KR20120098776A

KR20120098776A - 컬러 행 및 에너지 절감 행 구동 시퀀스를 구비하는 디스플레이

Info

Publication number: KR20120098776A
Application number: KR1020127015105A
Authority: KR
Inventors: 마크 모리스 미냐르; 재형 서; 파반쿠마 물라바갈
Original assignee: 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2012-09-05
Also published as: US20110109615A1; JP2013511068A; WO2011059927A1; EP2499634A1; TW201128607A; CN102598102A

Abstract

본 발명은 선택된 구동 시퀀스에 따라 픽셀 어레이를 구비하는 디스플레이에 디스플레이 이미지를 기록하는 방법에 관한 것이다. 하나의 구동 시퀀스는 제 2 라인을 어드레싱하기 전에 시퀀스 내 어레이의 라인에 있는 각 컬러 행을 어드레싱하는 것을 포함한다. 다른 구동 시퀀스는 어레이 내 각 라인의 제 2 컬러 행을 어드레싱하기 전에 어레이 내 각 라인의 제 1 컬러 행을 어드레싱하는 것을 포함한다.

Description

컬러 행 및 에너지 절감 행 구동 시퀀스를 구비하는 디스플레이{DISPLAY WITH COLOR ROWS AND ENERGY SAVING ROW DRIVING SEQUENCE}

본 발명은 디스플레이를 어드레싱하는데 필요한 전력 소비를 절감하기 위한 어드레싱 구조에 관한 것이다.

마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems: MEMS)은 마이크로 기계 요소, 작동체 및 전자회로를 포함한다. 마이크로 기계 요소는 기판 및/또는 증착된 물질 층의 일부를 에칭하거나 층들을 추가하여 전기 및 전자기계 디바이스를 형성하는 증착, 에칭 및/또는 다른 마이크로 기계 가공 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 하나의 유형의 MEMS 디바이스는 간섭계 변조기(interferometric modulator)라고 불리운다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기(interferometric light modulator)라는 용어는 광학적 간섭의 원리를 사용하여 광을 선택적으로 흡수하고 및/또는 반사하는 디바이스를 말한다. 특정 실시예에서, 간섭계 변조기는 한 쌍의 전도성 판을 포함할 수도 있는데, 상기 한 쌍의 전도성 판 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 전체 또는 부분적으로 투과형 및/또는 반사형일 수도 있고 적절한 전기 신호의 인가 시 상대 운동을 할 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 하나의 전도성 판은 기판 상에 증착된 고정층을 포함할 수도 있고, 다른 하나의 전도성 판은 상기 고정층으로부터 에어 갭에 의해 분리된 금속 막을 포함할 수도 있다. 본 명세서에 보다 더 상세히 설명되는 바와 같이, 하나의 전도성 판에 대한 다른 하나의 전도성 판의 상대적 위치에 의해서 간섭계 변조기에 입사되는 광의 광학적 간섭은 변화될 수 있다. 이러한 디바이스들의 적용 범위는 광범위하며, 기존의 제품들을 개선시키는 데 있어서, 그리고 아직 개발되지 않은 새로운 제품들을 만들어내는 데 있어서 이들 특성들이 사용될 수 있도록 이러한 유형의 디바이스의 특징들을 이용 및/또는 변경하는 것은 당해 기술 분야에서 유용할 것이다.

본 발명은 전술된 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 특허청구범위에 개시된 구성을 통해 이루어진다.

도 1은 제 1 간섭계 변조기의 이동가능한 반사층이 이완 위치(relaxed position)에 있고, 제 2 간섭계 변조기의 이동가능한 반사층이 작동 위치에 있는 간섭계 변조기 디스플레이의 일 실시예의 일부를 나타낸 등각 투상도;
도 2는 3x3 간섭계 변조기 디스플레이를 내장하는 전자 디바이스의 일 실시예를 예시한 시스템 블록도;
도 3은 도 1의 간섭계 변조기의 하나의 예시적인 실시예에 대한 이동가능한 미러의 위치 대 인가된 전압을 나타낸 선도;
도 4는 간섭계 변조기 디스플레이를 구동하는 데 사용될 수 있는 한 세트의 행방향 전압(row voltage) 및 열방향 전압(column voltage)을 나타낸 도면;
도 5a 및 도 5b는 도 2의 3x3 간섭계 변조기 디스플레이에 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하는(write)데 이용될 수 있는 행방향 신호 및 열방향 신호의 하나의 예시적인 타이밍 선도를 나타낸 도면;
도 6a 및 도 6b는 복수개의 간섭계 변조기를 포함하는 비쥬얼 디스플레이 디바이스(visual display device)의 일 실시예를 나타낸 시스템 블록도;
도 7a는 도 1의 디바이스의 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 라인 및 컬러 행으로 구성된 간섭계 변조기의 어레이의 블록도;
도 9는 라인당 행 시퀀스로 어드레싱되는 간섭계 변조기의 어레이의 블록도;
도 10은 전체 어레이 컬러 행 시퀀스로 어드레싱되는 간섭계 변조기의 어레이의 블록도;
도 11은 라인당 행 시퀀스와 전체 어레이 컬러 행 시퀀스의 조합으로 어드레싱되는 간섭계 변조기의 어레이의 블록도;
도 12는 다른 어드레싱 시퀀스에 따라 간섭계 변조기의 어레이를 구동하는데 드는 상대적인 전력 소비를 도시하는 그래프;
도 13은 도 8의 실시예의 간섭계 변조기의 어레이에 이미지를 디스플레이하는 공정의 일 실시예의 흐름도;
도 14는 도 8의 실시예의 간섭계 변조기의 어레이를 어드레싱하는 공정의 일 실시예의 흐름도;
도 15는 도 14의 공정의 행 어드레싱 순서 결정 단계의 일 실시예의 흐름도.

이하의 상세한 설명은 특정 구체적인 실시예들에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서에 교시된 내용은 다수의 상이한 방법들으로 적용될 수 있다. 본 발명의 설명시, 동일한 부분은 동일한 참조 부호로 지시되어 있는 도면을 참조한다. 본 실시예는 동화상(예를 들어, 비디오)인지 또는 정지화상(예를 들어, 스틸 이미지(still image))인지, 그리고 문자인지 그림인지의 여부에 상관없이 이미지를 디스플레이하도록 구성되는 임의의 디바이스에서 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 실시예는 휴대폰, 무선 디바이스, PDA(personal data assistant), 핸드헬드 또는 휴대용 컴퓨터, GPS 수신기/네비게이터, 카메라, MP3 플레이어, 캠코더, 게임 콘솔(game console), 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비전 모니터, 플랫 패널 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이(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 디바이스들로 구현되거나 또는 이들 전자 디바이스와 관련될 수 있는 것을 고려할 수 있다. 본 명세서에 기재된 것과 유사한 구조를 가지는 MEMS 디바이스는 또한 전자 스위칭 디바이스와 같은 비-디스플레이 용도에도 이용될 수 있다.

MEMS 디스플레이 디바이스에서 전력 소비를 감소시키는 종래의 접근법은 각각 사용자에게 디스플레이 되는 이미지의 품질을 감소시키는 것에 의해 사용자의 경험을 손상시키는 경향이 있는 여러 기술을 포함하고 있다. 이들 접근법은 디스플레이되는 이미지의 해상도나 복잡도를 감소시키고 주어진 시간 기간에 걸쳐 시퀀스의 이미지의 개수를 감소시키며 또한 이미지의 그레이스케일이나 컬러 강도의 깊이를 감소시키는 것을 포함하였다. 다른 제안은 디스플레이를 어드레싱하는 여러 방법에 의해 전력 소비를 감소시키기 위해 이루어졌으나, 이들 제안은 너무 복잡하여 디스플레이의 어드레싱으로부터 절감되는 전력보다 계산을 하는 드는 전력을 더 많이 필요로 하였다. 이미지 데이터의 속성에 기초하여 행 어드레싱 순서를 결정하고 디스플레이에 이미지를 기록하는데 필요한 열 전하 전이의 개수를 감소시키는 것에 의해 전력 소비를 절감하도록 구성된 방법 및 디바이스들이 본 명세서에 기술된다. 일 실시예는 디스플레이 디바이스를 위한 행 어드레싱 순서를 효과적으로 계산하고 디스플레이를 어드레싱하는 방법을 제공한다.

간섭계 MEMS 디스플레이 요소를 포함하는 하나의 간섭계 변조기 디스플레이 실시예가 도 1에 예시되어 있다. 이들 디바이스에서, 픽셀(pixel)들은 명 상태(혹은 밝은 상태)(bright state) 또는 암 상태(암흑 상태)(dark state)에 있다. 디스플레이 요소(display element)는, 명("이완된" 또는 "열린") 상태에서, 입사되는 가시광의 많은 부분을 사용자에게 반사시킨다. 디스플레이 요소는, 암("작동된" 또는 "닫힌") 상태에 있을 경우, 입사되는 가시광을 사용자에게 거의 반사시키지 않는다. "온" 및 "오프" 상태의 광 반사 특성은, 실시예에 따라서는, 반대로 되어 있을 수도 있다. MEMS 픽셀들은 선택된 컬러에서 우세하게 반사하도록 구성되어 흑색 및 백색에 부가해서 컬러 디스플레이를 가능하게 한다.

도 1은 비쥬얼 디스플레이의 일련의 픽셀에 있어서 두 개의 인접한 픽셀들을 나타낸 등각 투상도인 데, 여기서 각 픽셀은 MEMS 간섭계 변조기를 포함한다. 일부 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 광학적 갭(resonant optical gap)을 형성한다. 일 실시예에서, 반사층들 중 하나는 두 위치 사이에서 이동될 수도 있다. 본 명세서에서 이완 위치(relaxed position)라고도 언급되는 제 1 위치에서, 이동가능한 반사층은 고정된 부분적으로 반사하는 층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치된다. 본 명세서에서 작동 위치(actuated position)라고도 언급되는 제 2 위치에서, 이동가능한 반사층은 상기 고정된 부분적으로 반사하는 층에 더 가까이 인접하여 위치된다. 이들 두 층에서 반사되는 입사광은 이동가능한 반사층의 위치에 따라서 보강(constructively) 간섭 또는 소멸(destructively) 간섭하여 각 픽셀에 대해서 전체 반사 상태 또는 비반사 상태를 생성한다.

도 1에 있어서 픽셀 어레이의 도시된 부분은 두 개의 인접한 간섭계 변조기(12a, 12b)를 포함한다. 좌측에 위치한 간섭계 변조기(12a)에는 부분 반사층을 포함하는 광학적 적층체(16a)로부터 미리 결정된 거리에 이완 위치에 이동가능한 반사층(14a)이 예시되어 있다. 우측에 위치한 간섭계 변조기(12b)에는 광학적 적층체(16b)에 인접한 작동 위치에 이동가능한 반사층(14b)이 예시되어 있다.

본 명세서에서 언급되는 광학적 적층체(optical stack)(16a, 16b){일괄해서 "광학적 적층체(16)"라 칭함}는 전형적으로 수 개의 융합층(fused layer)을 포함하는 데, 이들 융합층은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide: ITO)과 같은 전극층과, 크롬과 같은 부분 반사층, 및 투명 유전체를 포함할 수 있다. 따라서, 광학적 적층체(16)는 전기 전도성, 부분 투명 및 부분 반사성이며, 예를 들어, 하나 이상의 상기 층들을 투명 기판(20) 위에 증착함으로써 제조될 수 있다. 부분적으로 반사성인 층(즉, 부분 반사층)은 각종 금속, 반도체 및 유전체 등과 같이 부분적으로 반사성인 각종 물질로 형성될 수 있다. 상기 부분 반사층은 하나 이상의 물질층으로 형성될 수 있고, 이들 각 층은 단일 물질 또는 물질들의 조합으로 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 이하에 더 설명되는 바와 같이, 광학적 적층체(16)의 층들은 평행 스트립(strip)들로 패턴화되고, 이하에 더 설명하는 바와 같은 디스플레이 디바이스 내에서 열방향 전극들을 형성할 수도 있다. 이동가능한 반사층(14a, 14b)은 기둥부(post)(18)들 사이에 증착되는 중재 희생 물질 및 기둥부(18)의 상부면에 행을 형성하도록 증착된 증착 금속층 또는 증착 금속층들{광학적 적층체(16a, 16b)의 열방향 전극에 직교}로 이루어진 일련의 평행 스트립들로서 형성될 수도 있다. 희생 물질을 에칭하여 제거하면, 이동가능식 반사층(14a, 14b)은 광학적 적층체(16b, 16b)로부터 소정의 갭(19)만큼 분리되게 된다. 알루미늄과 같은 고 전도성 및 반사성 물질이 반사층(14)에 사용될 수 있고, 이들 스트립들은 디스플레이 디바이스에서 행방향 전극들을 형성할 수도 있다. 도 1은 축척에 맞지 않을 수 있다는 것을 주지해야 한다. 일부 실시예에서, 기둥부(18)들 사이의 간격은 10 내지 100㎛ 정도일 수 있지만, 갭(19)은 1000Å 미만 정도일 수 있다.

도 1에 있어서 픽셀(12a)로 예시된 바와 같이, 전압이 인가되지 않을 경우, 이동가능한 반사층(14a)이 기계적으로 이완된 상태에서, 이동가능한 반사층(14a)과 광학적 적층체(16a) 사이에 갭(19)이 유지된다. 그러나, 선택된 행 및 열에 전위(전압) 차가 인가될 경우, 대응하는 픽셀에서 행방향 전극과 열방향 전극의 교차점에 형성된 커패시터는 충전되고, 정전기력은 전극들을 서로 당긴다. 전압이 충분히 높다면, 이동가능한 반사층(14)은 변형이 일어나 광학적 적층체(16)에 대해서 힘을 가한다. 광학적 적층체(16) 내의 유전체 층(이 도면에서는 도시 생략)은 단락이 방지되어, 도 1의 우측에 작동 픽셀(12b)로 디스플레이된 바와 같이, 층(14)과 층(16) 간의 이격 거리를 조절한다. 이러한 거동은 인가된 전위차의 극성에 상관없이 동일하다.

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

도 2는 간섭계 변조기를 포함할 수 있는 전자 디바이스의 일 실시예를 예시한 시스템 블록도이다. 해당 전자 디바이스는 프로세서(21)를 포함하는 데, 이 프로세서는 ARM(등록상표), 펜티엄(Pentium)(등록상표), 8051, MIPS(등록상표), Power PC(등록상표), ALPHA(등록상표)와 같은 범용 단일 또는 멀티 칩 마이크로 프로세서, 또는 디지털 신호 프로세서, 마이크로제어기 또는 프로그래밍가능한 게이트 어레이와 같은 특정 목적의 마이크로프로세서일 수도 있다. 이 기술 분야에 통상적인 바와 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 통신하도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 어레이 드라이버(22)는 디스플레이 어레이 또는 패널(30)에 신호를 제공하는 행방향 드라이버 회로(24)와 열방향 드라이버 회로(26)를 포함한다. 도 1에 예시된 어레이의 단면은 도 2의 1-1 라인에 의해 표시된다. 단, 도 2는 명확함을 위하여 간섭계 변조기들의 3x3 어레이를 예시하고 있지만, 디스플레이 어레이(30)는 방대한 수의 간섭계 변조기를 포함할 수 있고, 열방향과는 상이한 개수의 행방향 (예컨대, 행당 300픽셀 x 열당 190픽셀) 간섭계 변조기를 지닐 수 있다.

도 3은 도 1의 간섭계 변조기의 하나의 예시적인 실시예에 대한 이동가능한 미러 위치 대 인가된 전압의 선도이다. MEMS 간섭계 변조기에 대해서, 행/열방향 작동 프로토콜은 도 3에 예시된 바와 같은 이들 디바이스의 히스테리시스 특성을 이용할 수도 있다. 간섭계 변조기는, 예를 들어, 이완 상태에서 작동 상태로 이동가능한 층을 변형시키기 위해 10 볼트의 전위차가 필요할 수도 있다. 그러나, 이러한 값으로부터 전압이 감소된 경우, 전압이 10볼트 미만으로 다시 떨어질 때에 이동가능한 층은 그 상태를 유지한다. 도 3의 예시된 실시예에 있어서, 전압이 2볼트 미만으로 떨어질 때까지 이동가능한 층은 완전히 이완되지 않는다. 이와 같이 해서, 도 3에 예시된 예에서 약 3 내지 7V의 전압의 범위가 있고, 여기서, 디바이스가 이완 또는 작동 상태에서 안정적인 인가 전압의 창이 존재한다. 이것을 본 명세서에서는 "히스테리시스 창"(hysteresis window) 또는 "안정성 창"(stability window)이라 칭한다. 도 3의 히스테리시스 특성을 지니는 디스플레이 어레이에 대해서, 행방향 스트로빙(strobing) 동안 스트로빙된 행에 있는 작동될 픽셀들이 약 10볼트의 전압차에 노출되고, 이완될 픽셀들이 0볼트에 근접한 전압차에 노출되도록 행/열방향 작동 프로토콜을 설계할 수 있다. 스트로빙 후에, 픽셀들은 행방향 스트로빙이 픽셀들을 어떤 상태에 두었던지 그 상태를 유지하도록 약 5볼트의 정상 상태 또는 바이어스 전압차에 노출된다. 이러한 예에서, 각 픽셀은, 기록된 후에, 3 내지 7볼트의 "안정성 창" 내에서 전위차를 보인다. 이러한 특성으로 작동 또는 이완의 기존 상태에서 동일한 인가 전압 조건 하에서 도 1에 예시된 픽셀 설계가 안정화된다. 간섭계 변조기의 각 픽셀은 작동 상태인지 또는 이완 상태인지에 상관없이 본질적으로 고정된 반사층 및 이동가능한 반사층에 의해 형성된 커패시터이기 때문에, 이러한 안정한 상태는 전력 손실이 거의 없이 히스테리시스 창 내의 전압에서 유지될 수 있다. 인가된 전위가 고정되어 있다면 픽셀로 들어가는 전류 흐름은 본질적으로 전혀 없다.

이하에 더 설명하는 바와 같이, 전형적인 응용에 있어서, 제 1 행에 있는 원하는 세트의 작동 픽셀에 따라 열방향 전극 세트를 가로질러 한 세트의 데이터 신호(각각 소정의 전압 레벨을 지님)를 전송함으로써 이미지의 프레임을 형성할 수도 있다. 다음에, 행방향 펄스가 제 1 행의 전극에 인가되어, 상기 데이터 신호의 세트에 대응하는 픽셀을 작동시킨다. 그 후, 상기 데이터 신호의 세트가 제 2 행에 있는 원하는 세트의 작동 픽셀에 대응하도록 변경된다. 이어서, 펄스가 제 2 행의 전극에 인가되어, 상기 데이터 신호에 따라서 제 2 행에 있는 적절한 픽셀들을 작동시킨다. 제 1 행의 픽셀들은 제 2 행의 펄스의 영향을 받지 않고 제 1 행의 펄스 동안 그들이 설정되었던 상태로 유지된다. 이것은 프레임을 생성하기 위하여 일련의 전체 행들에 대해서 순차적으로 반복될 수도 있다. 일반적으로, 이러한 공정을 초당 원하는 프레임 수만큼 계속해서 반복함으로써 프레임들은 새로운 이미지 데이터로 리프레시(refresh) 및/또는 업데이트(update)된다. 더불어, 이미지 프레임을 생성하는 픽셀 어레이의 행방향 전극 및 열방향 전극을 구동하기 위한 매우 다양한 프로토콜이 사용될 수도 있다.

도 4, 도 5a 및 도 5b는 간섭계 변조기의 어레이와 같은 전자기계 디바이스의 어레이를 구동하는 하나의 가능한 작동 프로토콜을 예시한다. 도 4는 도 3에 도시된 히스테리시스 특성을 나타내는 변조기에 사용될 수도 있는 가능한 세트의 행방향 및 열방향 전압 레벨들을 예시한다. 도 4의 실시예(또한 도 5a 참조)에서, 특정 공통 라인을 어드레싱하기 위하여 공통 라인(여러 실시예에서 행방향 라인이나 열방향 라인일 수 있는)을 따라 5개 이상의 가능한 전압이 적용될 수 있으며, 적어도 2개의 가능한 전압이 현재 어드레싱되는 공통 라인(들)에 데이터를 기록하기 위해 세그먼트 라인을 따라 인가될 수 있다.

복귀 전압(release voltage)(VC_REL)이 공통 라인을 따라 인가될 때, 이 공통 라인을 따라 모든 간섭계 변조기 요소들이 세그먼트 라인을 따라 인가되는 전압에 상관없이 대안적으로 복귀 또는 비작동 상태라고 언급되는 이완 상태에 놓일 수 있다. 이 복귀 전압(VC_REL) 및 고 및 저 세그먼트 전압(VS_H 및 VS_L)이 이에 따라 선택된다. 특히, 복귀 전압(VC_REL)이 공통 라인을 따라 인가될 때 변조기에 걸리는 전위 전압(대안적으로 픽셀 전압이라고 언급된다)은 고 세그먼트 전압(VS_H)과 저 세그먼트 전압(VS_L)이 대응하는 세그먼트 라인을 따라 모두 인가될 때 이완 창 내에 있다(도 3 참조, 이는 또한 복귀 창이라고 언급된다). 세그먼트 전압 스윙(swing)이라고도 언급하는 고 세그먼트 전압과 저 세그먼트 전압 사이의 차이는 이완 창의 폭보다 더 작다.

고 유지 전압(VC_HOLD _{_H})이나 저 유지 전압(VC_HOLD _{_L})과 같은 유지 전압이 공통 라인에 인가될 때, 간섭계 변조기의 상태는 일정하게 유지된다. 이완 변조기는 이완된 위치에 유지되고 작동 변조기는 작동된 위치에 유지된다. 유지 전압은 고 세그먼트 전압(VS_H)과 저 세그먼트 전압(VS_L)이 대응하는 세그먼트 라인을 따라 모두 인가될 때 간섭계 변조기의 안정성 창 내에 픽셀 전압이 유지되게 선택된다. 따라서, 세그먼트 전압 스윙은 양 또는 음의 안정성 창 중 어느 하나의 폭 보다 더 작다.

고 어드레싱 전압(VC_ADD _{_H})이나 저 어드레싱 전압(VC_ADD _{_L})과 같은 어드레싱 전압이 공통 라인에 인가될 때 데이터는 각 세그먼트 라인을 따라 세그먼트 전압을 인가하는 것에 의해 그 라인을 따라 변조기에 선택적으로 기록될 수 있다. 어드레싱 전압은 어드레싱 전압이 공통 라인을 따라 인가될 때 픽셀 전압이 세그먼트 라인을 따라 세그먼트 전압들 중 하나가 인가될 때 안정성 창 내에 있게 선택되지만 다른 전압이 인가될 때에는 안정성 창 밖에 있게 선택되어 그 픽셀의 작동을 유발한다. 작동을 유발하는 특정 세그먼트 전압이 어느 어드레싱 전압이 사용되는지에 따라 변할 수 있다. 고 어드레싱 전압(VC_ADD _{_H})이 공통 라인을 따라 인가될 때에는 고 세그먼트 전압(VS_H)의 인가가 변조기를 현재 위치에 유지되게 하는 반면, 저 세그먼트 전압(VS_L)의 인가는 변조기의 작동을 유발한다. 세그먼트 전압의 효과는 저 어드레싱 전압(VC_ADD _{_L})이 인가될 때에는 반대로 되지만 고 세그먼트 전압(VS_H)은 변조기의 작동을 유발하며, 저 세그먼트 전압(VS_L)은 변조기의 상태에 영향을 미치지 않는다.

특정 실시예에서, 고 또는 저 유지 전압과 어드레스 전압만이 사용될 수 있다. 그러나, 양 및 음의 유지 전압과 어드레스 전압만을 사용하면 기록 과정의 극성이 교대로 될 수 있어 단 하나의 극성만의 기록 동작 후에 발생할 수 있는 전하 축적을 억제할 수 있다.

도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 배열로 되는 도 2의 3x3 어레이에 인가되는 일련의 공통 및 세그먼트 전압 신호를 나타낸 타이밍도로서, 여기서 작동 변조기는 비반사형이고 암 상태로 도시된다. 도 5a에 예시된 프레임을 기록하기에 앞서, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있고, 도 5b의 타이밍도에서 예시된 기록 과정은 공통 라인을 어드레싱하기 전에 주어진 공통 라인에 있는 각 변조기를 복귀시킨다.

제 1 라인 시간(60a) 동안, 공통 라인(1, 2, 또는 3) 중 어느 것도 어드레싱되지 않는다. 복귀 전압(70)은 공통 라인(1)에 인가된다. 공통 라인(2)에 인가되는 전압은 고 유지 전압(72)에서 시작하며 복귀 전압(70)으로 이동한다. 저 유지 전압(76)은 공통 라인(3)을 따라 인가된다. 따라서, 공통 라인(1)을 따른 변조기{(1,1), (1,2) 및 (1,3)}는 제 1 라인 시간(60a)의 지속시간 동안 이완 상태에 유지되고, 공통 라인(2)를 따른 변조기{(2,1), (2,2) 및 (2,3)}는 이완 상태로 이동하고, 공통 라인(3)을 따른 변조기{(3,1),(3,2) 및 (3,3)}는 그 이전의 상태로 유지된다. 세그먼트 라인(1,2,3)을 따라 인가되는 세그먼트 전압은 공통 라인(1,2, 또는 3) 중 어느 것도 라인 시간(60a) 동안 어드레싱되지 않기 때문에 간섭계 변조기의 상태에 영향을 미치지 않는다.

제 2 라인 시간(60b) 동안, 공통 라인(1)에서 전압은 고 유지 전압(72)으로 이동하고, 공통 라인(1)을 따른 모든 변조기는 인가되는 세그먼트 전압에 상관없이 이완된 상태에 유지된다. 공통 라인(2)을 따른 변조기는 이완 상태에 유지되고, 공통 라인(3)을 따른 변조기{(3,1),(3,2) 및 (3,3)}는 공통 라인(3)을 따른 전압이 복귀 전압(70)으로 이동할 때 이완된다.

제 3 라인 시간(60c) 동안, 공통 라인(1)은 공통 라인(1)에 고 어드레스 전압(74)을 인가하여 어드레싱된다. 저 세그먼트 전압(64)이 이 어드레스 전압의 인가 동안 세그먼트 라인(1,2)을 따라 인가되므로, 변조기{(1,1) 및 (1,2)}에 걸친 픽셀 전압이 변조기의 양의 안정성 창보다 더 크고, 변조기{(1,1) 및 (1,2)}가 작동된다. 고 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인(3)을 따라 인가될 때, 변조기(1,3)에 걸친 픽셀 전압이 변조기{(1,1) 및 (1,2)}의 것보다 더 작고 변조기의 양의 안정성 창 내에 있다. 변조기(1,3)는 이에 따라 이완된 상태에 유지된다. 또한 라인 시간(60c) 동안, 공통 라인(2)을 따른 전압은 저 유지 전압(76)으로 감소하며, 공통 라인(3)을 따른 전압은 복귀 전압으로 유지되어, 공통 라인(2,3)을 따른 변조기를 이완 위치에 남겨놓는다.

제 4 라인 시간(60d) 동안, 공통 라인(1)에서 전압은 고 유지 전압(72)에 있어, 공통 라인(1)을 따른 변조기를 각 어드레싱된 상태에 남겨놓는다. 공통 라인(2)은 이제 공통 라인(2)에서의 전압을 저 어드레스 전압(78)으로 감소시키는 것에 의해 어드레싱된다. 고 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인(2)을 따라 인가되므로, 변조기(2,2)에 걸친 픽셀 전압은 변조기의 음의 안정성 창 아래에 있어 변조기(2,2)를 작동시키게 한다. 저 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인(1,3)을 따라 인가되므로, 변조기{(2,1) 및 (2,3)}가 이완된 위치에 유지된다. 공통 라인(3)에서 전압은 고 유지 전압(72)으로 증가하여, 공통 라인(3)을 따른 변조기를 이완된 상태에 남겨놓는다.

마지막으로, 제 5 라인 시간(60e) 동안, 공통 라인(1)에서 전압은 고 유지 전압(72)에 유지되고, 공통 라인(2)에서 전압은 저 유지 전압에 유지되어, 공통 라인(1,2)을 따른 변조기를 각 어드레싱된 상태에 남겨놓는다. 공통 라인(3)에서 전압은 고 어드레스 전압으로 증가하여 공통 라인(3)을 따른 변조기를 어드레싱한다. 저 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인(2,3)에 인가될 때, 변조기{(3,2) 및 (3,3)}가 작동하는 반면, 세그먼트 라인(1)을 따라 인가된 고 세그먼트 전압(62)은 변조기(3,1)가 이완된 위치에 유지되게 한다. 따라서, 제 5 유지 시간(60e)의 종료시에, 3x3 픽셀 어레이는 도 5a에 도시된 상태에 있고, 다른 공통 라인(미도시)을 따른 변조기가 어드레싱되고 있을 때 일어날 수 있는 세그먼트 전압의 변동에 상관없이 공통 라인을 따라 유지 전압이 인가되는 한 이 상태에 유지된다.

도 5b의 타이밍도에서, 주어진 기록 과정은 고 유지 및 어드레스 전압 중 어느 하나 또는 저 유지 및 어드레스 전압 중 어느 하나의 사용을 포함하는 것을 볼 수 있다. 고 또는 저 유지 전압이 인가되면, 픽셀 전압은 주어진 안정성 창 내 또는 밖에 유지되고, 복귀 전압이 인가될 때까지 이완 창을 통과하지 않는다. 나아가, 각 변조기는 변조기를 어드레싱하기 전에 기록 과정의 부분으로 복귀되므로, 복귀 시간이 아니라 변조기의 작동 시간이 필요한 라인 시간을 결정한다. 변조기의 복귀 시간이 작동 시간보다 더 큰 실시예에서, 복귀 전압은 도 5b에 도시된 바와 같이 단일 라인 시간보다 더 긴 시간 동안 인가될 수 있다. 다른 실시예에서, 공통 라인이나 세그먼트 라인을 따라 인가되는 전압은 다른 컬러의 변조기와 같은 다른 변조기의 작동 전압과 복귀 전압의 변동을 대처하기 위해 변할 수 있다.

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

디스플레이 디바이스(40)는 하우징(housing)(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 입력 디바이스(48) 및 마이크(46)를 포함한다. 하우징(41)은 일반적으로 사출 성형 및 진공 성형을 포함하는 다양한 제조 공정들 중 임의의 제조 공정으로 형성된다. 또한, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는 다양한 물질들 중 임의의 물질로 만들어질 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 하우징(41)은 다른 컬러를 가지거나 다른 로고, 화상 또는 기호를 포함하는 분리 가능한 부분들과 호환될 수도 있는 분리 가능한 부분(미도시)을 포함한다.

예시적인 디스플레이 디바이스(40)의 디스플레이(30)는, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 쌍안정 디스플레이를 비롯한 다양한 디스플레이들 중 임의의 디스플레이일 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 디스플레이(30)는 앞서 설명한 바와 같은 플라즈마, EL, OLED, STN LCD 또는 TFT LCD와 같은 평판형(flat-panel) 디스플레이, 또는 CRT나 다른 종류의 튜브(tube) 디바이스와 같은 비평판형(non-flat-panel) 디스플레이를 포함한다. 그러나, 본 실시예를 설명할 목적으로, 상기 디스플레이(30)는 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 간섭계 변조기 디스플레이를 포함한다.

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

네트워크 인터페이스(27)는 예시적인 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통하여 하나 이상의 디바이스와 통신할 수 있도록 안테나(43) 및 트랜시버(47)를 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)의 요구조건을 완화시킬 수 있게 일부 처리 능력도 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호를 송수신하기 위한 안테나이면 어느 것이라도 된다. 일 실시예에 있어서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b) 또는 (g)를 포함하는 IEEE 802.11 표준에 따라서 RF 신호를 송수신한다. 다른 실시예에 있어서, 안테나는 블루투스(BLUETOOTH) 표준에 따라서 RF 신호를 송수신한다. 셀룰러 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS, W-CDMA 또는 무선 셀폰 네트워크 내에서 통신하기 위해 사용되는 기타 알려진 신호를 수신하도록 설계되어 있다. 트랜시버(47)는 안테나(43)로부터 수신된 신호를 미리 처리하여 이 신호가 프로세서(21)에 의해 수신되고 나아가 조작될 수도 있게 한다. 또, 트랜시버(47)는 프로세서(21)로부터 수신된 신호도 처리하여 이 신호가 안테나(43)를 거쳐서 예시적인 디스플레이 디바이스(40)로부터 전송될 수 있게 한다.

대안적인 실시예에 있어서, 트랜시버(47)는 수신기로 대체될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에 있어서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)에 전송될 이미지 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는 이미지 소스(image source)로 대체될 수 있다. 예를 들어, 이미지 소스는 이미지 데이터를 포함하는 디지털 비디오 디스크(DVD: digital video disc)나 하드 디스크 드라이브, 또는 이미지 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈일 수 있다.

프로세서(21)는 일반적으로 예시적인 디스플레이 디바이스(40)의 전체적인 동작을 제어한다. 프로세서(21)는 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 소스로부터의 압축된 이미지 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 해당 데이터를 원천 이미지 데이터(raw image data)로 또는 원천 이미지 데이터로 용이하게 처리할 수 있는 포맷으로 처리한다. 그 후, 프로세서(21)는 처리된 데이터를 드라이버 제어기(29)로 또는 저장을 위해 프레임 버퍼(28)로 전송한다. 원천 데이터는 전형적으로 이미지 내의 각각의 위치에서 이미지 특성들을 식별하는 정보를 말한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특성들은 컬러, 채도(saturation) 및 그레이 스케일(계조) 레벨(gray-scale level)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(21)는 예시적인 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하는 마이크로 제어기, CPU 또는 논리 유닛을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 일반적으로 신호를 스피커(45)에 전송하기 위해, 그리고 마이크(46)로부터 신호를 수신하기 위해 증폭기들 및 필터들을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 예시적인 디스플레이 디바이스(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 또는 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 같은 포맷(raster like format)을 가진 데이터 흐름으로 재포맷하여 디스플레이 어레이(30)에 걸쳐 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가지게 한다. 다음에, 드라이버 제어기(29)는 포맷된 정보를 어레이 드라이버(22)에 전송한다. 비록 LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 자립형 집적 회로(stand-alone Integrated Circuit(IC))로서 시스템 프로세서(21)와 종종 연관되지만, 이러한 제어기들은 다양한 방법들로 구현될 수도 있다. 이들은 프로세서(21) 내에 하드웨어로서 내장될 수 있거나, 소프트웨어로서 프로세서(21) 내에 내장될 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 픽셀들로부터 나온 수 백, 때로는 수 천개의 리드(lead)선에 초당 여러 번 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 실시예에서, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, 간섭계 변조기 제어기)이다. 다른 실시예에서, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예를 들어, 간섭계 변조기 디스플레이)이다. 일 실시예에서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 일체형이다. 이러한 실시예는 셀룰러 전화기, 시계 및 기타 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에 있어서 일반적이다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 어레이(30)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, 간섭계 변조기들의 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.

입력 디바이스(48)는 사용자로 하여금 예시적인 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하도록 한다. 일 실시예에서, 입력 디바이스(48)는 QWERTY 키보드 또는 전화기 키패드와 같은 키패드, 버튼, 스위치, 터치 센스 스크린, 감압막 또는 감열막을 포함한다. 일 실시예에서, 마이크(46)는 예시적인 디스플레이 디바이스(40)에 대한 입력 디바이스이다. 이 디바이스에 데이터를 입력하기 위해 마이크(46)가 사용되는 경우, 음성 명령들이 사용자에 의해 제공되어 예시적인 디스플레이 디바이스(40)의 동작들을 제어할 수도 있다.

전력 공급 디바이스(50)는 이 기술 분야에 잘 알려져 있는 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 전력 공급 디바이스(50)는 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬 이온 배터리와 같은 충전용 배터리이다. 다른 실시예에서, 전력 공급 디바이스(50)는 재생 가능한 에너지 소스, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지, 태양 전지 도료를 포함하는 태양 전지이다. 다른 실시예에 있어서, 전력 공급 디바이스(50)는 벽에 붙은 콘센트에서 전력을 받도록 구성된다.

일부 구현예에 있어서, 제어 프로그램은 앞서 설명한 바와 같이 전자 디스플레이 시스템 내의 몇몇 개소에 위치될 수 있는 드라이버 제어기 내에 존재한다. 몇몇 경우에, 제어 프로그램은 어레이 드라이버(22) 내에 존재한다. 전술한 최적화는 다수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성 요소들 및 다양한 형태로 구현될 수도 있다.

앞서 설명한 원리들에 따라서 작동되는 간섭계 변조기의 상세한 구조는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 7a 내지 도 7e는 이동가능한 반사층(14) 및 그의 지지 구조체의 다섯 개의 서로 다른 실시예를 나타낸다. 도 7a는 도 1의 실시예의 단면도인데, 여기서 금속 물질(14)의 스트립은 직교 방향으로 연장된 지지부(18) 상에 증착된다. 도 7b에 있어서, 각 간섭계 변조기의 이동가능한 반사층(14)은 정사각형 또는 직사각형이며 또한 테더(tether)(32) 상에 단지 코너부에서 지지부에 부착된다. 도 7c에 있어서, 이동가능한 반사층(14)은 정사각형 또는 직사각형이며, 또한 가요성 금속을 포함할 수도 있는 변형가능한 층(34)으로부터 매달려 있다. 이 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34) 주변의 기판(20)에 직접적으로 또는 간접적으로 접속된다. 이들 접속부(또는 연결부)는 여기서는 지지 기둥부(support post)라고도 칭한다. 도 7d에 나타낸 실시예는 변형가능한 층(34)이 안착되는 지지 기둥 플러그(support post plug)(42)를 가진다. 이동가능한 반사층(14)은 도 7a 내지 도 7c에서와 마찬가지로 갭 위에 매달린 채 유지되지만, 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34)과 광학적 적층체(16) 사이의 구멍들을 채움으로써 지지 기둥부를 형성하지 않는다. 오히려, 지지 기둥부는 평탄화 물질로 형성되고, 이것은 지지 기둥 플러그(42)를 형성하는 데 이용된다. 도 7e에 나타낸 실시예는 도 7d에 의거한 실시예에 기초하지만, 도 7a 내지 도 7c에 나타낸 실시예 중 어느 것 뿐만 아니라 도시하지 않은 추가의 실시예와도 함께 작용하도록 또한 적응될 수 있다. 도 7e에 나타낸 실시예에서, 금속 또는 기타 전도성 물질의 여분의 층은 버스 구조체(44)를 형성하는 데 이용되어 왔다. 이것에 의해 신호가 간섭계 변조기의 이면을 따라 라우팅될 수 있고, 그렇지 않으면 기판(20) 상에 형성될 수도 있는 다수의 전극을 제거할 수 있다.

도 7에 나타낸 것과 같은 실시예에 있어서, 간섭계 변조기는 직시형(direct-view) 디바이스로서 기능하는 데, 여기서 이미지들은 투명한 기판(20)의 앞면 쪽으로부터 보이고 그 반대편에는 변조기들이 배열되어 있다. 이들 실시예에 있어서, 반사층(14)은 변형가능한 층(34)을 포함하는, 기판(20)의 반대편의 반사층 쪽에 있는 간섭계 변조기의 일부를 광학적으로 차단한다. 이것에 의해 상기 차단된 영역은 이미지 화질에 부정적으로 영향을 미치는 일없이 구성되고 작동될 수 있게 된다. 예를 들어, 이러한 차단은 도 7e에서 버스 구조체(44)를 허용하며, 이것은 어드레싱 및 그 어드레싱으로부터 기인하는 이동 등과 같은, 상기 변조기의 전자기계 특성으로부터 해당 변조기의 광학적 특성을 분리시키는 능력을 제공한다. 이 분리가능한 변조기 구조체로 인해 해당 변조기의 광학적 측면들 및 전자기계적 측면들에 대해 사용되는 물질들 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 물질들이 광학적 특성에 관하여 최적화되고, 변형가능한 층(34)에 사용되는 구조 설계 및 물질들이 원하는 기계적 특성에 관하여 최적화된다.

본 발명의 일부 실시예는 감소된 개수의 열방향 전압 전이를 사용하여 디스플레이 어레이를 업데이트하기 위하여 이미지 데이터의 속성에 기초하여 행방향 어드레싱 순서를 사용하는 것을 수반한다. 열방향 전하 전이의 개수를 감소시키기 위하여, 시스템은 어레이에 기록될 이미지 데이터의 컨텐츠에 기초하여 행방향 어드레싱 순서를 생성할 수 있다. 이미지 컨텐츠로 행방향 어드레싱을 순서화하는 것에 의해 이와 유사한 행이 하나씩 스트로빙될 수 있고 이에 의해 디스플레이에 이미지를 기록하는데 필요한 열방향 전이의 총 개수를 감소시킬 수 있다.

도 8은 디스플레이 요소(801)의 어레이(800)의 일 실시예를 도시한다. 이 어레이(800)는 전술된 디스플레이 어레이(30)의 일 실시예이다. 이 어레이(800)는 행(804 내지 814)과 열(828 내지 838)을 포함한다. 행(804 내지 814)은 컬러 행에 따라 라인(802, 803)으로 더 그룹지어진다. 예를 들어, 라인(802)은 적색 디스플레이 요소(804)의 행, 녹색 디스플레이 요소(806)의 행 및 청색 디스플레이 요소(808)의 행을 포함한다. 이와 유사하게, 라인(803)은 적색 행(810)과, 녹색 행(812)과, 청색 행(814)을 포함한다. 열(828 내지 838)은 세트(816, 818)로 더 그룹지어진다. 어레이(800)는 또한 픽셀로 그룹지어진다. 이 예시적인 실시예에서, 픽셀은 하나의 라인의 3개의 컬러 행과 하나의 세트의 3개의 열의 교차점을 구비하는 9개의 디스플레이 요소(801)를 포함한다. 예를 들어, 라인(803)과 세트(816)의 교차점은 픽셀(840)을 형성한다. 예시적인 실시예에서, 픽셀(840)은 3개의 적색 디스플레이 요소(842, 844, 846), 3개의 녹색 디스플레이 요소(848, 850, 852) 및 3개의 청색 디스플레이 요소(854, 856, 858)를 포함한다.

디스플레이 요소(801)들 각각은 디스플레이 요소(801)가 특정 파장의 광을 반사하는 반사 상태와, 디스플레이 요소(801)가 광을 거의 반사하지 않은 비반사 상태를 가지고 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 디스플레이 요소(801)는 또한 "암" 또는 작동 상태(즉, 비반사 상태)인 것으로 또는 "컬러" 또는 비작동 상태(즉, 반사 상태)인 것으로 언급될 수도 있다.

하나의 실시예에서, 각 디스플레이 요소(801)의 상태는 비트로 표시될 수 있다. 이 비트의 값은 디스플레이 요소(801)가 암 상태(예를 들어, 0) 또는 컬러 상태(예를 들어, 1)에 있는지에 대응한다. 예시적인 실시예에서, 픽셀의 각 컬러 행에서 각 디스플레이 요소(801)의 상태는 최상위 비트(MSB : most significant bit)와 최하위 비트(LSB : least significant bit)로 표시된다. 따라서, 주어진 픽셀의 모든 디스플레이 요소(801)의 상태는 각 컬러에 대해 MSB와 LSB에 의해 표시될 수 있다. 일 실시예에서, 주어진 픽셀의 주어진 컬러 행의 2개의 최좌측 디스플레이 요소(801)의 상태는 MSB로 표시되고, 주어진 픽셀의 주어진 컬러 행의 최우측 디스플레이 요소(801)의 상태는 LSB로 표시된다. 예를 들어, 적색 디스플레이 요소(842,844)의 상태는 픽셀(840)의 적색 컬러 행의 MSB로 표시되고, 적색 디스플레이 요소(846)의 상태는 픽셀(840)의 적색 컬러 행의 LSB로 표시된다. 이와 유사하게 이 예에서, 녹색 디스플레이 요소(848, 850)의 상태는 픽셀(840)의 녹색 컬러 행의 MSB로 표시되고, 녹색 디스플레이 요소(846)의 상태는 픽셀(840)의 녹색 컬러 행의 LSB로 표시된다. 나아가, 이 예에서, 청색 디스플레이 요소(854, 856)의 상태는 픽셀(840)의 청색 컬러 행의 MSB로 표시되고, 청색 디스플레이 요소(858)의 상태는 픽셀(840)의 청색 컬러 행의 LSB로 표시된다. 이 예시적인 실시예에서, 픽셀(840)은 각 컬러 행에 대해 하나씩 3개의 MSB와 각 컬러 행에 대해 하나씩 3개의 LSB를 가지고 있다. 예를 들어, 픽셀(840)의 적색 컬러 행에 대해 10의 MSB와 1의 LSB는 컬러 상태에 있는 디스플레이 요소(842, 846)와 암 상태에 있는 디스플레이 요소(844)에 대응한다.

전술된 어레이는 단지 예시를 위한 어레이일 뿐, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이 어레이가 더 많거나 더 적은 수의 라인과 더 많거나 더 적은 수의 열을 포함할 수 있다는 것을 인식할 수 있다는 것을 주지해야 한다. 나아가, 이 라인은 더 많거나 더 적은 수의 컬러 행을 포함할 수 있고 열의 세트는 더 많거나 더 적은 수의 비트를 포함할 수 있다. 부가적으로, 행의 컬러는 더 적거나 더 많거나 또는 대안적인 컬러, 예를 들어, 시안, 마젠타, 황색 및/또는 백색을 포함할 수 있다.

도 9는 라인당 행 시퀀스 구조에 의해 디스플레이 요소(902)가 어드레싱되는 어레이(900)의 예시적인 실시예를 도시한다. 라인당 행 시퀀스 구조의 예시적인 실시예에서, 행(914 내지 930)은 라인마다 어드레싱되며 이것은 라인에 있는 각 행이 그 다음 행의 라인을 어드레싱하기 전에 어드레싱되는 것을 의미한다. 이 시퀀스 구조에서, 하나의 라인이 어드레싱을 위해 선택되고 이 라인에 있는 각 행이 어드레싱된다. 이후, 다른 라인이 선택되고 이 라인의 각 행이 어드레싱된다. 시퀀싱을 위한 라인의 선택은 상부에서 하부로 가는 순서(top-to-bottom) 또는 하부에서 상부로 가는 순서(bottom-to-top)로 라인을 선택하거나 랜덤하게 선택하는 것을 포함하는 임의의 알려진 방법에 기초할 수 있다. 예를 들어, 라인(904)은 청색 행(914)과 녹색 행(916)과 적색 행(918)을 포함한다. 이 예시적인 실시예에서, 각 행(914 내지 918)은 라인(908 또는 912)의 행을 어드레싱하기 전에 어드레싱된다. 이 시퀀싱은 그 다음 라인으로 진행하며 어레이(900)의 모든 라인(904 내지 912)이 어드레싱될 때까지 이 라인에 있는 각 행을 어드레싱한다. 일 실시예에서, 어레이(904)의 라인은 상부에서 하부로 가는 순서로 어드레싱된다. 예시적인 실시예에서, 주어진 라인의 행이 어드레싱되는 순서는 도 15를 참조하여 설명되는 공정(1500)에 의한 것과 같이 디스플레이되는 데이터에 기초하여 결정된다. 일 실시예에서, 행들이 어드레싱되는 순서는 다음 컬러 행 어드레싱 시퀀스들, 즉 1) 청색 행, 녹색 행, 적색 행; 2) 적색 행, 청색 행, 녹색 행; 또는 3) 녹색 행, 적색 행, 청색 행 중 하나의 시퀀스로부터 선택된다. 예를 들어, 도 9를 참조하여, 각 라인에 대해 라인의 컬러 행은 다른 어드레싱 순서를 가질 수 있다는 것이 도시된다. 먼저 라인(904)은 청색 행(914), 녹색 행(916), 및 적색 행(918) 순서로 어드레싱된다. 다음으로, 라인(908)은 녹색 행(924), 청색 행(920) 및 녹색 행(922) 순서로 어드레싱된다. 세 번째로 라인(912)은 녹색 행(928), 적색 행(930) 및 청색 행(926) 순서로 어드레싱된다. 각 라인은 다른 순서로 어드레싱될 수 있고 나아가 하나의 라인의 각 컬러 행은 전술된 것과는 다른 순서로 어드레싱될 수 있다는 것을 주지해야 한다. 아래에서 더 설명하는 도 12는 도 10과 도 11에 대하여 설명된 다른 구동 구조에 비해 이 접근법의 상대적인 전력 소비량을 도시한다.

도 10은 전체 어레이 컬러 행 시퀀싱 구조에 의해 디스플레이 요소(1002)들이 어드레싱되는 어레이(1000)의 예시적인 실시예를 도시한다. 전체 어레이의 컬러 행 시퀀싱 구조의 예시적인 실시예에서, 행(1014 내지 1030)은 행의 컬러에 따라 어드레싱되고, 이는 어레이(1000)에 있는 제 1 컬러의 각 행이 어레이(1000)에 있는 제 2 컬러의 행을 어드레싱하기 전에 어드레싱되는 것을 의미한다. 예를 들어, 어레이(900)는 청색 행(1014, 1020, 1026); 녹색 행(1016, 1022, 1028); 적색 행(1018, 1024, 1030)을 포함한다. 전체 어레이 컬러 행 시퀀싱 구조의 일 실시예에서, 청색 행(1014, 1020, 1026)이 스트로빙되고 이후 녹색 행(1016, 1022, 1028)이 스트로빙되고 마지막으로 적색 행(1018, 1024, 1030)이 스트로빙된다. 행은 다른 컬러 시퀀스로 어드레싱될 수 있다는 것을 주지해야 한다. 이 예시적인 실시예에서는 컬러 행이 상부에서 하부로 가는 순서로 어드레싱되지만, 다른 컬러 행 어드레싱 구조는, 예를 들어, 하부에서 상부로 가는 순서로 사용될 수 있다는 것을 또한 주지해야 한다. 아래에서 더 설명하는 도 12는 도 9 및 도 11에 대해 설명된 다른 구동 구조에 비해 본 접근법의 상대적인 전력 소비량을 도시한다.

도 11은 디스플레이 요소(1102)들이 라인당 행 시퀀스와 전체 어레이 컬러 행 시퀀스의 조합으로 어드레싱되는 어레이(1100)의 예시적인 실시예를 도시한다. 예시적인 실시예에서, 라인(1104, 1108)은 라인당 행 시퀀스로 어드레싱되고, 라인(1106, 1112)은 전체 어레이 컬러 행 시퀀스로 어드레싱된다. 일 실시예에서, 라인당 행 시퀀스에 의해 어드레싱되는 라인이 먼저 어드레싱된다. 이후 나머지 라인이 전체 어레이 컬러 행 시퀀스로 어드레싱된다. 예를 들어 라인(1104, 1106)이 먼저 어드레싱된다. 라인(1104)는 청색(1114), 녹색(1116), 적색 행(1118) 시퀀스로 어드레싱된다. 라인(1108)은 적색(1130), 청색(1126), 녹색 행(1128) 시퀀스로 어드레싱된다. 라인(1108, 1112)은 전체 어레이 컬러 행 시퀀스로 어드레싱되고, 여기서 청색 행(1120, 1126)이 어드레싱되고, 이후 녹색 행(1122, 1134)이 어드레싱되며, 그 다음 적색 행(1124, 1136)이 어드레싱된다. 각 행을 어드레싱하는 시퀀싱 구조를 선택하는 공정의 예시적인 공정은 도 14를 참조하여 이하에서 설명된다. 라인당 행 시퀀스 어드레싱 구조의 전에 전체 어레이 컬러 행 시퀀스가 일어나게 조합하는 시퀀스도 또한 가능할 수 있다는 것을 주지해야 한다. 나아가, 더 많거나 더 적을 수 있는 개수의 라인과 행이 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이 상이한 순서로 어드레싱될 수 있다. 아래에서 더 설명되는 도 12는 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 다른 구동 구조에 비해 본 접근법의 상대적인 전력 소비를 도시한다.

도 12는 도 9, 도 10, 도 11에 설명된 구동 시퀀스들 각각에 따라 간섭계 변조기 어레이를 구동하는 상대적인 전력 소비량의 그래프(1200)를 도시한다. 이 예시적인 실시예에서, y 축은 구동 구조의 상대적인 전력 소비량이다. x 축은 라인당 행 및 전체 어레이 컬러 행 시퀀싱을 결합하는 구동 구조에서 사용하기 위한 구조를 결정하는데 사용되는 임계값이다. x 축의 스케일은 어레이의 라인을 어드레싱하는데 필요할 수 있는 열방향 전압 전이의 최대 수의 퍼센트이다. 예를 들어, 라인당 400개의 디스플레이 요소와 라인당 3개의 행을 가지는 어레이에서, 열방향 전압 전이의 최대 수는 800이다. 이것은 어드레싱될 제 2 행의 모든 디스플레이 요소들이 어드레싱될 제 1 행의 디스플레이 요소보다 다른 상태에 있고 어드레싱될 제 3 행의 모든 디스플레이 요소들이 어드레싱될 제 2 행의 디스플레이 요소와 다른 상태에 있는 경우이다. 예시적인 실시예에서, 임계값은 상기 예에서 256개의 열방향 전압 전이일 수 있는 32%일 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같은 구동 구조에서 시퀀싱 구조들 사이를 선택하기 위한 임계값의 사용은 도 15를 참조하여 아래에서 더 설명된다. 예시적인 실시예에서, 이 임계값은 프로그래밍 가능하다. 다른 실시예에서, 임계값은 고정되어 있다. 라인(1202)은 도 9에 도시된 바와 같은 라인당 행 시퀀싱 구조만을 사용하여 어레이를 어드레싱하는데 드는 상대적인 평균 전력 소비량의 그래프이다. 라인(1204)은 도 10에 도시된 바와 같은 전체 어레이 컬러 행 시퀀싱 구조만을 사용하여 어레이를 어드레싱하는데 드는 상대적인 평균 전력 소비량의 그래프이다. 라인(1206)은 도 11에 도시된 바와 같이 시퀀싱 구조의 조합을 사용하여 어레이를 어드레싱하는데 드는 상대적인 전력 평균 전력 소비량을 나타낸다. 일 실시예에서, 임계값은 시퀀싱 구조의 조합을 사용할 때 상대적인 평균 전력 소비량을 최소화하도록 선택된다. 예시적인 실시예에서, 임계값은 40%이다. 다른 실시예에서, 임계값은 32%이다. 일 실시예에서 임계값은 48%이다.

간섭계 변조기 디스플레이를 구동하는 것으로부터 전력 소비량을 결정하는 하나의 인자는 이미지 데이터를 수신하는 열에 대한 라인 용량을 충전하고 방전하는 것이다. 이것은 열 전압이 행 펄스의 상대적으로 낮은 주파수(행당 프레임 업데이트 기간당 하나의 펄스)에 비해 매우 높은 주파수(각 프레임 업데이트 기간에 대해 어레이에 있는 행의 개수보다 하나(1) 더 적은 것을 열의 개수로 곱한 값까지)에서 스위칭된다는 것으로 인한 것이다. 사실, 행 드라이버 회로에 의해 생성된 행 펄스에 의해 소비되는 전력은 소비되는 총 전력의 정확한 추정치를 희생함이 없이 디스플레이를 구동하는데 소비되는 전력을 추정할 때에는 무시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 사용되는 "열(column)"이라는 용어는 상대적으로 높은 신호 전이 주파수에서 이미지 데이터를 수신하는 디스플레이 입력의 세트로 정의된다. "행(row)"이라는 용어는 디스플레이 데이터에 상관없이 전술된 행 스트로브와 같이 각 행에 상대적으로 낮은 주파수로 인가되는 주기적인 인가 신호를 수신하는 디스플레이 입력의 세트로 정의된다. 그러므로, "행"과 "열"이라는 용어는 임의의 기하학적인 위치나 관계를 의미하지 않는다.

전체 열에 기록하는 것에 의해 소비되는 에너지를 추정하는 하나의 수식은 행 펄스 에너지를 무시할 때 다음과 같다:

전체 어레이를 구동하는데 소비되는 전력은 모든 열에 기록하는데 필요한 에너지를 시간으로 나눈 것이며 이는 다음과 같다:

여기서

N= 열의 수;

카운트(count) = 모든 행에 대해 데이터를 디스플레이하기 위해 주어진 열에 필요한 V_CH에서 V_CL로(또는 그 역으로)의 전이 개수;

V_CH = 열에 인가되는 2개의 전압 중 더 큰 전압;

V_CL = 열에 인가되는 2개의 전압 중 더 작은 전압;

C_line = 열 라인의 정전용량;

f = 프레임 업데이트 주파수(Hz).

도 4b에 도시된 것과 같이 구동 전압에는 이들 수식이 적용가능하다는 것을 주지해야 한다. 이와 유사한 수식이 음의 전압이 사용될 때에도 적용된다.

주어진 프레임 업데이트 주파수(f)와 프레임 사이즈(열의 개수)에 대해, 디스플레이에 기록하는데 필요한 전력은 기록되는 데이터의 주파수에 따라 선형적으로 종속된다. 특히 중요한 것은 주어진 열에서 디스플레이 요소 상태(작동 또는 이완 상태)의 변화 빈도에 따라 좌우되는 수식 (1)에 있는 "카운트(count)" 변수이다. 따라서, 디스플레이에 기록하는데 수반되는 열 전압 전이의 개수를 감소시킴으로써 디스플레이에 의해 소비되는 전력의 양이 감소된다.

도 13은 도 8의 실시예의 간섭계 변조기의 어레이에 이미지를 디스플레이하는 공정의 일 실시예의 흐름도를 도시한다. 단계(1302)에서, 간섭계 변조기(800)의 어레이를 포함하는 디스플레이 디바이스는 이미지 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 이미지 데이터는 네트워크 인터페이스(27)를 통해 수신되거나 메모리, 디지털 카메라, DVD 플레이어 또는 디스플레이 디바이스 외부에 있는 임의의 다른 이미지 데이터 소스와 같은 일부 다른 외부 데이터 소스를 통해 수신될 수 있다. 일 실시예에서, 이미지 데이터는 이미지의 프레임으로 구성된다. 후술되는 바와 같이, 다음 단계(1304)에서, 행 어드레싱이 이미지 데이터로부터 유도될 수 있다. 일 실시예에서, 행 어드레싱은 프로세서(21)에 의해 유도된다. 다른 실시예에서, 행 어드레싱은 드라이버 제어기(29)에 의해 유도된다. 추가 단계(1306)에서, 어레이 드라이버(22)를 통해 디스플레이 디바이스는 단계(1304)에 개시된 순서로 행을 어드레싱함으로써 디스플레이 어레이(30)에 프레임마다 디스플레이 이미지를 기록한다. 따라서, 디스플레이 디바이스는 이미지에 종속한 행 어드레싱 순서에 따라 이미지 데이터를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.

다른 실시예에서, 어드레싱 순서는 이미지 파일에 포함될 수 있다. 이 실시예에서, 이미지 데이터는 단일 파일로 이미지 데이터와 연관된 어드레싱 순서로 사전에 처리될 수 있다.

도 14는 도 8의 실시예의 어레이(800)와 같은 간섭계 변조기(30)의 어레이를 어드레싱하는 공정(1400)의 일 실시예의 흐름도를 도시한다. 공정(1400) 단계는 프로세서(21), 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및/또는 이와 달리 지시된 바에 의해 수행될 수 있다. 단계(1402)에서, 이미지 데이터(예를 들어, 프레임)가 수신된다. 일 실시예에서, 이미지 데이터는 네트워크 인터페이스(27)를 통해 수신되거나 메모리, 디지털 카메라, DVD 플레이어, 또는 디스플레이 디바이스의 외부에 있는 임의의 다른 이미지 데이터 소스와 같은 일부 다른 외부 데이터 소스를 통해 수신될 수 있다. 다음으로, 단계(1404)에서, 행 어드레싱 순서가 도 9 및 도 10에 대해 전술된 라인당 행 시퀀스와 전체 어레이 컬러 행 시퀀스로부터 선택된 각 라인에 대해 결정된다. 각 라인에 대해 행 어드레싱 순서는 어레이를 어드레싱하는데 필요한 열 전압 전이의 개수를 감소시키기 위하여 이미지 데이터의 속성에 기초하여 결정된다. 유사한 행이 하나씩 어드레싱되어, 어레이를 어드레싱하는데 필요한 열 전이의 총 개수를 감소시킨다. 라인에 있는 컬러 행에 대한 어드레싱 순서를 결정하는 예시적인 실시예는 도 15에 대해 아래에서 보다 상세히 후술된다. 공정(1400)은 단계(1406)로 이어지고, 여기서 현재 이미지에 대해 선택되지 않은 라인이 선택된다. 예시적인 실시예에서, 이 라인은 아직 선택되지 않은 어레이의 최상위 라인이다. 나아가, 단계(1408)에서, 결정 단계(1404)가 단계(1406)에서 선택된 라인이 라인당 행 시퀀스로 어드레싱되게 설정했는지 여부가 체크된다. 결정 단계(1408)에서의 답이 예인 경우, 추가 단계(1410)에서, 선택된 라인의 각 행이 단계(1404)에서 결정된 컬러 시퀀스로 어레이 드라이버(22)에 의해 어드레싱된다. 공정(1400)은 단계(1412)로 이어진다. 단계(1408)에서 이루어진 결정이 선택된 라인이 라인당 행 시퀀스로 어드레싱되게 설정되지 않은 것이라면, 공정(1400)은 단계(1412)로 이어진다. 단계(1412)에서, 선택된 라인이 어레이의 어드레싱될 마지막 라인인지 결정된다. 예시적인 실시예에서, 마지막 라인이 어레이의 최하위 라인이다. 선택된 라인이 마지막 라인이 아니라고 결정되면, 공정은 단계(1406)으로 진행한다. 그러나, 단계(1412)에서 선택된 라인이 이미지의 마지막 라인이라고 결정하면, 공정(1400)은 단계(1414)로 진행한다.

공정(1400)의 단계(1414)에서, 어레이의 모든 라인이 어드레싱되었는지가 결정된다. 모든 라인이 어드레싱되었다고 결정되면, 공정(1400)은 후술되는 단계(1422)로 진행한다. 모든 라인이 어드레싱된 것은 아니라고 결정되면, 공정(1400)은 추가 단계(1416)로 진행한다. 단계(1416)에서, 제 1 컬러 행이 아직 어드레싱되지 않은 각 라인에 대해 어레이 드라이버(22)에 의해 어드레싱된다. 예를 들어, 어레이가 라인(1) 내지 라인(5)을 포함하고 라인(2)과 라인(4)이 아직 어드레싱되지 않았다면, 라인(2)과 라인(4)의 제 1 컬러 행이 어드레싱된다. 제 1 컬러 행이 각 라인에 있는 컬러 행의 세트로부터 선택된다. 예시적인 실시예에서, 제 1 컬러 행은 각 라인의 최상위 컬러 행이다. 다른 실시예에서, 각 라인은 적색 행, 청색 행 및 녹색 행을 나타낸다. 일 실시예에서, 제 1 컬러 행은 청색 행이다. 공정(1400)은 이후 단계(1418)로 진행하고 여기서 각 라인에서 아직 어드레싱되지 않은 컬러 행의 세트 중 두 번째 컬러 행(제 2 컬러 행)이 선택된다. 제 2 컬러 행은 어레이 드라이버(22)에 의해 어드레싱된다. 예시적인 실시예에서, 제 2 컬러 행은 각 라인의 상위(top) 컬러 행으로부터 두 번째 컬러 행(제 2 컬러 행)이다. 일 실시예에서, 이 제 2 컬러 행은 녹색 행이다. 공정(1400)은 이후 단계(1420)으로 진행하고, 여기서 각 라인에서 아직 어드레싱되지 않은 컬러 행의 세트 중 세 번째 컬러 행(제 3 컬러 행)이 선택된다. 이 제 3 컬러 행은 어레이 드라이버(22)에 의해 어드레싱된다. 예시적인 실시예에서, 제 3 컬러 행은 각 라인의 상위 컬러 행으로부터 세 번째 컬러 행(제 3 컬러 행)이다. 일 실시예에서, 제 3 컬러 행은 적색 행이다. 추가 단계(1422)에서, 그 다음 이미지로 진행할지 여부가 결정된다. 진행하기로 결정되면, 공정(1400)은 단계(1402)로 되돌아간다. 진행하지 않기로 결정되면, 공정(1400)은 종료한다.

도 15는 이미지 데이터의 각 라인에 대한 행 어드레싱 순서를 결정하는 공정(1500)의 일 실시예의 흐름도를 도시한다. 공정(1500)은 공정(1400) 단계(1404)의 예시적인 실시예이다. 예시적인 실시예에서, 공정(1500)의 단계들은 프로세서(21)에 의해 또는 드라이버 제어기(29)에 의해 수행된다. 단계(1502)에서, 현재 이미지에 대해 선택되지 않은 라인이 선택된다. 예시적인 실시예에서, 이 라인은 아직 선택되지 않은 어레이의 최상위 라인이다. 단계(1502)의 일 실시예에서, 카운터 또는 누적 레지스터(A, B, 및 C)들이 0으로 초기화된다. 공정(1500)은 이후 단계(1504)로 진행한다. 단계(1504)에서, 선택된 라인에 대해 선택되지 않은 픽셀이 선택된다. 예시적인 실시예에서, 픽셀은 아직 선택되지 않은 선택된 라인 내 최좌측 픽셀이다. 추가 단계(1506)에서, 선택된 픽셀의 적색 디스플레이 요소의 상태(예를 들어, 암 상태 또는 컬러)가 선택된 픽셀의 녹색 디스플레이 요소의 상태와 비교된다. 적색 디스플레이 요소의 상태와 녹색 디스플레이 요소의 상태 사이의 유사성(similarity)의 근사가 이루어진다.

일 실시예에서 선택된 픽셀의 적색 컬러 행의 MSB가 녹색 컬러 행의 MSB와 비교된다. 나아가, 적색 컬러 행의 LSB가 녹색 컬러 행의 LSB와 비교된다. 일 실시예에서, 이 비교는 XOR 게이트에 의해 수행되는 배타적 OR (XOR) 연산을 포함한다. 이 실시예에서, MSB들 사이에 XOR을 하면 0 또는 1이 되고 LSB들 사이에 XOR을 하면 두 번째 0 또는 1 값이 된다. 예시적인 실시예에서, MSB들 사이의 XOR의 결과를 2로 곱셈하고 LSB들 사이의 XOR과 합산한다. 이 합은 A의 값에 추가된다. 공정(1500)은 이후 단계(1508)로 진행한다.

단계(1508)에서, 픽셀의 녹색 디스플레이 요소의 상태가 픽셀의 청색 디스플레이 요소의 상태와 비교된다. 녹색 디스플레이 요소와 청색 디스플레이 요소의 상태들 사이의 유사성의 근사가 이후 이루어진다. 일 실시예에서, 녹색 컬러 행의 MSB가 청색 컬러 행의 MSB와 비교된다. 나아가, 녹색 컬러 행의 LSB가 청색 컬러 행의 LSB와 비교된다. 일 실시예에서, 이 비교는 XOR 게이트에 의해 수행되는 배타적 OR (XOR) 연산을 포함한다. 이 실시예에서, MSB들 사이의 XOR은 0 또는 1 값으로 되고 LSB들 사이의 XOR은 두 번째 0 또는 1 값으로 된다. 예시적인 실시예에서, MSB들 사이의 XOR의 결과는 2로 곱셈되고 LSB들 사이의 XOR과 합산된다. 이 합은 B의 값에 추가된다. 공정(1500)은 이후 단계(1510)로 진행한다.

단계(1510)에서, 픽셀의 청색 디스플레이 요소의 상태가 픽셀의 적색 디스플레이 요소의 상태와 비교된다. 청색 디스플레이 요소와 적색 디스플레이 요소의 상태들 사이의 유사성의 근사가 이루어진다. 일 실시예에서, 청색 컬러 행의 MSB는 적색 컬러 행의 MSB와 비교된다. 나아가, 청색 컬러 행의 LSB가 적색 컬러 행의 LSB와 비교된다. 일 실시예에서, 이 비교는 XOR 게이트에 의해 수행되는 배타적 OR (XOR) 연산을 포함한다. 이 실시예에서, MSB들 사이의 XOR은 0 또는 1 값이 되고, LSB들 사이의 XOR은 두 번째 0 또는 1 값이 된다. 예시적인 실시예에서, MSB들 사이의 XOR의 결과는 2로 곱셈되고 LSB들 사이의 XOR과 합산된다. 이 합은 C의 값에 추가된다. 다음으로, 결정 단계(1512)에서, 현재 픽셀이 라인의 마지막 픽셀인지(즉, 선택된 라인의 모든 픽셀이 선택되었는지) 여부가 프로세서(21)에 의해 결정된다. 예시적인 실시예에서, 라인의 마지막 픽셀은 라인의 최우측 픽셀이다. 픽셀이 마지막 픽셀이 아니라고 결정되면, 공정(1500)은 단계(1504)로 되돌아간다. 픽셀이 라인의 마지막 픽셀이라고 결정되면, 공정(1500)은 단계(1514)로 진행한다.

단계(1514)에서, 행 어드레싱 순서가 선택된 라인에 대해 결정된다. 행 순서는 단계(1506 내지 1510)에서 이루어진 비교에 기초한다. 선택된 라인에 대한 컬러 행이 유사하지 않다면, 라인은 전체 어레이 컬러 행 시퀀스에 의해 어드레싱되도록 설정된다. 예시적인 실시예에서, 유사성은 결정된 A 및 B 값을 합산하고 이 합산값을 비교 레지스터를 사용하여 임계 값과 비교하여 결정된다. 이 합은 라인당 행 시퀀스로 선택된 라인을 어드레싱하는데 필요한 열 전압 전이의 개수의 근사이다. 이 합이 임계값보다 더 크다면, 이 라인은 전체 어레이 컬러 행 시퀀스에 의해 어드레싱되도록 설정된다. 이 합이 임계값보다 더 작다면, 라인은 라인당 행 시퀀스에 의해 어드레싱되도록 설정된다. 예시적인 실시예에서, 임계값은 프로그래밍가능하다. 다른 실시예에서, 이 임계값은 고정되어 있다. 일 실시예에서, 임계값은 약 0.4*numSegs이며, 여기서 numSegs는 주어진 라인에 필요한 열 전압 전이의 최대 개수이다. 도 12에 대해 전술된 바와 같이 열 전압 전이의 최대 개수는 행의 개수(NumRows)에서 1을 뺀 것을 라인의 행당 디스플레이 요소의 개수(NumElem)와 곱한 것{즉, NumElem*(NumRows - 1)}이다. 라인당 3개의 행과 행당 400개의 디스플레이 요소를 가지는 어레이에서, numSegs는 800{즉, 400*(3-1)}일 수 있다. 이 예에서, 임계값은 320일 수 있다.

A와 B의 합이 임계값보다 더 작다면, 라인에 대해 라인당 행 시퀀스가 라인의 컬러 행을 어드레싱하는데 필요한 열 전압 전이의 개수를 최소화하도록 선택된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 어드레싱 시퀀스는 비교 레지스터를 사용하여 A, B 및 C의 값의 비교에 따라 선택된다. A가 최대 값이라면, 라인은 녹색, 청색, 적색 순서로 어드레싱되도록 설정된다. B가 최대값이라면, 라인은 청색, 적색, 녹색 순서로 어드레싱되도록 설정된다. C가 최대값이라면, 라인은 적색, 녹색, 청색 순서로 어드레싱되도록 설정된다. 일 실시예에서, 라인에 대한 행 어드레싱 순서는 라인에 대한 플래그 값으로 표시된다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다른 컬러 어드레싱 시퀀스가 연산의 복잡도를 증가시키지 않고 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이라는 것을 주지해야 한다.

공정(1500)은 이후 결정 단계(1516)로 진행하며, 여기서 현재 선택된 라인이 이미지의 마지막 라인인지(즉, 모든 라인이 선택되었는지) 여부가 결정된다. 라인이 이미지의 마지막 라인이 아니라면, 공정(1500)은 단계(1502)로 되돌아간다. 라인이 이미지의 마지막 라인이라면, 공정(1500)은 종료한다.

예시적인 실시예에서, 공정(1500)을 구현하는데 필요한 하드웨어는 6개의 XOR 게이트, 3개의 누적 레지스터, 3개의 비교 레지스터, 라인당 2개의 플래그 비트 및 일부 스태틱 기계 논리회로를 포함한다.

상기 공정(1300,1400,1500)이 특정 단계를 포함하는 것으로 상세한 설명에서 기술되고 특정 순서로 기술되었으나, 이들 공정은 추가적인 단계를 포함하거나 기술된 단계들 중 일부 단계를 생략할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 나아가, 공정의 단계들 각각은 기술된 순서로 수행되지 않을 수도 있다.

상기 상세한 설명이 여러 실시예로 적용된 바와 같이 본 발명의 새로운 특징을 도시하고 기술하고 언급하고 있으나, 예시된 디바이스나 공정의 상세 및 형태에 여러 생략, 대체 및 변경이 본 발명의 사상을 벗어남이 없이 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 인식될 수 있는 바와 같이, 본 발명은 일부 특징이 다른 것과 개별적으로 사용되거나 실행될 수 있으므로 본 명세서에 개시된 모든 특징과 이익을 제공하지 않는 형태로 구현될 수도 있다.

Claims

픽셀의 어레이를 구비하는 디스플레이에 디스플레이 이미지를 기록하는 방법으로서,
프레임에 있는 적어도 하나의 라인에 대해, 2개의 미리 한정된 구동 시퀀스들 중 적어도 하나로부터 선택하는 단계; 및
상기 선택된 구동 시퀀스에 따라 디스플레이에 데이터를 기록하는 단계를 포함하되,
상기 구동 시퀀스들 중 하나는 제 2 라인을 어드레싱하기 전에 시퀀스에 있는 선택된 라인에 있는 각 컬러 행을 어드레싱하는 것을 포함하고, 상기 구동 시퀀스들 중 하나는 상기 프레임에 있는 각 라인의 제 2 컬러 행을 어드레싱하기 전에 상기 프레임에 있는 각 라인의 제 1 컬러 행을 어드레싱하는 것을 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 1 항에 있어서, 상기 구동 시퀀스는, 상기 선택된 라인의 적색 행, 상기 선택된 라인의 녹색 행, 상기 선택된 라인의 청색 행; 상기 녹색 행, 상기 청색 행, 상기 적색 행; 및 상기 청색 행, 상기 적색 행, 상기 녹색 행 중 하나로부터 선택되는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 1 항에 있어서, 2개의 미리 한정된 구동 시퀀스들 중 적어도 하나로부터 선택하는 단계는,
상기 프레임에 있는 각 라인에 대해, 청색 행을 적색 행과 비교하고, 상기 청색 행을 녹색 행과 비교하고, 상기 적색 행을 상기 녹색 행과 비교하는 단계; 및
상기 비교에 기초하여 2개의 미리 한정된 구동 시퀀스들 중 적어도 하나로부터 선택하는 단계를 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 1 항에 있어서, 상기 상기 디스플레이는 픽셀의 어레이를 구비하는 쌍안정 디스플레이이고, 상기 픽셀은 작동 상태와 비 작동 상태를 구비하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 4 항에 있어서, 상기 어레이 내 픽셀은 간섭계 변조기 픽셀을 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 1 항에 있어서, 각 라인은 3개의 컬러 행을 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 6 항에 있어서, 적어도 2개의 컬러 행을 비교하는 단계는,
제 1 컬러 행을 제 2 컬러 행과 비교하는 단계;
상기 제 1 컬러 행을 제 3 컬러 행과 비교하는 단계; 및
상기 제 2 컬러 행을 상기 제 3 컬러 행과 비교하는 단계를 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
픽셀의 어레이를 구비하는 디스플레이에 디스플레이 이미지를 기록하는 방법으로서,
프레임에 있는 적어도 하나의 라인에 대해, 적어도 2개의 컬러 행을 비교하는 단계; 및
상기 비교에 기초하여 2개의 미리 한정된 구동 시퀀스들 중 적어도 하나로부터 선택하는 단계를 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 8 항에 있어서, 상기 선택된 구동 시퀀스에 따라 디스플레이에 기록하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 8 항에 있어서, 상기 디스플레이는 픽셀의 어레이를 구비하는 쌍안정 디스플레이이고, 상기 픽셀은 작동 상태와 비작동 상태를 구비하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 10 항에 있어서, 상기 어레이 내 픽셀은 간섭계 변조기 픽셀을 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 8 항에 있어서, 각 라인은 3개의 컬러 행을 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
제 12 항에 있어서, 적어도 2개의 컬러 행을 비교하는 단계는,
제 1 컬러 행을 제 2 컬러 행과 비교하는 단계;
상기 제 1 컬러 행을 제 3 컬러 행과 비교하는 단계; 및
상기 제 2 컬러 행을 상기 제 3 컬러 행과 비교하는 단계를 포함하는 것인, 디스플레이 이미지의 기록방법.
디스플레이 디바이스로서,
이미지 데이터를 저장하는 메모리;
상기 이미지 데이터를 수신하고 상기 이미지 데이터의 하나 이상의 라인에 대한 적어도 2개의 컬러 행의 비교에 기초하여 2개의 미리 한정된 행 어드레싱 순서들 중 적어도 하나로부터 선택하도록 구성된 프로세서; 및
상기 선택된 미리 한정된 행 어드레싱 순서에 따라 행마다 디스플레이에 상기 이미지 데이터를 제공하도록 구성된 제어기를 포함하는 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서, 2개의 미리 한정된 행 어드레싱 순서들 중 적어도 하나는,
제 2 라인을 어드레싱하기 전에 시퀀스에 있는 선택된 라인에 있는 각 컬러 행을 어드레싱하는 것; 및
상기 프레임에 있는 각 라인의 제 2 컬러 행을 어드레싱하기 전에 상기 프레임에 있는 각 라인의 제 1 컬러 행을 어드레싱하는 것 중 하나로부터 선택되는 것인 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서, 각 라인에 대한 미리 한정된 행 어드레싱 순서는, 상기 선택된 라인의 적색 행, 상기 선택된 라인의 녹색 행, 상기 선택된 라인의 청색 행; 상기 녹색 행, 상기 청색 행, 상기 적색 행; 및 상기 청색 행, 상기 적색 행, 상기 녹색 행 중 하나로부터 선택되는 것인 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서, 상기 이미지 데이터의 하나 이상의 라인에 대한 적어도 2개의 컬러 행의 비교는,
각 라인에 대해 제 1 컬러 행을 제 2 컬러 행과 비교하는 것;
각 라인에 대해 상기 제 1 컬러 행을 제 3 컬러 행과 비교하는 것; 및
각 라인에 대해 상기 제 2 컬러 행을 상기 제 3 컬러 행과 비교하는 것을 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서, 상기 메모리는 프레임 버퍼인 것인 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 디스플레이와 통신하며 이미지 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서; 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성된 메모리 디바이스를 더 포함하는 디스플레이 디바이스.
제 19 항에 있어서, 상기 디스플레이에 적어도 하나의 신호를 송신하도록 구성된 드라이버 회로를 더 포함하는 디스플레이 디바이스.
제 19 항에 있어서, 상기 드라이버 회로에 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 송신하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 디스플레이 디바이스.
제 19 항에 있어서, 상기 프로세서에 이미지 데이터를 송신하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하는 디스플레이 디바이스.
제 22 항에 있어서, 상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 트랜시버 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 19 항에 있어서, 입력 데이터를 수신하고 상기 입력 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 입력 디바이스를 더 포함하는 디스플레이 디바이스.
디스플레이 디바이스로서,
이미지 데이터를 수신하는 수단;
상기 이미지 데이터의 하나 이상의 라인에 대해 적어도 2개의 컬러 행을 비교하는 수단;
상기 비교에 기초하여 2개의 미리 한정된 행 어드레싱 순서 중 적어도 하나로부터 선택하는 수단; 및
상기 선택된 행 어드레싱 순서에 따라 디스플레이에 이미지 데이터를 제공하는 수단을 포함하는 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 수신하는 수단은 프로세서를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 수신하는 수단은 드라이버 제어기를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 수신하는 수단은 어레이 드라이버를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 비교하는 수단은 프로세서를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 비교하는 수단은 드라이버 제어기를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 비교하는 수단은 어레이 드라이버를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 선택하는 수단은 프로세서를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 선택하는 수단은 드라이버 제어기를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 선택하는 수단은 어레이 드라이버를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 제공하는 수단은 어레이 드라이버를 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 2개의 미리 한정된 행 어드레싱 순서들 중 적어도 하나는,
제 2 라인을 어드레싱하기 전에 시퀀스에 있는 상기 선택된 라인에 있는 각 컬러 행을 어드레싱하는 것과;
상기 프레임에 있는 각 라인의 제 2 컬러 행을 어드레싱하기 전에 상기 프레임에 있는 각 라인의 제 1 컬러 행을 어드레싱하는 것 중 하나로부터 선택되는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 각 라인에 대한 미리 한정된 행 어드레싱 순서는, 상기 선택된 라인의 적색 행, 상기 선택된 라인의 녹색 행, 상기 선택된 라인의 청색 행; 상기 녹색 행, 상기 청색 행, 상기 적색 행; 및 상기 청색 행, 상기 적색 행, 상기 녹색 행 중 하나로부터 선택되는 것인 디스플레이 디바이스.
제 25 항에 있어서, 상기 이미지 데이터의 하나 이상의 라인에 대한 적어도 2개의 컬러 행의 비교는,
각 라인에 대해 제 1 컬러 행을 제 2 컬러 행과 비교하는 것;
각 라인에 대해, 상기 제 1 컬러 행을 제 3 컬러 행과 비교하는 것; 및
각 라인에 대해, 상기 제 2 컬러 행을 상기 제 3 컬러 행과 비교하는 것을 포함하는 것인 디스플레이 디바이스.