KR20090033457A

KR20090033457A - 디스플레이 입력을 역다중화하기 위한 수동적 회로

Info

Publication number: KR20090033457A
Application number: KR1020097001653A
Authority: KR
Inventors: 클라렌스 추이; 알란 루이스; 마크 엠 미냐르
Original assignee: 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2009-04-03
Also published as: EP2033179A2; WO2008005108A3; US8040338B2; US20100321352A1; WO2008005108A2; US7777715B2; US20080001867A1; CN101479781A; JP2009543120A

Abstract

디스플레이와 드라이버 회로 간의 행방향 접속부를 감소시킬 수 있는 디스플레이 어레이, 그리고 해당 어레이의 제조방법 및 작동 방법이 개시되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 표시 장치는 MEMS 표시 소자들의 어레이; 및 상기 어레이에 결합되어 해당 어레이를 구동하기 위한 행방향 출력 전압을 제공하도록 구성된 복수개의 수동적 임피던스 네트워크 회로를 포함하되, 각 행은 분압기에 의해 연결된 적어도 2개의 입력에 접속되어 있다.

표시 장치, MEMS 표시 소자의 어레이, 수동적 임피던스 네트워크 회로

Description

디스플레이 입력을 역다중화하기 위한 수동적 회로{PASSIVE CIRCUITS FOR DE-MULTIPLEXING DISPLAY INPUTS}

본 발명의 기술 분야는 마이크로전자기계 시스템(MEMS: microelectromechanical system)에 관한 것이다.

마이크로전자기계 시스템(MEMS)은 마이크로기계 부품, 액추에이터 및 전자 기기를 포함한다. 마이크로기계 부품은 기판 및/또는 증착된 재료층의 일부를 에칭해내거나 층들을 추가하여 전기 및 전자기계 장치를 형성하는 증착, 에칭 및/또는 다른 미세기계가공(micromachining) 공정들을 이용하여 형성될 수도 있다. MEMS 장치의 한 형태는 간섭계 변조기(interferometric modulator)라 불린다. 본 명세서에서 사용된 것처럼, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기(interferometric light modulator)라는 용어는 광학적 간섭의 원리를 이용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 장치를 의미한다. 소정의 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 1쌍의 도전판을 포함할 수도 있는 데, 상기 1쌍의 도전판의 어느 하나 또는 양쪽 모두가 전체 또는 부분적으로 투과형 및/또는 반사형일 수도 있고 적절한 전기 신호의 인가시 상대 운동을 할 수 있다. 특별한 실시형태에 있어서, 하나의 도전판은 기판에 증착된 고정층을 포함할 수도 있고, 다른 하나의 도전판은 공기 간 극(air gap)에 의해 고정층과 분리된 금속막을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 보다 더 상세히 설명하는 바와 같이, 도전판의 상대적 위치에 의해서 간섭계 변조기로 입사되는 광의 광학적 간섭은 변화될 수 있다. 이러한 장치들의 적용 범위는 광범위한데, 기존의 제품들을 향상시키는 데 있어서, 그리고 아직 개발되지 않은 새로운 제품들을 만들어내는 데 있어서 이러한 유형의 장치 특성들이 사용될 수 있도록 이들 장치들의 특징들을 이용 및/또는 변경하는 것은 해당 기술 분야에서 유용할 것이다.

본 발명의 시스템, 방법 및 장치는 각각 수개의 측면을 가지지만, 이들의 단일의 것이 그의 바람직한 속성을 단독으로 담당하는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 제한하는 일없이, 그의 더욱 우수한 특징들을 이하 간단히 설명할 것이다. 당업자는, 이들 설명을 고려한 후에, 특히 이하의 "실시예"란을 읽은 후에, 본 발명의 특징들이 다른 표시 장치보다 장점을 어떻게 제공하는지를 이해할 수 있을 것이다.

일 실시형태에 있어서, 표시장치는 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이; 및 상기 어레이에 결합되어 해당 어레이를 구동하기 위한 행방향 출력 전압을 제공하도록 구성된 복수의 수동적 임피던스 네트워크 회로를 포함하되, 상기 수동적 임피던스 네트워크는 표시 소자의 하나의 행(row)에 대해서 적어도 2개의 입력과 적어도 1개의 출력을 포함하며, 상기 행방향 출력은 상기 입력들에 의해 제어된다.

다른 실시형태에 있어서, 표시 장치는 1세트의 교차하는 행과 열(column)로서 형성된 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이; 각 행에 대한 행방향 입력 리드부; 제1 시리즈 임피던스를 통해서 제1 행방향 입력 리드부에 접속된 제1전압 입력부; 및 제2 시리즈 임피던스를 통해서 제1 행방향 입력 리드부에 접속된 제2전압 입력부를 포함한다.

다른 실시형태에 있어서, 표시 장치는 이미지 데이터를 표시하는 표시 수단; 및 1개 이상의 행방향 구동 전압을 역다중화(demultiplexing)해서 해당 역다중화된 전압을 상기 표시 수단에 제공하는 역다중화 수단을 포함한다.

다른 실시형태에 있어서, 표시 장치를 제조하는 방법은 기판 상에 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이를 형성하는 단계; 및 상기와 동일한 기판 또는 상이한 기판 상에 복수개의 수동적 임피던스 네트워크 회로를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 수동적 임피던스 네트워크 회로는 각각 적어도 2개의 입력과 하나의 출력을 포함하며, 상기 수동적 임피던스 네트워크 회로들의 적어도 일부는 상기 어레이에 결합되어 있다.

다른 실시형태에 있어서, 표시 장치의 행방향 어드레스 방식(row addressing scheme)에 의해 하나의 행에서의 행방향 구동 전압을 역다중화하는 방법은 선택된 전압의 상기 행방향 구동 전압을 1세트의 시리즈 임피던스를 통해서 복수의 행에 인가하는 단계; 제1 제어 전압을 제1 시리즈 임피던스를 통해서 상기 복수의 행 중 첫번째 행에 인가하는 단계; 및 제2 제어 전압을 제2 시리즈 임피던스를 통해서 상기 복수의 행 중 두번째 행에 인가하는 단계를 포함한다.

다른 실시형태에 있어서, 표시 장치는 1세트의 교차하는 행과 열로서 형성된 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이; 각 행에 대한 행방향 입력 리드부; 및 제1 시리즈 임피던스를 통해서 제1 행방향 입력 리드부에 접속되고 제2 시리즈 임피던스를 통해서 제2 행방향 입력 리드부에 접속된 제1전압 입력부를 포함한다.

다른 실시형태에 있어서, 표시 장치는 어레이에 대한 N개의 행방향 입력을 지니고 또한 1세트의 교차하는 행과 열로서 형성된 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이; n개의 행방향 드라이버 출력을 지닌 디스플레이 드라이버 회로(여기서 n은 N보다 적음); 및 입력으로서 상기 n개의 행방향 드라이버 출력을 지니고 또한 상기 어레이에 대해서 N개의 행방향 입력에 접속된 N개의 행방향 드라이버 출력을 지니는 수동적 임피던스 네트워크를 포함한다.

도 1은 제1간섭계 변조기의 이동 반사층(movable reflective layer)이 이완 위치에 있고, 제2간섭계 변조기의 이동 반사층이 작동 위치에 있는 간섭계 디스플레이의 일 실시예의 일부를 나타낸 등각 투상도;

도 2는 3×3 간섭계 변조기 디스플레이를 내장한 전자 장치의 일 실시예를 예시한 시스템 블록도;

도 3은 도 1의 간섭계 변조기의 예시적인 일 실시예에 대해 이동 미러(movable mirror)의 위치 대 인가된 전압을 나타낸 선도;

도 4는 간섭계 변조기 디스플레이를 구동하는 데 사용될 수 있는 1세트의 행 방향 전압(row voltage) 및 열방향 전압(column voltage)을 나타낸 도면;

도 5a는 도 2의 3×3 간섭계 변조기 디스플레이에 있어서의 표시 데이터의 하나의 예시적인 프레임을 예시한 도면;

도 5b는 도 5a의 프레임을 기록하는(write) 데 이용될 수 있는 행방향 전압 및 열방향 전압의 하나의 예시적인 타이밍 선도를 나타낸 도면;

도 6a 및 도 6b는 복수개의 간섭계 변조기를 포함하는 비쥬얼 표시 장치(visual display device)의 일 실시예를 나타낸 시스템 블록도;

도 7a는 도 1의 장치의 단면도;

도 7b는 간섭계 변조기의 대안적인 실시예의 단면도;

도 7c는 간섭계 변조기의 다른 대안적인 실시예의 단면도;

도 7d는 간섭계 변조기의 또 다른 대안적인 실시예의 단면도;

도 7e는 간섭계 변조기의 추가의 대안적인 실시예의 단면도;

도 8은 디스플레이 어레이 및 해당 디스플레이에 대한 행방향 입력 라인을 저감시키는 역다중화기(demultiplexer)를 내장하는 전자 장치의 일 실시예를 예시한 시스템 블록도;

도 9는 필요로 되는 행방향 접속부를 저감하기 위해 디스플레이 어레이 내에 내장될 수 있는 도 8에 도시된 역다중화기의 일 실시예를 예시한 개략 블록도;

도 10은 예시적인 세트의 행방향 구동 입력 전압 및 제어 전압이 인가된 경우 도 9에 도시된 역다중화기 실시예의 출력 전압 세트를 예시한 도면;

도 11은 도 3의 히스테리시스 곡선을 나타내는 화소에 대해서 사용될 수 있 는 예시적인 세트의 열 및 행방향 전압 레벨을 예시한 도면;

도 12는 도 9에 예시된 표시 장치로 되는, 도 9의 6×6 어레이에 인가된 열 구동 전압, 그리고 분압기(voltage divider)에 인가된 행방향 구동 전압 및 제어 전압의 시리즈를 나타낸 타이밍 선도;

도 13은 도 8에 도시된 역다중화기의 다른 실시예를 예시한 개략 블록도;

도 14는 도 13에 도시된 역다중화기 실시예의 출력 전압의 세트를 예시한 도면;

도 15는 디스플레이에 대한 행방향 입력 라인을 저감시키는 역다중화기의 다른 실시예를 내장하는 전자 장치를 예시한 개략 블록도;

도 16은 도 15의 장치를 구동하는 행방향 출력 드라이버 전압의 일례를 예시한 타이밍 선도.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 임의의 특정 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명은 다양한 방법들로 구현될 수 있다. 본 설명에 있어서, 전체적으로 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 번호들로 표기된 도면을 참조한다. 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 실시예들은 동화상(예를 들어, 비데오)인지 또는 정지화상(예를 들어, 스틸 이미지(still image))인지, 그리고 문자인지 그림인지의 여부에 따라 이미지(즉, 화상)를 표시하도록 구성되는 장치이면 어떠한 장치에서도 구현될 수도 있다. 더욱 상세하게는, 휴대폰, 무선 장치, PDA(personal data assistant), 초소형 또는 휴대용 컴퓨터, GPS 수신기/네비게이션, 카메라, MP3 플레이어, 캠코 더, 게임 콘솔(game console), 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비젼 모니터, 평판형 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 표시 장치(예를 들어, 주행 기록계 디스플레이 등), 콕핏 제어기(cockpit control) 및/또는 디스플레이, 카메라 뷰 디스플레이(예를 들어, 차량의 리어 뷰(rear view) 카메라의 디스플레이), 전자 사진, 전자 광고판 또는 간판, 프로젝터, 건축 구조물, 포장물 및 미술 구조물(예를 들어, 보석류에 대한 이미지의 디스플레이)을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 다양한 전자 장치들로 또는 그 다양한 전자 장치들과 관련되어 구현될 수 있는 것을 고려할 수 있다. 본 명세서에서 설명하는 것들과 유사한 구조의 MEMS 장치는 또한 전자 스위칭 장치에서와 같이 표시장치(즉, 디스플레이)가 아닌 응용품에 사용될 수 있다.

표시 장치의 소정의 실시예를 위해서, 디스플레이와 드라이버 회로 사이에 필요로 하는 행방향 접속부의 수를 저감시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이동가능한 응용품에 내장된 표시 장치에 있어서, 디스플레이 드라이버는 전체적인 디스플레이 모듈 비용의 상당한 부분일 수 있다. 이 비용은 종종 드라이버 회로와 디스플레이 사이에 필요로 하는 접속부의 수와 직접 관련된다. 디스플레이 어레이와 드라이버 회로 사이에 필요로 하는 행방향 접속부의 수를 저감시키는 것은, 전자 제품 비용을 낮출 수 있으므로 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 분압기는 디스플레이 어레이와 일체로 되어 있고, 이것은 드라이버 회로와 디스플레이 어레이 사이에 필요로 하는 행방향 접속부의 수를 저감시킬 수 있다. 디스플레이 어레이의 각 행은 드라이버 회로로부터 분압기를 통해서 행방향 구동 전압 및 제어 전압에 접속된다. 각 행방향 구동 전압은 분압기를 통해 1세트의 행에 접숙된다. 상기 세트의 행 내의 각 행에 접속된 제어 전압을 변조함으로써, 단지 하나의 행만이 한번에 업데이트된다.

간섭계 MEMS 표시 소자를 포함하는 간섭계 변조기 디스플레이의 일 실시예가 도 1에 예시되어 있다. 이들 장치에 있어서, 화소들은 밝은 상태 또는 어두운 상태이다. 밝은("온(on) 또는 "열린") 상태에서, 표시 소자는 입사되는 가시 광선의 많은 부분을 사용자에게 반사시킨다. 어두운("오프(off)" 또는 "닫힌") 상태에서, 표시 소자는 입사되는 가시 광선을 사용자에게 거의 반사하지 않는다. 본 실시예에 따르면, "온" 및 "오프" 상태의 광 반사 특성은 반대로 되어 있을 수도 있다. MEMS 화소들은 선택된 색깔에서 우선적으로 반사하도록 구성되어 흑백 표시 외에도 컬러 표시를 가능하게 한다.

도 1은 비쥬얼 디스플레이의 일련의 화소에 있어서 두 개의 인접한 화소들을 나타낸 등각 투상도인 데, 여기서 각 화소는 MEMS 간섭계 변조기를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 간섭계 변조기 디스플레이는 이들 간섭계 변조기의 행/열 어레이를 포함한다. 각각의 간섭계 변조기는 서로 간에 가변적이고 제어 가능한 거리에 위치된 1쌍의 반사층을 포함하여 적어도 하나의 가변 치수를 가진 공진 광학 공동부(resonant optical cavity)를 형성한다. 일 실시예에 있어서, 반사층들 중 하나는 두 위치 사이에서 움직일 수도 있다. 여기서 이완 위치라고도 칭해지는 제1위치에서, 이동 반사층은 고정된 부분 반사층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치한다. 여기서 작동 위치라고도 칭해지는 제2위치에서, 이동 반사층은 상기 부분 반사층에 더 가까이 인접하여 위치한다. 두 반사층에서 반사된 입사광은 이동 반사 층의 위치에 따라서 보강 간섭 또는 소멸 간섭하여 각 화소에 대해 전체 반사 상태 또는 비반사 상태를 생성한다.

도 1에 있어서 화소 어레이의 도시된 부분은 두 개의 인접한 간섭계 변조기(12a), (12b)를 포함한다. 왼쪽에 위치한 간섭계 변조기(12a)에는 부분 반사층을 포함하는 광학 적층부(optical stack)(16a)로부터 소정 거리 떨어진 이완 위치에 이동 반사층(14a)이 예시되어 있다. 오른쪽에 위치한 간섭계 변조기(12b)에는 광학 적층부(16b)에 인접한 작동 위치에 이동 반사층(14b)이 예시되어 있다.

여기서 참조 기호로 표시되는 바와 같은 광학 적층부(16a), (16b)(일괄해서 광학 적층부(16)라 표기함)는 전형적으로 수 개의 융합층(fused layer)을 포함하는 데, 이들 융합층은 산화인듐주석(indium tin oxide: ITO)과 같은 전극층, 크롬과 같은 부분 반사층 및 투명 유전체를 포함할 수 있다. 따라서, 광학 적층부(16)는 전기 전도성이고, 부분적으로 투명하며, 부분적으로 반사성이고, 예를 들어 하나 이상의 상기 층들을 투명 기판(20) 위에 증착함으로써 제조될 수 있다. 부분 반사층은 다양한 금속류, 반도체류 및 유전체류와 같은 부분 반사성인 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 부분 반사층은 하나 이상의 재료 층으로 형성될 수 있는 데, 각각의 층은 단일 재료 또는 조합된 재료로 형성될 수 있다.

몇몇 실시예에서는, 이하에 더욱 설명되는 바와 같이, 광학 적층부(16)의 층들은 평행 스트립(strip)들로 패터닝되고, 표시 장치 내에서 행방향 전극들을 형성할 수도 있다. 이동 반사층(14a), (14b)은 기둥(즉, 지지부)(18) 사이에 증착되는 중재 희생 재료 및 기둥(18)의 상부면에 증착된 증착 금속층 또는 증착 금속층들 (광학 적층부(16a), (16b)의 행방향 전극에 직교)로 이루어진 일련의 평행 스트립들로서 형성될 수도 있다. 희생 재료를 에칭하여 제거했을 때, 이동 반사층(14a), (14b)은 광학 적층부(16b), (16b)로부터 소정의 간극(19)만큼 분리된다. 알루미늄과 같은 고 전도성·반사성 재료가 반사층(14)으로 사용될 수 있고, 이들 스트립들은 표시 장치에서 열방향 전극들을 형성할 수도 있다.

도 1에 있어서 화소(12a)로 예시된 바와 같이, 전압이 인가되지 않을 경우, 이동 반사층(14a)은 기계적으로 이완 상태인 채로, 간극, 즉 공동부(19)가 이동 반사층(14a)과 광학 적층부(16a) 사이에서 유지된다. 그러나, 선택된 행 및 열에 전위차가 인가될 경우, 대응하는 화소의 행방향 전극과 열방향 전극의 교차점에 형성된 커패시터는 충전되고, 정전기력은 전극들을 함께 당긴다. 전압이 충분히 높다면, 이동 반사층(14)은 변형이 일어나 광학 적층부(16)에 대해서 힘을 가한다. 도 1의 오른쪽에 위치한 화소(12b)로 표시된 바와 같이, 광학 적층부(16) 내의 유전체 층(이 도면에서는 도시 생략)은 단락이 방지되어 층(14)과 층(16) 간의 이격 거리를 조절한다. 이러한 거동은 인가된 전위차의 극성에 상관없이 동일하다. 이와 같이 해서, 반사 화소 상태 대 비반사 화소 상태를 제어할 수 있는 행/열방향 작동은 종래의 LCD 및 다른 디스플레이 기술에서 사용되는 것과 여러 면에서 유사하다.

도 2 내지 도 5b는 디스플레이 적용에 있어서 간섭계 변조기들의 어레이를 사용하기 위한 하나의 예시적 과정 및 시스템을 예시한다.

도 2는 본 발명의 측면들을 포함할 수도 있는 전자 장치의 일 실시예를 예시한 시스템 블록도이다. 예시적 실시예에 있어서, 전자 장치는 프로세서(21)를 포 함하는 데, 이 프로세서는 ARM, 펜티엄(Pentium)(등록상표), 펜티엄 II(등록상표), 펜티엄 III(등록상표), 펜티엄 IV(등록상표), 펜티엄(등록상표) Pro, 8051, MIPS(등록상표), Power PC(등록상표), ALPHA(등록상표)와 같은 범용 단일 칩 프로세서 또는 멀티 칩 마이크로 프로세서, 또는 디지털 신호 프로세서, 마이크로 제어기와 같은 특수 목적의 마이크로 프로세서, 또는 프로그래밍 가능한 게이트 어레이일 수도 있다. 종래 기술에서와 같이, 상기 프로세서(21)는 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 실행하도록 구성될 수도 있다. 오퍼레이팅 시스템(operating system)의 실행과 더불어, 상기 프로세서는 웹 브라우저(web browser), 전화 애플리케이션(application), 이메일 프로그램 또는 기타 임의의 소프트웨어 애플리케이션을 비롯한 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 프로세서(21)는 또한 어레이 드라이버(22)와 연통하도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 어레이 드라이버(22)는 디스플레이 어레이 또는 패널(30)에 전압을 제공하는 행방향 드라이버 회로(24) 및 열방향 드라이버 회로(26)를 포함한다. 도 1에 예시된 어레이의 단면은 도 2의 1-1 라인에 의해 도시된다. MEMS 간섭계 변조기에 대해서, 행/열방향 작동 프로토콜은 도 3에 도시된 이들 장치의 히스테리시스 특성을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 이완 상태에서부터 작동 상태로 이동층을 변형시키기 위해 10 볼트의 전위차가 필요할 수도 있다. 그러나, 이러한 값으로부터 전압이 감소될 경우, 전압이 10 볼트 미만으로 다시 떨어질 때에 이동층은 그 상태를 유지한다. 도 3의 예시적 실시예에 있어서, 전압이 2 볼트 미만으로 떨어질 때까지 이동층은 완전히 이완되지 않는다. 이와 같이 해 서, 도 3에 예시된 예에서 약 3 볼트 내지 7 볼트의 전압 범위가 있고, 여기에서 인가된 전압의 창이 존재하고, 이 범위 내에서 장치가 이완 또는 작동 상태에서 안정적이다. 이것을 여기서는 "히스테리시스 창" 또는 "안정성 창"이라고 칭한다. 도 3의 히스테리시스 특성을 가지는 디스플레이 어레이에 대해서, 행방향 스트로빙(strobing) 동안 스트로빙된 행에 있는 작동될 화소들이 약 10 볼트의 전압차에 노출되고, 이완될 화소들이 0 볼트에 근접한 전압차에 노출되도록 행/열방향 작동 프로토콜을 설계할 수 있다. 스트로빙 후에, 화소들은 약 5 볼트의 정상 상태 전압차에 노출되므로, 이들은 행방향 스트로빙이 화소들을 어떤 상태에 두었던지 그 상태를 유지하게 된다. 이러한 예에서, 각 화소는, 기록된 후에, 3 볼트 내지 7 볼트의 "안정성 창" 내에서 전위차를 보인다. 이러한 특성으로 작동 또는 이완의 기존 상태에서 동일한 인가 전압 조건하에서 도 1에 예시된 화소 설계는 안정화된다. 간섭계 변조기의 각 화소는 작동 상태인지 혹은 이완 상태인지에 따라 본질적으로 고정 반사층 및 이동 반사층에 의해 형성된 커패시터이기 때문에, 이러한 안정한 상태는 전력 손실이 거의 없이 히스테리시스 창 내의 전압에서 유지될 수 있다. 인가된 전위가 고정되어 있다면 화소로 들어가는 전류 흐름은 실질적으로 없다.

전형적인 응용에 있어서, 제1행에 있는 원하는 세트의 작동 화소에 따라 열방향 전극 세트를 어서트(assert)함으로써 표시 프레임을 생성할 수도 있다. 다음에, 행방향 펄스가 제1행의 전극에 인가되어 어서트된 열방향 라인에 대응하는 화소를 작동시킨다. 그 후, 어서트된 세트의 열방향 전극은 제2행에 있는 원하는 세 트의 작동 화소에 대응하도록 변경된다. 이어서, 펄스가 제2행의 전극에 인가되어, 어서트된 열방향 전극들에 따라서 제2행에 있는 적절한 화소들을 작동시킨다. 제1행의 화소들은 제2행의 펄스의 영향을 받지 않고 제1행의 펄스 동안 그들이 설정되었던 상태로 유지된다. 이것은 프레임을 작성하기 위하여 일련의 전체 행들에 대해서 순차적으로 반복될 수도 있다. 일반적으로, 이러한 과정을 초당 원하는 프레임 수만큼 계속적으로 반복함으로써 프레임들은 새로운 표시 데이터로 리프레시(refresh) 및/또는 갱신된다. 더불어, 표시 프레임을 작성하는 화소 어레이의 행방향 전극 및 열방향 전극을 구동하기 위한 매우 다양한 프로토콜은 잘 알려져 있고, 이것은 본 발명과 관련하여 사용될 수도 있다.

도 4, 도 5a 및 도 5b는 도 2의 3×3 어레이 위에 표시 프레임을 생성하기 위한 하나의 가능한 작동 프로토콜을 예시한다. 도 4는 도 3의 히스테리시스 곡선을 나타내는 화소를 위해 사용될 수도 있는 가능한 세트의 행방향 전압 레벨들 및 열방향 전압 레벨들을 예시한다. 도 4의 실시예에서, 화소를 작동시키기 위해서는 적절한 열을 -V_bias로 설정하고 적절한 행을 +ΔV로 설정하는 것이 필요한데, -V_bias및 +ΔV는 각각 -5 볼트 및 +5 볼트에 대응한다. 화소에 대한 볼트 전위차가 0이 되는 동일한 +ΔV로 적절한 행을 설정하고 +V_bias로 적절한 열을 설정함으로써 화소의 이완을 수행한다. 행방향 전압이 0볼트로 유지되는 이들 행에서, 열이 -V_bias이거나 +V_bias인 것에 상관없이, 화소들은 그들의 원래 상태가 어떠하든 안정하다. 도 4에 또한 예시된 바와 같이, 앞서 설명한 것과 반대 극성의 전압이 사용될 수 있다 는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 화소를 작동시키는 것은 적절한 열을 +V_bias로 설정하고적절한 행을 -ΔV로 설정하는 것을 수반할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 화소에 대한 0 볼트 전위차를 생성하는 동일한 -ΔV로 적절한 행을 설정하고 -V_bias로 적절한 열을 설정함으로써 화소의 이완을 수행한다.

도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 구성으로 되는 도 2의 3×3 어레이에 인가되는 일련의 행방향 전압 및 열방향 전압을 나타낸 타이밍도로서, 여기서 작동 화소들은 비반사적이다. 도 5a에 예시된 프레임을 기록하기에 앞서, 화소들은 임의의 상태에 있을 수 있고, 이 예에서, 모든 행들은 0볼트이고 모든 열들은 +5 볼트이다. 이들 인가 전압에 의하면, 화소는 모두 그들의 기존의 작동 또는 이완 상태에서 안정하다.

도 5a의 프레임에서, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) 및 (3,3) 화소들이 작동된다. 이것을 달성하기 위해서, 제1행에 대한 "라인 시간"(line time) 동안 제1열과 제2열은 -5볼트로 설정되고, 제3열은 +5볼트로 설정된다. 이것은 임의의 화소들의 상태를 변화시키지 않는 데, 그 이유는 모든 화소들이 3 내지 7볼트 안정성 창에 유지되기 때문이다. 다음에, 제1행은 0볼트에서 5볼트까지 가고 다시 0볼트로 가는 펄스로 스트로빙된다. 이것은 (1,1) 화소 및 (1,2) 화소를 작동시키고 (1,3) 화소를 이완시킨다. 어레이의 다른 화소들은 영향을 받지 않는다. 원하는 제2행을 설정하기 위하여, 제2열을 -5볼트로 설정하고 제1열 및 제3열을 +5볼트로 설정한다. 다음에, 제2행에 인가된 동일한 스트로브(strobe)는 (2,2) 화소를 작동시키 고 (2,1) 및 (2,3) 화소를 이완시킬 것이다. 재차, 어레이의 다른 화소들은 영향받지 않는다. 제3행은 제2열 및 제3열을 -5볼트로 설정하고 제1열을 +5볼트로 설정함으로써 마찬가지로 설정된다. 제3행의 스트로브는 도 5a에 도시된 바와 같이 제3행의 화소들을 설정한다. 프레임을 기록한 후에, 행방향 전위들은 0이고 열방향 전위들은 +5볼트 또는 -5볼트로 유지될 수 있게 되어, 디스플레이는 도 5a의 구성에서 안정적이다. 수십 또는 수백 개의 행과 열들을 가진 어레이들에 대해서 동일한 과정을 이용할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 행 및 열을 작동시키는 데 사용되는 타이밍, 수순 및 전압 레벨들은 상기의 일반적인 원리 범위 안에서 매우 다양할 수 있고, 상기 예는 다만 예시적인 것에 불과하며, 다른 작동 전압 방법이 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법과 함께 사용될 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다.

도 6a 및 도 6b는 표시 장치(40)의 일 실시예를 예시한 시스템 블록도이다. 예를 들어, 표시 장치(40)는 이동 전화기 또는 휴대 전화기일 수 있다. 그러나, 표시 장치(40)의 동일한 구성 요소들 또는 그것의 약간의 변경으로는 또한 텔레비전 및 휴대용 미디어 플레이어와 같은 다양한 유형의 표시 장치를 들 수 있다.

표시 장치(40)는 하우징(housing)(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 입력 장치(48) 및 마이크(46)를 포함한다. 일반적으로 하우징(41)은 사출 성형 및 진공 성형을 비롯한 당업자들에게 잘 알려진 다양한 제조 과정들 중의 어떤 것으로 형성된다. 또한, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는 다양한 재료 중의 어떤 것 으로 만들어질 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 하우징(41)은 다른 색깔을 가지거나 다른 로고, 그림 또는 기호를 포함하는 분리 가능한 부분들과 호환될 수도 있는 분리 가능한 부분(도시 생략)을 포함한다.

예시적인 표시 장치(40)의 디스플레이(30)는 여기에서 설명되는 바와 같이, 쌍안정 디스플레이를 비롯한 다양한 디스플레이들 중의 어떤 것일 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 당업자들에게 잘 알려진 바와 같이, 디스플레이(30)는 앞서 설명한 바와 같은 플라즈마, EL, OLED, STN LCD 또는 TFT LCD와 같은 평판형 디스플레이, 또는 CRT나 다른 종류의 관(tube) 장치와 같은 비평판형(non-flat-panel) 디스플레이를 포함한다. 그러나, 본 실시예를 설명할 목적으로, 상기 디스플레이(30)는 여기에서 설명하는 바와 같이 간섭계 변조기 디스플레이를 포함한다.

예시적 표시 장치(40)의 일 실시예의 구성 요소들은 도 6b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예시적 표시 장치(40)는 하우징(41)을 포함하고 적어도 그 속에 부분적으로 수용된 추가적인 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 예시적 표시 장치(40)는 트랜스시버(transceiver)(47)에 결합된 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 트랜스시버(47)는 컨디셔닝 하드웨어(conditioning hardware)(52)에 연결된 프로세서(21)에 접속된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 전압을 조절(예를 들어, 전압을 필터링)하도록 구성될 수도 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크(46)에 연결된다. 프로세서(21)는 입력 장치(48) 및 드라이버 제어기(29)에도 연결된다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(frame buffer)(28)에 그리고 어레이 드라이버(22)에 결 합되고, 어레이 드라이버(22)는 이어서 디스플레이 어레이(30)에 결합된다. 전력 공급 장치(50)는 특정한 예시적 표시 장치(40) 설계에 요구되는 바와 같이 모든 구성 요소들에 전력을 제공한다.

네트워크 인터페이스(27)는 예시적 표시 장치(40)가 네트워크를 통하여 하나 이상의 장치와 연통할 수 있도록 안테나(43) 및 트랜스시버(47)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)의 요건을 경감할 수 있는 몇몇 처리 능력도 가질 수 있다. 안테나(43)는 전압을 송수신하기 위해, 당업자들에게 알려진 소정의 안테나이다. 일 실시예에 있어서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b) 또는 (g)를 비롯한 IEEE 802.11 표준에 따라서 RF 전압을 송수신한다. 다른 실시예에 있어서, 안테나는 블루투스(BLUETOOTH) 표준에 따라서 RF 전압을 송수신한다. 이동 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS 또는 무선 이동 전화 네트워크 내에서 연통하기 위해 사용되는 기타 공지된 전압을 수신하도록 설계되어 있다. 트랜스시버(47)는 안테나(43)로부터 수신된 전압을 미리 처리하여 이 전압이 프로세서(21)에 의해 수신되고 나아가 조작될 수도 있다. 또, 트랜스시버(47)는 프로세서(21)로부터 수신된 전압도 처리하여 이 전압이 안테나(43)를 거쳐서 예시적 표시 장치(40)로부터 전송될 수 있게 한다.

대안적인 실시예에 있어서, 트랜스시버(47)는 수신기로 대체될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에 있어서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)에 전송될 이미지 데이터를 저장하고 생성할 수 있는 이미지 소스 혹은 이미지 공급원(image source)으로 대체될 수 있다. 예를 들어, 이미지 공급원은 이미지 데이 터를 포함하는 디지털 비디오 디스크(DVD: digital video disc)나 하드 디스크 드라이브, 또는 이미지 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈일 수 있다.

프로세서(21)는 일반적으로 예시적 표시 장치(40)의 전체적인 동작을 제어한다. 프로세서(21)는 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 공급원으로부터의 압축된 이미지 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 해당 데이터를 원천 이미지 데이터(raw image data)로 또는 원천 이미지 데이터로 즉시 처리할 수 있는 포맷으로 처리한다. 그 후, 프로세서(21)는 처리된 데이터를 드라이버 제어기(29)로 또는 저장을 위해 프레임 버퍼(28)로 보낸다. 원천 데이터는 전형적으로 이미지 내의 각각의 위치에서 이미지 특성들을 식별하는 정보를 의미한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특성들은 색깔, 색의 순도(saturation), 계조 레벨(gray scale level)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(21)는 예시적 표시 장치(40)의 동작을 제어하는 마이크로 제어기, CPU, 또는 논리 유닛을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 일반적으로 전압을 스피커(45)에 전송하기 위해, 그리고 마이크(46)로부터 전압을 수신하기 위해 증폭기들 및 필터들을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 예시적 표시 장치(40) 내에 있는 별도의 구성 요소일 수도 있거나 프로세서(21) 혹은 기타 구성 요소들 내에 내장되어 있을 수도 있다.

드라이버 제어기(29)는 프로세서(21)에서 생성된 원천 이미지 데이터를 프로세서(21)로부터 혹은 프레임 버퍼(28)로부터 직접 취하여 어레이 드라이버(22)로 고속 전송하기 위해 원천 이미지 데이터를 적절하게 재포맷한다. 특히, 드라이버 제어기(29)는 원천 이미지 데이터를 래스터 유사 포맷(raster like format)을 가진 데이터 흐름으로 재포맷하여 디스플레이 어레이(30)에 걸쳐 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가진다. 다음에, 드라이버 제어기(29)는 포맷된 정보를 어레이 드라이버(22)에 보낸다. 비록 LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 독립형 집적 회로(stand-alone Integrated Circuit(IC))로서 시스템 프로세서(21)와 종종 관련되지만, 이러한 제어기들은 다양한 방법들로 구현될 수도 있다. 이들은 프로세서(21) 내에 하드웨어로서 삽입될 수 있거나, 소프트웨어로서 프로세서(21) 내에 삽입될 수도 있거나, 또는 어레이 드라이버(22)와 함께 하드웨어에 완전히 일체화될 수도 있다.

전형적으로, 어레이 드라이버(22)는 포맷된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신하고 디스플레이의 x-y 매트릭스 화소들로부터 나온 수백, 때로는 수천개의 인출선에 초당 여러번 인가되는 병렬 세트의 파형들로 비디오 데이터를 재포맷한다.

일 실시예에 있어서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 여기서 설명하는 디스플레이들의 유형 중 어느 것에나 적합하다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, 간섭계 변조기 제어기)이다. 다른 실시예에 있어서, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예를 들어, 간섭계 변조기 디스플레이)이다. 일 실시예에 있어서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 일체형이다. 이러한 일 실시예 는 이동 전화기, 시계 및 기타 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에 있어서 일반적이다. 또 다른 실시예에 있어서, 디스플레이 어레이(30)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, 간섭계 변조기들의 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.

입력 장치(48)는 사용자로 하여금 예시적 표시 장치(40)의 동작을 제어하도록 한다. 일 실시예에 있어서, 입력 장치(48)는 QWERTY 키보드 또는 전화기 키패드와 같은 키패드, 버튼, 스위치, 터치 센스 스크린, 또는 감압 또는 감열 막을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 마이크(46)는 예시적 표시 장치(40)에 대한 입력 장치이다. 이 장치에 데이터를 입력하기 위해 마이크(46)가 사용되는 경우, 음성 명령들이 사용자에 의해 제공되어 예시적 표시 장치(40)의 동작들을 제어할 수도 있다.

전력 공급 장치(50)는 당업계에 잘 알려져 있는 다양한 에너지 저장 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 전력 공급 장치(50)는 니켈-카드뮴 배터리 또는 리듐 이온 배터리와 같은 충전용 배터리이다. 다른 실시예에 있어서, 전력 공급 장치(50)는 재생 가능 에너지 원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지, 태양 전지 페인트를 비롯한 태양 전지이다. 다른 실시예에 있어서, 전력 공급 장치(50)는 벽에 붙은 콘센트에서 전력을 받도록 구성된다.

몇몇 실시예에 있어서, 제어 프로그램은 앞서 설명한 바와 같이 전자 디스플레이 시스템 안의 몇몇 장소에 위치될 수 있는 드라이버 제어기 내에 존재한다. 몇몇 실시예에 있어서, 제어 프로그램은 어레이 드라이버(22) 내에 존재한다. 당 업자들은 앞서 설명한 최적화들을 다수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성 요소들 및 다양한 형태로 구현할 수도 있음을 인식할 것이다.

앞서 설명한 원리들에 따라서 작동되는 간섭계 변조기의 상세한 구조는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 7a 내지 도 7e는 이동 반사층(14) 및 그의 지지 구조체들의 다섯 개의 서로 다른 실시예를 나타낸다. 도 7a는 도 1의 실시예의 단면도인데, 여기서 금속 재료(14)의 스트립은 직교 방향으로 연장된 지지부(18) 상에 증착된다. 도 7b에 있어서, 이동 반사층(14)은 줄(tether)(32) 상에 단지 모서리에서 지지부에 부착된다. 도 7c에 있어서, 이동 반사층(14)은 가요성 금속을 포함할 수도 있는 변형가능한 층(34)으로부터 매달려 있다. 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34) 주변의 기판(20)에 직접적으로 혹은 간접적으로 접속된다. 여기서, 이들 접속부를 지지 기둥이라 칭한다. 도 7d에 나타낸 실시예는 변형가능한 층(34)이 안착되는 지지 기둥 플러그(42)를 가진다. 이동 반사층(14)은 도 7a 내지 도 7c에 있어서와 마찬가지로 공동부 위에 매달린 채 유지되지만, 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34)과 광학 적층부(16) 사이의 구멍들을 채움으로써 지지 기둥을 형성하지 않는다. 오히려, 지지 기둥은 평탄화 재료로 형성되고, 이것은 지지 기둥 플러그(42)를 형성하는 데 이용된다. 도 7e에 나타낸 실시예는 도 7d에 나타낸 실시예에 의거한 것이지만, 도 7a 내지 도 7c에 나타낸 실시예뿐만 아니라 도시하지 않은 추가적인 실시예의 어느 것과 함께 작용하도록 적합화될 수도 있다. 도 7e에 나타낸 실시예에 있어서, 금속 또는 기타 전도성 재료의 필요 이상의 층은 버스 구조체(44)를 형성하는 데 이용되어왔다. 이것에 의해 신호가 간섭 계 변조기의 이면을 따라 송신될 수 있고, 그렇지 않으면 기판(20) 상에 형성될 수도 있는 다수의 전극을 제거할 수 있다.

도 7a 내지 도 7e에 나타낸 것과 같은 실시예에 있어서, 간섭계 변조기는 직시형(direct-view) 장치로서 기능하는 데, 여기서 이미지들은 투명 기판(20)의 앞면 쪽으로부터 보이고 그 반대편에는 변조기들이 배열되어 있다. 이들 실시예에 있어서, 반사층(14)은 변형가능한 층(34)을 비롯한, 기판(20)의 반대편의 반사층 쪽에 있는 간섭계 변조기의 일부를 광학적으로 차단한다. 이것에 의해 상기 차단된 영역은 화질에 나쁜 영향을 미치는 일없이 구성되고 작동될 수 있게 된다. 이러한 차단은 도 7e의 버스 구조체(44)를 가능하게 하여, 어드레싱 및 그 어드레싱에 기인한 움직임과 같은 변조기의 전자 기계적 특성들로부터 상기 변조기의 광학적 특성들을 분리할 수 있는 능력을 제공한다. 이 분리가능한 변조기 구조체로 인해 해당 변조기의 광학적 측면들 및 전자 기계적 측면들에 대해 사용되는 재질들 및 구조 설계가 선택되어 서로 독립적으로 기능하게 된다. 더욱이, 도 7c 내지 도 7e에 도시된 실시예는 변형가능한 층(34)에 의해 수행되는, 기계적 특성들로부터 반사층(14)의 광학적 특성들을 분리함으로써 얻어지는 추가적인 장점들을 가진다. 이로 인해 반사층(14)에 사용되는 구조 설계 및 재질들이 광학적 특성에 대해서 최적화되고, 변형가능한 층(34)에 사용되는 구조 설계 및 재질들이 원하는 기계적 특성에 대해서 최적화된다.

전술한 바와 같이, 간섭계 변조기는 행방향 전압과 열방향 전압 간의 차이에 의해 구동된다. "열"(혹은 열방향) 및 "행"(또는 행방향)이란 용어는 수직 방향 및 수평 방향으로 배향될 수 있는 의미에서 기하학적으로 임의적인 것임을 이해할 필요가 있다. 본 명세서에 있어서, "열"은 이미지 데이터 의존적인 전압을 수신하는 디스플레이 입력의 세트인 것으로 간주될 수 있다. 또, "행"은 전술한 바와 같은 순차적인 행방향 스트로브 입력 전압과 같이, 이미지 데이터에 따라 변하지 않는 전압을 수신하는 디스플레이 입력의 세트인 것으로 간주될 수 있다.

표시 장치의 소정의 실시예에 대해서, 디스플레이와 드라이버 회로 사이에 필요로 하는 행방향 접속부의 수를 저감시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 컬러 화소를 지닌 디스플레이는 동일한 수의 화소를 지닌 흑색 및 백색 디스플레이와 같은 다수의 열의 3배 및 마찬가지로 다수의 행의 4배를 지닐 수 있다. 이들 컬러 실시예에 있어서, 각 화소는 4개의 적색, 4개의 청색 및 4개의 녹색 변조기를 포함할 수 있다. 12개의 "부화소" 세트의 반사 상태는 전체로서 화소의 인지된 색을 결정한다. 그 결과, 다수의 행방향 드라이버 출력의 4배가 통상 필요할 것이다. 이어서, 보다 적은 수의 행방향 구동 라인을 구비한 드라이버 회로를 지닌 이러한 디스플레이를 구동하는 것이 바람직하다. 이동가능한 응용품에 내장된 표시 장치의 소정의 실시예에 있어서, 디스플레이 드라이버는 전체적인 디스플레이 모듈 비용의 상당한 부분을 차지할 수 있다. 이 비용은 종종 드라이버 회로와 디스플레이 사이에 필요로 하는 접속부의 수와 직접 관련된다. 디스플레이 어레이와 드라이버 회로 사이에 필요로 하는 행방향 접속부의 수를 저감시키는 것은, 전자 제품 비용을 낮출 수 있으므로 바람직하다.

도 8은 디스플레이 어레이 및 해당 디스플레이에 대한 행방향 입력 라인을 저감시키는 역다중화기를 내장하는 전자 장치의 일 실시예를 예시한 시스템 블록도이다. 이 도면에 있어서, 디스플레이 어레이의 N개의 행방향 전압은 행방향 드라이버 출력 전압 및 제어 회로(54)에 의해 생성된 별도의 세트의 제어 전압을 입력으로서 가지는 역다중화기(52)에 의해 생성된다. 역다중화기(52)는 각각의 행방향 드라이버 출력으로부터의 행방향 전압을 순차적으로 할당하여, 제어 전압에 응답해서 정확한 순서와 타이밍으로 디스플레이 입력을 다중화할 필요가 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 디스플레이는 N개의 행을 지닐 수 있고, 행방향 드라이버(24)는 n개의 출력을 지닐 수 있으며, 제어 회로(54)는 p개의 출력을 지닐 수 있다. 몇몇 유리한 실시예에 있어서, 제어 회로(54)는 행방향 드라이버(24)의 일부로서 구현된다. n+p가 N보다 상당히 적은 경우, 그리고 역다중화기가 디스플레이 어레이와 함께 및/또는 해당 어레이 다음으로 간단하고 저렴하게 제조될 수 있는 경우, 시스템의 전체로서의 비용 저감을 가져올 것이다.

도 9는 필요로 되는 행방향 접속부를 저감하기 위해 디스플레이 어레이 내에 내장될 수 있는 도 8에 도시된 역다중화기의 일 실시예를 예시한 개략 블록도이다.

예시적인 실시예에 있어서, 각각 2개의 저항기(R1), (R2)를 포함하는 6개의 분압기가 디스플레이 어레이에 대해서 형성되어 있다. 각 분압기는 제1입력으로서 행방향 드라이버 회로 출력을 수신하고 제2입력으로서 별도의 제어 전위를 수신하여, 디스플레이의 행에 출력을 발생한다. 또, 분압기는 3개의 분압기의 그룹으로 나뉘고, 각각의 행방향 드라이버 출력은 하나의 그룹에 접속되어 있다. 각 제어 전위는 각 그룹 내의 유일 무이한(one and only one) 분압기에 접속된다. 각 분압 기가 주어진 행에 전송하는 출력 전위는 2개의 저항기의 임피던스값뿐만 아니라, 분압기가 결합되는 제어 전위 및 행방향 드라이버 출력 전위에 의해 제어된다. 이들 저항기의 저항은 상대적인 값으로 다양할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, (R1)은 (R2)와 동일하도록 선택된다. (R1)이 (R2)와 동일하므로, 출력 전압의 전압은 행방향 드라이버 출력의 전압과 제어 전위의 전압의 평균일 것이다.

도 10은 예시적인 세트의 행방향 드라이버 출력 전압 및 제어 전압이 인가된 경우 도 9에 도시된 역다중화기 실시예의 출력 전압 세트를 예시하고 있다. 각각의 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1), (V_m2) 및 제어 전압(V_L1), (V_L2), (V_L3)은 2개의 전압, 즉, +5볼트 또는 -1.5볼트 중 하나를 취한다. 따라서, 각 분압기로부터의 출력은 도 10에 예시된 바와 같이 3개의 전압 중 하나일 것이다. 분압기로부터의 각 행방향 출력은 1쌍의 입력, 즉, 하나의 행방향 드라이버 입력 및 하나의 제어 입력의 값에 의존한다. 행방향 드라이버 출력 전압과 제어 전압이 양쪽 모두 +5볼트인 경우, 대응하는 행 상의 디스플레이에 대한 출력은 +5볼트이다. 행방향 드라이버 출력 전압 및 제어 전압 중 하나가 +5볼트이고 나머지 하나가 -1.5볼트인 경우, 그 행 상의 디스플레이에 대한 출력 전압은 +1.75볼트이다. 행방향 드라이버 출력 전압과 제어 전압이 양쪽 모두 -1.5볼트인 경우, 그 행 상의 디스플레이에 대한 출력 전압은 -1.5볼트이다.

도 11은 도 3의 히스테리시스 곡선을 나타내는 화소에 대해서 사용될 수 있는 예시적인 세트의 열 및 행방향 전압 레벨을 예시하고 있다. 전술한 바와 같이, 도 10의 실시예에 개시된 바와 같은 분압기로부터의 가능한 행방향 출력 전압은 +5볼트, +1.75볼트 및 -1.5볼트이다. 가능한 열방향 드라이버 출력 전압은 +5볼트 및 -5볼트이다. 도 11의 실시예에 있어서, 주어진 화소의 상태를 변화시키기 위해서, 대응하는 행방향 드라이버 출력 및 화소를 함유하는 행에 대한 제어 전압 출력은 -1.5에서 +5로, 또한 다시 -1.5볼트로 스트로브된다. 주어진 화소가 작동 상태인지 이완상태인지는 열방향 전압에 의존한다. 열방향 전압이 -5볼트인 경우, 화소는 10볼트의 전위차를 받아 작동된다. 열방향 전압이 +5볼트인 경우, 화소는 0(제로) 전위차를 받아 이완된다. 행방향 전압이 + 1.75볼트 또는 -1.5볼트인 디스플레이의 다른 행에 대해서, 화소는, 열방향 전압이 +5볼트인지 -5볼트인지에 관계없이 그들 화소가 원래 있었던 상태가 어느 것이든지 안정적이며, 그 이유는, 인가된 전위차가 항상 도 3의 안정성 창 내에 있기 때문이다.

도 9에 예시된 바와 같은 디스플레이를 구동하는 데는 많은 상이한 방식이 있다. 소정의 실시예에 있어서, 행단위의 어드레스 방식(row by row addressing scheme)이 전술한 바와 같이 이용된다. 이러한 방식에 있어서, 표시 프레임은 제1행에 있어서 작동된 화소의 원하는 세트에 따라 열방향 전극의 세트를 어서트함으로써 작성될 수 있다. 행방향 펄스는 이어서 드라이버 회로에 의해 드라이버 회로와 분압기 사이의 행방향 접속부에 인가되며, 이것은 디스플레이 어레이의 제1행에 접속된 분압기를 포함하는 3개의 분압기의 세트로 된다. 동일한 행방향 접속부를 공유하는 하나의 그룹 내의 각 분압기는 상이한 제어 전압에 접속된다. 제1행과 다른 나머지 2개의 행에 인가된 제어 전압을 주의깊게 선택함으로써, 제1행에 접속 된 분압기만이 제1행 내의 화소를 작동시키거나 이완시키는 데 유효한 출력 전압을 생성한다. 나머지 두개의 분압기는 이들이 접속되는 행들의 상태에 영향을 미치지 않는 작은 행방향 펄스를 전송한다. 디스플레이 어레이의 다른 행들에는 어떠한 펄스도 인가되지 않는다. 따라서, 제1행은 제1행의 라인 시간 동안 업데이트되는 한편, 나머지 모든 행은 현재의 상태를 유지한다. 다음에, 제2행은 제2행의 라인 시간 동안 업데이트되는 한편, 나머지 모든 행은 동일한 접근법에 따라 이전의 상태를 유지한다. 이것은 순차적인 방식으로 행들의 전체 시리즈에 대해서 반복되어 프레임을 생성할 수 있다. 일반적으로, 프레임은 시간당 원하는 소정 개수의 프레임으로 이 프로세스를 연속적으로 반복함으로써 새로운 표시 데이터로 리프레시 및/또는 업데이트된다. 표시 프레임을 생성하기 위하여 화소 어레이의 행방향 전극 및 열방향 전극에 대한 다양한 프로토콜이 충분히 공지되어 있고, 이들은 본 실시예와 관련하여 이용될 수 있다.

예시적인 프로토콜에 있어서, 화소는 디스플레이에 대한 행방향 출력 전압이 도 11에 개시된 바와 같이 +5볼트인 경우에만 작동되거나 이완될 수 있다. 따라서, 하나의 행을 리프레시하는 데는, 디스플레이에 대해서 +5볼트의 행방향 출력 전압을 생성하기 위해서 행방향 드라이버 출력 전압 및 제어 전압을 +5볼트로 설정할 수 있다. 행방향을 현재의 상태에서 안정적으로 유지하기 위해서는, 행방향 드라이버 출력 전압과 제어 전압 중 적어도 한쪽이 -1.5볼트일 수 있고, 따라서, 디스플레이에 대해서 +1.75볼트 또는 -1.5볼트의 행방향 출력 전압을 생성할 수 있다.

전술한 것과는 반대 극성을 지닌 전압이 이용될 수 있고, 예를 들어, 화소를 작동시키는 것은 적절한 열을 +5볼트로, 적절한 행을 -5볼트로 설정하는 것을 포함할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그 경우, 화소를 이완시키는 것은 적절한 열을 -5볼트로, 적절한 행을 동일한 -5볼트로 설정하여 화소에 대해 0볼트 전위차를 생성함으로써 달성된다. 본 실시예에 있어서, 행방향 드라이버 출력 전압의 행방향 스트로브는 +1.5볼트에서 -5볼트로, 그리고 다시 +1.5볼트로 간다.

도 12는 분압기에 인가된 제어 전압 및 행방향 출력 드라이버 전압뿐만 아니라 도 9의 9×9 어레이에 인가된 열방향 구동 전압의 시리즈를 표시한 타이밍 선도이고, 이에 따라 도 9에 예시된 표시 장치로 되며, 이때 작동된 화소는 비반사성이다. 상기 행방향 출력 드라이버 전압 및 제어 전압에 응답하여 어레이에 대해서 분압기에 의해 인가된 행방향 출력 전압도 도 9에 포함되며, 이것은 작동 프로토콜을 예시하는 것을 돕는다. 설명을 간단하게 하기 위하여, 여기서는 제1열과 제2열만을 설명한다. 그러나, 제1열 및 제2열에 대한 설명은 다른 열에 대해서도 직접적으로 적용된다.

도 9에 예시된 프레임을 기록하기 전에, 화소는 어떠한 상태로도 있을 수 있고, 본 예에서는, 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1), (V_m2) 및 제어 전압(VL1), (VL2), (VL3)이 모두 -1.5볼트이다. 그 결과, 모든 행은 -1.5볼트에 있다. 또, 열은 모두 +5볼트에 있다. 이들 인가된 전압에 의해, 모든 화소는 각 화소에 대해 6.5볼트 전위차를 지닌 채, 그들의 기존의 작동 혹은 이완 상태에서 안정적이다.

도 9의 프레임의 첫번째 2개의 열에 있어서, 화소 (1,1), (2,1), (2,2), (4,2), (5,1) 및 (6,2)가 작동된다. 이것을 달성하기 위해서, 제1행의 "라인 시간" 동안, 제1열 및 제2열은 -5볼트 및 +5볼트로 설정된다. 이것은 어떠한 화소의 상태도 변화시키지 않으며, 그 이유는 화소가 모두 3 내지 7볼트 안정성 창에 유지되기 때문이다. 드라이버 회로는 -1.5볼트에서 +5볼트로 가는 단계적인 증가를 포함하는 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1)을 발생한다. 드라이버 회로는 또한 -1.5볼트에서 +5볼트까지 그리고 다시 -1.5볼트로 가는 펄스를 포함하는 제어 전압(V_L1)을 전송한다. 행방향 드라이버 출력 전압(V_m2) 및 제어 전압(V_L2), (V_L3)은 -1.5볼트에서 머문다. 그 결과, 제1행에 접속된 분압기는 제1행에 대해서 -1.5볼트에서 +5볼트로 그리고 다시 +1.75볼트로 가는 펄스를 전송한다. 이것은 (1,1) 화소를 작동시키고 (2,1) 화소를 이완시킨다. -1.5볼트에서 +1.75볼트로 가는 작은 전압 변화가 제1행의 라인 시간 동안 제2행 내지 제4행에 인가된다. 또, 제5행 및 제6행은 -1.5볼트에서 머문다. 이것은 제2행 내지 제6행의 상태를 변화시키지는 않는 데, 그 이유는 화소가 모두 3 내지 7볼트 안정성 창 내에 유지되기 때문이다.

제2행을 원하는 바대로 설정하기 위해서, 제2행의 "라인 시간" 동안, 제1열 및 제2열은 -5볼트로 설정된다. 드라이버 회로는 +5볼트에서 유지되는 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1)을 전송한다. 드라이버 회로는 또한 -1.5볼트에서 +5볼트로, 그리고 다시 -1.5볼트로 가는 펄스를 포함하는 제어 전압(V_L2)을 전송한다. 행방향 드라이버 출력 전압(V_m2) 및 제어 전압(V_L1), (V_L3)은 -1.5볼트에서 머문다. 그 결과, 제2행은 +1.75볼트에서 +5볼트로 그리고 다시 +1.75볼트로 가는 펄스로 스트로브된다. 이것은 (2,1), (2,2) 화소를 작동시킨다. -1.5볼트에서 +1.75로 그리고 다시 -1.5볼트로 가는 펄스가 제5행에 인가된다. 제1행 및 제3행은 +1.75볼트에 머무는 한편, 제4행 및 제6행은 -1.5볼트에서 머문다. 이것은 제1행 및 제3행 내지 제6행의 상태를 변화시키지 않는 데, 그 이유는 이들 화소가 모두 3 내지 7볼트 안정성 창 내에 유지되기 때문이다.

전술한 접근법을 수행함으로써, 제3행 내지 제6행은 또한 도 9에 도시된 바와 같은 상태로 적절하게 업데이트될 수 있다. 프레임을 기록한 후, 행방향 전위는 -1.5볼트이고, 열방향 전위는 +5볼트에서 유지될 수 있으며, 따라서, 디스플레이는 도 9의 구성에 있어서 안정적이다.

예시적인 실시예는 6개의 행을 지니지만, 이것은 제어 신호의 개수가 3개로 유지될 필요가 있는 한편 어떠한 개수의 행을 지닌 디스플레이 어레이를 내장하는 것에도 적용될 수 있다. 디스플레이 어레이에서의 행의 개수가 비교적 많은 경우, 디스플레이와 드라이버 회로 간의 행방향 접속부를 거의 3에서 1개의 감소를 실현할 수 있다. 예시적인 실시예의 3에서 1개의 감소는 동일한 원리에 따라 더 적은 혹은 더 많은 감소를 달성하는 데도 확대될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. N개의 행을 지닌 디스플레이에 대해서, 하나의 유리한 구성은 √N 개의 제어 입력 및 √N개의 행방향 드라이버 출력이다. 이것은 디스플레이 회로에 결합된 제어/구 동 라인의 총 개수를 최소화한다. 예를 들어, 1024개의 행은 각각 32개의 행의 32개의 그룹으로 그룹화될 수 있고, 이것은 총합해서 단지 64개의 입력으로 구동될 수 있다.

고려되는 다른 인자는 전력 소실이다. 전압이 제어 라인(V_L1), (V_L2), (V_L3) 상에서 변조됨에 따라, 활성이 아닌 분압기의 그룹은 5볼트에 있는 제어 라인으로부터 전류가 약해지고 있다. 이것은 상기 그룹을 그룹의 세트로 쪼갬으로써 여분의 제어 라인을 희생하여 완화될 수 있고, 이때 상기 각 세트는 그 자체가 독립적인 제어 회로(54)에 접속되어 있다. 불활성인 세트는 -1.5볼트에서 유지된 그들의 출력을 모두 지닐 수 있다. 예를 들어, 36개의 행을 지닌 어레이는 12개의 행방향 드라이버 출력을 지닐 수 있고, 이들 출력은 각각 분압기 회로를 통해서 3개의 행에 접속된다. 3개의 제어 라인으로 이루어진 단일 세트를 이용하는 대신에, 3개의 제어 라인으로 이루어진 세트가 2개 이용될 수도 있다. 제1세트는 3개의 행의 상부 6개 그룹에 접속되고, 제2세트는 3개의 행의 하부 6개 그룹에 접속된다. 본 실시예는 36개의 행의 총 18개 라인에 대해서 12개의 행방향 드라이버 라인 + 6개의 제어 라인을 지닌다.

전력 저감은 또한 각 그룹 간의 각 제어 라인과 함께 연속해서 트랜지스터 혹은 MEMS 스위치를 포함함으로써 달성될 수 있었다. 각 그룹 간의 스위치들은 그 위에 있는 행들의 그룹이 기록된 후 폐쇄되어, 프레임이 완료될 때까지 그 폐쇄 상태를 유지하도록 공통으로 제어될 수 있었다.

행 및 열을 작동시키는 데 사용되는 타이밍, 수순 및 전압 레벨들은 상기의 일반적인 원리 범위 안에서 매우 다양할 수 있고, 상기 예는 다만 예시적인 것에 불과하며, 다른 작동 전압 방법이 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법과 함께 사용될 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다.

또, 도 9에 예시되고 드라이버 회로와 디스플레이 사이의 행방향 접속부를 저감시키기 위해 구성된 회로는 많은 상이한 방식으로 구현될 수 있음을 인지할 수 있을 것이다. 저항성 분압기는 간단하고 편리한 구현예이지만, 복수의 입력을 취하고 해당 입력에 적절하게 의존하는 출력을 제공하는 수동적인 구성 요소의 네트워크의 어느 것이라도 전술한 원리에 따라 이용될 수 있었다. 이러한 네트워크는 저항기에 부가해서 혹은 저항기 대신에 인덕터 혹은 커패시터를 포함할 수 있고, 엄격하게 분압기로서 구성될 필요는 없다.

도 13은 도 8에 도시된 역다중화기의 다른 실시예를 예시한 개략 블록도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 회로는 2개의 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1), (V_m2)을 취하여, 6개의 출력 전압을 디스플레이에 발생한다. 6개의 제어 전압(V_L1) 내지 (V_L6)이 도 9의 실시예에 개시된 바와 같은 3개의 제어 전압 대신에 필요해진다. 필요한 제어 전압 수가 6개로 유지된 상태에서 임의의 개수의 행방향 드라이버 출력 전압을 각각 3개의 출력 전압으로 변환시키는 데에도 마찬가지 방식이 용이하게 적용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 또, 입력 전압의 출력 전압으로의 1에서 p로의 전환은 마찬가지 방식에 따라 2*p 제어 전압에 의해 달성될 수 있음을 알 수 있을 것이고, 이때 p는 1보다 큰 정수이다.

예시적인 실시예에 있어서, 각각 4개의 저항기(R1) 내지 (R4)를 포함하는 6개의 분압기가 디스플레이 어레이에 대해 형성되어 있다. 각 분압기는 통상의 행방향 드라이버 출력 전압과 2개의 별도의 제어 전압을 입수하고, 디스플레이의 행에 출력 전압을 생성시킨다. 분압기는 3개의 분압기로 이루어진 그룹으로 분할되고, 이때 각 행방향 드라이버 출력 전압은 각 그룹에 접속된다. 각 제어 전압은 각 그룹 내에 유일 무이한 분압기에 접속된다. 각 분압기가 전송하는 출력 전압은 4개의 저항의 임피던스값뿐만 아니라, 분압기가 결합되어 있는 제어 전압 및 행방향 드라이버 출력 전압에 의해 제어된다. 이들 저항기의 저항은 상대적인 값으로 다양할 수 있다. 도 13의 실시예와 도 9의 실시예 간의 주된 차이는, 도 13의 실시예가 도 9의 실시예에서처럼 2개의 저항기와 1개의 제어 전압 대신에 각 분압기에 대해서 4개의 저항기와 2개의 제어 전압을 포함하며, 따라서, 디스플레이에 대해서 출력 전압의 보다 미세한 제어를 가능하게 한다는 점이다.

도 14는 예시적인 세트의 행방향 구동 입력 전압과 제어 전압이 인가될 경우 도 13에 도시된 역다중화기 실시예의 출력 전압 세트를 예시하고 있다. 일례에 있어서, 각 저항기는 도 12의 표에 예시된 바와 같은 값으로 고정되어 있다.

일 실시예에 있어서, 입력 전압(V_m1), (V_m2)은 각각 2개의 전압 중 하나, 즉, +13.5볼트 또는 +1.5볼트를 취할 수 있다. 제어 전압이 도 14에 도시된 바와 같은 특정 전압이 되도록 선택된 경우, 디스플레이 어레이에 대한 행방향 출력 전압은 3 개의 상이한 전압, 즉, +5볼트, +1.75볼트 또는 -1.75볼트일 수 있다. 도 9의 실시예에 있어서 위에서 논의된 원리에 따라, 다양한 프로토콜이 도 13에 도시된 바와 같은 디스플레이 어레이를 구동하기 위해 개발될 수 있다.

도 15는 디스플레이에 대해서 행방향 입력 라인을 저감시킨 역다중화기의 다른 실시예를 내장한 전자 장치를 예시한 개략 블록도이다. 예시적인 실시예에 있어서, 회로는 2개의 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1), (V_m2)을 취하고, 디스플레이에 6개의 출력 전압을 발생시킨다.

예시적인 실시예에 있어서, 하나의 분압기가 각 행방향 드라이버 출력 전압에 접속되어 있다. 상기 분압기는 일단부가 행방향 드라이버 출력 전압에 결합되고 타단부가 제어 전압이 인가되는 제어 전압 단자(62)에 결합된 상태에서 직렬로 접속된 3개의 저항기(Rl) 내지 (R3)의 그룹을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 모든 분압기는 제어 전압 단자(62)에 접속되고, 따라서, 동일한 제어 전압을 받는다.

소정의 실시예에 있어서, 제어 전압은 일정한 값의 전압일 수 있다. 예를 들어, 도 15의 제어 전압 단자(62)는 접지 상태로 접속된다. 일 실시예에 있어서, 제어 전압은 행방향 드라이버(24)가 행방향 스트로브 사이에 있을 때 행방향 드라이버 리드부의 출력의 전압 레벨과 동일한 일정한 값의 전압으로 설정된다.

분압기는 행방향 드라이버 출력 전압과 제어 전압을 수신하여, 3개의 출력 전압을 생성하며, 이들 출력 전압은 각각 도 15에 예시된 바와 같이 디스플레이의 하나의 행을 구동하도록 인가된다. 예시적인 실시예에 있어서, 행방향 드라이버 출력 중 하나는 원래의 행방향 드라이버에 직접 접속된다.

각 분압기의 3개의 출력 전압은 3개의 저항기의 임피던스값, 제어 전압 및 행방향 드라이버 출력 전압에 의해 제어된다. 이들 저항기의 저항은 상대적인 값으로 다양할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 이들 3개의 저항기는 동일한 임피던스값을 가진다. 그러나, 이들은 다른 실시예에서는 상이한 값을 가질 수도 있다. 게다가, 대안적인 실시예에서는 3개의 저항기 중 2개 이상을 지닌 행 그룹화가 이용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 16은 도 15의 장치를 구동하기 위한 행방향 출력 드라이버 전압의 일례를 예시한 타이밍 선도이다. 설명을 간단하게 하기 위하여, 여기서는 제1행 내지 제3행에 대해서만 설명한다. 그러나, 이것은 임의의 부가적인 행에 대한 설명에도 직접적으로 확대될 수 있음은 물론이다. 예시적인 실시예에 있어서, 각 표시 화소는 도 3의 히스테리시스 특성을 지니며, 이때 각 화소는 3 내지 7볼트 안정성 창을 지닌다. 상이한 히스테리시스 특성을 지니는 표시 화소에 대해서, 행방향 출력 드라이버 전압은 본 명세서의 설명에 따라 적절하게 장치를 구동하도록 용이하게 조정될 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 각 열은, 화소를 작동시키기 위해서는 +5볼트로 설정되거나 또는 화소를 해방시키기 위해서는 -5볼트로 설정된다. 제1행의 "라인 시간"의 개시 시, 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1)은 0볼트이다(이것은 (V_m2)에서의 출력이며, 나머지는 행방향 드라이버 출력이다). 그 결과, 제1행 내지 제3행은 모 두 0볼트이다. 이들 인가된 전압에 의해, 화소는, 각 화소에 대해 5볼트의 전위차를 지닌 채, 그들의 기존의 작동 혹은 이완 상태에서 모두 안정적이다.

제1행의 라인 시간 동안, 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1)은 0볼트에서부터 +12볼트까지 가는 단계적인 증가부를 포함한다. 응답시, 저항기 값이 동일하다면, 제1행에서의 전압은 0볼트에서부터 +4볼트까지 가는 단계적인 증가부를 포함한다. 따라서, -5볼트의 열방향 전압을 지닌 제1행의 화소는 9볼트 전위차를 받아 작동되는 한편, +5볼트의 열방향 전압을 지닌 제1행의 화소는 1볼트 전위차를 받아 이완된다. 따라서, 제1행의 화소는 모두 데이터에 따라서 업데이트된다. 이 제1행의 라인 시간 동안, 제2행 및 제3행의 화소는 12볼트 (V_m1) 입력에 의해 영향받지만, 후술하는 바와 같이, 제1행의 라인 시간 동안 이들 행에서 일어나는 것은 적절하게 나중에 중첩기록되는 것이다.

제2행의 라인 시간 동안, 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1)은 +6볼트로 가고, 각 열에 존재하는 데이터는 이것이 +12볼트에서 +6볼트로 (V_m1)의 강하 후 제2행 데이터에 대해서 갱신된다. 이어서, 제1행 및 제2행에서의 전압은 각각 +2볼트 및 +4볼트로 간다. 따라서, 제2행의 화소는 상기 설명과 마찬가지로 예상되는 바와 같이 업데이트된다. 제1행의 화소는 이들이 열에 제공된 데이터에 관계없이 3 내지 7볼트 안정성 창 내에 유지되기 때문에 그 상태가 변화되지 않는다. 제1행의 라인 시간에 의하면, 제3행의 화소는 제2행의 라인 시간 동안 영향받을 수 있지만, 후술하는 제3행의 라인 시간 동안 중첩 기록될 것이다.

제3행의 라인 시간 동안, 행방향 드라이버 출력 전압(V_m1)은 +3볼트로 간다. 이어서, 제1행, 제2행 및 제3행에서의 전압은 +1볼트, +2볼트 및 +3볼트로 각각 간다. 제3행의 화소는 8볼트 또는 2볼트의 전위차를 받으므로, 예상되는 바와 같이 업데이트된다. 제2행 및 제1행의 화소는 이들이 3 내지 7볼트 안정성 창 내에 유지되기 때문에 그 상태가 변화되지 않는다.

전술한 접근법에 의하면, 제4행 내지 제6행은 또한 제1행, 제2행 및 제3행에 이미 사용된 동일한 3레벨의 행방향 스트로브로 적절하게 업데이트될 수 있다. 프레임을 기록한 후, 행방향 전위는 0볼트이고, 열방향 전위는 +5볼트 또는 -5볼트에 유지될 수 있으며, 디스플레이는 이전의 상태에서 안정적이다. 동일한 절차가 수십 내지 수백개의 행 및 열의 어레이에 대해서 이용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또, 동일한 절차가 도 15에 예시된 바와 같은 디스플레이의 실시예와 드라이버 회로 사이의 행방향 접속부의 보다 많은 혹은 보다 적은 개수의 저감을 실현하는 데 이용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 행 및 열을 작동시키는 데 사용되는 타이밍, 수순 및 전압 레벨들은 상기의 일반적인 원리 범위 안에서 매우 다양할 수 있고, 상기 예는 다만 예시적인 것에 불과하며, 다른 작동 전압 방법이 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법과 함께 사용될 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 역다중화 회로의 일부를 형성하는 네트워크 및 수동적 임피던스 구성 요소는 고정된 값을 가질 필요가 없다는 점에 유의할 필요가 있다. 또, 역다중화 회로는 트랜지스터 혹은 다른 유형의 스위치 등과 같은 활성 구성 요소를 전체적으로 희생시킬 필요가 없다. 많은 유리한 실시예에 있어서 필수는 아니지만, 스위치는 적절한 시간에 적절한 임피던스에서 전환시키는 데 유용할 수 있다. 또한, 제어가능한 값의 저항기를 지니는 것이 유리할 수도 있다. 이것은 이상적인 드라이브를 더욱 밀접하게 정합시키고 기록 과정 동안 화소에 대한 전압을 유지하도록 적절한 시간에 회로 내의 적절한 저항기의 저항을 높이기 위해 제어될 수 있는 국소적인 저항 가열 회로에 의해 달성될 수 있다. 이들 실시예는 복잡성 및 비용의 증가의 점에서 단점을 가지지만, 이것은 어떤 경우에는 유용할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 특정 실시예들을 상세히 설명하였다. 그러나, 아무리 상기 상세한 설명이 본문에 제시되어 있더라도, 본 발명은 많은 방법으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 단, 본 발명의 소정의 특성 혹은 측면들을 설명할 때의 특정 기술 용어의 이용은 그 기술 용어가 관련되는 본 발명의 특성 혹은 측면들의 어떠한 구체적인 특징들을 포함하는 것으로 제한하기 위해 여기에서 재차 정의되고 있는 것을 의미하도록 취해진 것은 아니다.

Claims

마이크로전자기계 시스템(MEMS: microelectromechanical system) 표시 소자들의 어레이; 및

상기 어레이에 결합되어 해당 어레이를 구동하기 위한 행방향 출력 전압을 제공하도록 구성된 복수개의 수동적 임피던스 네트워크 회로를 포함하되,

상기 수동적 임피던스 네트워크는 표시 소자의 하나의 행에 대해서 적어도 2개의 입력과 적어도 1개의 출력을 포함하며, 상기 행방향 출력은 상기 입력들에 의해 제어되는 것인 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 수동적 임피던스 네트워크 회로는 각각 저항기 네트워크를 포함하는 것인 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 수동적 임피던스 네트워크 회로는 각각 분압기(voltage divider)를 포함하는 것인 표시 장치.
제3항에 있어서, 각각의 분압기는

2개 이상의 저항기;

제어 전압이 인가되는 제1단자;

행방향 구동 전압이 인가되는 제2단자; 및

표시 소자들의 행에 결합되어, 해당 행을 구동하기 위한 행방향 출력 전압을 제공하도록 구성되는 제3단자를 포함하는 것인 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 분압기는 모두 N개의 분압기의 그룹으로 분리되고, 각 그룹의 모든 분압기의 하나의 입력은 동일한 행방향 구동 전압에 접속되며, 이때 N은 1보다 큰 정수인 것인 표시 장치.
제5항에 있어서, 전체적으로 적어도 N개의 제어 전압이 있고, 각 제어 전압은 실질적으로 모든 그룹의 각각 내의 유일 무이한(one and only one) 분압기에 인가되는 것인 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 분압기는 상기 어레이를 제조하는 데 이용되는 공정과 병렬로 제조되는 것인 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 분압기는 상기 어레이의 주변에 형성되어 있는 것인 표시 장치.
제3항에 있어서,

디스플레이;

상기 디스플레이와 전기적으로 연통하여, 이미지 데이터를 처리하도록 구성 된 프로세서; 및

상기 프로세서와 전기적으로 연통하는 메모리 장치를 추가로 포함하는 것인 표시 장치.
제9항에 있어서,

상기 디스플레이에 적어도 하나의 전압을 전송하도록 구성된 제1제어기; 및

상기 제1제어기에 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 전송하도록 구성된 제2제어기를 추가로 포함하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 프로세서에 상기 이미지 데이터를 전송하도록 구성된 이미지 소스 모듈(image source module)을 추가로 포함하는 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 트랜스시버(transceiver) 및 송신기의 적어도 하나를 포함하는 것인 표시 장치.
제9항에 있어서, 입력 데이터를 수신하고 해당 입력 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 입력 장치를 추가로 포함하는 표시 장치.
제3항에 있어서, 각 분압기는

제어 전압이 인가되는 제1단자;

행방향 구동 전압이 인가되는 제2단자;

표시 소자들의 행에 결합되어, 해당 행을 구동하기 위한 행방향 출력 전압을 제공하도록 구성되는 제3단자; 및

상기 제1단자와 제2단자 사이에 일렬로 접속된 2개 이상의 저항기를 추가로 포함하고,

상기 제2단자는 1개 이상의 저항기를 통해서 상기 제1단자 및 제2단자의 각각에 접속되는 것인 표시 장치.
제14항에 있어서, 각각의 행방향 구동 전압이 유일 무이한 하나의 분압기에 인가되는 것인 것인 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 모든 분압기의 제1단자는 동일한 제어 전압에 접속되는 것인 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 제어 전압은 일정한 값의 전압인 것인 표시 장치.
1세트의 교차하는 행과 열로서 형성된 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이;

각 행에 대한 행방향 입력 리드부;

제1 시리즈 임피던스를 통해서 제1 행방향 입력 리드부에 접속된 제1전압 입 력부; 및

제2 시리즈 임피던스를 통해서 제1 행방향 입력 리드부에 접속된 제2전압 입력부를 포함하는 표시 장치.
제18항에 있어서, 제3 시리즈 임피던스를 통해서 상기 제1 행방향 입력 리드부에 접속된 제3전압 입력부를 추가로 포함하는 것인 표시 장치.
제18항에 있어서, 상기 제1전압 입력부는 각 세트의 시리즈 임피던스를 통해서 제1의 복수의 행방향 입력 리드부에 접속되는 것인 표시 장치.
제20항에 있어서, 상기 제2전압 입력부는 각 세트의 시리즈 임피던스를 통해서 제2의 복수의 행방향 입력 리드부에 접속되는 것인 표시 장치.
제21항에 있어서, 상기 제1의 복수의 행방향 입력 리드부는 상기 제2복수의 행방향 입력 리드부와는 다른 것인 것인 표시 장치.
이미지 데이터를 표시하는 표시 수단; 및

1개 이상의 행방향 구동 전압을 역다중화(demultiplexing)해서 해당 역다중화된 전압을 상기 표시 수단에 제공하는 역다중화 수단을 포함하는 표시 장치.
제23항에 있어서, 상기 표시 수단은 1개 이상의 MEMS 표시 소자를 포함하는 것인 표시 장치.
제23항에 있어서, 상기 역다중화 수단은 1개 이상의 분압기를 포함하는 것인 표시 장치.
기판 상에 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이를 형성하는 단계; 및

상기와 동일한 기판 또는 상이한 기판 상에 복수개의 수동적 임피던스 네트워크 회로를 형성하는 단계를 포함하되,

상기 수동적 임피던스 네트워크 회로는 각각 적어도 2개의 입력과 하나의 출력을 포함하며, 상기 수동적 임피던스 네트워크 회로들의 적어도 일부는 상기 어레이에 결합되어 있는 것인, 표시 장치의 제조방법.
제26항에 있어서, 상기 수동적 임피던스 네트워크 회로는 각각 저항기 네트워크를 포함하는 것인, 표시 장치의 제조방법.
제26항에 있어서, 상기 수동적 임피던스 네트워크 회로는 각각 분압기를 포함하는 것인, 표시 장치의 제조방법.
제28항에 있어서, 상기 어레이를 형성하는 단계 및 상기 복수개의 분압기를 형성하는 단계는 적어도 몇몇 공동의 처리 단계를 수행하는 단계를 포함하는 것인, 표시 장치의 제조방법.
제28항에 있어서, 상기 어레이를 형성하는 단계 및 상기 복수개의 분압기를 형성하는 단계는 병렬로 수행될 수 있는 것인, 표시 장치의 제조방법.
제28항에 있어서, 상기 어레이와 상기 분압기는 공동 기판 상에 형성되는 것인, 표시 장치의 제조방법.
제28항에 있어서, 상기 분압기는 상기 어레이의 주변에 형성되는 것인, 표시 장치의 제조방법.
제28항의 방법에 의해 제조된 표시 장치.
표시 장치의 행방향 어드레스 방식(row addressing scheme)에 의해 하나의 행에서의 행방향 구동 전압을 역다중화하는 방법에 있어서,

선택된 전압의 상기 행방향 구동 전압을 1세트의 시리즈 임피던스를 통해서 복수의 행에 인가하는 단계;

제1 제어 전압을 제1 시리즈 임피던스를 통해서 상기 복수의 행 중 첫번째 행에 인가하는 단계; 및

제2 제어 전압을 제2 시리즈 임피던스를 통해서 상기 복수의 행 중 두번째 행에 인가하는 단계를 포함하는, 행방향 구동 전압의 역다중화 방법.
마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이;

상기 어레이의 각 행에 대한 행방향 입력 리드부; 및

제1 시리즈 임피던스를 통해서 제1 행방향 입력 리드부에 접속되고 제2 시리즈 임피던스를 통해서 제2 행방향 입력 리드부에 접속된 제1전압 입력부를 포함하는 표시 장치.
어레이에 대해서 N개의 행방향 입력을 지닌 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 표시 소자들의 어레이;

n개의 행방향 드라이버 출력을 지닌 디스플레이 드라이버 회로; 및

상기 n개의 행방향 드라이버 출력을 입력으로서 지니고 또한 상기 어레이에 대해서 N개의 행방향 입력에 접속된 N개의 행방향 드라이버 출력을 지니는 수동적 임피던스 네트워크를 포함하되,

상기 n은 N보다 적은 것인 표시 장치.
제36항에 있어서, 상기 수동적 임피던스 네트워크는 저항기의 네트워크를 포함하는 것인 표시 장치.
제37항에 있어서, 상기 수동적 임피던스 네트워크는 임피던스 성분으로서 단지 저항기만을 포함하는 것인 표시 장치.
제36항에 있어서, 상기 수동적 임피던스 네트워크는 적어도 하나의 제어 입력에 추가로 결합되어 있는 것인 표시 장치.