 바와 같이, 픽셀 (1, 1)의 용량 의존성 응답이 도 5a에 도시된 작동 상태에 있는지를 확인하기 위해 모니터링된다. 이 과정은 수평열 1의 테스트 시간에 후속하는 구간 동안에 픽셀 (1, 2)와 (1, 3)에 대해서도 반복된다. 그런 다음, 시스템은 수평열 2의 라인 시간을 입력하거나, 수평열 1에 하나 이상의 픽셀이 올바르게 기록되지 않은 것으로 판정된 경우에 수평열 1의 라인 시간을 반복시킨다. 설명을 위해, 테스트 전압 진폭은 일반적으로 요구되는 것보다 더 크게 도시되어 있으며, 테스트 시간 구간은 정상적으로 필요한 것보다 훨씬 더 크게 도시되어 있는데, 이는 테스트를 위한 펄스 시간 구간이 기록 처리 동안 픽셀을 작동하기 위해 사용된 펄스 주기에 비해 매우 짧을 수 있다. 테스트 중인 픽셀(54)이 밀집된 픽셀로 이루어진 대형 어레이의 일부인 경우에는, 테스트 처리가 다소 더 복잡할 수 있다. 이것은 테스트 펄스가 전체 수평열 픽셀에 인가되기 때문이다. 따라서 충전 처리의 시정수는 전체 수평열 전극과 회복된 수직열 전극 사이의 용량에 의존하고, 이것은, 도 12에 도시된 테스트 받는 픽셀(54)의 상태만이 아니라 수평열에서의 모든 픽셀의 각각의 상태에 의해 영향을 받을 수 있다. 용량에 영향을 주는 주요한 요인은 테스트 받는 픽셀의 상태이겠지만, 수평열에 수백 개의 픽셀이 있을 수 있기 때문에, 나머지 다른 것들의 조합에 의한 효과가 중요하게 될 수 있다. 동일한 수직열 전극을 공유하는 상이한 수평열에 있는 픽셀들 사이에는 용량성 결합이 존재할 수도 있다. 이것의 실제적인 효과는, 주어진 수평열의 픽셀들을 테스트할 때, 그 수평열에서의 다른 픽셀들의 상태에 따라, 펄스 시간 구간 τ/3, Vthresh 값 및 이들 모두를 유리하게 변경할 수 있다는 것이다.
이러한 판정은 여러 가지 방식으로 구현될 수 있다. 도 12에 도시된 일실시예는 디스플레이의 관찰 영역의 밖에 있는 수평열의 끝에 테스트 픽셀(98)을 포함할 수 있다. 이 픽셀은 상태의 전환이 가능하며, 테스트 펄스에 대한 상승 시간이 작동 상태와 해방 상태의 양자 모두를 위해 결정될 수 있다. 이런 방식으로, 작동 상태와 해방 상태 간의 최대 전압차를 가진 시간 구간과, Vthresh가 위치해야 하는 범위의 전압값들이 테스트 픽셀 응답에 기초하여 결정될 수 있다. 이들 값은 수평열에서의 다른 픽셀에 대한 상태를 테스트하기 위해 사용될 수 있다.
다르게는, 테스트 픽셀을 대신하여 필터 저항기를 수평열의 끝에 배치할 수 있다. 그러면, 전체 수평열 전극에 대해서 집단적인 커패시터 측정이 이루어질 수 있다. 구동 제어 회로는 이러한 정보를 이용하여, 그 수평열에서의 픽셀들을 검사하기 위해, τ/3, Vthresh 값 및 이들 모두에 대한 적절한 값을 산출하거나 찾아낼 수 있다.
수평열 및 수직열의 어레이에 포함된 픽셀에 대해 상기 원리를 이용한 일반적인 상태 감지 처리가 도 13에 도시되 있다. 단계 102에서는, 수평열 측정 신호가 감지해야 하는 픽셀을 포함하는 수평열에 인가된다. 이 신호는 상술한 바와 같이 테스트 픽셀의 테스트 또는 전체 수평열의 용량 측정에 연관될 수 있다. 단계 104에서는, 그 수평열에서의 이 후의 픽셀 테스트를 위한 주기 τ/3 및/또는 Vthresh 값 등의 적절한 테스트 파라미터가 결정된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 단계 106에서 그 수평열에 테스트 펄스가 인가된다. 단계 108에서는, 펄스에 대한 용량 의존성 응답이 측정된다. 단계 110에서는, 상기 응답을 임계값과 비교하여 그 수평열에서 선택된 픽셀의 상태를 판정하게 된다.
픽셀 상태 감지 처리를 위한 펄스의 진폭(amplitude)과 폭(duration)은 여러 가지 소정의 요인에 기초하여 선택될 수 있다. 펄스는 수평열에 투입되는 전체 전하를 제어하기 위한 형태를 가질 수 있다. 독립된 픽셀에서, 펄스 전류와 시간 프로파일은 용량 값에 관계없이 미리 선택된 전하가 그 픽셀에 투입되도록 정해질 수 있다. 이 경우, 픽셀 양단에 걸리는 전압은 픽셀의 용량에 반비례할 것이다. 이 방법을 어레이로 배치된 픽셀들에 대해서도 사용할 수는 있지만, 그 효율성은 제한될 수 있다. 왜냐하면 수평열에 투입되는 전하는 복잡하고 예측하기 어려운 방식으로 수평열의 수백 개의 픽셀을 통해 분산될 수 있기 때문이다. 펄스 폭은 회로의 τ값에 기초하여 선택될 수 있으며, 짧은 펄스를 선택하는 것이 시간을 절약할 수 있어 바람직하다. 상태 감지 처리 그 자체에 의해 감지되고 있는 픽셀의 상태가 변경되지 않도록 그 처리 동안 픽셀에 인가된 전위는 항상 히스테리시스 영역 내에서 유지되는 것이 물론 바람직하다.
따라서 구동기는, 충전 펄스를 인가하지 않을 때 및 3-상태 증폭기에 의해 연결해제되지 않을 때, 적절한 바이어스 전압을 공급할 것이고, 인가된 픽셀 전압이 히스테리시스 영역의 범위 내에 있도록 하는 충분히 작은(예컨대, 통상적으로 1 또는 2볼트 이하) 바이어스 전압으로부터 벗어나는 펄스를 생성할 것이다
픽셀 상태를 감지하는 다른 장점으로서 픽셀의 작동 전압 및 해방 전압을 판정하는 것이 있다. 이것은, 작동 전압 및 해방 전압이 온도 의존성을 가지고 있고, 또 시간이 경과함에 따라 변경될 수 있기 때문에 유용할 수 있다. 높은 온도는 유리 기판상의 금속 미러에 대해 도 3a의 안정 영역을 제로(0)에 더 가깝게 이동시키는 경향이 있다. 재료 층들 각각의 열팽창 계수에 따라, 온도의 작용으로 어느 한쪽 방향으로의 변형이 생길 수 있다. 픽셀의 구동 전압 및 해방 전압이 전기적으로 판정될 수 있다면, 이미지 데이터를 픽셀의 어레이에 기록하기 위해 사용되는 구동 전압을 현재의 픽셀 동작에 적합하도록 수정할 수 있다. 이러한 특징을 갖는 디스플레이가 도 14에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 디스플레이의 실제 관찰 영역(114)의 주변에 여분의 테스트 픽셀(112)이 배치된다. 이들 테스트 픽셀은, 디스플레이의 관찰 영역(114)에 있는 픽셀의 물리적 특성과 본질적으로 동일하지는 않더라도, 물리적 특징이 유사하게 되도록 이 디스플레이를 생산하는 동일한 공정에서 제조될 수 있다. 가변의 바이어스 전압과 테스트 전압을 인가하는 하나 이상의 감지 회로(118)가 테스트 픽셀에 결합된다. 감지 회로는 그 일부 또는 전부가 여러 개의 테스트 픽셀들 사이에서 공유될 수 있다.
각각의 테스트 픽셀에 대해, 용량성 MEMS 픽셀의 작동 전압 및/또는 해방 전 압을 판정하기 위하여 다양한 감지 프로토콜이 구현될 수 있다. 예컨대, 이러한 판정은 픽셀 양단에 일련의 전압을 인가하고, 이들 각각의 인가된 전압에서의 상태를 감지함으로써 구현될 수 있다. 이것이 도 15에 도시되어 있다. 전압은 영(0) 볼트에서부터 모든 조건하에서 예상되는 작동 전압을 초과하는 전압까지 계단식으로 상승할 수 있다. 각각의 전압 레벨에서, 픽셀 상태를 판정하기 위해 상술한 바와 같은 픽셀 상태의 테스트가 수행될 수 있다. 어느 전압 레벨에서, 픽셀이 구동할 것이고, 이것은 테스트 중에 검출될 것이다. 이어서 픽셀 전압은 계단식으로 하강하게 되고 영(0) 볼트까지의 각 레벨에서 테스트가 이루어질 수 있다. 어느 전압 레벨에서, 픽셀이 해방될 수 있으며, 이것은 테스트 결과에 의해 다시 검출될 것이다.
도 15에서, 계단식 전압은 각 계단의 전압 크기가 1볼트이다. 그러나, 임의의 다른 크기의 계단 전압도 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 계단식 전압이 인가되는 각 단계 동안, 픽셀이 이전의 전압 전이로부터 충전된 후에, 상술한 바와 같이 테스트 펄스(120)가 인가된다. 경우에 따라, 적절한 전압 또는 전류를 모니터링할 수 있고, 각각의 전압 레벨에서 픽셀 상태가 판정된다. 작동 전압 및 해방 전압의 범위는 상태를 변경시키는 단계를 판정함으로써 결정될 수 있다. 테스트 펄스의 진폭 및 폭은 각 계단 전압의 크기 및 폭에 비해 작은 것이 바람직하다. 도 16 및 17은 도 15의 방법을 구현할 수 있는 회로와 그 동작을 도시한 것이다. 본 실시예에서, 테스트 펄스는 일련의 계단식 상승 전압과 계단식 하강 전압과 부가되고, 그 합해진 신호가 한 픽셀의 한 쪽에 인가된다. 이 픽셀의 다른 쪽은 인버팅 전류-전압 컨버터(interting current to voltage converter)(124) 에 접지되어 있다. 스위치(126)는 전류-전압 컨버터의 출력을 비교기(128)의 입력에 연결시킨다. 도 17에 도시된 것과 같이, 테스트 펄스 발생기에 부가된 CLK1 신호는 테스트 펄스 폭을 생성한다. 도 9에 도시된 것과 상술한 바와 같이, 테스트 펄스는 테스트 픽셀을 통과하는 전류 펄스를 생성하는데, 이 전류 펄스는 해방 상태의 픽셀보다 작동 상태의 픽셀에 대해 더 완만하게 감소한다. CLK2 신호는 전류-전압 컨버터(124)의 출력과 비교기(128)의 입력 간의 연결을 제어한다. 비교기에 대한 입력은 스위치(126)가 개방될 때 저항기(130)에 의해 '로우(low)'로 된다. CLK2 신호는 CLK1 신호의 상승 에지로부터 지연된 상승 에지를 가지고, 충전 과정 동안 선택된 시점에 전류-전압 컨버터(124)로부터의 출력 전압을 샘플링하기 위해 짧은 폭을 가지도록 타이밍되어 있다. 이 전압은 해방 상태의 픽셀보다 작동 상태의 픽셀에 대해서 더 높을 것이다. 만일 전압이 CLK2 샘플링 주기 동안 -Vthresh3 보다 더 큰 음의 값을 가진다면(인버팅 증폭기(124)에 의해 음의 값을 가짐), 이것은 작동된 픽셀을 나타내고, 비교기(128)의 출력은 샘플링 주기 동안 '하이(high)'로 될 것이다. 이것은 각 테스트 펄스에 대해 순차적으로 반복되며, 일련의 비교기 출력은 CLK2가 어서트되는 시간 내에 포함되는 신호 CLK3에 의해 결정된 시간에 시프트 레지스터(136)로 시프트된다. 그러면, 시프트 레지스터(136)의 출력은 상승 및 하강의 각 레벨에서 픽셀의 작동 상태 또는 해방 상태에 대한 기록을 만들어 낸다.
도 18 및 19는 쌍안정 픽셀의 작동 전압 및 해방 전압을 판정하기 위해 이용될 수 있는 다른 회로의 구현예를 나타낸다. 픽셀에서의 전압이 픽셀의 RC 충전 시정수에 비해 느린 속도로 증가하고 픽셀이 작동 상태와 해방 상태 간에 전환되는데 시간이 소요되는 경우, 전류는 전압이 상승하는 동안 매우 낮게 될 것이다. 이것은 픽셀이 작동 상태로 전환되고 용량이 급격하게 상승할 때까지 유지될 것이다. 이것은 고용량 상태로의 전이 동안 제1 전류 펄스가 흐르게 만들 것이다. 경사가 다시 하향하게 되면, 반대 방향으로의 제2 전류 펄스(픽셀 용량의 전하를 급격히 감소시키면서)가 발생하게 된다.
이들 전류 펄스들은 도 19의 회로에 의해 검출될 수 있다. 본 실시예에서, 전류-전압 컨버터(124)의 출력은 한쌍의 비교기(140, 142)에 연결된다. 이들 비교기의 출력은 충전 전류가 작을 때 모두 '로우'로 될 것이다. 제1 전류 펄스 동안, 비교기(140)의 출력은 '하이'로 될 것이다. 제2 전류 펄스 동안, 비교기(142)의 출력은 '하이'로 될 것이다. 이들 펄스가 발생하는 시간은 각각의 비교기로부터의 출력 펄스를 경사가 시작됨과 동시에 시작되는 각각의 카운터(144, 146)를 중지시킴으로써 결정될 수 있다. 카운터의 값은 작동 전압 및 해방 전압과 관련될 수 있는데, 인가된 전압 경사의 시간에 대한 함수로서의 그 전압을 알 수 있기 때문이다.
다른 가능한 테스트 회로가 도 20에 나타나 있다. 본 실시예에서, AC 신호는 DC 바이어스 전압 위에 실려서 노드(150)에서 픽셀에 인가된다. 픽셀이 해방 상태보다는 작동 상태일 때, 더 많은 AC 전류가 픽셀을 통과하여 흐를 것이다. 이 AC 전류는 픽셀의 다른 플레이트 상에 접지된 DC 경로 및 AC 경로를 모두 포함함으로써 검출이 가능하다. 커패시터(154) 양단의 DC 전압은 픽셀과 커패시터(156)를 통과하는 AC 전류가 증가함에 따라 증가하게 될 것이다. 이 전압은 비교기(158)로 전달되고, 이 값이 성분 값들(component values)에 기초하여 결정된 Vthresh6을 초과하면 '하이'로 된다. 본 실시예에서, DC 바이어스 전압은 임의의 방식으로 변경이 가능하고, 비교기(158)의 출력(160)은 픽실이 작동 상태일 때 '하이'로 되고, 픽셀이 해방 상태일 때는 '로우'로 될 것이다.
도21a 및 21b는 디스플레이 기기(2040)의 실시예를 구현하는 시스템 블록도이다. 디스플레이 기기(2040)는, 예컨대, 휴대 전화기일 수 있다. 그러나, 텔레비전이나 휴대용 미디어 플레이어와 같이 디스플레이 기기(2040)와 동일한 구성품이나 약간 변형된 것도 디스플레이 기기의 여러 가지 형태의 예에 해당한다.
디스플레이 기기(2040)는 하우징(2041), 디스플레이(2030), 안테나(2043), 스피커(2045), 입력 기기(2048), 및 마이크(2046)를 포함한다. 하우징(2041)은 일반적으로 사출 성형이나 진공 성형을 포함하여 해당 기술분야에서 잘 알려진 여러 가지 제조 공정 중 어느 것에 의해서도 제조될 수 있다. 또한, 하우징(2041)은, 한정되는 것은 아니지만, 플라스틱, 금속, 유리, 고무, 및 세라믹 또는 이들의 조합을 포함하여 여러 가지 재료 중 어느 것으로도 만들어질 수 있다. 일실시예에서, 하우징(2041)은 분리가능한 부분(도시되지 않음)을 포함하고, 이 분리가능한 부분은 다른 색깔이나 다른 로고, 그림 또는 심볼을 가진 다른 분리가능한 부분으 로 교체될 수 있다.
본 예의 디스플레이 기기(2040)의 디스플레이(2030)는, 여기서 개시한 쌍안정(bi-stable) 디스플레이를 포함하여, 여러 가지 디스플레이 중 어느 것이어도 무방하다. 다른 실시예에서, 디스플레이(2030)는, 상술한 바와 같은, 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD 등과 같은 평판 디스플레이와, 해당 기술분야에서 당업자에게 잘 알려진 바와 같은, CRT나 다른 튜브 디스플레이 기기 등과 같은 비평판 디스플레이를 포함한다. 그러나, 본 실시예를 설명하기 위해, 디스플레이(2030)는 여기서 설명하는 바와 같이 간섭 변조기 디스플레이를 포함한다.
예시된 디스플레이 기기(2040)의 일실시예에서의 구성요소가 도 21b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예의 디스플레이 기기(2040)는 하우징(2041)을 포함하고, 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치되어 있는 구성요소들을 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 본 예의 디스플레이 기기(2040)가 송수신기(2047)와 연결된 안테나(2043)를 포함하는 네트워크 인터페이스(2027)를 포함할 수 있다. 송수신기(2047)는 프로세서(2021)에 연결되어 있고, 프로세서(2021)는 컨디셔닝 하드웨어(conditioning hardware)(2052)에 연결되어 있다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 신호를 고르게 하도록(예컨대, 신호를 필터링하도록) 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 스피커(2045)와 마이크(2046)에 연결되어 있다. 프로세서(2021)는 입력 기기(2048)와 드라이버 컨트롤러(2029)에도 연결되어 있다. 드라이버 컨트롤러(2029)는 프레임 버퍼(2028)와 어레이 드라이버(2022)에 연결되어 있고, 어레이 드라이버는 디스플레이 어레이(2030)에 연결되어 있다. 전원(2050) 은 예시된 디스플레이 기기(2040)의 특정 설계에 따라 요구되는 모든 구성요소에 전력을 공급한다.
네트워크 인터페이스(2027)는 예시된 디스플레이 기기(2040)가 네트워크를 통해 하나 이상의 기기들과 통신할 수 있도록 안테나(2043)와 송수신기(2047)를 포함한다. 일실시예에서, 네트워크 인터페이스(2027)는 프로세서(2021)의 부담을 경감하기 위해 어느 정도의 처리 능력을 가질 수도 있다. 안테나(2043)는 신호를 송수신하는 것으로서, 해당 기술분야의 당업자에게 알려진 어떠한 안테나라도 무방하다. 일실시예에서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b), 또는 (g)를 포함하여 IEEE802.11 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 다른 실시예에서, 안테나는 블루투스 표준에 따라 RF 신호를 송수신한다. 휴대 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS 또는 무선 휴대폰 네트워크를 통한 통신에 사용되는 공지의 다른 신호를 수신하도록 설계된다. 송수신기(2047)는 안테나(2043)로부터 수신한 신호를, 프로세서(2021)가 수신하여 처리할 수 있도록 전처리한다. 또한, 송수신기(2047)는 프로세서(2021)로부터 수신한 신호를, 안테나(2043)를 통해 본 예의 디스플레이 기기(2040)로부터 전송될 수 있도록 처리한다.
다른 실시예에서, 송수신기(2047)를 수신기로 대체할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 네트워크 인터페이스(2027)는 프로세서(2021)로 전송될 이미지 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는 이미지 소스로 대체될 수 있다. 예컨대, 이미지 소스는 이미지 데이터를 담고 있는 DVD나 하드디스크 드라이브일 수도 있고, 이미지 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈일 수도 있다.
프로세서(2021)는 일반적으로 본 예의 디스플레이 기기(2040)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(2021)는 네트워크 인터페이스(2027)나 이미지 소스로부터 압축된 이미지 데이터 등을 수신하여, 이를 본래의 이미지 데이터 또는 본래의 이미지 데이터로 처리될 수 있는 포맷으로 가공한다. 그런 다음, 프로세서(2021)는 가공된 데이터를 드라이버 컨트롤러(2029)나 저장을 위한 프레임 버퍼(2028)로 보낸다. 전형적으로, 본래의 데이터는 이미지 내의 각 위치에 대한 이미지 특성을 나타내는 정보를 말한다. 예컨대, 그러한 이미지 특성은 컬러, 채도, 명도(그레이 스케일 레벨)를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 프로세서(2021)는 마이크로컨트롤러, CPU, 또는 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어하는 논리 유닛을 포함한다. 일반적으로, 컨디셔닝 하드웨어(2052)는, 스피커(2045)로 신호를 보내고 마이크(2046)로부터 신호를 받기 위해, 증폭기와 필터를 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(2052)는 예시된 디스플레이 기기(2040) 내의 별도의 구성요소일 수도 있고, 또는 프로세서(2021)나 다른 구성요소 내에 통합되어 있을 수도 있다.
드라이버 컨트롤러(2029)는 프로세서(2021)에 의해 생성된 본래의 이미지 데이터를 이 프로세서(2021)로부터 직접 또는 프레임 버퍼(2028)로부터 받아서, 이를 어레이 드라이버(2022)에 고속으로 전송하기에 적합한 포맷으로 재구성한다. 구체적으로, 드라이버 컨트롤러(2029)는 디스플레이 어레이(2030)를 가로질러 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가지도록 본래의 이미지 데이터를 래스터(raster)와 같은 포맷을 가진 데이터 흐름으로 재구성한다. 그런 다음, 드라이버 컨트롤러(2029)는 재구성된 정보를 어레이 드라이버(2022)로 보낸다. 종종 액정 디스플레이의 컨트롤러 등과 같은 드라이버 컨트롤러(2029)가 독립형 집적 회로(stand-alone IC)로서 시스템 프로세서(2021)와 통합되기도 하지만, 이러한 컨트롤러는 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 이러한 컨트롤러는 프로세서(2021)에 하드웨어로서 내장될 수도 있고, 또는 어레이 드라이버(2022)와 함께 하드웨어로 완전히 통합될 수도 있다.
전형적으로, 어레이 드라이버(2022)는 드라이버 컨트롤러(2029)로부터 재구성된 정보를 받아서, 이 비디오 데이터를 디스플레이의 x-y 행렬의 픽셀들로부터 이어져 나온 수 백 때로는 수 천 개의 리드선에 초당 수 회에 걸쳐 인가되는 병렬의 파형 세트로 변환한다.
일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029), 어레이 드라이버(2022), 및 디스플레이 어레이(2030)는 여기서 기술한 어떠한 형태의 디스플레이에 대해서도 적합하다. 예컨대, 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029)는 종래의 디스플레이 컨트롤러 또는 쌍안정 디스플레이 컨트롤러(예컨대, 간섭 변조기 컨트롤러)이다. 다른 실시예에서, 어레이 드라이버(2022)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예컨대, 간섭 변조기 디스플레이)이다. 일실시예에서, 드라이버 컨트롤러(2029)는 어레이 드라이버(2022)와 통합되어 있다. 그러한 예는 휴대폰, 시계 및 다른 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에서는 일반적인 것이다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 어레이(2030)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예컨대, 간섭 변조기 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.
입력 기기(2048)는 사용자로 하여금 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어할 수 있도록 한다. 일실시예에서, 입력 기기(2048)는 쿼티(QWERTY) 키보드나 전화기 키패드 등의 키패드, 버튼, 스위치, 터치 스크린, 압력 또는 열 감지 막을 포함한다. 일실시예에서, 마이크(2046)는 예시된 디스플레이 기기(2040)의 입력 기기이다. 기기에 데이터를 입력하기 위해 마이크(2046)가 사용되는 경우에, 예시된 디스플레이 기기(2040)의 동작을 제어하기 위해 사용자는 음성 명령을 제공할 수 있다.
전원(2050)은 해당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 에너지 저장 기기를 포함할 수 있다. 예컨대, 일실시예에서, 전원(2050)은 니켈-카드뮴 전지나 리튬-이온 전지와 같은 재충전가능한 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(2050)은 재생가능한 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지와 태양 전지 도료를 포함하는 태양 전지이다. 다른 실시예에서, 전원(2050)은 콘센트로부터 전력을 공급받도록 구성된다.
몇몇 구현예에서는, 상술한 바와 같이, 전자 디스플레이 시스템 내의 여러 곳에 위치될 수 있는 드라이버 컨트롤러의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수 있다. 어떤 경우에는, 어레이 드라이버(2022)의 제어를 프로그래머블하게 구성할 수도 있다.. 해당 기술분야의 당업자라면 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성요소로도 상술한 최적화 상태를 구현할 수 있고, 또 여러 가지 다양한 구성으로 구현할 수도 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
이상의 설명에서는 여러 가지 실시예에 적용된 본 발명의 신규한 특징을 보 여주고, 설명하고 또 지적하였지만, 본 발명의 사상으로부터 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자가 예시된 기기 또는 공정의 상세한 구성이나 형태로부터 다양하게 생략하고 대체하고 변경하는 것이 가능하다는 것을 알아야 한다. 일실시예로서, 테스트 전압 구동 회로는 디스플레이를 생성하기 위해 이용되는 어레이 구동 회로로부터 분리시킬 수 있다. 전류 센서를 구비한 경우, 개별의 전압 센서는 개별적인 수평열 전극에만 사용될 수 있다. 본 발명의 권리범위는 상술한 설명보다는 첨부된 청구범위에 의해 정해진다. 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경은 그 범위에 포함되어야 한다.
본 발명에 의하면, 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정함으로써, 예컨대 열에 의한 미소 기전 기기의 특성 변화에 효과적으로 적응하여 이로 인한 오동작을 방지할 수 있다.

Claims (46)

  1. 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법에 있어서,
    둘 이상의 상이한 전위를 상기 미소 기전 기기에 결합된 하나 이상의 전극에 인가하는 단계;
    각각의 상기 둘 이상의 상이한 전위에서 상기 전극에 생성되는 전압을 감지하는 단계;
    적어도 상기 감지된 전압을 기초로 하여, 각각의 상기 둘 이상의 상이한 전위에서 상기 미소 기전 기기의 상태를 판정하는 단계;
    적어도 상기 판정된 상태를 기초로 하여, 상기 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 단계; 및
    상기 판정된 상태를 기초로 하여, 구동기의 입력이 상기 미소 기전 기기에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 미소 기전 기기를 선택적으로 분리하는 단계
    를 포함하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상태를 판정하는 단계가, 상기 감지된 전압이 임계값보다 큰지 여부를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미소 기전 기기는 간섭 디스플레이 픽셀의 어레이를 구비하는 디스플레이에 포함되거나 또는 상기 디스플레이에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 미소 기전 기기의 작동 상태 및/또는 해방 상태를 판정하 는 단계; 및
    상기 판정의 결과에 따라 상기 디스플레이에 대한 구동 전압 레벨을 변경하는 단계
    를 더 포함하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 판정하는 단계가, 테스트용 미소 기전 기기의 작동 상태 및/또는 해방 상태를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 테스트용 미소 기전 기기가 상기 픽셀의 어레이에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 단계; 및
    상기 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두의 판정에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 간섭 디스플레이 픽셀의 어레이에 대한 동작 파 라미터를 변경하는 단계
    를 더 포함하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 방법.
  11. 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템에 있어서,
    둘 이상의 상이한 전위를 상기 미소 기전 기기에 결합된 하나 이상의 전극에 인가하는 인가 수단;
    각각의 상기 둘 이상의 상이한 전위에서 상기 전극에 생성되는 전압을 감지하는 감지 수단;
    적어도 상기 감지된 전압을 기초로 하여, 각각의 상기 둘 이상의 상이한 전위에서 상기 미소 기전 기기의 상태를 판정하는 상태 판정 수단;
    적어도 상기 판정된 상태를 기초로 하여, 상기 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 전압 판정 수단; 및
    상기 판정된 상태를 기초로 하여, 구동기의 입력이 상기 미소 기전 기기에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 미소 기전 기기를 선택적으로 분리하는 분리 수단
    을 포함하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인가 수단이 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 감지 수단이 전압 감지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 상태 판정 수단이 연산 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 전압 판정 수단이 시프트 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 전압 판정 수단이 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    미소 기전 디스플레이 픽셀의 디스플레이 어레이와 연관된 하나 이상의 미소 기전 기기의 작동 상태 및/또는 해방 상태를 판정하는 수단; 및
    상기 상태의 판정에 따라 상기 디스플레이에 대한 구동 전압 레벨을 변경하 는 수단을 더 포함하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 상태를 판정하는 수단이 상기 미소 기전 기기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  19. 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템에 있어서,
    미소 기전 기기;
    상기 미소 기전 기기에 전압을 인가하도록 구성된 구동 회로;
    상기 미소 기전 기기에 접속되며, 각각의 둘 이상의 상이한 전위에서 상기 미소 기전 기기에 인가되는 전압을 감지하고, 적어도 상기 감지된 전압을 기초로 하여, 각각의 상기 둘 이상의 상이한 전위에서 상기 미소 기전 기기의 상태를 판정하며, 적어도 상기 상태의 판정을 기초로 하여 상기 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 센서; 및
    상기 판정된 상태를 기초로 하여, 구동기의 입력이 상기 미소 기전 기기에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 미소 기전 기기를 선택적으로 분리하도록 구성된, 분리 버퍼
    를 포함하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 미소 기전 기기와 전기적으로 연결되어 이미지 데이터를 처리하도록 구 성된 프로세서; 및
    상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리 기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 상기 구동 회로에 전달하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 이미지 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 이미지 소스 모듈이 수신기, 송수신기 및 송신기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  24. 제20항에 있어서,
    입력 데이터를 수신하고, 상기 입력 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 입력 기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템.
  25. 디스플레이 시스템을 제조하는 방법에 있어서,
    디스플레이 데이터를 상기 디스플레이 시스템의 사용자에게 표시하도록 구성된 미소 기전 픽셀의 어레이를 형성하는 단계;
    상기 어레이와 별개로 하나 이상의 미소 기전 소자를 형성하는 단계;
    상기 미소 기전 소자에 인가되는 전위에 응답하여 상기 미소 기전 소자를 지나는 전압을 감지함으로써 판정되는 상기 미소 기전 소자의 상태를 적어도 기초로 하여, 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 감지하도록 구성된 센서를 상기 미소 기전 소자에 결합하는 단계; 및
    상기 판정된 상태를 기초로 하여, 구동기의 입력이 상기 미소 기전 픽셀의 어레이에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 미소 기전 픽셀의 어레이가 선택적으로 분리되도록 구성된 분리 버퍼를 형성하는 단계
    를 포함하는 디스플레이 시스템 제조 방법.
  26. 삭제
  27. 디스플레이 데이터를 디스플레이 시스템의 사용자에게 표시하도록 구성된 미소 기전 픽셀의 어레이;
    상기 어레이와 별개로 형성된 하나 이상의 미소 기전 소자; 및
    상기 미소 기전 소자에 인가되는 전위에 응답하여 상기 미소 기전 소자를 지나는 전압을 감지함으로써 판정되는 상기 미소 기전 소자의 상태를 적어도 기초로 하여, 상기 미소 기전 소자의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 감지하도록 구성된 센서; 및
    상기 판정된 상태를 기초로 하여, 구동기의 입력이 상기 미소 기전 픽셀의 어레이에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 미소 기전 픽셀의 어레이를 선택적으로 분리하도록 구성된, 분리 버퍼
    를 포함하는 디스플레이 시스템.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제27항에 있어서,
    상기 디스플레이 데이터를 표시하도록 구성된 상기 픽셀의 적어도 일부는 간섭 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 센서가 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 미소 기전 픽셀의 어레이와 전기적으로 연결되고, 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서; 및
    상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리 기기를 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 미소 기전 픽셀의 어레이에 하나 이상의 신호를 전달하도록 구성된 구동 회로를 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 상기 구동 회로에 전달하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 이미지 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 이미지 소스 모듈이 수신기, 송수신기, 송신기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  37. 제32항에 있어서,
    입력 데이터를 수신하고, 상기 입력 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 입력 기기를 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  38. 디스플레이 시스템을 동작시키는 방법으로서,
    테스트 픽셀에 인가되는 전위에 응답하여 상기 테스트 픽셀을 지나는 전압을 감지함으로써 판정되는 상기 테스트 픽셀의 상태를 적어도 기초로 하여 상기 디스플레이와 연관된 테스트 픽셀의 작동 전압 및/또는 해방 전압을 판정하는 단계; 및
    상기 판정된 상태를 기초로 하여, 구동기의 입력이 상기 테스트 픽셀에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 테스트 픽셀을 선택적으로 분리하는 단계
    를 포함하는
    디스플레이 시스템의 동작 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 판정에 따라 상기 디스플레이의 구동 전압 레벨을 변경하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 시스템의 동작 방법.
  40. 제38항에 있어서,
    상기 전압을 판정하는 단계가 상기 테스트 픽셀의 작동 상태 및/또는 해방 상태를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 동작 방법.
  41. 제38항에 있어서,
    상기 전압 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 디스플레이의 동작 파라미터를 변경하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 시스템의 동작 방법.
  42. 디스플레이 시스템의 사용자에게 데이터를 디스플레이하는 수단;
    하나 이상의 미소 기전 소자;
    상기 미소 기전 소자에 인가되는 전위에 응답하여 상기 미소 기전 소자를 지나는 전압을 감지함으로써 판정되는 상기 미소 기전 소자의 상태를 적어도 기초로 하여, 상기 미소 기전 소자의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 검출하는 수단; 및
    상기 판정된 상태를 기초로 하여, 구동기의 입력이 상기 하나 이상의 미소 기전 소자에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 하나 이상의 미소 기전 소자를 선택적으로 분리하는 분리 수단
    을 구비하는 디스플레이 시스템.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 디스플레이하는 수단이 미소 기전 픽셀의 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 검출하는 수단이 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  45. 미소 기전 기기의 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 시스템을 제조하는 방법에 있어서,
    미소 기전 기기를 형성하는 단계;
    전압을 인가하도록 구성된 구동 회로를 상기 미소 기전 기기에 결합시키는 단계;
    둘 이상의 상이한 전위 각각에서 상기 미소 기전 기기를 지나는 전압을 감지하고, 적어도 상기 감지된 전압을 기초로 하여, 각각의 상기 적어도 두 개의 상이한 전위에서 상기 미소 기전 기기의 상태를 판정하며, 적어도 상기 상태의 판정을 기초로 하여 상기 작동 전압 및 해방 전압 중 하나 또는 모두를 판정하는 센서를 상기 미소 기전 기기에 접속하는 단계; 및
    상기 판정된 상태에 기초하여, 구동기의 입력이 상기 미소 기전 기기에 인가되는 것을 선택적으로 방지하기 위해 상기 미소 기전 기가 선택적으로 분리되도록 구성된 분리 버퍼를 형성하는 단계
    를 포함하는 시스템 제조 방법.
  46. 삭제
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