KR20140053220A - 픽셀 디바이스 커패시턴스의 가변성을 이용하여 액티브 매트릭스 디스플레이들에 대한 전압 감소를 위한 방법들 및 디바이스들 - Google Patents

픽셀 디바이스 커패시턴스의 가변성을 이용하여 액티브 매트릭스 디스플레이들에 대한 전압 감소를 위한 방법들 및 디바이스들 Download PDF

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Abstract

가변 커패시턴스를 갖는 디스플레이 엘리먼트들의 어레이를 업데이트하는데 요구되는 전압을 감소시키기 위한 방법들 및 디바이스들이 여기서 설명된다. 일 구현에서, 방법은 리셋 구동 라인을 이용하여 디스플레이 엘리먼트를 제 1 상태로 구동시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로 열 구동 라인을 이용하여 디스플레이 엘리먼트를 제 2 상태로 구동시키는 단계를 포함한다. 디스플레이 엘리먼트의 커패시턴스는 제 2 상태에서보다 제 1 상태에서 더 높다.

Description

픽셀 디바이스 커패시턴스의 가변성을 이용하여 액티브 매트릭스 디스플레이들에 대한 전압 감소를 위한 방법들 및 디바이스들{METHODS AND DEVICES FOR VOLTAGE REDUCTION FOR ACTIVE MATRIX DISPLAYS USING VARIABILITY OF PIXEL DEVICE CAPACITANCE}
본 개시는 액티브 매트릭스 어드레싱 방식의 에너지 소비를 감소시키는 것에 관한 것이다.
전기기계적 시스템들은, 전기 및 기계적 엘리먼트들, 엑추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학 컴포넌트들(예를 들어, 미러들) 및 일렉트로닉스들을 갖는 디바이스들을 포함한다. 전기기계적 시스템들은 마이크로스케일들 및 나노스케일들을 포함하는(그러나, 이에 한정되는 것은 아님) 다양한 스케일들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 마이크로전기기계적 시스템(MEMS; microelectromechanical systems) 디바이스들은, 약 일 미크론 내지 수백 미크론 또는 그 초과의 범위의 크기들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 나노전기기계적 시스템(NEMS; nanoelectromechanical systems) 디바이스들은, 예를 들어, 수백 나노미터보다 더 작은 크기들을 포함하는, 일 미크론보다 더 작은 크기들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 전기기계적 엘리먼트들은, 증착, 에칭, 리소그래피, 및/또는 기판들 및/또는 증착된 재료층들의 부분들을 에칭하거나, 전기 및 전기기계적 디바이스들을 형성하기 위해 층들을 추가하는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 이용하여 생성될 수 있다.
전기기계적 시스템 디바이스의 일 타입은 간섭계 변조기(IMOD; interferometric modulator)로 지칭된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기라는 용어는, 광학 간섭의 원리들을 이용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 디바이스를 지칭한다. 몇몇 구현들에서, 간섭계 변조기는, 한 쌍의 전도성 플레이트들을 포함할 수 있고, 이들 중 하나 또는 둘 모두는 전체적으로 또는 부분적으로 투명하고 그리고/또는 반사적일 수 있고, 적절한 전기 신호의 인가 시에 상대적으로 움직일 수 있다. 일 구현에서, 하나의 플레이트는 기판 상에 증착된 정지 층을 포함할 수 있고, 다른 플레이트는 에어 갭(air gap)에 의해 상기 정지 층으로부터 분리된 반사적 멤브레인을 포함할 수 있다. 하나의 플레이트의 다른 플레이트에 대한 위치는 간섭계 변조기 상에 입사하는 광의 광학 간섭을 변경할 수 있다. 간섭계 변조기 디바이스들은 광범위한 애플리케이션들을 갖고, 기존의 제품들을 개선하고 새로운 제품들, 특히 디스플레이 능력들을 갖는 제품들을 생산하는데 이용될 것으로 예상된다.
본 개시의 시스템들, 방법들 및 디바이스들은 각각 몇 개의 혁신적인 양상들을 가지며, 이들 중 어느 하나의 양상도 여기서 기재된 바람직한 속성들을 단독으로 전담하지 않는다.
본 개시에서 설명되는 청구 대상의 하나의 혁신적인 양상은 장치에서 구현될 수 있으며, 이 장치는 복수의 상태들을 갖는 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하며, 상기 상태들 각각은 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트에 인가된 복수의 전하 레벨들 중 하나에 대응한다. 복수의 상태들은 제 1 상태 및 제 2 상태를 포함하고, 디스플레이 엘리먼트의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서보다 상기 제 1 상태에서 더 높다. 이 장치는 추가로 구동 어드레스 라인에 의해 어드레싱될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 구동 전압 라인에 커플링하는 구동 스위치를 포함한다. 이 장치는 추가로 리셋 어드레스 라인에 의해 어드레싱될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하는 리셋 스위치를 포함한다. 리셋 전압 라인은 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트에 커플링될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 1 상태로 세팅하도록 구성된다.
다른 혁신적인 양상에서, 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법이 제공된다. 이 방법은 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하는 단계를 포함하며, 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트는 적어도 제 1 및 제 2 상태를 갖고, 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서 보다 상기 제 1 상태에서 더 높다. 이 방법은 추가로 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 1 상태로 세팅하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로 상기 리셋 전압 라인으로부터 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 디커플링하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 구동 전압 라인에 커플링하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 2 상태로 구동하는 단계를 포함한다.
다른 혁신적인 양상에서, 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행을 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법이 제공된다. 이 방법은 리셋 전압을 통해 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행을 사전-충전하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 행의 디스플레이 엘리먼트들은 적어도 제 1 및 제 2 상태를 갖고, 상기 적어도 하나의 행의 디스플레이 엘리먼트들의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서보다 상기 제 1 상태에서 더 높다. 이 방법은 추가로 상기 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행에서의 디스플레이 엘리먼트들 중 적어도 일부가 상기 제 1 상태에 도달하기를 대기하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로 구동 전압을 통해 상기 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행을 충전하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로 상기 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행에서의 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 일부가 상기 제 2 상태에 도달하기를 대기하는 단계를 포함한다.
다른 혁신적인 양상에서, 장치가 제공된다. 이 장치는 복수의 상태들을 갖는 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하고, 상기 상태들 각각은 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트에 인가된 복수의 전하 레벨들 중 하나에 대응하고, 상기 복수의 상태들은 적어도 제 1 상태 및 제 2 상태를 포함하고, 상기 디스플레이 엘리먼트의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서보다 상기 제 1 상태에서 더 높다. 이 장치는 추가로 구동 어드레스 라인에 의해 어드레싱될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 구동 전압 라인에 커플링하기 위한 수단을 포함한다. 이 장치는 추가로 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하기 위한 수단을 포함한다. 이 장치는 추가로 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 1 상태로 세팅하기 위한 수단을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 청구 대상의 하나 이상의 구현들의 상세들은 아래의 첨부 도면들 및 설명에서 설명된다. 다른 특징들, 양상들 및 이점들은 설명, 도면들 및 청구항들로부터 자명하게 될 것이다. 다음의 도면들의 상대적 치수들은 제 축적대로 그려지지 않을 수 있다는 것에 주의한다.
도 1a 및 도 1b는 2개의 상이한 상태들에 있는 IMOD(interferometric modulator) 디스플레이 디바이스의 픽셀을 도시하는 등각도들의 예들을 도시한다.
도 2는 광학 MEMS 디스플레이 디바이스에 대한 구동 회로 어레이를 예시하는 개략적인 회로도의 예를 도시한다.
도 3은 도 2의 구동 회로 및 연관된 디스플레이 엘리먼트의 구조의 일 구현을 예시하는 개략적인 부분 단면의 예이다.
도 4는 임베딩된 회로를 갖는 후방 플래이트 및 간섭계 변조기 어레이를 구비하는 광학 MEMS 디스플레이 디바이스의 개략적인 분해된 부분 투시도의 예이다.
도 5는 일 구현에 따라 간섭계 변조기들의 어레이를 어드레싱하는 프로세스의 흐름도이다.
도 6a는 구동 회로에 커플링된 디스플레이 엘리먼트를 예시하는 대표적인 회로도이다.
도 6b는 구동 회로에 커플링된 디스플레이 엘리먼트를 예시하는 대안적인 회로도이다.
도 6c는 구동 회로에 커플링된 디스플레이 엘리먼트를 예시하는 대안적인 회로도이다.
도 6d는 구동 회로에 커플링된 디스플레이 엘리먼트를 예시하는 대안적인 회로도이다.
도 7은 간섭계 변조기들의 어레이에서 이용되는 도 6a 및 도 6b의 회로를 도시하는 대표적인 회로도이다.
도 8은 간섭계 변조기들의 어레이에서 이용되는 도 6c의 회로를 도시하는 대표적인 회로도이다.
도 9는 간섭계 변조기들의 어레이에서 이용되는 도 6d의 회로를 도시하는 대표적인 회로도이다.
도 10은 도 5에서 도시된 프로세스들에 따라 도 7에서 도시된 간섭계 변조기들의 어레이를 어드레싱하기 위한 타이밍도이다.
도 11a 및 도 11b는 복수의 간섭계 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다.
도 12는 광학 MEMS 디스플레이를 갖는 전자 디바이스의 개략적인 분해된 투시도의 예이다.
다양한 도면들에서 유사한 참조 번호들 및 지정들은 유사한 엘리먼트들을 표시한다.
다음의 상세한 설명은 혁신적인 양상들을 설명할 목적을 위한 특정한 구현들에 관한 것이다. 그러나 여기서의 교시들은 다수의 상이한 방식들로 적용될 수 있다. 설명된 구현들은 이동 이미지든(예를 들어, 비디오) 또는 정적 이미지(예를 들어, 정지 이미지)이든지 간에, 그리고 텍스트, 그래픽 또는 그림이든지 간에, 이미지를 디스플레이하도록 구성되는 임의의 디바이스에서 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 구현들은 모바일 전화들, 멀티미디어 인터넷 인에이블 셀룰러 전화들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스 디바이스들, 개인 휴대 정보 단말들(PDA들), 무선 전자 메일 수신기들, 핸드-헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/네비게이터들, 카메라들, MP3 재생기들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 시계들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들(예를 들어, e-판독기들), 컴퓨터 모니터들, 자동차 디스플레이들(예를 들어, 주행계(odometer) 디스플레이 등), 조종석 제어들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들(예를 들어, 운송수단의 후방 뷰 카메라의 디스플레이), 전자 사진들, 전자 광고판들 또는 사인들, 프로젝터들, 건축 구조물들, 마이크로파들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 레코더들 또는 재생기들, DVD 재생기들, CD 재생기들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세탁기들, 건조기들, 세탁기/건조기들, 파킹 미터들(parking meters), 패키징(예를 들어, EMS(electromechanical systems), MEMS 및 넌(non)-MEMS), 심미적 구조물들(예를 들어, 장신구 한점(a piece of jeweiry) 장신구 상의 이미지들의 디스플레이), 및 다양한 전자기계적 시스템 디바이스들과 같은(그러나 이들로 제한되지 않음) 다양한 전자 디바이스들로 구현되거나 또는 이와 연관될 수 있다는 것이 예견된다. 여기서의 교시들은 또한 전자 스위칭 디바이스들, 라디오 주파수 필터들, 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 이동-감지 디바이스들, 자력계들, 소비자 전자기기에 대한 관성 컴포넌트들, 소비자 전자기기 물건들의 부분들, 버랙터들, 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 구동 방식들, 제조 프로세스들 및 전자 테스트 장비와 같은(그러나 이들로 제한되지 않음) 넌-디스플레이 애플리케이션들에서 이용될 수 있다. 따라서 교시들은 도면들에서만 도시되는 구현들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 오히려 당업자에게 쉽게 자명하게 될 바와 같이 넓은 응용성을 갖는다.
본 명세서에서 설명되는 디바이스들 및 방법들은 원하는 데이터를 디스플레이 엘리먼트에 기록하기 이전에 높은 커패시턴스 상태로 리셋되는 디스플레이 엘리먼트들에 관한 것이다. 디스플레이들의 전력 소산(power dissipation)은 통상적으로 데이터 라인들을 구동하는데 요구되는 전력에 의해 가장 큰 반면에 행 라인들 상의 게이트들을 구동하는데 이용되는 전력은 훨씬 적다. 이것에 대한 주요한 이유는 데이터 라인들을 구동하기 위한 전력은 행들의 수의 추가 증배 팩터(extra multiplicative factor)를 포함하기 때문이다. 아래에서 설명되는 디스플레이 디바이스들 및 연관된 방법들은 데이터 라인들을 구동하기 이전에 높은 커패시턴스 상태로 디스플레이 엘리먼트들의 상태를 세팅함으로써 데이터 라인들을 구동하는데 요구되는 전력을 감소시킨다. 이는 행 구동 프로세스들에 의해 소산되는 부가적인 전력의 비용을 초래한다. 그러나 부가된 행 소산은 효율에 있어서 전체 개선을 위해 데이터 라인 소산의 감소보다 훨씬 적다.
간섭계 MEMS 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 하나의 간섭계 변조기 디스플레이 구현이 도 1에서 예시된다. 이들 디바이스들에서, 픽셀들이 밝은 또는 어두운 상태 중 어느 한 상태에 있다. 밝은("완화된" 또는 "개방된") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광의 대부분을 사용자에게 반사한다. 어두운("작동된" 또는 "폐쇄된") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광을 사용자에게 거의 반사하지 않는다. 구현에 의존하여, "온" 및 "오프" 상태들의 광 반사도 특성들이 반전될 수 있다. MEMS 픽셀들은 흑색 및 백색 외의 컬러 디스플레이를 허용하도록, 선택된 컬러들에서 대부분 반사하도록 구성될 수 있다.
설명된 구현들이 적용될 수 있는 적절한 MEMS 디바이스의 예는 반사 디스플레이 디바이스이다. 반사 디스플레이 디바이스들은, 광학 간섭의 원리들을 이용하여, 그 디바이스 상에 입사하는 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하기 위해 간섭계 변조기들(IMOS들)을 포함할 수 있다. IMOD들은, 흡수체, 흡수체에 대해 이동 가능한 반사체, 및 흡수체와 반사체 사이에서 규정되는 광학 공진 캐비티를 포함할 수 있다. 반사체는 둘 이상의 상이한 위치들로 이동될 수 있고, 이것은, 광학 공진 캐비티의 크기를 변경하여 간섭계 변조기의 반사도에 영향을 미칠 수 있다. IMOD들의 반사도 스펙트럼들은, 상이한 컬러들을 생성하기 위해 가시 파장들에 걸쳐 시프트될 수 있는 상당히 넓은 스펙트럼 대역들을 생성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 위치는, 광학 공진 캐비티의 두께를 변경함으로써 즉, 반사체의 위치를 변경함으로써 조정될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 2개의 상이한 상태들에 있는 간섭계 변조기(IMOD; interferometric modulator) 디스플레이 디바이스의 픽셀을 도시하는 등각도의 예를 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 간섭계 MEMS 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. 이 디바이스들에서, MEMS 디스플레이 엘리먼트들의 픽셀들은 밝은 상태 또는 어두운 상태일 수 있다. 밝은("완화된", "개방된" 또는 "온") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시 광의 대부분을, 예를 들어, 사용자에게 반사한다. 반대로, 어두운("작동된", "폐쇄된" 또는 "오프") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시 광을 거의 반사하지 않는다. 몇몇 구현들에서, 온 및 오프 상태들의 광 반사도 특성들은 반전될 수 있다. MEMS 픽셀들은, 흑색 및 백색에 외에도, 컬러 디스플레이를 허용하는 특정한 파장들에서 대부분 반사하도록 구성될 수 있다.
IMOD 디스플레이 디바이스는 IMOD들의 행/열 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 IMOD는 한 쌍의 반사 층들, 즉, 이동 가능한 반사 층 및 고정된 부분 반사 층을 포함할 수 있고, 이들은 서로로부터 가변적이고 제어가능한 거리에 위치되어 에어 갭(또한 광학 갭 또는 캐비티로 지칭됨)을 형성한다. 이동 가능한 반사 층은 적어도 2개의 위치들 사이에서 이동될 수 있다. 제 1 위치, 즉, 완화된 위치에서, 이동 가능한 반사 층은 고정된 부분 반사 층으로부터 비교적 먼 거리에 위치될 수 있다. 제 2 위치, 즉, 작동된 위치에서, 이동 가능한 반사 층은 부분 반사 층에 더 근접하게 위치될 수 있다. 2개의 층들로부터 반사되는 입사 광은 이동 가능한 반사 층의 위치에 따라 보강(constructively) 간섭 또는 상쇄(destructively) 간섭할 수 있어서, 각각의 픽셀에 대한 전반사 또는 비반사 상태를 생성한다. 몇몇 구현들에서, IMOD는, 미작동시에 반사 상태가 되어 가시 스펙트럼 내의 광을 반사할 수 있고, 미작동시에 어두운 상태가 되어 가시 범위 외의 광(예를 들어, 적외선 광)을 반사할 수 있다. 그러나 몇몇 다른 구현들에서, IMOD는 미작동시에 어두운 상태일 수 있고, 작동시에 반사 상태일 수 있다. 몇몇 구현들에서, 인가된 전압의 도입은, 상태들을 변경하도록 픽셀들을 구동시킬 수 있다. 몇몇 다른 구현들에서, 인가된 전하는 상태들을 변경하도록 픽셀들을 구동시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b의 도시된 픽셀들은 IMOD(12)의 2개의 상이한 상태들을 도시한다. 도 1a의 IMOD(12)에서, 이동 가능한 반사 층(14)은, 부분 반사 층을 포함하는 광학 스택(16)으로부터 미리 결정된(예를 들어, 설계된) 거리의 완화된 위치에 도시된다. 어떠한 전압도 도 1a의 IMOD(12) 양단에 인가되지 않으므로, 이동 가능한 반사 층(14)은 완화된 또는 미작동된 상태로 남아있게 된다. 도 1b의 IMOD(12)에서, 이동 가능한 반사 층(14)은 작동된 위치에 있는 것으로 그리고 광학 스택(16)에 인접하거나 거의 인접하게 있는 것으로 도시된다. 도 1b의 IMOD(12) 양단에 인가된 전압(Vactuate)은 작동된 위치로 이동 가능한 반사 층(14)을 작동시키기에 충분하다.
도 1a 및 도 1b에서, 픽셀들(12)의 반사 특성들은 일반적으로, 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13) 및 좌측에서 픽셀(12)로부터 반사하는 광(15)을 나타내는 화살표들로 예시된다. 상세히 도시되지 않지만, 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13)의 대부분은 투명 기판(20)을 통해 투과되어 광학 스택(16)을 향할 것임이 당업자에 의해 이해될 것이다. 광학 스택(16) 상에 입사하는 광의 일부는 광학 스택(16)의 부분 반사 층을 통해 투과될 것이고, 일부는 투명 기판(20)을 통해 역으로(back) 반사될 것이다. 광학 스택(16)을 통해 투과되는 광(13)의 일부는 이동 가능한 반사 층(14)에서 반사되어, 다시 투명 기판(20)을 향할(그리고 그를 통과할) 것이다. 광학 스택(16)의 부분 반사 층으로부터 반사되는 광과 이동 가능한 반사 층(14)으로부터 반사되는 광 사이의 (보강 또는 상쇄) 간섭은 픽셀(12)로부터 반사되는 광(15)의 파장(들)을 결정할 것이다.
광학 스택(16)은 단일 층 또는 몇몇 층들을 포함할 수 있다. 층(들)은 전극 층, 부분 반사 및 부분 투과 층, 및 투명 유전체 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 광학 스택(16)은 전기 전도성이고, 부분적으로 투명하며 부분적으로 반사적이고, 예를 들어, 투명 기판(20) 상에 상기 층들 중 하나 이상을 증착함으로써 제작될 수 있다. 전극 층은, 다양한 금속들, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 다양한 재료들로부터 형성될 수 있다. 부분 반사 층은, 다양한 금속들, 예를 들어, 크롬(Cr), 반도체들 및 유전체들과 같은 부분 반사적인 다양한 재료들로부터 형성될 수 있다. 부분 반사 층은 재료들의 하나 이상의 층들로 형성될 수 있고, 층들 각각은 단일 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 광학 스택(16)은 광 흡수체 및 전도체 모두로서 기능하는 금속 또는 반도체의 단일 반투명 두께를 포함할 수 있는 한편, (예를 들어, 광학 스택(16)의, 또는 IMOD의 다른 구조들의) 상이한 더 전도성인 층들 또는 일부들은 IMOD 픽셀들 사이에서 신호들을 버싱(bus)하도록 기능할 수 있다. 광학 스택(16)은 또한 하나 이상의 전도성 층들 또는 전도성/흡수성 층을 커버하는 하나 이상의 절연 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.
몇몇 구현들에서, 광학 스택(16) 또는 하위 전극이 각각의 픽셀에서 접지된다. 몇몇 구현들에서, 이는 연속적인 광학 스택(16)을 기판(20)에 증착하고, 증착된 층들의 주변의 연속적인 광학 스택(16)의 적어도 일부를 접지함으로써 달성될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 알루미늄(Al)과 같이 매우 전도적이고 반사적인 재료가 이동 가능한 반사 층(14)에 이용될 수 있다. 이동 가능한 반사 층(14)은 포스트들(18)의 최상부 상에 증착된 금속층 또는 층들 및 포스트들(18) 사이에 증착된 매개(intervening) 희생 재료로서 형성될 수 있다. 희생 재료가 에칭되는 경우, 규정된 갭(19) 또는 광학 캐비티는 이동 가능한 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이에 형성될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 포스트들(18) 사이의 간격은 약 1-1000 ㎛일 수 있는 한편, 갭(19)은 약 10,000 옹스트롬(Å) 또는 그 미만일 수 있다.
몇몇 구현들에서, IMOD의 각각의 픽셀은, 작동된 상태이든 완화된 상태이든, 본질적으로, 고정된 반사 층과 이동하는 반사 층에 의해 형성되는 커패시터이다. 어떠한 전압도 인가되지 않은 경우, 이동 가능한 반사 층(14a)은 이동 가능한 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이의 갭(19)을 통해 도 1a의 픽셀(12)에 의해 예시된 바와 같이, 기계적으로 완화된 상태로 유지된다. 그러나 이동 가능한 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 중 적어도 하나에 전위차, 예를 들어, 전압이 인가되는 경우, 대응하는 픽셀에 형성되는 커패시터는 충전(charge)되고, 정전기력들이 전극들을 서로 당긴다. 인가된 전압이 임계치를 초과하면, 이동 가능한 반사 층(14)은 변형되고, 광학 스택(16) 근처로 또는 광학 스택(16) 반대로 이동할 수 있다. 광학 스택(16) 내의 유전체 층(도시되지 않음)은 도 1b에서 작동된 픽셀(12)로 예시된 바와 같이, 단락(shorting)을 방지하고 층들(14 및 16) 사이의 분리 거리를 제어할 수 있다. 이 동작은, 인가된 전위차의 극성과 무관하게 동일하다. 어레이의 일련의 픽셀들은 몇몇 예들에서 "행들" 또는 "열들"로서 지칭될 수 있지만, "행"으로서의 일 방향 및 "열"로서의 다른 방향에 대한 지칭은 임의적임을 당업자는 쉽게 이해할 것이다. 다시 말해서, 몇몇 배향들에서, 행들은 열들로 간주될 수 있고, 열들은 행들로 간주될 수 있다. 게다가, 디스플레이 엘리먼트들은 수직하는 행들 및 열들("어레이")로 균등하게 배열될 수 있거나, 예를 들어, 서로에 대해 특정한 위치 오프셋들을 갖는 비선형 구성들("모자이크")로 배열될 수 있다. "어레이" 및 "모자이크"라는 용어들은 어느 하나의 구성을 지칭할 수 있다. 따라서, 디스플레이가 "어레이" 또는 "모자이크"를 포함하는 것으로 지칭될지라도, 어느 예에서든, 엘리먼트들 그 자체는 서로 수직하게 배열되거나 균등한 분포로 배치될 필요가 없지만, 비대칭적 형상들 및 균등하지 않게 분포된 엘리먼트들을 갖는 배열들을 포함할 수 있다.
몇몇 구현들에서, IMOD들의 어레이 또는 시리즈들에서와 같이, 광학 스택들(16)은 IMOD들(12)의 한 측에 공통 전압을 제공하는 공통 전극으로서 역할할 수 있다. 이동 가능한 반사 층들(14)은 예를 들어, 매트릭스 형태로 배열된 별개의 판들의 어레이로서 형성될 수 있다. 별개의 플레이트들에는 IMOD들(12)을 구동하기 위해 전압 신호들이 공급될 수 있다.
위에서 기술된 원리들에 따라 동작하는 간섭계 변조기들의 구조의 상세들이 크게 변할 수 있다. 예를 들어, 각각의 IMOD(12)의 이동 가능한 반사 층들(14)은 예를 들어, 테터(tethers) 상에서 코너들의 지지부들에만 부착될 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 평평하고 비교적 단단한 이동 가능한 반사층(14)은 가요성 금속으로부터 형성될 수 있는 변형 가능한 층(34)에 달려 있을 수 있다. 이 구조는 변조기의 광학 양상들 및 전자기계적 양상들을 위해 이용되는 재료들 및 구조적 설계가 선택되고 서로 독립적으로 기능하도록 허용한다. 따라서, 이동 가능한 반사 층(14)에 대해 이용되는 구조적 설계 및 재료들은 광학 특성들에 대해 최적화될 수 있고, 변형 가능한 층(34)에 대해 이용되는 구조적 설계 및 재료들은 원하는 기계적 특성들에 대해 최적화될 수 있다. 예를 들어, 이동 가능한 반사 층(14) 부분은 알루미늄일 수 있고, 변형 가능한 층(34) 부분은 니켈일 수 있다. 변형 가능한 층(34)은 직접적으로 또는 간접적으로, 변형 가능한 층(34)의 외곽 주위에서 기판(20)에 연결될 수 있다. 이러한 연결들은 지지 포스트들(18)을 형성할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 구현들과 같은 구현들에서, IMOD들은 다이렉트-뷰 디바이스들로서 기능하고, 여기서 이미지들은 투명 기판(20)의 전방측, 즉, 변조기가 배열된 측에 대향하는 측으로부터 관측된다. 이 구현들에서, 디바이스의 후면 부분들(즉, 예를 들어, 도 3에 예시된 변형가능한 층(34)을 포함하는, 이동 가능한 반사 층(14) 뒤에 있는 디스플레이 디바이스의 임의의 부분)은, 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 영향을 주거나 부정적으로 영향을 미치지 않고 구성 및 동작될 수 있는데, 이것은, 반사 층(14)이 디바이스의 이들 부분들을 광학적으로 차단하기 때문이다. 예를 들어, 몇몇 구현들에서, 전압 어드레싱 및 이러한 어드레싱으로부터 유발되는 이동들과 같은 변조기의 전기기계적 특성들로부터 변조기의 광학적 특성들을 분리시키는 능력을 제공하는 버스 구조(도시되지 않음)가 이동 가능한 반사 층(14) 뒤에 포함될 수 있다.
도 2는 광학 MEMS 디스플레이 디바이스에 대한 구동 회로 어레이(200)를 예시하는 개략적 회로도의 예를 도시한다. 구동 회로 어레이(200)는 디스플레이 어레이 어셈블리의 디스플레이 엘리먼트들(D11-Dmn)에 이미지 데이터를 제공하기 위한 액티브 매트릭스 어드레싱 방식을 구현하도록 이용될 수 있다.
구동 회로 어레이(200)는 데이터 구동기(210), 게이트 구동기(220), 1번째 내지 m-번째 데이터 라인들(DL1-DLm), 1번째 내지 n-번째 게이트 라인들(GL1-GLn) 및 스위치들 또는 스위칭 회로들의 어레이(S11-Smn)를 포함한다. 데이터 라인들(DL1-DLm) 각각은 데이터 구동기(210)로부터 연장하고 스위치들의 각각의 열(S11-S1n, S21-S2n, ..., Sm1-Smn)에 전기적으로 연결된다. 게이트 라인들(GL1-Gln) 각각은 게이트 구동기(220)로부터 연장하고 스위치들의 각각의 행(S11-Sm1, S12-Sm2, .... , S1n-Smn)에 전기적으로 연결된다. 스위치들(S11-Smn)은 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 하나와 디스플레이 엘리먼트들(D11-Dmn) 중 각각의 하나 사이에 전기적으로 커플링되고 게이트 라인들(GL1-GLn) 중 하나를 통해 게이트 구동기(220)로부터 스위칭 제어 신호를 수신한다. 스위치들(S11-Smn)은 단일의 FET 트랜지스터들로서 예시되지만, 2개의 트랜지스터 전송 게이트들(양 ?향들로의 전류 흐름을 위함) 또는 심지어 기계적 MEMS 스위치들과 같이 다양한 형태들을 취할 수 있다.
데이터 구동기(210)는 디스플레이 외부로부터 이미지 데이터를 수신할 수 있고, 데이터 라인들(DL1-DLm)을 통해 행 마다에 기초하여 전압 신호들의 형태로 이미지 데이터를 스위치들(S11-Smn)에 제공할 수 있다. 게이트 구동기(220)는 디스플레이 엘리먼트들의 선택된 행(D11-Dm1, D12-Dm2, ..., D1n-Dmn)과 연관된 스위치들(S11-Sm1, S12-Sm2, ...., S1n-Smn)을 턴 온함으로써 디스플레이 엘리먼트들(D11-Dm1, D12-Dm2, ..., D11-Dmn)의 특정한 행을 선택할 수 있다. 선택된 행의 스위치들(S11-Sm1, S12-Sm2, ..., S1n-Smn)이 턴 온 될 때, 데이터 구동기(210)로부터의 이미지 데이터는 디스플레이 엘리먼트들의 선택된 행(D11-Dm1, D12-Dm2, ..., D1n-Dmn)에 전달된다.
동작 동안, 게이트 구동기(220)는 선택된 행에서의 스위치들(S11-Smn)의 게이트들에 게이트 라인들(GL1-GLn) 중 하나를 통해 전압 신호를 제공할 수 있고, 그에 의해 스위치들(S11-Smn)을 턴 온한다. 데이터 구동기(210)가 모든 데이터 라인들(DL1-DLm)에 이미지 데이터를 제공한 이후, 선택된 행의 스위치들(S11-Smn)은 디스플레이 엘리먼트들의 선택된 행(D11-Dm1, D12-Dm2, ..., D1n-Dmn)에 이미지 데이터를 제공하도록 턴 온될 수 있고, 그에 의해 이미지의 부분을 디스플레이한다. 예를 들어, 행에서 작동될 픽셀들과 연관되는 데이터 라인들(DL)은 예를 들어, 10-볼트들(양 또는 음일 수 있음)로 세팅될 수 있고, 행에서 릴리즈될 픽셀들과 연관되는 데이터 라인들(DL)은 예를 들어, 0-볼트들로 세팅될 수 있다. 이어서, 정해진 행에 대한 게이트 라인(GL)이 어서트되어, 그 행의 스위치들을 턴 온하고 그 행의 각각의 픽셀에 선택된 데이터 라인 전압을 인가한다. 이는 10-볼트들이 인가된 픽셀들을 충전 및 작동시키고 0-볼트들이 인가된 픽셀들을 방전 및 릴리즈한다. 이어서, 스위치들(S11-Smn)은 턴 오프될 수 있다. 디스플레이 엘리먼트들(D11-Dm1, D12-Dm2, ..., D1n-Dmn)은 이미지 데이터를 유지할 수 있는데, 그 이유는 오프 상태 스위치 및 절연체들을 통한 일부 누설을 제외하고, 스위치들이 오프될 때 작동되는 픽셀들 상의 전하가 보유될 수 있기 때문이다. 일반적으로 이 누설은 데이터의 다른 세트가 행에 기록될 때까지 픽셀들 상에 이미지 데이터를 보유하기에 충분히 낮다. 이들 단계들은 모든 행들이 선택되고 이미지 데이터가 거기에 제공될 때까지 각각의 연속적인 행들에 대해 반복될 수 있다. 도 2의 구현에서, 광학 스택(16)은 각각의 픽셀에서 접지된다. 몇몇 구현들에서, 이는 기판에 연속적인 광학 스택(16)을 증착하고 증착된 층들의 주변에서 전체 시트를 접지함으로써 달성될 수 있다.
도 3은 도 2의 구동 회로 및 연관된 디스플레이 엘리먼트의 구조의 일 구현을 예시하는 개략적 부분 단면의 예이다. 구동 회로 어레이(200)의 부분(201)은 제 2 열 및 제 2 행에 있는 스위치(S22) 몇 연관된 디스플레이 엘리먼트(D22)를 포함한다. 예시된 구현에서, 스위치(S22)는 트랜지스터(80)를 포함한다. 구동 회로 어레이(200)에서 다른 스위치들은 스위치(S22)와 동일한 구성을 가질 수 있거나, 또는 예를 들어, 구조, 극성 또는 재료를 변경함으로써 상이하게 구성될 수 있다.
도 3은 또한 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 부분 및 후방 플래이트(120)의 부분을 포함한다. 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 부분은 도 2의 디스플레이 엘리먼트(D22)를 포함한다. 디스플레이 엘리먼트(D22)는 전방 기판(20)의 부분, 전방 기판(20) 상에 형성된 광학 스택(16)의 부분, 광학 스택(16) 상에 형성된 지지부들(18), 지지부들(18)에 의해 지지되는 이동 가능한 반사 층(14)(또는 변형 가능한 층(34)에 연결된 이동 가능한 전극) 및 이동 가능한 반사 층(14)을 후방 플래이트(120)의 하나 이상의 컴포넌트들에 전기적으로 연결하는 상호연결(126)을 포함한다.
후방 플래이트(120)의 부분은 후방 플래이트(120)에 임베딩되는 도 2의 제 2 데이터 라인(DL2) 및 스위치(S22)를 포함한다. 후방 플래이트(120)의 부분은 또한 그 내부에 적어도 부분적으로 임베딩되는 제 1 상호연결(128) 및 제 2 상호연결(124)을 포함한다. 제 2 데이터 라인(DL2)은 후방 플래이트(120)를 통해 실질적으로 수평으로 연장한다. 스위치(S22)는 소스(82), 드레인(84), 소스(82)와 드레인(84) 간의 채널(86), 및 채널(86) 위에 놓이는 게이트(88)를 갖는 트랜지스터(80)를 포함한다. 트랜지스터(80)는 예를 들어, TFT(thin film transistor) 또는 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field effect transistor)일 수 있다. 트랜지스터(80)의 게이트는 데이터 라인(DL2)에 수직으로 후방 플래이트(120)을 통해 연장하는 게이트 라인(GL2)에 의해 형성될 수 있다. 제 1 상호연결(128)은 제 2 데이터 라인(DL2)을 트랜지스터(80)의 소스(82)에 전기적으로 커플링한다.
트랜지스터(80)는 후방 플래이트(120)을 통과하는 하나 이상의 비아들(160)을 통해 디스플레이 엘리먼트(D22)에 커플링된다. 비아들(160)은 후방 플래이트(120)의 컴포넌트들과 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 컴포넌트들(예를 들어, 디스플레이 엘리먼트(D22) 간의 전기적 연결을 제공하기 위해 전도성 재료로 충진된다. 예시된 구현에서, 제 2 상호연결(124)은 비아(160)를 통해 형성되고 트랜지스터(80)의 드레인(84)을 디스플레이 어레이 어셈블리(110)에 전기적으로 커플링한다. 후방 플래이트(120)는 또한 구동 회로 어레이(200)의 상기 컴포넌트들을 전기적으로 절연시키는 하나 이상의 절연 층들(129)을 포함할 수 있다.
도 3의 광학 스택(16)은 3개의 층들(위에서 설명된 상부 유전체 층, 위에서 또한 설명된 중간의 부분적 반사층(이를 테면, 크롬) 및 투명 전도체(이를 테면, ITO(indium-tin-oxide))를 포함하는 하위층으로서 예시된다. 공통 전극이 ITO 층에 의해 형성되고 디스플레이의 주변에서 접지에 커플링될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 광학 스택(16)은 더 많은 또는 더 적은 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구현들에서, 광학 스택(16)은 결합된 전도/흡수 층 또는 하나 이상의 전도 층들을 커버하는 하나 이상의 절연 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.
도 4는 임베딩된 회로를 갖는 후방 플래이트 및 간섭계 변조기 어레이를 구비하는 광학 MEMS 디스플레이 디바이스(30)의 개략적인 부분 전개 투시도의 예이다. 디스플레이 디바이스(30)는 디스플레이 어레이 어셈블리(110) 및 후방 플래이트(120)를 포함한다. 몇몇 구현들에서, 디스플레이 어레이 어셈블리(110) 및 후방 플래이트(120)는 함께 부착되기 이전에 개별적으로 미리-형성될 수 있다. 몇몇 다른 구현들에서, 디스플레이 디바이스(30)는 임의의 적합한 방식으로, 이를 테면, 증착에 의해 디스플레이 어레이 어셈블리(110) 위에 후방 플래이트(120)의 컴포넌트들을 형성함으로써 제작될 수 있다.
디스플레이 어레이 어셈블리(110)는 전방 기판(20), 광학 스택(16), 지지부(18), 이동 가능한 반사 층(14), 및 상호연결들(126)을 포함할 수 있다. 후방 플래이트(120)은 그 내부에 적어도 부분적으로 임베딩된 후방 플래이트 컴포넌트들(122) 및 하나 이상의 후방 플래이트 상호연결들(124)을 포함할 수 있다.
디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 광학 스택(16)은 적어도 전방 기판(20)의 어레이 영역을 커버하는 실질적으로 연속적인 층일 수 있다. 광학 스택(16)은 접지에 전기적으로 연결되는 실질적으로 투명한 전도층을 포함할 수 있다. 반사층들(14)은 서로 분리될 수 있고 예를 들어, 사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이동 가능한 반사층들(14)은 이동 가능한 반사층들(14) 각각이 디스플레이 엘리먼트의 부분을 형성할 수 있도록 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 도 4에서 예시되는 구현에서, 이동 가능한 반사층들(14)은 4개의 코너들에서 지지부들(18)에 의해 지지된다.
디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 상호연결들(126) 각각은 하나 이상의 후방 플래이트 컴포넌트들(122)(예를 들어, 트랜지스터들 S 및/또는 다른 회로 엘리먼트들)에 이동 가능한 반사 층들(14)의 각각의 층을 전기적으로 커플링하도록 역할한다. 예시된 구현에서, 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 상호연결들(126)은 이동 가능한 반사층(14)으로부터 연장하고, 후방 플래이트 상호연결들(124)에 접촉하도록 위치된다. 다른 구현에서, 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 상호연결들(126)은 지지부들(18)의 상부 표면들을 통해 노출되면서 지지부들(18)에 적어도 부분적으로 임베딩될 수 있다. 이러한 구현에서, 후방 플래이트 상호연결들(124)은 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 상호연결들(126)의 노출된 부분들에 접촉하도록 위치될 수 있다. 또 다른 구현에서, 후방 플래이트 상호연결들(124)은 이동 가능한 반사층(14)에 접촉하고 그에 의해 전기적으로 연결되도록 후방 플래이트(120)로부터 이동 가능한 반사층(14)을 향해 연장할 수 있다.
위에서 설명된 간섭계 변조기들은 적어도 제 1 및 제 2 상태들을 갖는 쌍안정 엘리먼트들로서 설명되었고, 그 상태들은 이들 구현들에서, 완화된 상태 및 작동된 상태를 포함한다. 그러나 위의 그리고 다음의 설명은 또한 다양한 상태들을 갖는 아날로그 간섭계 변조기들과 함께 이용될 수 있다. 예를 들어, 아날로그 간섭계 변조기는 다른 컬러 상태들 외에, 적색 상태, 녹색 상태, 청색 상태, 흑색 상태 및 백색 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 단일의 간섭계 변조기는 광범위한 광학 스펙트럼에 걸쳐서 상이한 광 반사도 특성들을 갖는 다양한 상태들을 갖도록 구성될 수 있다.
위에서 설명된 쌍안정 디스플레이 엘리먼트들에 대해, 디스플레이 엘리먼트의 상태는 디바이스 상의 전하에 의존한다. 또한, 디바이스의 커패시턴스는 일정한 것이 아니라, 예를 들어, 5 또는 그 초과 배, 때때로 수 피코패러드로부터 수십 피코패러드까지, 디바이스의 상태에 의존하여 10 또는 그 초과의 배 만큼 변할 수 있는데, 그 이유는 2개의 전극들이 상이한 상태들에 따라 그의 상대적 분리를 변경하기 때문이다. Q=CV이기 때문에, 정해진 전하는 디바이스가 높은 커패시턴스 상태에 있을 때 더 낮은 입력 전압을 갖는 디스플레이 엘리먼트 상에 배치될 수 있다. 아래에서 설명되는 구현들은 데이터 라인들을 통해 디스플레이 엘리먼트에 기록하기 이전에 디스플레이 엘리먼트들을 적어도 하나의 다른 상태에 비해 더 높은 커패시턴스를 갖는 상태("높은 커패시턴스 상태"로서 지칭될 수 있음)로 두기 위해 행 라인들을 이용하여 기록되도록 디스플레이 엘리먼트들 상에 임의의 전하를 배치한다.
도 5의 흐름도는 이러한 프로세스를 예시하며, 여기서 도 5는 일 구현에 따라 간섭계 변조기들의 어레이를 어드레싱하는 프로세스의 흐름도이다. 이제 도 5를 참조하면, 블록(820)에서, 리셋 전압이 행에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트에 인가되어 행에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트를 높은 커패시턴스 상태로 세팅한다. 블록(822)에서, 이미지 데이터가 그 행에 기록된다. 블록(824)에서, 리셋 전압은 후속적인 행에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트에 인가되어 후속적인 행에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트를 높은 커패시턴스 상태로 세팅한다. 블록(826)에서, 이미지 데이터가 후속적인 행에 기록된다. 블록(828)에서 도시된 바와 같이, 이 프로세스는 프레임의 원하는 행들 모두가 기록될 때까지 지속된다. 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 블록들(822 및 824)은 시간적으로 중첩할 수 있다.
디스플레이 엘리먼트들이 높은 커패시턴스 상태가 된 이후 발생하는 데이터 기록 프로세스는 높은 커패시턴스 상태로부터 더 낮은 커패시턴스 상태로 그의 상태들을 변경할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 전력 절감을 달성하기 위해, 디스플레이 엘리먼트들은 전하가 부가되거나 디스플레이 엘리먼트로부터 제거될 때 대부분 또는 모든 데이터 기록 기간 동안 비교적 높은 커패시턴스 상태로 남아있을 수 있다. 위에서 설명된 것들과 같은 전자기계적 디스플레이 엘리먼트들에 대해, 이들 엘리먼트들의 기계적 응답 시간이 종종 데이터 기록 동안 전하 전달에 대해 요구되는 시간보다 훨씬 느릴 수 있으므로 이것이 사실이 것이다.
도 6a 내지 도 6d 각각은 구동 회로에 커플링된 디스플레이 엘리먼트의 예들을 예시하는 대안적인 회로도이다. 이들 회로들은 도 5에서 도시된 바와 같은 프로세스의 일 예를 구현할 수 있다. 도 6a는 구동 회로에 커플링된 디스플레이 엘리먼트의 예를 예시하는 대표적 회로도이다. 도 6a에서 도시된 바와 같이, 디스플레이 엘리먼트(805)의 제 2 단자(910)는 접지에 커플링된다. 추가로, 제 1 단자(807)는 스위치(811)에 의해 열 라인(815)에 선택적으로 커플링된다. 도 2에 관하여 위에서 논의된 바와 같이, 스위치(811)는 행 라인(813) 상에 송신된 신호에 의해 제어될 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 엘리먼트(805)는 행 라인(813)이 어서트되므로 열 라인(815)에 커플링될 때 열 라인(815) 상에 송신된 전압에 의해 구동될 수 있다.
열 라인(815)의 제 1 단자(807)는 또한 스위치(909)에 의해 리셋 전압에 선택적으로 커플링될 수 있다. 스위치(909)는 예를 들어, 스위치(909)를 개방 및 폐쇄하는 리셋 신호에 의해 제어될 수 있다. 리셋 신호는 리셋 라인(819)을 따라 송신될 수 있다. 리셋 신호는 예를 들어, 도 2의 게이트 구동기(220)에 의해 송신될 수 있다. 이에 따라 디스플레이 엘리먼트(805)는 스위치(909)가 폐쇄될 때 Vreset의 전압을 수신할 수 있다. 이는 디스플레이 엘리먼트(805)의 상태를 높은 커패시턴스 상태로 리셋하는데 이용될 수 있다. 일 구현에서, 리셋 전압 입력 라인(817)이 동일한 어레이의 모든 디스플레이 엘리먼트들(805)에 대해 공통적이다. 아래에서 추가로 설명되는 몇몇 다른 구현들에서, 리셋 전압 입력 라인(817)은 동일한 행의 모든 디스플레이 엘리먼트들(805)에 대해 공통적이다.
도 6b는 구동 회로에 커플링된 디스플레이 엘리먼트를 예시하는 대안적인 회로도이다. 도 6b는 도 6a와 유사하다. 그러나 제 1 단자(807)를 Vreset에 선택적으로 커플링하는 스위치(909) 대신, 스위치(909)는 제 1 단자(807)를 접지에 선택적으로 커플링한다. 이에 따라, 디스플레이 엘리먼트(805)는 스위치(909)가 폐쇄될 때 접지 전압을 수신할 수 있다. 이는 양 측들을 접지되게 함으로써 디스플레이 엘리먼트가 높은 커패시턴스 상태가 되게 되는 그러한 경우들에서 디스플레이 엘리먼트들의 상태를 높은 커패시턴스 상태로 리셋하는데 이용될 수 있다. 이것은 위에서 상세히 설명된 간섭계 변조기 설계들에 대해서는 사실이 아니지만, 상태 의존 커패시턴스를 갖는 다른 디스플레이 엘리먼트 설계들에 대해서는 참일 수 있다.
라인(910)에 연결되는 디스플레이 엘리먼트의 다른 측 상의 전압을 제어함으로써 높은 커패시턴스 상태로 디스플레이 엘리먼트를 리셋하는 것이 또한 가능하다. 도 6c는 구동 회로에 커플링되는 디스플레이 엘리먼트를 예시하는 대안적인 회로도이다. 도 6c에서 도시된 바와 같이, 제 1 단자(807)는 스위치(811)에 의해 열 라인(815)에 선택적으로 커플링된다. 스위치(811)는 행 라인(813) 상에 송신된 신호에 의해 제어될 수 있다. 또한, 디스플레이 엘리먼트(805)의 제 2 단자(910)는 스위치(909)에 의해 리셋 전압 라인에 선택적으로 커플링된다. 일 구현에서, 리셋 전압 라인은 디스플레이 엘리먼트(805)와 동일한 행의 모든 디스플레이 엘리먼트(805)에 대해 공통적이다. 이에 따라, 디스플레이 엘리먼트(805)는 스위치들(811, 909)이 폐쇄될 때 열 라인 전압과 리셋 전압 간의 차이의 전압을 수신할 수 있다. 이는 디스플레이 엘리먼트(805)의 상태를 높은 커패시턴스 상태로 리셋하는데 이용될 수 있다. 데이터 기록 및 유지 기간들 동안, 라인(910)에 커플링된 간섭계 변조기의 측은 스위치(920)를 통해 적절한 기록 및 유지 전압으로 고정될 수 있다.
도 6d는 구동 회로에 커플링된 다른 디스플레이 엘리먼트를 예시하는 대안적인 회로도이다. 도 6d에서 도시된 바와 같이, 디스플레이 엘리먼트(805)의 제 1 단자(807)는 스위치(811)에 의해 열 라인(815)에 선택적으로 커플링된다. 도 2에 관하여 위에서 논의된 바와 같이, 스위치(811)는 행 라인(813) 상에 송신되는 신호에 의해 제어될 수 있다. 또한, 디스플레이 엘리먼트(805)의 제 2 단자(910)는 게이트 구동기(예를 들어, 도 2의 220)에 의해 선택적으로 인가되고 각각의 행에 대해 특정할 수 있는 리셋 전압 라인에 커플링된다. 이에 따라, 디스플레이 엘리먼트(805)는 스위치(811)가 폐쇄되고 리셋 전압이 라인(910)에 인가될 때 열 라인 전압과 리셋 전압 간의 차이의 전압을 수신할 수 있다. 데이터 기록 및 유지 기간들 동안, 라인(910)에 인가된 전압은 적절한 기록 및 유지 전압으로 천이할 수 있다.
도 7, 8 및 9는 디스플레이 엘리먼트들의 어레이 내로 통합되는 도 6a/6b, 6c 및 6d의 개별 회로들을 각각 도시하는 회로도들이며, 이들은 이 도면들에서 위에서 상세히 설명된 바와 같은 간섭계 변조기들이다. 유사한 회로 엘리먼트들에 대해 동일한 지정들이 제공된다. 도 7은 간섭계 변조기들의 어레이에서 이용되는 도 6a 및 도 6b의 회로를 도시하는 대표적인 회로도이다. 도 7의 구현에서, 스위치(909)의 한 측은 라인(817) 상에서 Vreset의 전원에 커플링되는 반면에, 스위치(909)의 다른 측은 라인(807)에 커플링된다. 전압(Vreset)은 스위칭되지 않을 수 있고, 모든 행들에서의 스위치들(909)에 연속적으로 인가되는 일정한 전압일 수 있다. 스위치(909)의 게이트는 데이터 기록 게이트 구동 라인 GL1A(813)과 함께 행 구동기(예를 들어, 도 2의 회로(220))에 연결된 리셋 게이트 구동 GL1B(819)에 의해 구동된다. 트랜지스터(909) 및 부가적인 전압 및 구동 라인들은 메인 기록 트랜지스터(811)와 함께 위에서 설명된 바와 같이 후방 플래이트에 통합될 수 있다. 동작에 있어서, 게이트 라인 GL1B가 먼저 어서트될 수 있어서, 디스플레이 엘리먼트(805)에 리셋 전압을 인가하고 그 행에서의 모든 디스플레이 엘리먼트들을 높은 커패시턴스 상태로 세팅한다. 이어서 게이트 라인 GL1B이 디-어서트될 수 있고, 그 행에 대한 데이터 라인들은 그 행의 이미지 데이터에 대해 적절한 상태들이 되게 되고 데이터는 게이트 라인 GL1A을 어서트함으로써 기록될 수 있다. 디스플레이 엘리먼트들이 이미 높은 커패시턴스 상태에 있기 때문에, 데이터 라인들(DL1-DLN)에 인가된 데이터 전압은 달리 가능한 것보다 훨씬 낮아질 수 있고, 결과적으로 전력을 상당히 절감시킨다. 도 6a 및 도 6b에 관하여 위에서 언급된 바와 같이, 전압(Vreset)은 디스플레이 엘리먼트의 성질에 대해 적절한 경우 접지 전압을 포함해서 관련된 디스플레이 엘리먼트에 대한 임의의 적합한 전압일 수 있다.
도 8은 간섭계 변조기들의 어레이에서 이용되는 도 6c의 회로를 도시하는 대표적인 회로도이다. 일 구현에서, 리셋 전압(Vreset)은 디스플레이 엘리먼트의 다른 측 상의 라인(807) 대신 라인(910)에 인가된다. 제 2 스위치(920)는 기록 동작 동안, 그리고 가능하게는 또한 행이 데이터 유지 기간들 동안 기록된 이후 라인(910)에 적절한 전압(예를 들어, 접지 전압)을 인가하는데 이용된다. 일 구현에서, 리셋 전압은 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 통상적으로 이전의 행 또는 행들이 기록되는 것과 동시에 양자의 스위치들(811 및 909)을 폐쇄함으로써 인가된다. 데이터 라인들(DL1-DLN) 상의 전압이 이 기간 동안 변경될 수 있지만, 리셋 전압은 디스플레이 엘리먼트의 다른 측 상의 이러한 잠재적인 변동에도 불구하고 디스플레이 엘리먼트를 리셋하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 간섭계 변조기가 10볼트 또는 그 초과에서 작동하고 2볼트들 또는 그 미만에서 릴리즈하는 경우, DL1(라인(815))에 인가되는 데이터 전압들은 기록 이후의 원하는 상태에 의존하여 0 또는 +10V일 수 있고, 기록 기간들 동안 라인(819)으로부터 변조기들의 다른 측에 인가되는 기록 전압은 0 볼트일 수 있고, 라인(817) 상의 리셋 전압은 -10V로 세팅될 수 있다. 이 경우에, 이전의 행의 동시적 데이터 기록 사이클 동안 DL1의 상태에 무관하게, 리셋되는 후속 행의 간섭계 변조기는, 리셋되는 행의 변조기들 양단의 전압이 10 또는 20 볼트들 중 어느 하나일 것이므로 리셋 사이클 동안 높은 커패시턴스 상태로 작동될 것이다. 위에서 상세히 설명된 디스플레이 엘리먼트들에 대해, 트랜지스터들(920 및 909)은 재차 후방 플래이트내로 통합될 수 있고, 라인(910)은 예를 들어, 지지 포스트들(18) 상의 또는 그 내의 전방 패널로 라우팅될 수 있다. 대안적으로 이 회로는 전방 패널의 적절한 영역들 상에 직접 증착될 수 있다.
도 9는 간섭계 변조기들의 어레이에서 이용되는 도 6d의 회로를 도시하는 대표적인 회로도이다. 이 구현에서, 도 8의 트랜지스터들(909 및 920)은 제거되고, 행 라인 GL1B은 리셋 기간 동안 리셋 전압 및 행에 대한 기록 및 유지 기간들에서 기록 및 유지 전압 중 어느 하나를 출력하도록 행 구동기 회로(예를 들어, 도 2의 게이트 구동기(220))에서 스위칭될 수 있다.
도 10은 도 5에서 도시된 프로세스들에 따라 도 7에서 도시된 간섭계 변조기의 어레이를 어드레싱하기 위한 타이밍도이다. 도 10의 구현에서, 간섭계 변조기(805) 각각은 제 1 시간 기간(1302) 동안 원하는 높은 커패시턴스 리셋 상태로 세팅된다. 도시된 바와 같이, 행에서의 각각의 간섭계 변조기들(805)은 행마다에 기초하여 간섭계 변조기(805)의 상태를 세팅하기에 충분한 제 1 시간 기간(1302)(예를 들어, 기계적 응답 시간) 동안 GL1B, GL2B, GL3B 등을 어서트함으로써 이 상태로 세팅된다. 이것에 이어서, 열 라인들(DL1-DLN) 상의 데이터가 행에 대해 세팅되고, 기록 스위치는 각각의 행에서의 각각의 간섭계 변조기(805)를 원하는 데이터 상태로 세팅하도록 시간 기간(1303) 동안 게이트 라인들(GL1A, GL2A, GL3A 등)을 어서트함으로서 폐쇄된다. 리셋을 위한 기계적 응답 시간이 통상적으로 기록 프로세스 동안 최종 전하 상태를 세팅하는데 필요한 시간에 비해 길기 때문에, 시간 기간(1302)은 시간 기간(1303)보다 더 길 수 있다. 이에 따라, 리셋 전압이 각각의 행에 인가되는 시간의 기간은 다수의 선행하는 행들(예를 들어, 2 또는 3 행들)에 대한 기록 기간들에 중첩할 수 있다. 이는 행(N)이 기록되고 있을 때, 행(N+1 및/또는 N+2, 및/또는 N+3 등)이 리셋 프로세스를 경험하고 있게 될 수 있는, 리셋 및 기록 기간들의 "파이프라이닝(pipelining)"을 허용한다. 이는 다음의 행을 리셋 및 기록하도록 진행하기 이전에 각각의 행이 먼저 리셋되고 이어서 기록되는 경우에서 있게 될 것보다 빠른 프레임 업데이트들을 허용한다.
도 11a 및 도 11b는 복수의 간섭계 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스(40)를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다. 디스플레이 디바이스(40)는 예를 들어, 셀룰러 또는 모바일 전화일 수 있다. 그러나 디스플레이 디바이스(40)의 동일한 컴포넌트들 또는 이들의 약간의 변동들은 또한, 텔레비전들, e-리더들, 및 휴대용 미디어 플레이어들과 같은 다양한 타입들의 디스플레이 디바이스들의 예이다.
디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 입력 디바이스(48) 및 마이크로폰(46)을 포함한다. 하우징(41)은, 사출 성형 및 진공 형성을 포함하는 다양한 제작 프로세스들 중 임의의 프로세스로부터 형성될 수 있다. 또한, 하우징(41)은, 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹 또는 이들의 조합을 포함하는(그러나 이에 한정되는 것은 아님) 다양한 재료들 중 임의의 재료로부터 제작될 수 있다. 하우징(41)은, 상이한 컬러의 다른 제거 가능한 부분들과 상호교환될 수 있는 또는 상이한 로고들, 사진들 또는 심볼들을 포함하는 제거 가능한 부분들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
디스플레이(30)는, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 쌍안정 또는 아날로그 디스플레이를 포함하는 다양한 디스플레이들 중 임의의 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(30)는 또한, 플라즈마, EL, OLED, STN LCD 또는 TFT LCD와 같은 평판 디스플레이, 또는 CRT 또는 다른 튜브 디바이스와 같은 비-평판 디스플레이를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 디스플레이(30)는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 간섭계 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다.
디스플레이 디바이스(40)의 컴포넌트들은 도 11b에 개략적으로 예시된다. 디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41)을 포함하고, 그 하우징 내에 적어도 부분적으로 동봉된 추가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스(40)는, 트랜시버(47)에 커플링된 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 트랜시버(47)는, 컨디셔닝 하드웨어(52)에 연결되는 프로세서(21)에 연결된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 신호를 필터링)하도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크로폰(46)에 연결된다. 프로세서(21)는 또한 입력 디바이스(48) 및 구동기 제어기(29)에 연결된다. 구동기 제어기(29)는 프레임 버퍼(28) 및 어레이 구동기(22)에 커플링되고, 어레이 구동기(22)는 차례로 디스플레이 어레이(30)에 커플링된다. 전원(50)이, 특정한 디스플레이 디바이스(40) 설계에 의해 요구될 때 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.
네트워크 인터페이스(27)는, 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통해 하나 이상의 디바이스들과 통신할 수 있도록 안테나(43) 및 트랜시버(47)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(27)는 또한, 예를 들어, 프로세서(21)의 데이터 프로세싱 요건들을 경감시키기 위해 몇몇 프로세싱 능력들을 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호들을 전송 및 수신할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 안테나(43)는, IEEE 16. 11(a), (b) 또는 (g)를 포함하는 IEEE 16. 11 표준, 또는 IEEE 802. 11a, b, g 또는 n을 포함하는 IEEE 802. 11 표준에 따라 RF 신호들을 전송 및 수신한다. 몇몇 다른 구현들에서, 안테나(43)는 블루투스 표준에 따라 RF 신호들을 전송 및 수신한다. 셀룰러 전화의 경우, 안테나(43)는, 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 모바일 통신용 범용 시스템(GSM), GSM/범용 패킷 라디오 서비스(GPRS), 향상된 데이터 GSM 환경(EDGE), 지상 트렁키드 라디오(TETRA), 광대역-CDMA(W-CDMA), 에볼루션 데이터 최적화(EV-DO), 1xEV-DO, EV-DO Rev A, EV-DO Rev B, 고속 패킷 액세스(HSPA), 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA), 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA), 이볼브드 고속 패킷 액세스(HSPA+), 롱 텀 에볼루션(LTE), AMPS, 또는 3G 또는 4G 기술을 활용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하는데 이용되는 다른 공지된 신호들을 수신하도록 설계된다. 트랜시버(47)는, 안테나(43)로부터 수신된 신호들이 프로세서(21)에 의해 수신되고 프로세서(21)에 의해 추가로 조작될 수 있도록 그 신호들을 프리프로세싱할 수 있다. 트랜시버(47)는 또한, 프로세서(21)로부터 수신된 신호들이 안테나(43)를 통해 디스플레이 디바이스(40)로부터 전송될 수 있도록 그 신호들을 프로세싱할 수 있다.
몇몇 구현들에서, 트랜시버(47)는 수신기로 대체될 수 있다. 또한, 네트워크 인터페이스(27)는, 프로세서(21)로 전송될 이미지 데이터를 저장 또는 생성할 수 있는 이미지 소스로 대체될 수 있다. 프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 전반적 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(21)는, 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 소스로부터의 압축된 이미지 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 이 데이터를 미처리 이미지 데이터로 프로세싱하거나, 또는 미처리 이미지 데이터로 쉽게 프로세싱되는 포맷으로 프로세싱한다. 프로세서(21)는 프로세싱된 데이터를 구동기 제어기(29)에 또는 저장을 위해 프레임 버퍼(28)에 전송할 수 있다. 미처리 데이터는 통상적으로, 이미지 내의 각각의 위치에서 이미지 특성들을 식별하는 정보를 지칭한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특성들은 컬러, 채도 및 그레이-스케일 레벨을 포함할 수 있다.
프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하기 위해, 마이크로제어기, CPU 또는 로직 유닛을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는, 스피커(45)에 신호들을 전송하기 위한 그리고 마이크로폰(46)으로부터 신호들을 수신하기 위한 증폭기들 및 필터들을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 디스플레이 디바이스(40) 내의 이산 컴포넌트들일 수 있거나 또는 프로세서(21) 또는 다른 컴포넌트들 내에서 통합될 수 있다.
구동기 제어기(29)는 프로세서(21)에 의해 생성되는 미처리 이미지 데이터를 프로세서(21)로부터 직접 또는 프레임 버퍼(28)로부터 얻을 수 있고, 그 미처리 이미지 데이터를 어레이 구동기(22)로의 고속 전송을 위해 적절히 재포맷할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 구동기 제어기(29)는, 미처리 이미지 데이터가 디스플레이 어레이(30)에 걸친 스캐닝에 적절한 시간 순서를 갖도록, 미처리 이미지 데이터를 래스터(raster)형 포맷을 갖는 데이터 흐름으로 재포맷할 수 있다. 그 다음, 구동기 제어기(29)는 포맷된 정보를 어레이 구동기(22)에 전송한다. LCD 제어기와 같은 구동기 제어기(29)가 독립형 집적 회로(IC)로서 시스템 프로세서(21)와 종종 연관될지라도, 이러한 제어기들은 많은 방법들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기들은 하드웨어로서 프로세서(21)에 임베드될 수 있거나, 소프트웨어로서 프로세서(21)에 임베드될 수 있거나, 또는 어레이 구동기(22)와 하드웨어에 완전히 통합될 수 있다.
어레이 구동기(22)는 구동기 제어기(29)로부터 포맷된 정보를 수신할 수 있고, 디스플레이의 픽셀들의 x-y 매트릭스로부터 오는 수백, 및 때때로 수천개의(또는 그 초과의) 리드들(leads)에 초당 여러번 인가되는 파형들의 병렬적 세트로 비디오 데이터를 재포맷할 수 있다.
몇몇 구현들에서, 구동기 제어기(29), 어레이 구동기(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 본 명세서에서 설명되는 임의의 타입의 디스플레이들에 대해 적절하다. 예를 들어, 구동기 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, IMOD 제어기)일 수 있다. 부가적으로, 어레이 구동기(22)는 종래의 구동기 또는 쌍안정 디스플레이 구동기(예를 들어, IMOD 디스플레이 구동기)일 수 있다. 아울러, 디스플레이 어레이(30)는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, IMOD들의 어레이를 포함하는 디스플레이)일 수 있다. 몇몇 구현들에서, 구동기 제어기(29)는 어레이 구동기(22)와 통합될 수 있다. 이러한 구현은, 셀룰러 폰들, 시계들 및 다른 작은 영역 디스플레이들과 같은 매우 집적된 시스템들에서 통상적이다.
몇몇 구현들에서, 입력 디바이스(48)는, 예를 들어, 사용자가 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스(48)는, QWERTY 키보드 또는 전화기 키패드와 같은 키패드, 버튼, 스위치, 로커, 터치-감응 스크린 또는 압력- 또는 열-감응 멤브레인을 포함할 수 있다. 마이크로폰(46)은 디스플레이 디바이스(40)에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 마이크로폰(46)을 통한 음성 커맨드들은 디스플레이 디바이스(40)의 동작들을 제어하기 위해 이용될 수 있다.
전원(50)은, 당업계에 잘 알려진 바와 같은 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원(50)은 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬-이온 배터리와 같은 재충전가능한 배터리일 수 있다. 전원(50)은 또한, 재생가능한 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지 또는 태양 전지 페인트를 포함하는 태양 전지일 수 있다. 전원(50)은 또한 월 아울렛(wall outlet)으로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.
일부 구현들에서, 제어 프로그래밍가능성은, 전자 디스플레이 시스템에서 여러 장소들에 위치될 수 있는 구동기 제어기(29)에 상주한다. 몇몇 다른 구현들에서, 제어 프로그래밍가능성은 어레이 구동기(22)에 상주한다. 앞서 설명된 최적화는 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 다양한 구성들로 구현될 수 있다.
도 12는 일 구현에 따라 도 11a 및 도 11b의 전자 디바이스(40)의 개략적 분해된 투시도의 예이다. 예시된 전자 디바이스(40)는 디스플레이 어레이(30)를 위한 리세스(41a)를 갖는 하우징(41)을 포함한다. 전자 디바이스(40)는 또한 하우징(41)의 리세스(41a)의 하부 상에 프로세서(21)를 포함한다. 프로세서(21)는 디스플레이 어레이(30)와 데이터 통신하기 위해 커넥터(21a)를 포함할 수 있다. 전자 디바이스(40)는 또한 적어도 그의 일부가 하우징(41) 내부에 있는 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다른 컴포넌트들은 도 11b와 관련하여 앞서 설명된 바와 같이 네트워킹 인터페이스, 구동기 제어기, 입력 디바이스, 전원, 컨디셔닝 하드웨어, 프레임 버퍼, 스피커 및 마이크로폰을 포함할 수 있지만 이들로 제한되지 않는다.
디스플레이 어레이(30)는 디스플레이 어레이 어셈블리(110), 후방 플래이트(120) 및 가요성 전기 케이블(130)을 포함할 수 있다. 디스플레이 어레이 어셈블리(110) 및 후방 플래이트(120)은 예를 들어, 실런트(sealant)를 이용하여 서로 부착될 수 있다.
디스플레이 어레이 어셈블리(110)는 디스플레이 영역(101) 및 주변 영역(102)을 포함할 수 있다. 주변 영역(102)은 디스플레이 어레이 어셈블리(110) 위에서 바라볼 때 디스플레이 영역(101)을 에워싼다. 디스플레이 어레이 어셈블리(110)는 또한 디스플레이 영역(101)을 통해 디스플레이 이미지들로 배향되고 위치되는 디스플레이 엘리먼트들의 어레이를 포함한다. 디스플레이 엘리먼트들은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 디스플레이 엘리먼트들 각각은 간섭계 변조기일 수 있다. 또한, 몇몇 구현들에서, "디스플레이 엘리먼트"란 용어는 "픽셀"로서 지칭될 수 있다.
후방 플래이트(120)은 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 전체 후방 표면을 실질적으로 커버할 수 있다. 후방 플래이트(120)은 예를 들어, 유리, 폴리머릭 재료, 금속 재료, 세라믹 재료, 반도체 재료, 또는 이들 재료들 중 2개 이상의 재료의 결합 외에도, 다른 유사한 재료로부터 형성될 수 있다. 후방 플래이트(120)은 동일하거나 상이한 재료들의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 후방 플래이트(120)은 또한 적어도 부분적으로 그 내부에 임베딩되거나 그 상에 장착되는 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들의 예들은 구동기 제어기, 어레이 구동기(예를 들어, 데이터 구동기 및 스캔 구동기), 라우팅 라인들(예를 들어, 데이터 라인들 및 게이트 라인들), 스위칭 회로들, 프로세서들(예를 들어, 이미지 데이터 프로세싱 프로세서) 및 상호연결들을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
가요성 전기 케이블(130)은 전자 디바이스(40)의 디스플레이 어레이(30)와 다른 컴포넌트들(예를 들어, 프로세서(21)) 간의 데이터 통신 채널을 제공하도록 역할한다. 가요성 전기 케이블(130)은 후방 플래이트(120)로부터 또는 디스플레이 어레이 어셈블리(110)의 하나 이상의 컴포넌트들로부터 연장할 수 있다. 가요성 전기 케이블(130)은 서로 평행하게 연장하는 복수의 전도성 배선들, 및 전자 디바이스(40)의 프로세서(21)의 커넥터(21a) 또는 임의의 다른 컴포넌트에 연결될 수 있는 커넥터(130a)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기재되는 구현들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 둘 모두의 조합들로서 구현될 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 상호교환가능성은 일반적으로 기능의 관점에서 설명되었고, 앞서 설명된 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들에서 예시되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는, 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다.
본 명세서에서 기재되는 양상들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들 및 회로들을 구현하는데 이용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는, 범용 단일- 또는 다중-칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 조합에 의해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서 또는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 공조하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 특정한 단계들 및 방법들은, 주어진 기능에 특정된 회로에 의해 수행될 수 있다.
하나 이상의 양상들에서, 설명된 기능들은, 본 명세서에서 기재된 구조들 및 본 명세서의 이들의 구조적 등가물들을 포함하는, 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어로 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 요지의 구현들은 또한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 즉, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해 또는 데이터 프로세싱 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 저장 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다.
소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터 판독-가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나, 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 여기서 기재된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 컴퓨터-판독 가능한 매체 상에 상주할 수 있는 프로세서-실행 가능한 소프트웨어 모듈에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독-가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체, 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 가능하게 할 수 있는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 둘 다를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터 판독-가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 임의의 연결 수단이 컴퓨터 판독-가능한 매체로 적절히 간주될 수 있다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, 디지털 다용도 디스크(DVD), 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc은 레이저를 통해 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기의 조합들 역시 컴퓨터 판독-가능한 매체의 범위 내에 포함되어야 한다. 부가적으로, 방법 또는 알고리즘의 동작들은 컴퓨터 프로그램 물건 내에 통합될 수 있는 기계-판독 가능한 매체 및 컴퓨터-판독 가능한 매체 상에 코드들 및 명령들 중 하나 또는 이들의 임의의 결합 또는 이들의 세트로서 상주할 수 있다.
본 개시에서 설명되는 구현들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 쉽게 명백할 수 있고, 본 명세서에서 정의되는 일반적 원리들은 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에서 도시된 구현들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 청구항들과 일치하는 최광의 범위, 본 명세서에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합할 것이다. 부가적으로, 용어들 "상부" 및 "하부"는 때때로 도면들의 설명의 용이함을 위해 사용되고, 적절히 배향된 페이지 상에서 도면의 배향에 대응하는 상대적인 위치들을 나타내며, 구현되는 IMOD의 적절한 배향을 반영하지 않을 수 있음을 당업자는 쉽게 인식할 것이다.
개별적인 구현들의 상황에서 본 명세서에서 설명되는 특정한 특징들은 또한 결합되어 단일 구현으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 상황에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 개별적으로 다수의 구현으로 또는 임의의 적절한 서브-조합으로 구현될 수 있다. 아울러, 특징들이 특정한 조합들로 동작하는 것으로 앞서 설명되거나 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수 있을지라도, 몇몇 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 그 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합은 서브-조합 또는 서브-조합의 변화에 관련될 수 있다.
유사하게, 동작들은 도면들에서 특정한 순서로 도시되지만, 이것은, 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서 또는 순차적 순서로 수행되어야 하거나 모든 예시된 동작들이 수행되어야 하는 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 추가로, 도면들은 하나 이상의 예시적인 프로세스들을 흐름도의 형태로 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 예시된 예시적인 프로세스들에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 추가적인 동작들이, 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전에, 이후에, 동시에, 또는 그들 사이에서 수행될 수 있다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬적 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 앞서 설명된 구현들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현들에서 이러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로 단일 소프트웨어 물건에서 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 물건들로 패키지될 수 있음이 이해되어야 한다. 부가적으로, 다른 구현들은 하기 청구항들의 범위 내에 있다. 몇몇 경우들에서, 청구항들에서 나열되는 동작들은 상이한 순서로 수행될 수 있고, 바람직한 결과들을 여전히 달성할 수 있다.

Claims (32)

  1. 장치로서,
    복수의 상태들을 갖는 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트 - 상기 상태들 각각은 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트에 인가된 복수의 전하 레벨들 중 하나에 대응하고, 상기 복수의 상태들은 적어도 제 1 상태 및 제 2 상태를 포함하고, 상기 디스플레이 엘리먼트의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서보다 상기 제 1 상태에서 더 높음 - ;
    구동 어드레스 라인에 의해 어드레싱될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 구동 전압 라인에 커플링하는 구동 스위치; 및
    리셋 어드레스 라인에 의해 어드레싱될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하는 리셋 스위치
    를 포함하고,
    상기 리셋 전압 라인은 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트에 커플링될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 1 상태로 세팅하도록 구성되는,
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 전압 라인은,
    디스플레이 엘리먼트들 중 하나 이상의 열들에 커플링되는,
    장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 어드레스 라인은,
    디스플레이 엘리먼트들 중 하나 이상의 행들에 커플링되는,
    장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동 어드레스 라인 및 상기 리셋 어드레스 라인 중 하나 또는 둘 다에 선택적으로 커플링되는 어드레스 라인 구동기
    를 더 포함하는,
    장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트는,
    쌍안정 디스플레이 엘리먼트를 포함하는,
    장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 쌍안정 디스플레이 엘리먼트는,
    간섭계 변조기를 포함하는,
    장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태는,
    상기 제 2 상태의 커패시턴스의 5배 이상의 커패시턴스를 갖는,
    장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태는,
    상기 제 2 상태의 커패시턴스의 10배 이상의 커패시턴스를 갖는,
    장치.
  9. 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법으로서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하는 단계 - 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트는 적어도 제 1 및 제 2 상태를 갖고, 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서 보다 상기 제 1 상태에서 더 높음 - ;
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 1 상태로 세팅하는 단계;
    상기 리셋 전압 라인으로부터 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 디커플링하는 단계;
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 구동 전압 라인에 커플링하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 2 상태로 구동하는 단계
    를 포함하는,
    적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 어레이는,
    디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 및 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 열들을 포함하고, 상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 열들은 각각의 구동 전압 라인과 연관되고, 상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 각각에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트는 각각의 구동 어드레스 라인에 의해 그 각각의 구동 전압 라인에 선택적으로 커플링되는,
    적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 각각은,
    각각의 리셋 전압 라인과 연관되고, 상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 각각에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트는 각각의 리셋 어드레스 라인에 의해 그 각각의 리셋 전압 라인에 선택적으로 커플링되는,
    적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 구동 전압 라인에 커플링하는 단계는,
    한번에 단지 하나의 행의 디스플레이 엘리먼트들만을 그 각각의 구동 전압 라인들에 커플링하는 단계를 포함하는,
    적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하는 단계는,
    제 1 행의 디스플레이 엘리먼트들을 그 각각의 리셋 전압 라인들에 커플링하면서 제 2 행의 디스플레이 엘리먼트들을 그 각각의 구동 전압 라인들에 커플링하는 단계를 포함하는,
    적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트는,
    쌍안정 디스플레이 엘리먼트를 포함하는,
    적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 쌍안정 디스플레이 엘리먼트는,
    간섭계 변조기를 포함하는,
    적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  16. 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행을 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법으로서,
    리셋 전압을 통해 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행을 사전-충전하는 단계 - 상기 적어도 하나의 행의 디스플레이 엘리먼트는 적어도 제 1 및 제 2 상태를 갖고, 상기 적어도 하나의 행의 디스플레이 엘리먼트들의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서보다 상기 제 1 상태에서 더 높음 - ;
    상기 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행에서의 디스플레이 엘리먼트들 중 적어도 일부가 상기 제 1 상태에 도달하기를 대기하는 단계;
    구동 전압을 통해 상기 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행을 충전하는 단계 - 및
    상기 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행에서의 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 일부가 상기 제 2 상태에 도달하기를 대기하는 단계
    를 포함하는,
    디스플레이 엘리먼트의 적어도 하나의 행을 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 디스플레이 엘리먼트들의 적어도 하나의 행은,
    하나 이상의 쌍안정 디스플레이 엘리먼트를 포함하는,
    디스플레이 엘리먼트의 적어도 하나의 행을 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 쌍안정 디스플레이 엘리먼트들은,
    간섭계 변조기들을 포함하는,
    디스플레이 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함하는 어레이를 업데이트하는 방법.
  19. 장치로서,
    복수의 상태들을 갖는 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트 - 상기 상태들 각각은 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트에 인가된 복수의 전하 레벨들 중 하나에 대응하고, 상기 복수의 상태들은 적어도 제 1 상태 및 제 2 상태를 포함하고, 상기 디스플레이 엘리먼트의 커패시턴스는 상기 제 2 상태에서보다 상기 제 1 상태에서 더 높음 - ;
    구동 어드레스 라인에 의해 어드레싱될 때 상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 구동 전압 라인에 커플링하기 위한 수단;
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하기 위한 수단; 및
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 제 1 상태로 세팅하기 위한 수단
    을 포함하는,
    장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 장치는,
    디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 및 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 열들의 어레이를 포함하고, 상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 열들은 각각의 구동 전압 라인과 연관되고, 상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 각각에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트는 각각의 구동 어드레스 라인에 의해 그 각각의 구동 전압 라인에 선택적으로 커플링되는,
    장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 각각은,
    각각의 리셋 전압 라인과 연관되고, 상기 디스플레이 엘리먼트들의 하나 이상의 행들 각각에서의 각각의 디스플레이 엘리먼트는 각각의 리셋 어드레스 라인에 의해 그 각각의 리셋 전압 라인에 선택적으로 커플링되는,
    장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 상기 구동 전압 라인에 커플링하기 위한 수단은,
    한번에 단지 하나의 행의 디스플레이 엘리먼트들만을 그 각각의 구동 전압 라인들에 커플링하기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트를 리셋 전압 라인에 커플링하기 위한 수단은,
    제 1 행의 디스플레이 엘리먼트들을 그 각각의 리셋 전압 라인들에 커플링하면서 제 2 행의 디스플레이 엘리먼트들을 그 각각의 구동 전압 라인들에 커플링하기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디스플레이 엘리먼트는,
    쌍안정 디스플레이 엘리먼트를 포함하는,
    장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 쌍안정 디스플레이 엘리먼트는,
    간섭계 변조기를 포함하는,
    장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    디스플레이;
    상기 디스플레이와 통신하도록 구성된 프로세서 - 상기 프로세서는 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성됨 - ; 및
    상기 프로세서와 통신하도록 구성되는 메모리 디바이스
    를 더 포함하는,
    장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 디스플레이에 적어도 하나의 신호를 송신하도록 구성된 구동기 회로; 및
    상기 구동기 회로에 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 송신하도록 구성된 제어기
    를 더 포함하는,
    장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 프로세서에 상기 이미지 데이터를 송신하도록 구성된 이미지 소스 모듈
    을 더 포함하는,
    장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 이미지 소스 모듈은,
    수신기, 트랜시버, 및 전송기 중 적어도 하나를 포함하는,
    장치.
  30. 제 26 항에 있어서,
    입력 데이터를 수신하고 상기 프로세서에 상기 입력 데이터를 통신하도록 구성된 입력 디바이스
    를 더 포함하는,
    장치.
  31. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 상태는,
    상기 제 2 상태의 커패시턴스의 5배 이상의 커패시턴스를 갖는,
    장치.
  32. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 상태는,
    상기 제 2 상태의 커패시턴스의 10배 이상의 커패시턴스를 갖는,
    장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6496973B2 (ja) * 2013-08-07 2019-04-10 セイコーエプソン株式会社 光フィルター、光学モジュール、電子機器
CN108962147B (zh) * 2018-08-16 2023-12-29 北京华镁钛科技有限公司 一种5t2c栅极驱动单元、驱动方法、驱动电路、天线及显示装置
CN110827748B (zh) * 2019-11-08 2020-12-25 四川遂宁市利普芯微电子有限公司 一种led显示屏驱动芯片的预充电电路

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954789A (en) 1989-09-28 1990-09-04 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator
US5233459A (en) 1991-03-06 1993-08-03 Massachusetts Institute Of Technology Electric display device
US6674562B1 (en) 1994-05-05 2004-01-06 Iridigm Display Corporation Interferometric modulation of radiation
US6040937A (en) 1994-05-05 2000-03-21 Etalon, Inc. Interferometric modulation
US6680792B2 (en) 1994-05-05 2004-01-20 Iridigm Display Corporation Interferometric modulation of radiation
US7123216B1 (en) 1994-05-05 2006-10-17 Idc, Llc Photonic MEMS and structures
KR960704428A (ko) 1994-06-09 1996-08-31 요트. 게.아. 롤페스 화면표시 장치(Display device)
JP3234131B2 (ja) 1995-06-23 2001-12-04 株式会社東芝 液晶表示装置
JP3141755B2 (ja) 1995-10-26 2001-03-05 株式会社デンソー マトリクス型液晶表示装置
JP3827823B2 (ja) 1996-11-26 2006-09-27 シャープ株式会社 液晶表示画像の消去装置及びそれを備えた液晶表示装置
JP3919954B2 (ja) 1998-10-16 2007-05-30 富士フイルム株式会社 アレイ型光変調素子及び平面ディスプレイの駆動方法
WO2003007049A1 (en) 1999-10-05 2003-01-23 Iridigm Display Corporation Photonic mems and structures
JP2001249287A (ja) 1999-12-30 2001-09-14 Texas Instr Inc <Ti> 双安定マイクロミラー・アレイを動作させる方法
JP4615174B2 (ja) 2000-01-21 2011-01-19 シチズンホールディングス株式会社 液晶表示装置
TW535966U (en) 2001-02-02 2003-06-01 Koninkl Philips Electronics Nv Display device
JP3788916B2 (ja) 2001-03-30 2006-06-21 株式会社日立製作所 発光型表示装置
GB0113736D0 (en) * 2001-06-06 2001-07-25 Koninkl Philips Electronics Nv Active matrix display device
US6897843B2 (en) 2001-07-14 2005-05-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Active matrix display devices
US6574033B1 (en) 2002-02-27 2003-06-03 Iridigm Display Corporation Microelectromechanical systems device and method for fabricating same
TWI343505B (en) * 2002-03-22 2011-06-11 Qualcomm Mems Technologies Inc Line-at-a-time electronic driving method and micro-electromechanical systems device
JP2004310059A (ja) * 2003-03-26 2004-11-04 Ngk Insulators Ltd 回路素子、信号処理回路、制御装置、表示装置、表示装置の駆動方法、回路素子の駆動方法及び制御装置の駆動方法
US6829132B2 (en) 2003-04-30 2004-12-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge control of micro-electromechanical device
US7218499B2 (en) * 2003-05-14 2007-05-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge control circuit
CN100392479C (zh) 2003-08-04 2008-06-04 富士通株式会社 液晶显示装置
US7161728B2 (en) 2003-12-09 2007-01-09 Idc, Llc Area array modulation and lead reduction in interferometric modulators
US7499208B2 (en) 2004-08-27 2009-03-03 Udc, Llc Current mode display driver circuit realization feature
US7560299B2 (en) 2004-08-27 2009-07-14 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7515147B2 (en) 2004-08-27 2009-04-07 Idc, Llc Staggered column drive circuit systems and methods
US7889163B2 (en) 2004-08-27 2011-02-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Drive method for MEMS devices
US7327510B2 (en) 2004-09-27 2008-02-05 Idc, Llc Process for modifying offset voltage characteristics of an interferometric modulator
US7532195B2 (en) 2004-09-27 2009-05-12 Idc, Llc Method and system for reducing power consumption in a display
US7545550B2 (en) 2004-09-27 2009-06-09 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
KR101267357B1 (ko) * 2005-04-14 2013-05-27 톰슨 라이센싱 하부 겹층 전극을 가지는 전기 광학 요소를 구비한 능동 매트릭스 디스플레이
FR2889615B1 (fr) * 2005-08-02 2008-06-06 Thales Sa Matrice active pour un dispositif d'affichage a cristal liquide
US7834829B2 (en) 2005-10-03 2010-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Control circuit for overcoming stiction
EP1966788B1 (en) * 2005-12-19 2013-09-04 Pixtronix, Inc. Direct-view mems display devices and methods for generating images thereon
US7612862B2 (en) 2007-03-22 2009-11-03 Citizen Holdings Co., Ltd. Liquid crystal device
WO2008146263A2 (en) 2007-05-19 2008-12-04 Roy Rosser Bistable electrowetting light valve
US20090015579A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Qualcomm Incorporated Mechanical relaxation tracking and responding in a mems driver
US8089476B2 (en) 2007-08-01 2012-01-03 Sony Corporation Liquid crystal device
US7715079B2 (en) 2007-12-07 2010-05-11 Qualcomm Mems Technologies, Inc. MEMS devices requiring no mechanical support
US9250655B2 (en) 2007-12-13 2016-02-02 International Business Machines Corporation Changing a display mode for a graphical user interface
JP5384051B2 (ja) * 2008-08-27 2014-01-08 株式会社ジャパンディスプレイ 画像表示装置
CN102227763A (zh) * 2009-01-30 2011-10-26 富士胶片株式会社 使用控制阶段交织的oled显示设备的驱动
US8405649B2 (en) 2009-03-27 2013-03-26 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Low voltage driver scheme for interferometric modulators
US8736590B2 (en) 2009-03-27 2014-05-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Low voltage driver scheme for interferometric modulators
KR101555506B1 (ko) 2009-04-29 2015-09-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 구동 방법 이를 수행하기 위한 표시 장치
US7990604B2 (en) 2009-06-15 2011-08-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog interferometric modulator
CN101995689A (zh) * 2009-08-11 2011-03-30 江苏丽恒电子有限公司 显示装置的开关阵列和显示阵列
KR101816505B1 (ko) 2010-01-20 2018-01-09 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치의 표시 방법
US20130021309A1 (en) 2011-07-22 2013-01-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods and devices for driving a display using both an active matrix addressing scheme and a passive matrix addressing scheme

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