KR20140054096A - 터치 감지 디스플레이 디바이스들 및 관련 방법들 - Google Patents

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KR20140054096A
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러셀 에이. 마틴
윌리엄 제이. 커밍스
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퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크.
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Abstract

본 개시는 감지 디바이스 및 디스플레이 디바이스를 포함하는 터치 감지 디스플레이 디바이스들에 관한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 일 양상에서, 터치 감지 디스플레이 디바이스는 감지 디바이스의 감지 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 어드레싱 특성을 조정하기 위한 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함할 수 있다. 다른 양상에서, 터치 감지 디스플레이 디바이스는 디스플레이 디바이스의 어드레싱 특성 및/또는 디스플레이 디바이스의 어드레싱 회로에 의해 변경된 전기적 간섭 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 디바이스의 감지 특성을 조정하기 위한 적응적 감지 아키텍처를 포함할 수 있다.

Description

터치 감지 디스플레이 디바이스들 및 관련 방법들{TOUCH SENSING DISPLAY DEVICES AND RELATED METHODS}
본 개시는 터치 감지 디스플레이 디바이스들에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 적응적 감지 아키텍처 및/또는 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함하는 터치 감지 디스플레이 디바이스들에 관한 것이다.
전기기계적 시스템들은 전기 및 기계적 엘리먼트들, 액추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학 컴포넌트들(예를 들어, 미러들) 및 전자 장치를 가지는 디바이스들을 포함한다. 전기기계적 시스템들은 마이크로스케일들 및 나노스케일들을 포함하는(그러나, 이에 제한되는 것은 아님) 다양한 스케일들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 마이크로전기기계적 시스템(MEMS) 디바이스들은 약 일 미크론 내지 수백 미크론 또는 그 초과의 범위의 크기들을 가지는 구조들을 포함할 수 있다. 나노전기기계적 시스템(NEMS) 디바이스들은, 예를 들어, 수백 나노미터보다 더 작은 크기들을 포함하는, 일 미크론보다 더 작은 크기들을 가지는 구조들을 포함할 수 있다. 전기기계적 엘리먼트들은 증착, 에칭, 리소그래피, 및/또는 기판들 및/또는 증착된 재료 층들의 부분들을 에칭하거나, 전기 및 전기기계적 디바이스들을 형성하기 위해서 층들을 추가하는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 사용하여 생성될 수 있다.
전기기계적 시스템 디바이스의 일 타입은 간섭계 변조기(IMOD; interferometric modulator)로 칭해진다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기라는 용어는, 광학 간섭의 원리들을 사용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 디바이스를 지칭한다. 일부 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 정지 층으로부터 분리된 반사적 멤브레인(membrane)을 포함할 수 있다. 하나의 플레이트의 다른 플레이트에 대한 위치는 간섭계 변조기 상에 입사하는 광의 광학 간섭을 변경할 수 있다. 간섭계 변조기 디바이스들은 광범위한 애플리케이션들을 가지고, 기존의 제품들을 개선하고 새로운 제품들, 특히 디스플레이 능력들을 가지는 제품들을 생산하는데 사용될 것으로 예상된다.
터치 감지 디스플레이 디바이스들에 대한 많은 기존의 터치 감지 디바이스들은 감지 디바이스 상에서의 전도성 물체, 예를 들어, 손가락의 위치를 검출하기 위해서 사용되는 전도성 재료들, 예를 들어, ITO(indium tin oxide)로 형성된 전기적으로 절연된 전도성 행들 및 열들을 포함한다. 이 감지 디바이스들은 아래에 놓인(underlying) 디스플레이들이 감지 디바이스들을 통해 보여질 수 있도록, 디스플레이들, 예를 들어, IMOD들 상에 배치될 수 있다. 그러나, 감지 디바이스의 성능은 연관된 디스플레이 디바이스에 의해 생성된 전기적 간섭에 의해 영향을 받을 수 있다.
본 개시의 시스템들, 방법들 및 디바이스들 각각은 몇몇 획기적인 양상들을 가지고, 이들 중 어떠한 단일한 것도, 본 명세서에서 개시되는 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지는 않는다.
본 개시에 설명된 청구대상(subject matter)의 일 획기적인 양상은 디스플레이 디바이스에 구현될 수 있다. 디스플레이 디바이스는 디스플레이의 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성되는 어드레싱 회로를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 디스플레이의 간섭 특성을 변경할 수 있다. 디스플레이 디바이스는 또한 어드레싱 특성 또는 간섭 특성을 식별하는 정보를 수신하도록 구성되는 감지 회로를 포함할 수 있다. 감지 회로는 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 터치 센서의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하도록 구성될 수 있다. 일 양상에서, 감지 회로는 수신된 정보에 기초하여 감지하도록 구성될 수 있다. 일 양상에서, 어드레싱 회로는 간섭 특성이 증가하도록 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성될 수 있고, 감지 회로는 적어도 하나의 감지 특성을 감소시키도록 구성될 수 있다. 일 양상에서, 어드레싱 회로는 간섭 특성이 감소하도록 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성될 수 있고, 감지 회로는 적어도 하나의 감지 특성을 증가시키도록 구성될 수 있다.
본 개시에 설명된 일 획기적인 양상은 디스플레이 디바이스에 구현될 수 있다. 디스플레이 디바이스는 디스플레이의 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하기 위한 수단을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 디스플레이의 간섭 특성을 변경할 수 있다. 디스플레이 디바이스는 또한 어드레싱 특성 또는 간섭 특성을 식별하는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 터치 센서의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 일 양상에서, 어드레싱 수단은 간섭 특성이 증가하도록 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성될 수 있고, 감지 수단은 적어도 하나의 감지 특성을 감소시키도록 구성될 수 있다. 일 양상에서, 어드레싱 수단은 간섭 특성이 감소하도록 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성될 수 있고, 감지 수단은 적어도 하나의 감지 특성을 증가시키도록 구성될 수 있다.
본 개시에 설명된 다른 획기적인 양상은 방법에서 구현될 수 있다. 방법은 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정이 디스플레이의 간섭 특성을 변경하도록 디스플레이의 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 어드레싱 특성 또는 간섭 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 터치 센서의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하는 단계 및 조정된 감지 특성에 기초하여 감지하는 단계를 포함할 수 있다. 일 양상에서, 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 간섭 특성을 증가시킬 수 있고, 적어도 하나의 감지 특성은 감소될 수 있다. 일 양상에서, 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 간섭 특성을 감소시킬 수 있고, 적어도 하나의 감지 특성은 증가될 수 있다.
본 명세서에 설명되는 청구대상의 하나 또는 둘 이상의 구현들의 세부사항들이 첨부한 도면들 및 아래의 설명에 설명된다. 다른 특징들, 양상들 및 이점들은 상세한 설명, 도면들 및 청구 범위로부터 명백해질 것이다. 다음의 도면들의 상대적인 치수들이 축척대로 도시되지 않을 수 있다는 것에 주목한다.
도 1은 간섭계 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀들에서 2개의 인접한 픽셀들을 도시하는 등각도의 예를 도시한다.
도 2는 3x3 간섭계 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 디바이스를 도시하는 시스템 블록도의 예를 도시한다.
도 3은 도 1의 간섭계 변조기에 대한, 이동가능한 반사 층 위치 대 인가된 전압을 도시하는 도면의 예를 도시한다.
도 4는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가될 때 간섭계 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 테이블의 예를 도시한다.
도 5a는 도 2의 3x3 간섭계 변조기 디스플레이에서 디스플레이 데이터의 프레임을 도시하는 도면의 예를 도시한다.
도 5b는 도 5a에서 도시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하는데 사용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다.
도 6a는 도 1의 간섭계 변조기 디스플레이의 부분적 단면의 예를 도시한다.
도 6b-6e는 간섭계 변조기들의 다양한 구현들의 단면들의 예들을 도시한다.
도 7은 간섭계 변조기에 대한 제조 프로세스를 도시하는 흐름도의 예를 도시한다.
도 8a-8e는 간섭계 변조기를 제조하는 방법의 다양한 스테이지들의 개략적 단면도들의 예들을 도시한다.
도 9a는 센서 어레이 상에서 전도성 물체의 존재를 검출하기 위해서 복수의 전도성 행들 및 열들을 갖는 예시적인 감지 디바이스의 상면도를 도시한다.
도 9b는 감지 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도를 도시한다.
도 9c는 터치 감지 디스플레이 디바이스의 예를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 디스플레이 디바이스들 상에 배치된 감지 디바이스들을 포함하는 터치 감지 디스플레이 디바이스들의 2개의 예시적인 구현들의 단면도들을 도시한다.
도 11a-11d는 적응적 어드레싱 아키텍처를 갖는 터치 감지 디스플레이 디바이스의 예를 도시한다.
도 12a는 적응적 감지 및/또는 적응적 어드레싱 아키텍처를 갖는 터치 감지 디스플레이 디바이스의 예를 도시한다.
도 12b 및 도 12c는 도 12a의 터치 감지 디스플레이 디바이스에서 사용될 수 있는 룩업 테이블들의 예들을 도시한다.
도 13은 터치 감지 디스플레이 디바이스에 사용하기 위한 프로세스의 예를 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 복수의 간섭계 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 도시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다.
다양한 도면들에서 유사한 참조 번호들 및 명칭들은 유사한 엘리먼트들을 나타낸다.
다음의 상세한 설명은 획기적인 양상들을 설명하기 위한 특정 구현들에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서의 교시들은 다수의 상이한 방식들로 적용될 수 있다. 설명되는 구현들은, 움직이든(예를 들어, 비디오) 또는 정지되든(예를 들어, 스틸 이미지), 그리고 텍스트, 그래픽 또는 그림이든, 이미지를 디스플레이하도록 구성되는 임의의 디바이스에서 구현될 수 있다. 더 구체적으로, 구현들은, 모바일 전화들, 멀티미디어 인터넷 가능 셀룰러 전화들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스 디바이스들, 개인용 데이터 보조기(PDA)들, 무선 전자 메일 수신기들, 핸드헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/내비게이션들, 카메라들, MP3 플레이어들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 시계들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들(예를 들어, e-리더들), 컴퓨터 모니터들, 자동 디스플레이들(예를 들어, 오도미터(odometer) 디스플레이 등), 조종실 제어부들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들(예를 들어, 차량의 후방(rear view) 카메라의 디스플레이), 전자 사진들, 전자 게시판들 또는 사인(sign)들, 프로젝터들, 아키텍처 구조들, 마이크로파들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 레코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세탁기들, 건조기들, 세탁기/건조기들, 주차요금 징수기들, 패키징(예를 들어, MEMS 및 넌-MEMS), 미적 구조물들(aesthetic structures)(예를 들어, 보석 조각 상의 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 전기기계적 시스템 디바이스들과 같은(그러나, 이에 제한되는 것은 아님) 다양한 전자 디바이스들에서 구현될 수 있거나 또는 이들과 연관될 수 있다는 것이 고려된다. 본 명세서의 교시들은 또한, 전자 스위칭 디바이스들, 라디오 주파수 필터들, 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 모션-감지 디바이스들, 자력계들, 소비자 가전에 대한 관성 컴포넌트들, 소비자 가전 제품들의 부품들, 버랙터들(varactors), 액정 디바이스들, 전기영동(electrophoretic) 디바이스들, 구동 방식들, 제조 프로세스들, 전자 테스트 장비와 같은(그러나, 이에 제한되는 것은 아님) 비-디스플레이 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 따라서, 교시들은, 오직 도면들에 도시된 구현들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 그 대신, 당업자에게 용이하게 명백할 넓은 적용가능성을 가진다.
일부 구현들에서, 터치 감지 디스플레이 디바이스는 디스플레이 디바이스, 예를 들어, 간섭계 디스플레이의 적어도 일부 상에 배치된 감지 디바이스를 포함할 수 있다. 감지 디바이스는 전도성 물체, 예를 들어, 사람의 손가락 또는 스타일러스(stylus)의 터치 또는 근접한 위치설정(positioning)의 형태로 사용자 입력을 검출하도록 구성될 수 있다. 감지 디바이스는 감지 디바이스에 대하여 사용자 입력의 위치를 검출하도록 추가로 구성될 수 있고, 이 검출된 위치는 감지 회로에 의해, 아래에 놓인 디스플레이를 어드레싱하는 외부 회로, 예를 들어, 어드레싱 회로에 제공될 수 있다. 따라서, 아래에 놓인 디스플레이 디바이스의 어드레싱은 감지 디바이스로부터 어드레싱 회로에 의해 수신된 입력에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 감지 디바이스는 손가락 또는 스타일러스의 터치를 검출할 수 있고, 어드레싱 회로는 검출된 터치에 근접한 커서 엘리먼트를 디스플레이할 수 있다. 게다가, 하나 또는 둘 이상의 감지 디바이스들을 포함하는 터치 감지 디스플레이 디바이스들의 구현들에서, 디스플레이를 어드레싱하는 것은 감지 디바이스의 성능에 영향을 미치는 전기적 간섭을 발생시킬 수 있다.
본 명세서에 개시된 다양한 구현들은 적응적 감지 아키텍처 및/또는 적응적 어드레싱 아키텍처를 갖는 터치 감지 디스플레이 디바이스들을 포함한다. 일부 구현들에서, 터치 감지 디스플레이 디바이스는, 디스플레이를 어드레싱하여 이에 의해 전기적 간섭을 발생시키는 어드레싱 회로를 포함할 수 있다. 전기적 간섭은 감지 디바이스의 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 터치 감지 디스플레이 디바이스는 디스플레이를 어드레싱함으로써 발생된 전기적 간섭에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 디바이스의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하는 적응적 감지 회로를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 회로에 의해 조정될 수 있는 감지 특성은, 예를 들어, 신호 대 잡음 비, 민감도 임계치, 시작/정지 시간들, 부분적 스캔들, 감지 회로로의 입력 파형의 전압, 감지 파형의 구동 전류, 주파수(예를 들어, 샘플링 레이트) 및 수신된 감지 신호에 적용되는 필터링의 양 및 타입을 포함할 수 있다. 전기적 간섭은 디스플레이의 어드레싱 특성에 적어도 부분적으로 관련될 수 있는데, 일부 구현들에서, 적응적 감지 회로는 연관된 디스플레이의 어드레싱 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 그리고/또는 디스플레이에 의해 발생된 전기적 간섭에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 디바이스의 적어도 하나의 감지 특성을 조정할 수 있다.
일부 구현들에서, 터치 감지 디스플레이 디바이스들은 터치 입력을 검출하는 감지 회로를 포함할 수 있고, 감지 회로는 이 입력을 적응적 어드레싱 회로에 제공할 수 있다. 어드레싱 회로는 감지 회로로부터 수신된 터치 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 디스플레이의 어드레싱 특성을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 어드레싱 회로에 의해 조정될 수 있는 어드레싱 특성은, 예를 들어, 부분적 업데이트, 업데이트 속도, 어드레싱 영역의 식별, 고전압 어드레싱, 저전압 어드레싱, 높은 세그먼트 구동, 낮은 세그먼트 구동, 라인 인버전, 도트 인버전, 프레임 인버전 및 분해능을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 터치 감지 디스플레이 디바이스들은 어드레싱 특성이 사용자 입력, 예를 들어, 터치에 의해 조정될 수 있도록 적응적 감지 아키텍처 및 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함할 수 있고, 어드레싱 특성의 조정 및/또는 결과적인 전기적 간섭은 적어도 부분적으로 하나 또는 둘 이상의 감지 특성들의 조정을 야기할 수 있다.
본 개시에 설명된 청구대상의 특정한 구현들은 다음의 잠재적 이점들 중 하나 또는 둘 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 터치 감지 디스플레이 디바이스들은 디스플레이의 전력 소모 또는 소비를 제한하기 위해서 그리고/또는 디스플레이에 의해 발생된 전기적 간섭을 제한하기 위해서 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함할 수 있다. 전기적 간섭의 감소는 연관된 감지 디바이스의 성능을 향상시킬 수 있고, 전력 소모의 제한은 배터리 수명을 향상시키며, 동작 비용들을 감소시킬 수 있다. 다른 예에서, 본 명세서에 개시된 터치 감지 디스플레이 디바이스들은 디스플레이의 어드레싱 특성 및/또는 디스플레이에 의해 발생된 전기적 간섭에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 디바이스의 감지 특성을 조정하기 위해서 적응적 감지 아키텍처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 특성들은 핸드라이팅(handwriting)과 같은, 애플리케이션들에 대한 적응적 스타일러스를 사용할 때 더 높은 분해능 및 더 높은 속도를 허용하도록 변경될 수 있다. 이러한 변경은 연관된 디스플레이 패널로부터의 더 낮은 간섭을 요구할 수 있다. 따라서, 감지 디바이스는 디스플레이가 감지 디바이스의 성능을 향상시키기 위해서 어떻게 어드레싱되고 있는지에 기초하여 적응할 수 있다. 게다가, 감지 디바이스로의 입력 신호 및/또는 디스플레이 구동의 감소는, 전체적으로 터치 감지 디스플레이 디바이스에 의해 방사(emit)된 전기적 간섭의 총 양을 감소시킬 수 있다.
설명되는 구현들이 적용될 수 있는 적합한 MEMS 디바이스의 예는 반사 디스플레이 디바이스이다. 반사 디스플레이 디바이스들은 광학 간섭의 원리들을 사용하여, 그 디바이스 상에 입사하는 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사시키기 하기 위해서 간섭계 변조기들(IMOS들)을 포함할 수 있다. IMOD들은, 흡수체, 흡수체에 대하여 이동가능한 반사체, 및 흡수체와 반사체 사이에서 정의되는 광학 공진 캐비티를 포함할 수 있다. 반사체는 둘 또는 셋 이상의 상이한 위치들로 이동될 수 있고, 이것은, 광학 공진 캐비티의 크기를 변경하고, 이에 의해 간섭계 변조기의 반사율에 영향을 미칠 수 있다. IMOD들의 반사 스펙트럼들은, 상이한 색들을 생성하기 위해서 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 1은 간섭계 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀들에서 2개의 인접한 픽셀들을 도시하는 등각도의 예를 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 또는 둘 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. 일부 구현들에서, 온 및 오프 상태들의 광 반사 특성들은 반전될 수 있다. MEMS 픽셀들은, 흑색 및 백색과 더불어 색 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, 이동가능한 반사 층 및 고정된 부분 반사 층을 포함할 수 있고, 이들은 서로 가변적이고 제어가능한 거리에 위치되어 에어 갭(또한 광학 갭 또는 캐비티로 지칭됨)을 형성한다. 이동가능한 반사 층은 적어도 2개의 위치들 사이에서 이동될 수 있다. 제 1 위치, 즉, 완화된 위치에서, 이동가능한 반사 층은 고정된 부분 반사 층으로부터 비교적 먼 거리에 위치될 수 있다. 제 2 위치, 즉, 작동된 위치에서, 이동가능한 반사 층은 부분 반사 층에 더 근접하게 위치될 수 있다. 2개의 층들로부터 반사되는 입사 광은 이동가능한 반사 층의 위치에 따라 보강(constructively) 간섭 또는 상쇄(destructively) 간섭할 수 있어서, 각각의 픽셀에 대한 전반사 또는 비반사 상태를 생성한다. 일부 구현들에서, IMOD는 미작동시에 반사 상태가 되어 가시 스펙트럼 내의 광을 반사할 수 있고, 미작동 시에 어두운 상태가 되어 가시 범위 밖의 광(예를 들어, 적외선 광)을 반사할 수 있다. 그러나, 일부 다른 구현들에서, IMOD는 미작동시에 어두운 상태일 수 있고, 작동시에 반사 상태일 수 있다. 일부 구현들에서, 인가된 전압의 도입은, 상태들을 변경하도록 픽셀들을 구동시킬 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 인가된 전하는 상태들을 변경하도록 픽셀들을 구동시킬 수 있다.
도 1의 픽셀 어레이의 도시된 부분은 2개의 인접한 간섭계 변조기들(12)을 포함한다. (도시된 바와 같이) 좌측의 IMOD(12)에서, 이동가능한 반사 층(14)은, 부분 반사 층을 포함하는 광학 스택(16)으로부터 미리 결정된 거리에서 완화된 위치로 도시된다. 좌측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압 V0는 이동가능한 반사 층(14)의 작동을 초래하기에는 불충분하다. 우측의 IMOD(12)에서, 이동가능한 반사 층(14)은 광학 스택(16) 근처에서 또는 그에 인접하여 작동된 위치로 도시된다. 우측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압 Vbias는 이동가능한 반사 층(14)을 작동된 위치로 유지하기에 충분하다.
도 1에서, 픽셀들(12)의 반사 특성들은 일반적으로, 픽셀들(12) 상에 입사하는 광을 나타내는 화살표들(13) 및 좌측에서 픽셀(12)로부터 반사하는 광(15)으로 예시된다. 상세하게 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 일부분은 광학 스택(16)의 부분 반사 층을 통해 투과될 것이고, 일부분은 투명 기판(20)을 통해 다시(back) 반사될 것이다. 광학 스택(16)을 통해 투과되는 광(13)의 일부분은 이동가능한 반사 층(14)에서 반사되어, 다시 투명 기판(20)을 향할(그리고 그를 통과할) 것이다. 광학 스택(16)의 부분 반사 층으로부터 반사되는 광과 이동가능한 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 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 전기 전도성이고 부분적으로 투명하고 및 부분적으로 반사적이며, 예를 들어, 투명 기판(20) 상에 상기 층들 중 하나 또는 둘 이상을 증착함으로써 제조될 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 부분적으로 반사적인 다양한 재료들로부터 형성될 수 있다. 부분 반사 층은 재료들의 하나 또는 둘 이상의 층들로 형성될 수 있고, 층들 각각은 단일 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 광 흡수체 및 도체 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 부분들은 IMOD 픽셀들 사이에서 신호들을 버싱(bus)하도록 기능할 수 있다. 광학 스택(16)은 또한 하나 또는 둘 이상의 전도성 층들 또는 전도성/흡수성 층을 커버하는 하나 또는 둘 이상의 절연 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 광학 스택(16)의 층(들)은 병렬 스트립들로 패터닝될 수 있고, 아래에 추가로 설명되는 바와 같이 디스플레이 디바이스에서 행 전극들을 형성할 수 있다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, "패터닝된"이라는 용어는 본 명세서에서 에칭 프로세스들 뿐만 아니라 마스킹을 지칭하도록 사용된다. 일부 구현들에서, 알루미늄(Al)과 같이 매우 전도성이고 반사적인 재료가 이동가능한 반사 층(14)에 사용될 수 있고, 이 스트립들은 디스플레이 디바이스에서 열 전극들을 형성할 수 있다. 이동가능한 반사 층(14)은 증착된 금속 층 또는 층들의 일련의 병렬 스트립들(광학 스택(16)의 행 전극들에 직교함)로서 형성되어, 포스트들(18)의 최상부 상에 증착된 열들을 형성하고, 중간(intervening) 희생 재료가 포스트들(18) 사이에 증착된다. 희생 재료가 에칭될 때, 정의된 갭(19) 또는 광학 캐비티는 이동가능한 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이에 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 포스트들(18) 사이의 간격은 약 1-1000 um일 수 있는 한편, 갭(19)은 10,000 옹스트롬(Å) 미만일 수 있다.
일부 구현들에서, IMOD의 각각의 픽셀은, 작동된 상태이든 완화된 상태이든, 본질적으로, 고정된 반사 층과 이동하는 반사 층에 의해 형성되는 캐패시터이다. 어떠한 전압도 인가되지 않을 때, 이동가능한 반사 층(14)은 도 1의 좌측에서 픽셀(12)에 의해 도시된 바와 같이, 이동가능한 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이에 갭(19)을 가진 채 기계적으로 완화된 상태로 유지된다. 그러나, 선택된 행 및 열 중 적어도 하나에 전위차, 예를 들어, 전압이 인가될 때, 대응하는 픽셀에서 행 및 열 전극들의 교차점에 형성되는 캐패시터는 충전(charge)되고, 정전기력들이 전극들을 서로 당긴다. 인가된 전압이 임계치를 초과하는 경우, 이동가능한 반사 층(14)은 변형되고, 광학 스택(16) 근처로 또는 광학 스택(16) 가까이(against) 이동할 수 있다. 광학 스택(16) 내의 유전체 층(미도시)은 도 1의 우측에서 작동된 픽셀(12)로 도시된 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 일부 경우들에서 "행들" 또는 "열들"로서 지칭될지라도, 한 방향을 "행"으로서 그리고 다른 방향을 "열"로서 지칭하는 것이 임의적임을 당업자는 용이하게 이해할 것이다. 다시 말해서, 일부 배향들에서, 행들은 열들로 간주될 수 있고, 열들은 행들로 간주될 수 있다. 또한, 디스플레이 엘리먼트들은 수직하는 행들 및 열들("어레이")로 균등하게 배열될 수 있거나, 예를 들어, 서로에 대하여 특정한 위치 오프셋들("모자이크")을 가지는 비선형 구성들로 배열될 수 있다. "어레이" 및 "모자이크"라는 용어들은 어느 하나의 구성을 지칭할 수 있다. 따라서, 디스플레이가 "어레이" 또는 "모자이크"를 포함하는 것으로 지칭될지라도, 어느 경우에서든, 엘리먼트들 스스로는 서로 수직하게 배열되거나 균등한 분포로 배치될 필요가 없지만, 비대칭적 형상들 및 균등하지 않게 분포된 엘리먼트들을 가지는 배열들을 포함할 수 있다.
도 2는, 3x3 간섭계 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 디바이스를 도시하는 시스템 블록도의 예를 도시한다. 전자 디바이스는 하나 또는 둘 이상의 소프트웨어 모듈들을 실행하도록 구성될 수 있는 프로세서(21)를 포함한다. 동작 시스템을 실행하는 것과 더불어, 프로세서(21)는, 웹 브라우저, 전화 애플리케이션, 이메일 프로그램 또는 임의의 다른 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 소프트웨어 애플리케이션들을 실행하도록 구성될 수 있다.
프로세서(21)는 어레이 구동기(22)와 통신하도록 구성될 수 있다. 어레이 구동기(22)는, 예를 들어, 디스플레이 어레이 또는 패널(30)에 신호들을 제공하는, 행 구동기 회로(24) 및 열 구동기 회로(26)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 IMOD 디스플레이 디바이스의 단면은 도 2의 절단선 1-1에 의해 보여진다. 명확화를 위해서 도 2는 IMOD들의 3x3 어레이를 도시하지만, 디스플레이 어레이(30)는 매우 많은 수의 IMOD들을 포함할 수 있고, 행들에서 열들에서와는 상이한 수의 IMOD들을 가질 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다.
도 3은 도 1의 간섭계 변조기에 대한, 이동가능한 반사 층 위치 대 인가된 전압을 도시하는 도면의 예를 도시한다. MEMS 간섭계 변조기들의 경우, 행/열(즉, 공통/세그먼트) 기록 프로시저는 도 3에 도시된 바와 같이, 이 디바이스들의 히스테리시스 특성을 이용할 수 있다. 간섭계 변조기는 이동가능한 반사 층 또는 미러가 완화된 상태로부터 작동된 상태로 변경하도록 하기 위해서, 예를 들어, 약 10 볼트의 전위차를 요구할 수 있다. 전압이 그 값으로부터 감소될 때, 이동가능한 반사 층은, 전압이 예를 들어 10 볼트 아래로 다시 강하할 때 자신의 상태를 유지하지만, 전압이 2 볼트 아래로(below) 강하할 때까지, 이동가능한 반사 층은 완전히 완화되지 않는다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 완화된 상태이든 또는 작동된 상태이든 디바이스가 안정되는 인가된 전압의 윈도우가 존재하는 약 3 내지 7 볼트의 전압 범위가 존재한다. 이것은 본 명세서에서 "히스테리시스 윈도우" 또는 "안정 윈도우"로 지칭된다. 도 3의 히스테리시스 특성들을 가지는 디스플레이 어레이(30)의 경우, 행/열 기록 프로시저는 한번에 하나 또는 둘 이상의 행들을 어드레싱하도록 설계될 수 있어서, 주어진 행의 어드레싱 동안, 작동될 어드레싱된 행의 픽셀들은 약 10 볼트의 전압 차에 노출되고, 완화될 픽셀들은 거의 제로 볼트의 전압 차에 노출된다. 어드레싱 이후, 픽셀들은 정상 상태 또는 약 5 볼트의 바이어스 전압차에 노출되어서, 픽셀들은 이전의 스트로빙(strobing) 상태로 유지된다. 이 예에서, 어드레싱된 이후, 각각의 픽셀은 약 3 내지 7 볼트의 "안정 윈도우" 내의 전위차를 겪는다(see). 이 히스테리시스 특성 특징은, 예를 들어, 도 1에 도시된 픽셀 설계가 동일한 인가된 전압 조건들 하에서, 작동된 또는 완화된 기존의(pre-existing) 상태로 안정하게 유지될 수 있게 한다. 각각의 IMOD 픽셀이 작동된 상태이든 완화된 상태이든, 본질적으로, 고정된 반사 층과 이동하는 반사 층에 의해 형성되는 캐패시터이기 때문에, 이 안정된 상태는, 실질적으로 전력을 소모하거나 또는 손실하지 않으면서 히스테리시스 윈도우 내에서 정상 전압으로 유지될 수 있다. 더욱이, 인가된 전압 전위가 실질적으로 고정되어 유지되면, 본질적으로 IMOD 픽셀 내로 전류가 거의 흐르지 않거나 또는 전혀 흐르지 않는다.
일부 구현들에서, 이미지의 프레임은, 주어진 행의 픽셀들의 상태에 대한 원하는 변경(존재한다면)에 따라, 열 전극들의 세트를 따르는 "세그먼트" 전압들의 형태로 데이터 신호들을 인가함으로써 생성될 수 있다. 어레이의 각각의 행은 차례로 어드레싱될 수 있어서, 프레임은 한 번에 하나의 행에 기록된다. 원하는 데이터를 제 1 행의 픽셀들에 기록하기 위해서, 제 1 행의 픽셀들의 원하는 상태에 대응하는 세그먼트 전압들은 열 전극들 상에 인가될 수 있고, 특정한 "공통" 전압 또는 신호의 형태인 제 1 행 펄스가 제 1 행 전극에 인가될 수 있다. 이후, 세그먼트 전압들의 세트가 제 2 행의 픽셀들의 상태에 대한 원하는 변경(존재한다면)에 대응하도록 변경될 수 있고, 제 2 공통 전압이 제 2 행 전극에 인가될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 행의 픽셀들은 열 전극들을 따라 인가된 세그먼트 전압들에서의 변경에 의해 영향받지 않고, 제 1 공통 전압 행 펄스 동안 그 픽셀들이 세팅되었던 상태로 유지된다. 이 프로세스는, 이미지 프레임을 생성하기 위해서 순차적인 방식으로, 일련의 행들 또는 대안적으로 열들 전체에 대하여 반복될 수 있다. 프레임들은, 어떤 원하는 초당 프레임들의 수로 이 프로세스를 계속적으로 반복함으로써 새로운 이미지 데이터로 어드레싱, 리프레쉬 및/또는 업데이트될 수 있다.
각각의 픽셀에 걸쳐 인가되는 세그먼트 및 공통 신호들의 조합(즉, 각각의 픽셀에 걸친 전위차)은 각각의 픽셀의 결과적 상태를 결정한다. 도 4는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가될 때 간섭계 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 테이블의 예를 도시한다. 당업자에 의해 용이하게 이해될 바와 같이, "세그먼트" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들 중 어느 하나에 인가될 수 있고, "공통" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들 중 다른 하나에 인가될 수 있다.
도 4에 (뿐만 아니라 도 5b에 도시된 타이밍도에) 예시된 바와 같이, 공통 라인을 따라 릴리스 전압 VCREL이 인가될 때, 공통 라인을 따르는 모든 간섭계 변조기 엘리먼트들은 세그먼트 라인들을 따라 인가된 전압, 즉 높은 세그먼트 전압 VSH 및 낮은 세그먼트 전압 VSL과 무관하게, 완화된 상태(대안적으로 릴리스된 또는 미작동된 상태로 지칭됨)로 배치될 것이다. 특히, 릴리스 전압 VCREL이 공통 라인을 따라 인가될 때, 변조기에 걸친 전위 전압(대안적으로, 픽셀 전압으로 지칭됨)은, 그 픽셀에 대한 대응하는 세그먼트 라인을 따라 높은 세그먼트 전압 VSH이 인가될 때와 낮은 세그먼트 전압 VSL이 인가될 때 모두, 완화 윈도우(도 3 참조, 릴리스 윈도우로 또한 지칭됨) 내에 있다.
높은 유지 전압 VCHOLD _H 또는 낮은 유지 전압 VCHOLD _L과 같은 유지 전압이 공통 라인 상에 인가될 때, 간섭계 변조기의 상태는 일정하게 유지될 것이다. 예를 들어, 완화된 IMOD는 완화된 위치로 유지될 것이고, 작동된 IMOD는 작동된 위치로 유지될 것이다. 유지 전압들은, 높은 세그먼트 전압 VSH이 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가될 때와 낮은 세그먼트 전압 VSL이 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가될 때 모두, 픽셀 전압이 안정 윈도우 내에서 유지되도록 선택될 수 있다. 따라서, 세그먼트 전압 스윙, 즉, 높은 VSH와 낮은 세그먼트 전압 VSL 사이의 차는 포지티브 또는 네거티브 안정 윈도우 중 어느 하나의 폭 미만이다.
높은 어드레싱 전압 VCADD _H 또는 낮은 어드레싱 전압 VCADD _L과 같은 어드레싱 또는 작동 전압이 공통 라인 상에 인가될 때, 각각의 세그먼트 라인들을 따른 세그먼트 전압들의 인가에 의해 그 라인을 따라 변조기들에 데이터가 선택적으로 기록될 수 있다. 세그먼트 전압들은, 작동이 그 인가된 세그먼트 전압에 의존하도록 선택될 수 있다. 어드레싱 전압이 공통 라인을 따라 인가될 때, 하나의 세그먼트 전압의 인가는 안정 윈도우 내의 픽셀 전압을 유발시켜 픽셀이 미작동되게 유지되는 것을 초래할 것이다. 반대로, 다른 세그먼트 전압의 인가는 안정 윈도우를 넘은 픽셀 전압을 유발시켜 픽셀의 작동을 유발할 것이다. 작동을 초래하는 특정한 세그먼트 전압은 어느 어드레싱 전압이 사용되는지에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현들에서, 높은 어드레싱 전압 VCADD _H가 공통 라인을 따라 인가될 때, 높은 세그먼트 전압 VSH의 인가는 변조기가 자신의 현재 위치에서 유지되는 것을 초래할 수 있는 한편, 낮은 세그먼트 전압 VSL의 인가는 변조기의 작동을 초래할 수 있다. 결과로서, 세그먼트 전압들의 효과는 낮은 어드레싱 전압 VCADD _L이 인가될 때 반대일 수 있어서, 높은 세그먼트 전압 VSH는 변조기의 작동을 초래하고, 낮은 세그먼트 전압 VSL은 변조기의 상태에 어떠한 영향을 주지 않는다(즉, 안정되게 유지된다).
일부 구현들에서, 변조기들에 걸쳐 동일한 극성의 전위차를 항상 생성하는, 유지 전압들, 어드레싱 전압들 및 세그먼트 전압들이 사용될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 변조기들의 전위차의 극성을 변경하는 신호들이 사용될 수 있다. 변조기들에 걸친 극성의 교대(alternation)(즉, 기록 프로시저들의 극성의 교대)은, 단일 극성의 반복된 기록 동작들 이후 발생할 수 있는 전하 누적을 감소시키거나 또는 방지할 수 있다.
도 5a는 도 2의 3x3 간섭계 변조기 디스플레이에서 디스플레이 데이터의 프레임을 도시하는 도면의 예를 도시한다. 도 5b는 도 5a에서 도시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하는데 사용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다. 신호들은, 예를 들어, 도 2의 3x3 어레이에 인가될 수 있고, 이것은 궁극적으로, 도 5a에 도시된 라인 타임(60e) 디스플레이 배열을 초래할 것이다. 도 5a의 작동된 변조기들은 어두운 상태, 즉, 반사된 광의 상당 부분이 가시 스펙트럼 밖에 있어서, 예를 들어, 관측자에게 어두운 외관을 초래하는 상태이다. 도 5a에 도시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 임의의 상태일 수 있지만, 도 5b의 타이밍도에서 도시되는 기록 프로시저는, 각각의 변조기가 제 1 라인 타임(60a) 이전에 릴리스되고 미작동 상태에 있는 것을 가정한다.
제 1 라인 타임(60a) 동안: 릴리스 전압(70)이 공통 라인 1 상에 인가되고; 공통 라인 2 상에 인가된 전압은 높은 유지 전압(72)에서 시작하여 릴리스 전압(70)으로 바뀌고; 낮은 유지 전압(76)은 공통 라인 3을 따라 인가된다. 따라서, 공통 라인 1을 따른 변조기들(공통 1, 세그먼트 1)(1,2) 및 (1,3)은 제 1 라인 타임(60a)의 듀레이션 동안 완화된 또는 미작동된 상태로 유지되고, 공통 라인 2를 따른 변조기들(2,1), (2,2) 및 (2,3)은 완화된 상태로 이동할 것이고, 공통 라인 3을 따른 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은 그들의 이전 상태로 유지될 것이다. 도 4를 참조하면, 공통 라인들 1, 2 또는 3 중 어떠한 라인도, 라인 타임(60a) 동안 작동을 유발시키는 전압 레벨들에 노출되고 있지 않기 때문에, 세그먼트 라인들 1, 2 및 3을 따라 인가된 세그먼트 전압들은, 간섭계 변조기들의 상태에 어떠한 영향도 미치지 않을 것이다 (즉, VCREL - 완화 및 VCHOLD _L - 안정).
제 2 라인 타임(60b) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 바뀌고, 공통 라인 1을 따른 모든 변조기들은, 공통 라인 1 상에 어떠한 어드레싱 또는 작동 전압도 인가되지 않았기 때문에, 인가된 세그먼트 전압과 무관하게 완화된 상태로 유지된다. 공통 라인 2를 따른 변조기들은 릴리스 전압(70)의 인가에 기인하여 완화된 상태로 유지되고, 공통 라인 3을 따른 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은, 공통 라인 3을 따른 전압이 릴리스 전압(70)으로 바뀔 때 완화될 것이다.
제 3 라인 타임(60c) 동안, 공통 라인 1은 공통 라인 1 상에 높은 어드레스 전압(74)을 인가함으로써 어드레싱된다. 낮은 세그먼트 전압(64)은 이 어드레스 전압의 인가 동안 세그먼트 라인들 1 및 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기들 (1,1) 및 (1,2)에 걸친 픽셀 전압은 변조기들의 포지티브 안정 윈도우의 높은 쪽 끝보다 크고(즉, 미리 정의된 임계치를 초과하는 전압차), 변조기들(1,1) 및 (1,2)이 작동된다. 반대로, 높은 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 3을 따라 인가되므로, 변조기(1,3)에 걸친 픽셀 전압은 변조기들(1,1) 및 (1,2)의 픽셀 전압보다 작고, 변조기의 포지티브 안정 윈도우 내로 유지되고, 따라서 변조기(1,3)는 완화되어 유지된다. 또한 라인 타임(60c) 동안, 공통 라인 2를 따른 전압은 낮은 유지 전압(76)으로 감소되고, 공통 라인 3을 따른 전압은 릴리스 전압(70)으로 유지되어, 공통 라인들 2 및 3을 따른 변조기들을 완화된 위치에 둔다.
제 4 라인 타임(60d) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 리턴하여, 공통 라인 1을 따른 변조기들을 그들 각각의 어드레싱된 상태들로 둔다. 공통 라인 2 상의 전압은 낮은 어드레스 전압(78)으로 감소된다. 높은 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기(2,2)에 걸친 픽셀 전압은 변조기의 네거티브 안정 윈도우의 더 낮은 쪽 끝보다 낮아서, 변조기(2,2)가 작동하게 한다. 반대로, 낮은 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들 1 및 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(2,1) 및 (2,3)은 완화된 위치로 유지된다. 공통 라인 3 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 증가되어, 공통 라인 3을 따른 변조기들을 완화된 상태로 둔다.
마지막으로, 제 5 라인 타임(60e) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 유지되고, 공통 라인 2 상의 전압은 낮은 유지 전압(76)으로 유지되어, 공통 라인들 1 및 2를 따른 변조기들을 그들 각각의 어드레싱된 상태들로 둔다. 공통 라인 3 상의 전압은 공통 라인 3을 따른 변조기들을 어드레싱하기 위해서 높은 어드레스 전압(74)으로 증가한다. 낮은 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들 2 및 3 상에 인가됨에 따라, 변조기들(3,2) 및 (3,3)이 작동하는 한편, 세그먼트 라인 1을 따라 인가된 높은 세그먼트 전압(62)은 변조기(3,1)가 완화된 위치에서 유지되게 한다. 따라서, 제 5 라인 타임(60e)의 끝에서, 3x3 픽셀 어레이는 도 5a에 도시된 상태이고, 다른 공통 라인들(미도시)을 따른 변조기들이 어드레싱되고 있을 때 발생할 수 있는 세그먼트 전압에서의 변화들과 무관하게, 공통 라인들을 따라 유지 전압들이 인가되는 한 그 상태에서 유지될 것이다.
도 5b의 타이밍도에서, 주어진 기록 프로시저(즉, 라인 타임들(60a-60e))는 높은 유지 및 어드레스 전압들 또는 낮은 유지 및 어드레스 전압들 중 어느 하나의 사용을 포함할 수 있다. 주어진 공통 라인에 대하여 기록 프로시저가 완료되면(그리고, 공통 전압이, 작동 전압과 동일한 극성을 가지는 유지 전압으로 세팅되면), 픽셀 전압은 주어진 안정 윈도우 내로 유지되고, 릴리스 전압이 그 공통 라인 상에 인가될 때까지 완화 윈도우를 통과하지 않는다. 또한, 각각의 변조기는 그 변조기에 어드레싱하기 전에 기록 프로시저의 일부로서 릴리스되기 때문에, 릴리스 시간보다는 변조기의 작동 시간이 필수적 라인 타임을 결정할 수 있다. 구체적으로, 변조기의 릴리스 시간이 작동 시간보다 더 큰 구현들에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 릴리스 전압은 단일 라인 타임보다 더 오랫동안 인가될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 공통 라인들 또는 세그먼트 라인들을 따라 인가되는 전압들은, 상이한 색들의 변조기들과 같이 상이한 변조기들의 작동 및 릴리스 전압들에서의 변화들을 고려하여 달라질 수 있다.
앞서 기술된 원리들에 따라 동작하는 간섭계 변조기들의 구조의 세부사항들은, 광범위하게 변할 수 있다. 예를 들어, 도 6a-6e는, 이동가능한 반사 층(14) 및 그의 지지 구조들을 포함하는 간섭계 변조기들의 다양한 구현들의 단면들의 예들을 도시한다. 도 6a는 도 1의 간섭계 변조기 디스플레이의 부분 단면의 예를 도시하고, 여기서 금속 재료의 스트립, 즉 이동가능한 반사 층(14)은, 기판(20)으로부터 수직으로 연장하는 지지부들(18) 상에 증착된다. 도 6b에서, 각각의 IMOD의 이동가능한 반사 층(14)은 일반적으로 정사각형 또는 직사각형 형상이고, 테더(tether)들(32) 상에서 코너들의 또는 코너들 근처의 지지부들에 부착된다. 도 6c에서, 이동가능한 반사 층(14)은 일반적으로 정사각형 또는 직사각형 형상이고, 플렉서블 금속을 포함할 수 있는 변형가능한 층(34)으로부터 현수(suspend)된다. 변형가능한 층(34)은 이동가능한 반사층(14)의 둘레 주위에서 기판(20)에 직접적으로 또는 간접적으로 접속할 수 있다. 이 접속들은 본 명세서에서 지지 포스트들로 지칭된다. 도 6c에 도시된 구현은 이동가능한 반사 층(14)의 광학 기능들을 그의 기계적 기능들 ― 이들은 변형가능한 층(34)에 의해 수행됨 ― 로부터 디커플링시키는 것으로부터 유도되는 추가적인 이점들을 가진다. 이 디커플링은, 반사 층(14)에 대하여 사용되는 구조적 설계 및 재료들, 및 변형가능한 층(34)에 대하여 사용되는 구조적 설계 및 재료들이 서로 독립적으로 최적화되게 한다.
도 6d는 IMOD의 다른 예를 도시하고, 여기서 이동가능한 반사 층(14)은 반사 서브-층(14a)을 포함한다. 이동가능한 반사 층(14)은 지지 포스트들(18)과 같은 지지 구조 상에 안착된다. 지지 포스트들(18)은, 예를 들어, 이동가능한 반사 층(14)이 완화된 위치에 있을 때, 이동가능한 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이에 갭(19)이 형성되도록, 더 낮은 정지 전극(즉, 도시된 IMOD에서 광학 스택(16)의 부분)으로부터 이동가능한 반사 층(14)의 분리를 제공한다. 이동가능한 반사 층(14)은 또한, 전극으로서 기능하도록 구성될 수 있는 전도성 층(14c) 및 지지 층(14b)을 포함할 수 있다. 이 예에서, 전도성 층(14c)은 기판(20)으로부터 멀리 떨어져서 지지 층(14b)의 한 면 상에 배치되고, 반사 서브-층(14a)은 기판(20)에 근접하여 지지 층(14b)의 다른 면 상에 배치된다. 일부 구현들에서, 반사 서브-층(14a)은 전도성일 수 있고, 지지 층(14b)과 광학 스택(16) 사이에 배치될 수 있다. 지지 층(14b)은 예를 들어, 실리콘 옥시나이트라이드(SiON) 또는 실리콘 디옥사이드(SiO2)와 같은 유전체 재료의 하나 또는 둘 이상의 층들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 지지 층(14b)은 예를 들어, SiO2/SiON/SiO2 3-층 스택과 같은 층들의 스택일 수 있다. 반사 서브-층(14a) 및 전도성 층(14c) 중 하나 또는 둘 모두는, 예를 들어, 약 0.5% 구리(Cu) 또는 다른 반사 금속 재료를 가지는 알루미늄(Al) 합금을 포함할 수 있다. 유전체 지지 층(14b)의 위 및 아래에서 전도성 층들(14a, 14c)을 이용하는 것은 응력들을 밸런싱할 수 있고, 향상된 전도를 제공할 수 있다. 일부 구현들에서, 반사 서브-층(14a) 및 전도성 층(14c)은, 이동가능한 반사 층(14) 내에 특정한 응력 프로파일들을 달성하는 것과 같은 다양한 설계 목적들을 위해서 상이한 재료들로 형성될 수 있다.
도 6d에 도시된 바와 같이, 일부 구현들은 또한 흑색 마스크 구조(23)를 포함할 수 있다. 흑색 마스크 구조(23)는, 주변광 또는 미광(stray light)을 흡수하기 위해서, 광학적으로 비활성 영역들(예를 들어, 픽셀들 사이 또는 포스트들(18) 아래)에 형성될 수 있다. 흑색 마스크 구조(23)는 또한, 광이 디스플레이의 비활성 부분들로부터 반사되거나 그를 통해 투과되는 것을 방지함으로써 디스플레이 디바이스의 광학 특성들을 개선시킬 수 있으며, 그로 인해 콘트라스트 비(contrast ratio)를 증가시킨다. 추가적으로, 흑색 마스크 구조(23)는 전도성일 수 있고, 전기 버싱(bussing) 층으로서 기능하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 행 전극들은, 접속된 행 전극의 저항을 감소시키기 위해서 흑색 마스크 구조(23)에 접속될 수 있다. 흑색 마스크 구조(23)는, 증착 및 패터닝 기법들을 포함하는 다양한 방법들을 사용하여 형성될 수 있다. 흑색 마스크 구조(23)는 하나 또는 둘 이상의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 흑색 마스크 구조(23)는, 광학 흡수체로서 기능하는 몰리브덴-크롬(MoCr) 층, SiO2 층 및 반사체 및 버싱 층으로서 기능하는 알루미늄 합금을 포함하고, 각각, 약 30 내지 80 Å, 500 내지 1000 Å 및 500 내지 6000 Å 범위의 두께를 가진다. 예를 들어, MoCr 및 SiO2 층들에 대한 탄소 테트라플루오라이드(CF4) 및/또는 산소(O2) 및 알루미늄 합금 층에 대한 염소(Cl2) 및/또는 보론 트리클로라이드(BCl3)를 포함하는 하나 또는 둘 이상의 층들이 건식 에칭 및 포토리소그래피를 포함하는 다양한 기법들을 사용하여 패터닝될 수 있다. 일부 구현들에서, 흑색 마스크(23)는 에탈론(etalon) 또는 간섭계 스택 구조일 수 있다. 이러한 간섭계 스택 흑색 마스크 구조들(23)에서, 전도성 흡수체들은, 각각의 행 또는 열의 광학 스택(16)의 더 낮은 정지 전극들 사이에서 신호들을 송신 또는 버싱하는데 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 스페이서 층(35)은 일반적으로, 흡수체 층(16a)을 흑색 마스크(23)의 전도성 층들로부터 전기적으로 절연시키도록 기능할 수 있다.
도 6e는 IMOD의 다른 예를 도시하고, 여기서 이동가능한 반사 층(14)은 스스로 지지된다. 도 6d와는 대조적으로, 도 6e의 구현은 지지 포스트들(18)을 포함하지 않는다. 대신에, 이동가능한 반사 층(14)은 다수의 위치들에서 아래에 놓인(underlying) 광학 스택(16)에 컨택하고, 이동가능한 반사 층(14)의 굴곡(curvature)은, 간섭계 변조기에 걸친 전압이 작동을 유발시키기에 불충분할 때 이동가능한 반사 층(14)이 도 6e의 미작동된 위치로 리턴하는 충분한 지지를 제공한다. 명확화를 위해서, 복수의 몇몇 상이한 층들을 포함할 수 있는 광학 스택(16)이 광학 흡수체(16a) 및 유전체(16b)를 포함하는 것으로 여기에 도시된다. 일부 구현들에서, 광학 흡수체(16a)는 고정된 전극 및 부분 반사 층 모두로서 기능할 수 있다.
도 6a-6e에 도시된 구현들과 같은 구현들에서, IMOD들은 다이렉트-뷰 디바이스들로서 기능하고, 여기서 이미지들은 투명 기판(20)의 전면, 즉, 변조기가 배열된 면에 대향하는 면으로부터 관측된다. 이 구현들에서, 디바이스의 후면 부분들(즉, 예를 들어, 도 6c에 도시된 변형가능한 층(34)을 포함하는, 이동가능한 반사 층(14) 뒤에 있는 디스플레이 디바이스의 임의의 부분)은, 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 영향을 미치거나 또는 부정적으로 영향을 미치지 않도록 구성 및 동작될 수 있는데, 이것은, 반사 층(14)이 디바이스의 이 부분들을 광학적으로 차단하기 때문이다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 전압 어드레싱 및 이러한 어드레싱으로부터 유발되는 이동들과 같은 변조기의 전기기계적 특성들로부터 변조기의 광학적 특성들을 분리시키는 능력을 제공하는 버스 구조(미도시)가 이동가능한 반사 층(14) 뒤에 포함될 수 있다. 추가적으로, 도 6a-6e의 구현들은, 예를 들어, 패터닝과 같은 프로세싱을 단순화시킬 수 있다.
도 7은, 간섭계 변조기에 대한 제조 프로세스(80)를 도시하는 흐름도의 예를 도시하고, 도 8a-8e는 이러한 제조 프로세스(80)의 대응하는 스테이지들의 개략적 단면도들의 예들을 도시한다. 일부 구현들에서, 제조 프로세스(80)는, 도 7에 도시되지 않은 다른 블록들과 더불어, 예를 들어, 도 1 및 도 6에 도시된 일반적 타입의 간섭계 변조기들을 제조하도록 구현될 수 있다. 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 프로세스(80)는, 기판(20) 상에 광학 스택(16)을 형성하는 블록(82)에서 시작한다. 도 8a는 기판(20)상에 형성된 이러한 광학 스택(16)을 도시한다. 기판(20)은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 기판일 수 있고, 이것은 플렉서블일 수 있거나 비교적 딱딱하고 구부러지지 않을 수 있고, 광학 스택(16)의 효율적인 형성을 용이하게 하기 위해서, 예를 들어 세정과 같은 사전 준비 프로세스들을 겪었을 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 광학 스택(16)은 전기 전도성이고, 부분적으로 투명하며 부분적으로 반사성일 수 있고, 예를 들어, 투명 기판(20) 상에 원하는 특성들을 가지는 하나 또는 둘 이상의 층들을 증착함으로써 제조될 수 있다. 도 8a에서, 광학 스택(16)은 서브-층들(16a 및 16b)을 가지는 다층 구조를 포함할 수 있지만, 일부 다른 구현들에서는 더 많거나 또는 더 적은 서브-층들이 포함될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나는, 결합된 도체/흡수체 서브-층(16a)과 같은 광학적으로 흡수성이고 전도적 특성들 모두를 가지고 구성될 수 있다. 추가적으로, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나 또는 둘 이상은 병렬 스트립들로 패터닝될 수 있고, 디스플레이 디바이스에서 행 전극들을 형성할 수 있다. 이러한 패터닝은 마스킹 및 에칭 프로세스 또는 당해 기술에 공지된 다른 적합한 프로세스에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나는, 하나 또는 둘 이상의 금속 층들(예를 들어, 하나 또는 둘 이상의 반사 및/또는 전도성 층들) 상에 증착되는 서브-층(16b)과 같은 절연 또는 유전체 층일 수 있다. 또한, 광학 스택(16)은 디스플레이의 행들을 형성하는 개별적이고 병렬적인 스트립들로 패터닝될 수 있다.
프로세스(80)는, 광학 스택(16) 상에 희생 층(25)을 형성하는 블록(84)에서 계속된다. 희생 층(25)은 캐비티(19)를 형성하도록 추후에 (예를 들어, 블록(90)에서) 제거되고, 따라서, 희생 층(25)은 도 1에 도시된 결과적 간섭계 변조기들(12)에는 도시되지 않는다. 도 8b는 광학 스택(16) 상에 형성된 희생 층(25)을 포함하는 부분적으로 제조된 디바이스를 도시한다. 광학 스택(16) 상에 희생 층(25)의 형성은, 차후의 제거 이후 원하는 설계 크기를 가지는 갭 또는 캐비티(19)(또한 도 1 및 도 8e 참조)를 제공하도록 선택된 두께로, 몰리브덴(Mo) 또는 비정질 실리콘(Si)과 같은 제논 디플루오라이드(XeF2)-에칭가능한 재료의 증착을 포함할 수 있다. 희생 재료의 증착은, 물리 기상 증착(PVD, 예를 들어, 스퍼터링), 플라즈마-강화 화학 기상 증착(PECVD), 열 화학 기상 증착(열 CVD) 또는 스핀-코팅과 같은 증착 기법들을 사용하여 수행될 수 있다.
프로세스(80)는 도 1, 도 6 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 포스트(18)와 같은 지지 구조를 형성하는 블록(86)에서 계속된다. 포스트(18)의 형성은 지지 구조 애퍼처를 형성하기 위해서 희생 층(25)을 패터닝하는 것, 이후, PVD, PECVD, 열 CVD 또는 스핀-코팅과 같은 증착 방법을 사용하여, 포스트(18)를 형성하기 위해서 애퍼처에 재료(예를 들어, 폴리머 또는 무기 재료, 이를테면, 실리콘 옥사이드)를 증착하는 것을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 희생 층에 형성된 지지 구조 애퍼처는 희생 층(25) 및 광학 스택(16) 모두를 통해 아래에 놓인 기판(20)으로 연장할 수 있어서, 포스트(18)의 하부 말단은 도 6a에 도시된 바와 같이 기판(20)에 컨택한다. 대안적으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 희생 층(25)에 형성된 애퍼처는 희생 층(25)은 통하지만 광학 스택(16)은 통하지 않게 연장할 수 있다. 예를 들어, 도 8e는 광학 스택(16)의 상부 표면에 컨택하는 지지 포스트들(18)의 하부 말단들을 도시한다. 포스트(18) 또는 다른 지지 구조들은, 희생 층(25) 상에 지지 구조 재료의 층을 증착하고, 희생 층(25)의 애퍼처들로부터 떨어져 위치된 지지 구조 재료의 부분들을 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 지지 구조들은 애퍼처들 내에 위치될 수 있지만, 또한 적어도 부분적으로 희생 층(25)의 부분 상에 연장할 수 있다. 전술된 바와 같이, 희생 층(25) 및/또는 지지 포스트들(18)의 패터닝은 패터닝 및 에칭 프로세스에 의해 수행될 수 있지만, 또한 대안적인 에칭 방법들에 의해 수행될 수 있다.
프로세스(80)는, 도 1, 도 6 및 도 8d에 도시된 이동가능한 반사 층(14)과 같은 이동가능한 반사 층 또는 멤브레인을 형성하는 블록(88)에서 계속된다. 이동가능한 반사 층(14)은, 하나 또는 둘 이상의 패터닝, 마스킹 및/또는 에칭 단계들과 함께, 예를 들어, 반사 층(예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금) 증착과 같은 하나 또는 둘 이상의 증착 단계들을 이용함으로써 형성될 수 있다. 이동가능한 반사 층(14)은 전기 전도성일 수 있고, 전기 전도성 층으로 지칭될 수 있다. 일부 구현들에서, 이동가능한 반사 층(14)은 도 8d에 도시된 바와 같이 복수의 서브-층들(14a, 14b, 14c)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(14a, 14c)과 같은 서브-층들 중 하나 또는 둘 이상은 그들의 광학 특성들을 위해서 선택되는 매우 반사적인 서브-층들을 포함할 수 있고, 다른 서브-층(14b)은 그의 기계적 특성들을 위해서 선택되는 기계적 서브-층을 포함할 수 있다. 희생 층(25)이 블록(88)에서 형성된 부분적으로 제조된 간섭계 변조기에 여전히 존재하기 때문에, 이동가능한 반사 층(14)은 전형적으로 이 스테이지에서 이동가능하지 않다. 희생 층(25)을 포함하는 부분적으로 제조된 IMOD는 또한 본 명세서에서 "릴리스되지 않은" IMOD로 지칭될 수 있다. 도 1과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 이동가능한 반사 층(14)은, 디스플레이의 열들을 형성하는 개별적이고 병렬적인 스트립들로 패터닝될 수 있다.
프로세스(80)는, 도 1, 도 6 및 도 8e에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 캐비티(19)와 같은 캐비티를 형성하는 블록(90)에서 계속된다. 캐비티(19)는, (블록(84)에서 증착된) 희생 재료(25)를 에천트에 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, Mo 또는 비정질 Si와 같은 에칭가능한 희생 재료는 건식 화학 에칭에 의해, 예를 들어, 통상적으로 캐비티(19)를 둘러싸는 구조들에 대하여 선택적으로 제거되는, 원하는 양의 재료를 제거하는데 효과적인 시간 기간 동안 고체 XeF2로부터 유도된 증기들과 같은 가스상의 또는 증기상의 에천트에 희생 층(25)을 노출시킴으로써 제거될 수 있다. 예를 들어, 습식 에칭 및/또는 플라즈마 에칭과 같은 다른 에칭 방법들이 또한 사용될 수 있다. 희생 층(25)이 블록(90) 동안 제거되기 때문에, 이동가능한 반사 층(14)은 통상적으로 이 스테이지 이후 이동가능하다. 희생 재료(25)의 제거 이후, 결과적인 전체적으로 또는 부분적으로 제조된 IMOD는 본 명세서에서 "릴리스된" IMOD로 지칭될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 터치 감지 디스플레이 디바이스들은 하나 또는 둘 이상의 디스플레이들, 예를 들어, 도 1-8e를 참조하여 설명된 간섭계 변조기들 상에 배치될 수 있는 감지 디바이스들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 터치 감지 디바이스는 하나 또는 둘 이상의 MEMS 디바이스들, 간섭계 변조기 디바이스들, 반사 디스플레이 디바이스들 및/또는 다른 디스플레이 디바이스들의 적어도 일부 상에 배치될 수 있다. 터치 감지 디바이스의 성능은 감지 디바이스와 연관된 어드레싱된 디스플레이에 의해 발생된 전기적 간섭에 의해 악영향을 받을 수 있다. 추가적으로, 디스플레이의 어드레싱은 감지 디바이스에 의해 수신된 터치 입력에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 본 명세서에 개시된 터치 감지 디스플레이 디바이스들은 적응적 감지 아키텍처 및/또는 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세하게 논의된 바와 같이, 적응적 어드레싱 아키텍처는 전력 소모를 제한할 수 있으며, 감지 회로에 의해 어드레싱 회로에 제공된 터치 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 디스플레이를 어드레싱함으로써 전기적 간섭을 제한할 수 있다. 추가적으로, 적응적 감지 아키텍처는 어드레싱 회로에 의해 감지 회로에 제공된 어드레싱 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 감지함으로써 그리고/또는 디스플레이 디바이스의 전기적 간섭 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 감지함으로써 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
도 9a는 센서 어레이 상의 전도성 물체의 존재를 검출하기 위해서 복수의 전도성 행들 및 열들을 갖는 예시적인 감지 디바이스의 상면도를 도시한다. 본 명세서에 개시된 전도성 구조들의 일부가 "행들" 또는 "열들"로 지칭될 수 있지만, 당업자는 한 방향을 "행"으로서 지칭하고, 다른 방향을 "열"로서 지칭하는 것이 임의적이라는 것을 용이하게 이해할 것이다. 다시 말해서, 일부 배향들에서, 행들이 열들로 간주될 수 있고, 열들이 행들로 간주될 수 있다. 게다가, 전도성 구조들은 균등하게 직교 행들 및 열들로 배열("어레이")되거나, 또는 예를 들어, 서로에 대하여 특정 위치 오프셋들을 갖는 비-선형 구성들로 배열("모자이크")될 수 있다. 따라서, 행들 및 열들로 지칭되는 전도성 구조들은 서로에 대하여 직교하게 배열되거나, 또는 어떤 예에서는 균등한 분배로 배치될 필요가 없지만, 비대칭적 형상들 및 비균등하게 분배되는 엘리먼트들을 갖는 배열들을 포함할 수 있다.
감지 디바이스(900a)는 감지 디바이스(900a)에 관한 전도성 물체, 예를 들어, 사용자의 손가락 또는 스타일러스의 위치를 결정하도록 그리고 이 위치를 외부 회로, 예를 들어, 어드레싱 회로, 컴퓨터 또는 다른 전자 디바이스에 제공하도록 구성될 수 있다. 일 구현에서, 감지 디바이스(900a)는 아래에 놓인 반사 디스플레이(미도시), 예를 들어, 간섭계 디스플레이 상에 배치될 수 있다. 이러한 구현에서, 관측자는 감지 디바이스(900a)의 센서 영역(908a)을 통해 아래에 놓인 반사 디스플레이의 적어도 일부를 관측할 수 있다.
감지 디바이스(900a)는 커버 기판(902a) 아래에 배치된 한 세트의 전도성 행들(906a) 및 한 세트의 전도성 열들(904a)을 갖는, 실질적으로 투명한 커버 기판(902a)을 포함할 수 있다. 한 세트의 전도성 행들(906a) 및 한 세트의 전도성 열들(906a)의 세부사항들은 명료함을 위해서 도 9a에 도시되지 않는다. 커버 기판(902a)은, 절연 재료, 예를 들어, 유리를 포함할 수 있다. 전도성 행들 및 열들(906a, 904a)은 센서 영역(908a) 내의 센서 어레이(920a)를 정의한다. 전도성 행들 및 열들(906a, 904a)은 전도성 리드(lead)들(912a, 914a)에 의해 감지 회로(910a)에 전기적으로 커플링된다.
일부 구현들에서, 감지 회로(910a)는 펄스 신호를 각각의 전도성 행들 및 열들(906a, 904a)에 주기적으로 인가하며, 개별 전도성 행들과 열들(906a, 904a) 사이의 그리고/또는 전도성 행 또는 열과 임의적 접지(earth ground) 사이의 캐패시턴스를 검출한다. 감지 회로(910a)는 하드웨어 및/또는 프로그램가능한 로직을 포함할 수 있다. 전도성 행과 전도성 열 사이의 캐패시턴스는 "상호 캐패시턴스(mutual capacitance)"로 지칭될 수 있고, 전도성 행 또는 열과 임의적 접지 사이의 캐패시턴스는 "셀프 캐패시턴스(self capacitance)"로 지칭될 수 있다. 전도성 행들과 열들(906a, 904a) 사이의 오버랩 근처에 전도성 물체를 위치시키는 것은 전도성 행들과 열들(906a, 904a) 사이의 상호 캐패시턴스를 감소시키는 로컬 정전기장을 변화시킨다. 감지 회로(910a)는, 전도성 행들 및 열들(906a, 904a)의 상호 그리고/또는 셀프 캐패시턴스들을 주기적으로 검출하고 디폴트 조건으로부터의 캐패시턴스의 변화들을 비교함으로써, 센서 영역(908a)의 구역에 근접하게 위치된(예를 들어, 터치하거나 또는 근처에 배치된) 전도성 물체의 존재를 검출할 수 있다. 따라서, 하나 또는 둘 이상의 행들 및 열들(906a, 904a) 근처의 로컬 정전기장을 변화시킬 수 있는 다른 인자들, 예를 들어, 다른 회로에 의해 발생된 전기적 간섭, 예를 들어, 아래에 놓인 디스플레이는 감지 회로(910a)의 감지 성능에 영향을 미칠 수 있다. 전도성 행들 및 열들(906a, 904a)의 기하학 구조의 패터닝에 기초하여, 감지 디바이스(900a)에 관한 전도성 물체의 위치가 결정될 수 있다. 이 감지된 위치는 감지 회로(910a)에 의해 외부 회로, 예를 들어, 아래에 놓인 반사 디스플레이를 제어하는 어드레싱 회로에 제공될 수 있다. 도 11a-11d를 참조하여 논의된 바와 같이, 어드레싱 회로는 감지 회로에 의해 어드레싱 회로에 제공되는 감지된 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 아래에 놓인 디스플레이 디바이스의 어드레싱 특성을 조정할 수 있다.
도 9b는 감지 디바이스를 동작하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도를 도시한다. 방법(930)은 다양한 감지 디바이스들, 예를 들어, 도 9a의 감지 디바이스(900a)를 동작시키기 위해서 사용될 수 있다. 블록(932)에서 도시된 바와 같이, 서로 이격된 전도성 행들 및 열들은 센서 영역 내에 센서 어레이를 형성하도록 제공될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 센서 영역은 아래에 놓인 디스플레이, 예를 들어, 반사 디스플레이 상에 배치될 수 있다. 블록(934)에 도시된 바와 같이, 신호는 외부 감지 회로에 의해 각각의 전도성 행 및 열에 제공될 수 있고, 각각의 행 및 열의 캐패시턴스 변화는 블록(936)에 도시된 바와 같이 시간이 경과함에 따라 측정될 수 있다. 감지 회로는 블록(938)에 도시된 바와 같이 인접 행들과 인접 열들 사이의 시간적 캐패시턴스 변화를 비교할 수 있다. 각각의 행은 센서 영역 상의 좌표 위치(예를 들어, 수직 위치)와 연관될 수 있고, 각각의 열은 비교된 캐패시턴스 변화가 블록(940)에 도시된 바와 같이 센서 영역 상의 전도성 물체의 2차원 입력 위치(예를 들어, 수평-수직 좌표 위치)를 결정하기 위해서 사용되도록 센서 영역 상의 다른 좌표 위치(예를 들어, 수평 위치)와 연관될 수 있다.
도 9c는 터치 감지 디스플레이 디바이스의 예를 도시한다. 터치 감지 디스플레이 디바이스(950c)는 감지 디바이스(900c) 및 감지 디바이스(900c)의 적어도 일부 아래에 배치된 디스플레이 디바이스(960c)를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스(960c)는 도 2를 참조하여 위에서 논의된 디스플레이와 유사한 간섭계 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스(960c)는 복수의 디스플레이 행들(966c) 및 복수의 디스플레이 열들(964c)을 어드레싱하도록 구성될 수 있는 어드레싱 회로(962c)를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 어드레싱 회로(962c)는 신호들을 전도성 리드들(970c)을 통해 복수의 디스플레이 행들(966c)에 제공하는 행 구동기 회로를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 어드레싱 회로(962c)는 또한 신호들을 전도성 리드들(972c)을 통해 복수의 디스플레이 열들(964c)에 제공하는 열 구동기 회로를 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 복수의 디스플레이 행들(966c) 및/또는 복수의 디스플레이 열들(964c)의 어드레싱은 감지 디바이스(900c)의 성능에 영향을 미칠 수 있는 전기적 간섭을 발생시킬 수 있다.
도 9a를 참조하여 위에서 논의된 감지 디바이스(900a)와 유사하게, 도 9c의 감지 디바이스(900c)는 커버 기판(902c) 아래에 배치된 한 세트의 전도성 행들(906c) 및 한 세트의 전도성 열(904c)을 갖는 실질적으로 투명한 커버 기판(902c)을 포함할 수 있다. 전도성 행들 및 열들(906c, 904c)은 센서 영역(908c) 내의 센서 어레이(920c)를 정의할 수 있다. 전도성 행들 및 열들(906c, 904c)은 전도성 리드(lead)들(912c, 914c)에 의해 감지 회로(910c)에 전기적으로 커플링될 수 있다.
감지 회로(910c)는 펄스 신호를 각각의 전도성 행들 및 열들(906c, 904c)에 주기적으로 인가하며, 개별 전도성 행들과 열들(906c, 904c) 사이의 그리고/또는 전도성 행 또는 열과 임의적 접지 사이의 캐패시턴스를 검출한다. 펄스 신호는 하나 또는 둘 이상의 감지 특성들, 예를 들어, 신호 대 잡음 비, 민감도 임계치, 시작/정지 시간들, 부분적 스캔들, 감지 회로로의 입력 파형의 전압, 감지 파형의 구동 전류, 주파수 및 수신된 감지 신호에 적용되는 필터링의 양 및 타입에 따라 전도성 행들 및 열들(906c, 904c)에 인가될 수 있다.
전도성 행들과 열들(906c, 904c) 사이의 오버랩 근처에 전도성 물체를 위치시키는 것은 전도성 행들과 열들(906c, 904c) 사이의 상호 캐패시턴스를 감소시킬 수 있는 로컬 정전기장을 변화시킬 수 있다. 감지 회로(910c)는 전도성 행들 및 열들(906c, 904c)의 상호 그리고/또는 셀프 캐패시턴스들을 주기적으로 검출하고 디폴트 조건으로부터의 캐패시턴스의 변화들을 비교함으로써, 센서 영역(908c)의 구역에 근접하게 위치된(예를 들어, 터치하거나 또는 근처에 배치된) 전도성 물체의 존재를 검출할 수 있다. 그러나, 아래에 놓인 디스플레이 디바이스(960c)에 의해 발생된 전기적 간섭은 감지 디바이스(900c)의 민감도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 도 12a-12c를 참조하여 아래에서 논의된 바와 같이, 감지 디바이스(900c)의 감지 특성들은 어드레싱 회로(962c)가 복수의 디스플레이 행들(966c) 및 복수의 디스플레이 열들(964c)을 어드레싱하고 있을 때 디스플레이 디바이스(960c)에 의해 발생된 전기적 간섭을 처리(account for)하도록 조정될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 감지 디바이스들의 2개의 예시적인 구현들의 단면도들을 도시한다. 도 10a는 아래에 놓인 간섭계 디스플레이(1070a) 상에 배치된 감지 디바이스(1001a)를 포함하는 디스플레이 디바이스(1000a)의 단면도를 도시한다. 위에서 논의된 바와 같이, 감지 디바이스들은 다른 타입들의 디스플레이들 및/또는 디스플레이들이 아닌 물체들 상에 배치될 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 디바이스는 감지 디바이스 아래에 배치되지 않은 디스플레이 디바이스와 연관될 수 있다. 예를 들어, 감지 디바이스는 감지 디바이스와 인접하게 배치된 디스플레이 디바이스와 연관될 수 있다.
감지 디바이스(1001a)는 제 1 면(side) 상에 배치된 커버 층(1002a) 및 반대 면 상에 배치된 절연 층(1082a)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 커버 층(1002a)은 커버 층(1002a) 아래에 배치된 컴포넌트들을 보호하도록 구성될 수 있으며, 0.02 mm 내지 1.5 mm 두께를 가질 수 있다. 다른 구현들에서, 커버 층(1002a)은 20 ㎛보다 작으며, 약 0.5 ㎛만큼 얇은 두께를 가질 수 있다. 일부 구현들에서, 절연 층(1082a)은 임의의 비-전도성 재료를 포함할 수 있으며, 아래에 놓인 간섭계 디스플레이(1070a)로부터 감지 디바이스(1001a)를 전기적으로 절연하도록 구성될 수 있다.
감지 디바이스(1001a)는 또한, 일반적으로 x-축(도면에서 좌에서 우로 도시됨)에 평행하게 연장되는 전도성 행(1006a) 및 일반적으로 전도성 행(1006a)에 수직하게 그리고 일반적으로 y-축(도면에서 평면의 안에서 밖으로 도시됨)에 평행하게 연장되는 한 세트의 전도성 열들(1004a)을 포함할 수 있다. 전도성 열들(1004a) 및 전도성 행(1006a)은, 위에서 논의된 바와 같이 감지 디바이스를 형성하도록 하나 또는 둘 이상의 감지 회로들(미도시)과 전기적으로 커플링될 수 있는 센서 어레이(1005a)를 형성할 수 있다. 절연 층 및 상부교차(crossover)또는 하부교차(crossunder) 세그먼트들(미도시)을 통한 전기적 비아들은, 인접하거나 또는 오버랩하는 전도성 행들(1006a)과 전도성 열들(1004a) 사이의 전기적 단락을 회피하면서, 전도성 열들(1004a) 또는 전도성 행들(1006a)의 부분들이 전도성 열들(1004a) 또는 전도성 행들(1006a)의 다른 부분들에 각각 전기적으로 연결되게 한다.
여전히 도 10a를 참조하면, 간섭계 디스플레이(1070a)는 디스플레이 디바이스(1000a) 상에 입사된 광이 간섭계 디스플레이(1070a)를 향해 센서 어레이(1005a)를 통과하도록 센서 어레이(1005a) 아래에 배치될 수 있다. 간섭계 디스플레이(1070a)는 흡수체 층(1016a)(예를 들어, 부분 반사 층 및 부분 투과 층) 및 하나 또는 둘 이상의 포스트들(posts)(1018a)에 의해 흡수체 층(1016a)으로부터 오프셋된 이동가능한 반사 층(1014a)을 포함할 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 광학 공진 캐비티들(1019a)은 흡수체 층(1016a)과 이동가능한 반사 층(1014a) 사이에 배치될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 도 1-8e의 일부를 참조하여 설명된 이동가능한 반사 층에 대하여, 이동가능한 반사 층(1014a)은 디스플레이 디바이스(1000a)로부터 반사되는 광의 파장을 변화시키도록 적어도 2개의 상태들 사이에서 구동될 수 있다. 따라서, 간섭계 디스플레이(1070a)는 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 이동가능한 반사 층(1014a)을 구동함으로써 어드레싱 회로에 의해 어드레싱될 수 있다.
도 10b는 아래에 놓인 간섭계 디스플레이(1070b) 상에 배치된 감지 디바이스(1001b)를 포함하는 디스플레이 디바이스(1000b)의 다른 구현을 개략적으로 도시한다. 이 구현에서, 센서 어레이(1005b)는 한 세트의 전도성 행들(1006b)과 한 세트의 전도성 열들(1004b) 사이에 배치된 제 2 절연 층(1084b)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 절연 층들(1082b, 1084b)은 서로로부터 그리고 흡수체 층(1016b)으로부터 전도성 행들 및 열들(1006b, 1004b)을 분리하도록 구성되는 임의의 절연 재료 또는 유전체 재료를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 절연 층들(1082b, 1084b)은 광이 현저한 흡수(significant absorption) 없이 이들을 통과하도록 광학적으로 투명할 수 있다. 추가적으로, 제 1 및 제 2 절연 층들(1082b, 1084b)의 굴절률들은 이들을 통과하는 광의 반사를 억제하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 절연 층들(1082b, 1084b)은 이 층들 바로 위 또는 아래에 배치되는 재료들과 굴절률 정합될 수 있다. 게다가, 일부 구현들에서, 선택적 반사 방지 층들은 절연 층들(1082b, 1084b) 위 그리고/또는 아래에 배치될 수 있다. 이러한 반사 방지 층들은 방사 방지 층 바로 위 그리고 아래의 재료의 굴절률 곱의 루트와 동일한 굴절률에서 파장 두께의 1/4인 재료 층으로 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 절연 층들(1082b, 1084b) 및/또는 선택적 반사 방지 층들은 1.30 내지 1.60의 범위 내의 굴절률을 가질 수 있다.
도 11a-11d는 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함하는 터치 감지 디스플레이 디바이스의 예를 도시한다. 터치 감지 디스플레이 디바이스(1100)는 디스플레이 디바이스, 예를 들어, 간섭계 변조기 상에 적어도 부분적으로 배치될 수 있는 센서 영역(1108)을 포함할 수 있다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 터치 감지 디스플레이 디바이스(1100)는 전도성 물체, 예를 들어, 손가락(1102)에 의해 터치 입력의 구역(1110)을 감지하도록 구성될 수 있다. 터치 감지 디스플레이 디바이스(1100)에 포함되는 감지 디바이스는 하나 또는 둘 이상의 전도성 행들(1106) 및 하나 또는 둘 이상의 전도성 열들(1104)을 포함할 수 있다. 명료성을 위해서, 도 11a 및 도 11b는 단일의 전도성 행(1106) 및 단일의 전도성 열(1104)을 도시한다.
도 9a 및 도 9c를 참조하여 위에서 논의된 바와 같이, 감지 회로는 개별 전도성 행들과 열들(1106, 1104) 사이의 그리고/또는 전도성 행 또는 열과 임의적 접지 사이의 캐패시턴스를 검출하기 위해서 펄스 신호를 각각의 전도성 행들 및 열들(1106, 1104)에 주기적으로 인가할 수 있다. 전도성 행(1106)과 전도성 열(1104) 사이의 오버랩 근처에 손가락(1102)을 위치시키는 것은 전도성 행과 열(1106, 1104) 사이의 상호 캐패시턴스를 감소시키는 로컬 정전기장을 변화시킬 수 있다. 감지 회로는, 전도성 행들 및 열들(1106, 1104)의 상호 그리고/또는 셀프 캐패시턴스들을 주기적으로 검출하고 디폴트 조건으로부터의 캐패시턴스의 변화들을 비교함으로써, 센서 영역(1108)의 구역(1110)에 근접하게 위치된(예를 들어, 터치하거나 또는 근처에 배치된) 손가락(1102)의 존재를 검출할 수 있다. 터치 감지 디스플레이 디바이스들의 일부 구현들에서, 터치 입력은 내장된 소프트웨어와 상호작용하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 터치 입력은 소프트웨어를 통해 네비게이팅(navigate)하기 위해서 그리고/또는 핸드라이팅된 텍스트를 디스플레이하기 위해서 그리고/또는 핸드라이팅된 텍스트를 메모리에 입력하기 위해서 커서 엘리먼트를 조작하는데 사용될 수 있다.
이제, 도 11b로 돌아가서, 터치 감지 디스플레이 디바이스(1100)는 도 11a의 터치 입력의 구역(1110) 아래에 디스플레이된 커서 엘리먼트(1112)와 함께 개략적으로 도시된다. 사용자는 터치 입력의 위치를 변경함으로써 커서 엘리먼트(1112)를 조작할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 커서 엘리먼트(1112)가 터치의 구역(1110) 아래에 디스플레이되도록 손가락(1102)으로 센서 영역(1108)을 터치할 수 있으며, 후속적으로, 커서 엘리먼트(1112)가 제 2 구역 아래에 디스플레이되도록 손가락(1102)을 센서 영역(1108)의 제 2 구역으로 이동시킬 수 있다.
많은 예들에서, 커서 엘리먼트(1112)는 정적 배경 이미지, 예를 들어, 웹 페이지의 이미지 또는 워드 프로세싱 문서의 이미지 상에 디스플레이될 수 있다. 반사 디스플레이들(예를 들어, 간섭계 변조기들)을 포함하는 터치 감지 디스플레이 디바이스들의 구현들에서, 디바이스들은 홀드 모드 시에 더 낮은 전력 소모를 그리고 디스플레이를 어드레싱할 때(예를 들어, 디스플레이를 리프레쉬할 때) 더 높은 전력 소모를 가질 수 있다. 커서 엘리먼트의 디스플레이가 커서 엘리먼트의 이동을 반영하기 위해서 계속적인 어드레싱을 요구할 수 있기 때문에, 기존의 터치 감지 디스플레이 디바이스들은 커서 엘리먼트를 디스플레이할 때 전체 디스플레이 구역을 어드레싱하여 높은 전력 소모 및 전기적 간섭의 발생을 초래할 수 있다. 도 11c 및 도 11d를 참조하여 아래에 논의되는 바와 같이, 본 명세서에 개시된 터치 감지 디바이스들의 구현들은 디스플레이의 일부만이 계속적으로 어드레싱될 때 전력 소모 및 전기적 간섭을 제한하기 위해서 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함할 수 있다.
도 11c는 커서 엘리먼트(1112)를 디스플레이하기 위해서 터치 감지 디스플레이 디바이스(1100)의 어드레싱 회로에 의해 어드레싱될 수 있는 디스플레이 행(1116a) 및 디스플레이 열(1114a)을 개략적으로 도시한다. 터치 감지 디스플레이 디바이스(1100)는 디바이스의 다른 부분들이 이미지를 디스플레이하기 위해서 어드레싱될 수 있도록 복수의 디스플레이 행들(1116) 및 복수의 디스플레이 열들(1114)을 포함할 수 있다. 그러나, 커서 엘리먼트(1112)가 아닌 디스플레이의 부분들이 정적이면, 적응적 어드레싱 회로는 디스플레이의 정적 부분들을 계속적으로 어드레싱하지 않고 동적 커서 엘리먼트(1112)를 디스플레이하기 위해서 디스플레이 행(1116a) 및 디스플레이 열(1114a)만을 계속적으로 어드레싱할 수 있다. 따라서, 터치 감지 디스플레이 디바이스에 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함시키는 것은 터치 입력에 응답하여 디스플레이의 일부만을 어드레싱함으로써 전력 소모 및 전기적 간섭을 제한할 수 있다. 일부 구현들에서, 디스플레이 행(1116a)에 인접한 하나 또는 둘 이상의 디스플레이 행들(1116) 및 디스플레이 열(1114a)에 인접한 하나 또는 둘 이상의 디스플레이 열들(1114)은 터치 입력이 구역(1110)으로부터 약간 벗어나더라도 커서 엘리먼트(1112)가 계속적으로 디스플레이됨을 보장하기 위해서 디스플레이 행(1116a) 및 디스플레이 열(1114a)과 함께 계속적으로 어드레싱될 수 있다. 이러한 구현들에서, 전력 소모 및 전기적 간섭은 디스플레이 행(1116a)으로부터 오프셋된 다른 디스플레이 행들(1116)을 어드레싱하지 않음으로써 그리고 디스플레이 열(1114a)로부터 오프셋된 디스플레이 열들(1114)을 어드레싱하지 않음으로써 감소될 수 있다.
도 11d는 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 도 11a-11c의 터치 입력의 커서 엘리먼트(1112)의 조작을 개략적으로 도시한다. 도 11d는 제 1 위치에서 도 11c의 커서 엘리먼트(1112)를 표현하는 제 1 커서 엘리먼트(1112a) 및 제 2 위치에서 도 11c의 커서 엘리먼트(1112)를 표현하는 제 2 커서 엘리먼트(1112b)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제 1 커서 엘리먼트(1112a)는 디스플레이 행(1106a) 및 디스플레이 열(1104a)을 어드레싱함으로써 디스플레이될 수 있다. 유사하게, 제 2 커서 엘리먼트(1112b)는 디스플레이 행(1116b) 및 디스플레이 열(1114b)을 어드레싱함으로써 디스플레이될 수 있다. 커서 엘리먼트(1112)가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동함에 따라, 적응적 어드레싱 회로는 다른 디스플레이 행들 및 열들이 어드레싱되지 않도록 사용자의 터치 입력에 대응하는 이 디스플레이 행들 및 열들(1116, 1114)만을 어드레싱할 수 있다. 이 방식으로, 적응적 어드레싱 회로는 전력 소모 및 전기적 간섭을 제한할 수 있다. 전기적 간섭을 제한하는 것은 증가된 감지 민감도를 허용하며, 감지 속도를 증가시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 디바이스는 커서 엘리먼트의 더 이른 이동 경로들의 궤도에 기초하여 커서 엘리먼트의 이동 경로를 예측할 수 있다. 터치 입력 경로 예측은 터치 감지 디스플레이 디바이스의 어드레싱 속도를 증가시키기 위해서 그리고/또는 전력 소모 및/또는 전기적 간섭을 추가로 제한하기 위해서 감지 회로에 의해 적응적 어드레싱 회로에 제공될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 터치 감지 디스플레이 디바이스들의 일부 구현들은 전력 소모 및/또는 전기적 간섭을 제한하기 위해서 적응적 어드레싱 아키텍처를 포함할 수 있다. 또한, 터치 감지 디스플레이 디바이스의 일부 구현들은 적응적 감지 아키텍처를 포함할 수 있다. 적응적 감지 아키텍처는 어드레싱 회로의 어드레싱 특성 및/또는 연관된 디스플레이의 전기적 간섭 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 디바이스의 감지 특성을 조정하는 감지 회로를 포함할 수 있다. 따라서, 적응적 감지 아키텍처는 디스플레이 변화의 어드레싱 특성들로서 감지 성능을 조정하도록 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 어드레싱 특성은 부분적 업데이트, 업데이트 속도, 어드레싱 영역의 식별, 높은 전압 어드레싱, 낮은 전압 어드레싱, 높은 세그먼트 구동, 낮은 세그먼트 구동, 라인 인버전, 도트 인버전, 프레임 인버전 및 분해능을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 감지 특성은 신호 대 잡음 비, 민감도 임계치, 시작/중지 시간들, 부분적 스캔들, 감지 회로로의 입력 파형의 전압, 감지 파형의 구동 전류, 주파수 및 수신된 감지 신호에 적용되는 필터링의 양 및 타입을 포함할 수 있다. 일례에서, 디스플레이의 어드레싱 특성을 조정하는 것은 디스플레이의 전기적 간섭 특성을 증가시킬 수 있고, 감지 회로는 증가된 전기적 간섭 특성에 기초하여 그리고/또는 조정된 어드레싱 특성에 기초하여 감지 특성, 예를 들어, 민감도 임계치를 감소시킬 수 있다. 따라서, 감지 디바이스의 성능은 어드레싱 특성의 변화로부터 발생하는 전기적 간섭의 변화와 함께 조정될 수 있다. 다른 예에서, 디스플레이의 어드레싱 특성을 조정하는 것은 디스플레이의 전기적 간섭 특성을 감소시킬 수 있고, 감지 회로는 감소된 전기적 간섭 특성에 기초하여 그리고/또는 조정된 어드레싱 특성에 기초하여 감지 특성을 증가시킬 수 있다. 다른 예에서, 감지의 타이밍 및 어드레싱의 타이밍은 서로 간섭할 수 있다. 이러한 예에서, 어드레싱 주파수 또는 그 고조파(harmonics) 중 하나가 감지 주파수와 근접하면, 전기적 간섭 특성은 증가할 것이다. 전기적 간섭 특성을 제한 및/또는 저하시키기 위해서, 어드레싱 주파수 또는 감지 특성 중 어느 하나가 조정될 수 있다. 예를 들어, 시스템으로의 비디오 입력 레이트의 변화를 수용하기 위해서 어드레싱 주파수를 조정하는 것이 중요한 경우, 감지 주파수가 변화할 수 있다. 대안적으로, 환경 조건들(예를 들어, 온도)의 변화를 수용하기 위해서 어드레싱 파형의 진폭이 증가되면, 전기적 간섭 특성은 증가할 수 있다. 이러한 예에서, 감지 특성은 더 많은 평균화(averaging)를 요구하도록 조정될 수 있고 그리고/또는 감지 회로는 더 큰 전압 펄스를 전송할 수 있다.
도 12a는 적응적 감지 및/또는 적응적 어드레싱 아키텍처를 갖는 터치 감지 디스플레이 디바이스의 예를 도시한다. 도 12의 터치 감지 디스플레이 디바이스(1250c)는 도 9c의 터치 감지 디스플레이 디바이스(950c)와 유사하다. 그러나, 어드레싱 회로(962c) 및 감지 회로(910c)는 예를 들어, 연결(980)을 통해 서로 통신할 수 있다. 일부 구현들에서, 어드레싱 회로(962c)는 감지 회로(910c)로부터의 입력들을 수용할 수 있고 그리고/또는 감지 회로(910c)는 어드레싱 회로(962c)로부터의 입력들을 수용할 수 있다.
일부 구현들에서, 감지 회로(910c)는 어드레싱 회로(962)로부터 수신된 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 디바이스(900c)의 감지 특성을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 회로(910c)에 의한 감지 특성의 조정은 어드레싱 회로(962c)에 의한 어드레싱 특성의 조정에 의해 변경된 전기적 간섭 특성에 기초할 수 있다. 도 12b 및 도 12c를 참조하여 아래에 논의되는 바와 같이, 감지 회로(910c)에 의한 감지 특성의 조정은 하나 또는 둘 이상의 룩업 테이블들에 기초할 수 있다. 예를 들어, 어드레싱 회로(962c)는 디스플레이에 의해 발생된 전기적 간섭을 증가시킬 수 있는 분해능과 같은 어드레싱 특성을 증가시킬 수 있다. 감지 회로(910c)는 어드레싱 특성의 조정 및/또는 전기적 간섭의 증가에 관하여 어드레싱 회로로부터 입력을 수신할 수 있으며, 이에 따라 감지 특성을 조정할 수 있다. 따라서, 감지 회로(910c)는 어드레싱 특성의 조정에 적어도 부분적으로 기초하여 전기적 간섭의 변화에 응답하여 감지 특성을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 회로(910c)는 전기적 간섭의 변화를 감지하며, 감지된 변화에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 특성을 조정할 수 있다.
일부 구현들에서, 어드레싱 회로(962c)는 감지 회로(910c)로부터 수신된 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 디스플레이 디바이스(960c)의 어드레싱 특성을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 어드레싱 회로(962c)에 의한 어드레싱 특성의 조정은 감지 회로(910c)에 의해 어드레싱 회로(962c)에 제공된 터치 입력에 기초할 수 있다. 일례에서, 센서 영역(908c)의 구역에 대응하는 터치 입력은 어드레싱 회로(962c)에 제공될 수 있어서, 센서 영역(908c)의 구역에 대응하는 디스플레이 행들(966c) 및 디스플레이 열들(964c)만이 어드레싱되는 반면, 디스플레이의 다른 부분들은 어드레싱되지 않는다. 이러한 방식으로, 어드레싱 회로(962c)는 감지 회로(910c)로부터 수신된 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 디스플레이 디바이스(960c)에 의한 전력 소모 및 전기적 간섭 발생을 제한할 수 있다.
일부 구현들에서, 터치 감지 디스플레이 디바이스(1250c)는 적응적 감지 아키텍처 및 적응적 어드레싱 아키텍처 둘 다를 포함할 수 있다. 일부 이러한 구현들에서, 감지 회로는 터치 입력의 위치를 검출하며, 이 위치를 어드레싱 회로에 제공할 수 있다. 어드레싱 회로는 터치 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 디스플레이의 어드레싱 특성을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 어드레싱 회로는, 커서 엘리먼트가 터치 입력 아래에 디스플레이되는 반면 디스플레이의 나머지가 정적 이미지를 포함하도록, 디스플레이의 어드레싱 특성, 예를 들어, 부분적 업데이트를 조정할 수 있다. 감지 회로는, 조정된 어드레싱 특성을 식별하고 그리고/또는 어드레싱 특성에 의해 야기되는 간섭의 변화를 식별하는 정보를 수신할 수 있다. 감지 회로는 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 특성을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 회로는 조정된 어드레싱 특성에 응답하여 그리고/또는 디스플레이의 전기적 간섭 특성들에 응답하여 스캔된 디스플레이의 부분들을 조정할 수 있다. 예를 들어, 어드레싱 회로가 커서 엘리먼트를 디스플레이할 때, 감지 회로는 커서 엘리먼트를 포함하는 디스플레이의 영역만을 부분적으로 스캔하고 그리고/또는 커서 엘리먼트를 포함하는 디스플레이의 영역의 스캔 레이트를 증가시킬 수 있다.
도 12b 및 도 12c는 도 12a의 터치 감지 디스플레이 디바이스에서 사용될 수 있는 룩업 테이블들의 예들을 도시한다. 도 12b는 어드레싱 특성 입력 열(1282b) 및 감지 특성 출력 열(1284b)을 포함하는 룩업 테이블(1280b)의 예를 도시한다. 어드레싱 특성 입력 열(1282b)은 어드레싱 회로에 의해 조정되며 감지 회로에 제공될 수 있는 다양한 어드레싱 특성들을 포함할 수 있다. 명료성을 위해서, 어드레싱 특성 입력 열(1282b)에 포함된 어드레싱 특성들은 번호들에 의해 식별되고, 여기서 각각의 번호는 어드레싱 특성, 예를 들어, 부분적 업데이트, 업데이트 속도, 어드레싱 영역의 식별, 높은 전압 어드레싱, 낮은 전압 어드레싱, 높은 세그먼트 구동, 낮은 세그먼트 구동, 라인 인버전, 도트 인버전, 프레임 인버전 및 분해능에 대응한다. 일부 구현들에서, 어드레싱 특성 입력 열(1282b)에 포함된 각각의 어드레싱 특성은 동일한 타입을 가질 수 있다. 예를 들어, 어드레싱 특성 입력 열(1282b)의 각각의 어드레싱 특성은 디스플레이의 일부의 분해능일 수 있다. 일부 구현들에서, 어드레싱 특성 입력 열(1282b)에 포함된 어드레싱 특성들은 상이한 타입들의 어드레싱 특성들을 포함할 수 있다. 이러한 어드레싱 특성들 각각은 디스플레이를 어드레싱할 때 어드레싱 회로에 의해 선택적으로 변경될 수 있으며, 디스플레이에 의해 발생된 간섭의 변화를 초래할 수 있다.
감지 특성 출력 열(1284b)은 어드레싱 특성 입력 열(1282b)의 하나 또는 둘 이상의 어드레싱 특성들에 대응하는 다양한 감지 특성들을 포함할 수 있다. 예로서, 감지 특성 입력 열(1284b)에 포함된 감지 특성들은 부분적 스캔 특성들로서 식별된다. 그러나, 감지 입력 열(1284b)에 포함된 감지 특성들은 상이한 타입들, 예를 들어, 부분적 스캔 특성들 및 주파수를 가질 수 있다. 추가적으로, 일부 구현들에서, 다수의 감지 특성들은 어드레싱 특성 입력 열(1282b)의 단일 어드레싱 특성 입력에 대응할 수 있다. 따라서, 감지 회로는 어드레싱 회로로부터 수신된 하나 또는 둘 이상의 어드레싱 특성 입력에 기초하여 상이한 타입들의 감지 특성들 및/또는 다수의 감지 특성들을 조정할 수 있다.
도 12c는 간섭 특성 입력 열(1283c) 및 감지 특성 출력 열(1284c)을 포함하는 룩업 테이블(1280c)의 예를 도시한다. 간섭 특성 입력 열(1283c)은, 어드레싱 회로에 의해 영향을 받으며 감지 회로에 제공될 수 있는 다양한 간섭 특성들(예를 들어, 전기적 간섭 특성들)을 포함할 수 있다. 명료성을 위해서, 간섭 특성 입력 열(1283c)에 포함된 간섭 특성들은 번호들에 의해 식별되고, 여기서 각각의 번호는 간섭 특성에 대응한다. 일부 구현들에서, 간섭은 간섭 특성 입력 열(1283c)의 아래로 이동할 시에 증가할 수 있다. 이 간섭 특성들 각각은 디스플레이를 어드레싱할 때 어드레싱 회로에 의해 선택적으로 영향을 받을 수 있으며, 하나 또는 둘 이상의 감지 엘리먼트들 근처의 로컬 정전기장을 변경함으로써 터치 센서 디바이스의 성능에 영향을 미칠 수 있다.
감지 특성 출력 열(1284c)은 간섭 특성 입력 열(1283c)의 하나 또는 둘 이상의 간섭 특성들에 대응하는 다양한 감지 특성들을 포함할 수 있다. 예로서, 감지 특성 입력 열(1284c)에 포함된 감지 특성들은 주파수들 또는 샘플 레이트들로서 식별된다. 그러나, 감지 입력 열(1284c)에 포함된 감지 특성들은 상이한 타입들, 예를 들어, 부분적 스캔 특성들 및 주파수를 가질 수 있다. 추가적으로, 일부 구현들에서, 다수의 감지 특성들은 간섭 특성 입력 열(1283c)의 단일 어드레싱 특성 입력에 대응할 수 있다. 따라서, 감지 회로는 간섭 특성 입력에 기초하여 상이한 타입들의 감지 특성들 및/또는 다수의 감지 특성들을 조정할 수 있다.
룩업 테이블들(1280b, 1280c)은 프리-셋 입력들 및 출력들을 포함하도록 프로그램될 수 있고 그리고/또는 입력들 및 출력들을 변화시키도록 사용자 입력에 의해 프로그램가능할 수 있다. 룩업 테이블들(1280b, 1280c)은 어드레싱 회로에 커플링된 하나 또는 둘 이상의 저장 디바이스들에 저장될 수 있다. 대안적으로, 어드레싱 회로는 룩업 테이블들(1280b, 1280c)에서 설명된 값들로 하드와이어링(hardwire)될 수 있다. 동작 중에, 어드레싱 회로는 하나 또는 둘 이상의 어드레싱 특성들에 따라 디스플레이를 어드레싱할 수 있다. 주어진 시간에 디스플레이를 어드레싱하기 위해서 사용되는 어드레싱 특성(들)은 감지 성능에 영향을 미칠 수 있는 간섭을 초래할 수 있다. 따라서, 어드레싱 특성(들) 및/또는 간섭 특성(들)은 감지 회로에 의해 수신될 수 있다. 감지 회로는 룩업 테이블, 예를 들어, 도 12b 및 도 12c의 룩업 테이블들(1280b, 1280c)에서 설명된 바와 같은 수신된 어드레싱 특성 및/또는 간섭 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 감지 특성을 선택적으로 조정할 수 있다. 룩업 테이블들(1280b, 1280c)은 감지 회로에 커플링된 하나 또는 둘 이상의 저장 디바이스들에 저장될 수 있다. 대안적으로, 감지 회로는 룩업 테이블들(1280b, 1280c)에서 설명된 값들로 하드와이어링될 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 회로는 어드레싱 특성 입력 룩업 테이블(예를 들어, 테이블(1280b))에 기초하여 감지 특성을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 회로는 간섭 특성 입력 룩업 테이블(예를 들어, 테이블(1280c))에 기초하여 감지 특성을 조정할 수 있다. 일부 구현들에서, 감지 회로는 간섭 특성 입력 룩업 테이블 및 어드레싱 특성 입력 룩업 테이블에 기초하여 감지 특성을 조정할 수 있다. 이러한 방식으로, 감지 회로에 의한 감지 특성의 조정은 하나 또는 둘 이상의 룩업 테이블들에 의해 결정될 수 있다.
도 13은 터치 감지 디스플레이 디바이스에 사용하기 위한 프로세스의 예를 도시한다. 블록(1301)에 도시된 바와 같이, 예시적인 프로세스(1300)는 디스플레이의 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 디스플레이의 간섭 특성을 변경한다. 조정된 어드레싱 특성은, 예를 들어, 어드레싱 영역의 식별 또는 업데이트 속도를 포함할 수 있다.
블록(1303)에서 도시된 바와 같이, 예시적인 프로세스(1300)는 어드레싱 특성 또는 간섭 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 터치 센서의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 조정된 감지 특성은, 예를 들어, 신호 대 잡음 비, 민감도 임계치, 시작/중지 시간들, 부분적 스캔들, 감지 회로로의 입력 파형의 전압, 감지 파형의 구동 전류, 주파수 및 수신된 감지 신호에 적용되는 필터링의 양 및/또는 타입을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 간섭 특성을 감소시킬 수 있고, 감지 특성의 조정은 감지 특성을 증가시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 간섭 특성을 증가시킬 수 있고, 감지 특성의 조정은 감지 특성을 감소시킬 수 있다. 예시적인 프로세스(1300)는 또한, 블록(1305)에 도시된 바와 같이 조정된 감지 특성에 기초하여 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 복수의 간섭계 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스(40)를 도시하는 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 변화들은 또한, 텔레비전들, e-리더들 및 휴대용 미디어 플레이어들과 같은 다양한 타입들의 디스플레이 디바이스들의 예시이다.
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 제조 프로세스들 중 임의의 프로세스로부터 형성될 수 있다. 또한, 하우징(41)은, 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹 또는 이들의 조합을 포함하는(그러나 이에 제한되는 것은 아님) 다양한 재료들 중 임의의 재료로부터 형성될 수 있다. 하우징(41)은, 상이한 색의 다른 제거가능한 부분들과 상호교환될 수 있는 또는 상이한 로고들, 사진들 또는 심볼들을 포함하는 제거가능한 부분들(미도시)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 같이 간섭계 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다.
디스플레이 디바이스(40)의 컴포넌트들은 도 14b에 개략적으로 도시된다. 디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41)을 포함하고, 그 안에 적어도 부분적으로 밀폐된 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 접속되는 프로세서(21)에 접속된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 신호를 필터링)하도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크로폰(46)에 접속된다. 프로세서(21)는 또한 입력 디바이스(48) 및 구동기 제어기(29)에 접속된다. 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 요구되는 바와 같이 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.
네트워크 인터페이스(27)는 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통해 하나 또는 둘 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 위해서 일부 프로세싱 능력들을 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호들을 송신 및 수신할 수 있다. 일부 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 송신 및 수신한다. 일부 다른 구현들에서, 안테나(43)는 블루투스 표준에 따라 RF 신호들을 송신 및 수신한다. 셀룰러 전화의 경우, 안테나(43)는, 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM), GSM/범용 패킷 라디오 서비스(GPRS), 강화된 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 이용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하는데 사용되는 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 송신될 수 있도록 그 신호들을 프로세싱할 수 있다.
일부 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 데이터, 또는 미처리 이미지 데이터로 용이하게 프로세싱되는 포맷으로 프로세싱한다. 프로세서(21)는 프로세싱된 데이터를 구동기 제어기(29)에 또는 저장을 위해서 프레임 버퍼(28)에 전송할 수 있다. 미처리 데이터는 전형적으로, 이미지 내의 각각의 위치에서 이미지 특성들을 식별하는 정보를 지칭한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특성들은 색, 포화도 및 그레이-스케일 레벨을 포함할 수 있다.
프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하기 위해서 마이크로제어기, CPU 또는 로직 유닛을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45)에 신호들을 송신하기 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 직접적으로 프로세서(21)로부터 또는 프레임 버퍼(28)로부터 얻을 수 있고, 그 미처리 이미지 데이터를 어레이 구동기(22)로의 고속 송신을 위해서 적절히 리포맷할 수 있다. 일부 구현들에서, 구동기 제어기(29)는, 미처리 이미지 데이터가 디스플레이 어레이(30)에 걸친 스캐닝에 적합한 시간 순서를 가지도록, 미처리 이미지 데이터를 래스터(raster)형 포맷을 가지는 데이터 플로우로 리포맷할 수 있다. 이후, 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 방식들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기들은 하드웨어로서 프로세서(21)에 내장될 수 있거나, 소프트웨어로서 프로세서(21)에 내장될 수 있거나, 또는 어레이 구동기(22)를 가지는 하드웨어에 완전히 통합될 수 있다.
어레이 구동기(22)는 구동기 제어기(29)로부터 포맷된 정보를 수신할 수 있고, 비디오 데이터를, 디스플레이의 픽셀들의 x-y 행렬로부터 생겨나는(come from) 수백, 및 때때로 수천개의(또는 그 초과의) 리드들(leads)에 초당 수회 인가되는 파형들의 병렬적인 세트로 리포맷할 수 있다.
일부 구현들에서, 구동기 제어기(29), 어레이 구동기(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 본 명세서에서 설명되는 임의의 타입들의 디스플레이들에 대하여 적절하다. 예를 들어, 구동기 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, IMOD 제어기)일 수 있다. 추가적으로, 어레이 구동기(22)는 종래의 구동기 또는 쌍안정 디스플레이 구동기(예를 들어, IMOD 디스플레이 구동기)일 수 있다. 더욱이, 디스플레이 어레이(30)는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, IMOD들의 어레이를 포함하는 디스플레이)일 수 있다. 일부 구현들에서, 구동기 제어기(29)는 어레이 구동기(22)와 통합될 수 있다. 이러한 구현은, 셀룰러 폰들, 시계들 및 다른 작은 영역 디스플레이들과 같은 고도의 통합된 시스템들에서 통상적이다.
일부 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-감지 스크린 또는 압력- 또는 열-감지 멤브레인을 포함할 수 있다. 마이크로폰(46)은 디스플레이 디바이스(40)에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 마이크로폰(46)을 통한 음성 커맨드들은 디스플레이 디바이스(40)의 동작들을 제어하기 위해서 사용될 수 있다.
전원(50)은, 당해 기술에 잘 알려져 있는 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 에너지 소스, 캐패시터, 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, 전자 디스플레이 시스템에서 여러 장소들에 위치될 수 있는 구동기 제어기(29)에 제어 프로그래밍가능성이 존재한다. 일부 다른 구현들에서, 어레이 구동기(22)에 제어 프로그래밍가능성이 존재한다. 앞서 설명된 최적화는 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 다양한 구성들로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 개시되는 구현들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 이 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 구현되는지는, 전체 시스템 상에 부과되는 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다.
본 명세서에서 개시되는 양상들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 논리 블록들, 모듈들 및 회로들을 구현하는데 사용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는, 범용 단일- 또는 다중-칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 조합으로 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 결합된 하나 또는 둘 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 특정한 단계들 및 방법들은, 주어진 기능에 특정된 회로에 의해 수행될 수 있다.
하나 또는 둘 이상의 양상들에서, 설명된 기능들은, 본 명세서에서 개시된 구조들 및 이들의 구조적 등가물들을 포함하는, 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 청구대상의 구현들은 또한 하나 또는 둘 이상의 컴퓨터 프로그램들, 즉, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해서 또는 데이터 프로세싱 장치의 동작을 제어하기 위해서 컴퓨터 저장 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 또는 둘 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다.
본 개시에서 설명되는 구현들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 용이하게 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 부합될 것이다. "예시적인"이라는 용어는 본 명세서에서 오로지 "예, 예시 또는 예증으로서 기능하는"의 의미로만 사용된다. "예시적인" 것으로서 본 명세서에 설명된 임의의 구현은 반드시 다른 구현들보다 선호되거나 또는 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 추가적으로, 당업자는, "상부" 및 "하부"라는 용어들이 때때로 도면들의 설명의 용이함을 위해서 사용되고, 적절히 배향된 페이지 상에서 도면의 배향에 대응하는 상대적인 위치들을 나타내며, 구현되는 IMOD의 적절한 배향을 반영하지 않을 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다.
개별적인 구현들의 맥락에서 본 명세서에 설명되는 특정한 특징들은 또한 결합되어 단일 구현으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 다수의 구현에서 개별적으로 또는 임의의 적합한 서브-조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징들이 특정한 조합들로 동작하는 것으로 앞서 설명되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될지라도, 일부 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 또는 둘 이상의 특징들은 그 조합으로부터 분리(excise)될 수 있고, 청구된 조합은 서브-조합 또는 서브-조합의 변형으로 의도될 수 있다.
유사하게, 동작들은 도면들에서 특정한 순서로 도시되지만, 이것은, 바람직한 결과들을 달성하기 위해서, 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 수행되거나 또는 모든 예시된 동작들이 수행되는 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 도면들은 하나 또는 둘 이상의 예시적인 프로세스들을 흐름도의 형태로 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 예시된 예시적인 프로세스들에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 둘 이상의 추가적인 동작들이, 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전에, 이후에, 동시에, 또는 그들 사이에서 수행될 수 있다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬적인 프로세싱이 유리할 수 있다. 더욱이, 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 또는 다수의 소프트웨어 물건들로 패키지될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 다른 구현들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에서 기술되는 동작들은 상이한 순서로 수행될 수 있고, 바람직한 결과들을 여전히 달성할 수 있다.

Claims (33)

  1. 디스플레이 디바이스로서,
    디스플레이의 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성되는 어드레싱 회로 ― 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 상기 디스플레이의 간섭 특성을 변경함 ― ; 및
    어드레싱 특성 및 상기 간섭 특성 중 적어도 하나를 식별하는 정보를 수신하도록 구성되는 감지 회로를 포함하고,
    상기 감지 회로는 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 터치 센서의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 회로는 상기 수신된 정보에 기초하여 감지하도록 추가로 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레싱 회로는 상기 간섭 특성이 증가하도록 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감지 회로는 상기 적어도 하나의 감지 특성을 감소시키도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레싱 회로는 상기 간섭 특성이 감소하도록 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 감지 회로는 상기 적어도 하나의 감지 특성을 증가시키도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 특성은 신호 대 잡음 비를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 특성은 민감도 임계치를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 특성은 샘플링 레이트를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레싱 특성은 어드레싱 영역을 식별하는 정보를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 어드레싱 특성은 업데이트 속도를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 간섭계 변조기를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 회로에 커플링된 하나 또는 둘 이상의 저장 디바이스들에 저장된 룩업 테이블을 더 포함하고,
    상기 룩업 테이블은 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성 및 상기 적어도 하나의 감지 특성을 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이와 통신하도록 구성되는 프로세서 ― 상기 프로세서는 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성됨 ― ; 및
    상기 프로세서와 통신하도록 구성되는 메모리 디바이스를 더 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    적어도 하나의 신호를 상기 디스플레이에 전송하도록 구성되는 구동기 회로를 더 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 상기 구동기 회로에 전송하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 이미지 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성되는 이미지 소스 모듈을 더 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 트랜시버 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  19. 제 14 항에 있어서,
    입력 데이터를 수신하고, 상기 입력 데이터를 상기 프로세서로 통신하도록 구성되는 입력 디바이스를 더 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 입력 디바이스는 터치 센서를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  21. 디스플레이 디바이스로서,
    디스플레이를 어드레싱하기 위한 수단;
    상기 디스플레이 상의 터치 입력을 감지하기 위한 수단;
    상기 디스플레이의 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하기 위한 수단 ― 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 상기 디스플레이의 간섭 특성을 변경함 ― ; 및
    상기 어드레싱 특성 및 상기 간섭 특성 중 적어도 하나를 식별하는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 감지 수단의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하기 위한 수단을 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 어드레싱 수단은 어드레싱 회로를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 감지 수단은 감지 회로를 포함하는,
    디스플레이 디바이스.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 감지 수단은 조정된 감지 특성에 기초하여 감지하도록 추가로 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 어드레싱 수단은 상기 간섭 특성이 증가하도록 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 감지 수단은 상기 적어도 하나의 감지 특성을 감소시키도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 어드레싱 수단은 상기 간섭 특성이 감소하도록 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 감지 수단은 상기 적어도 하나의 감지 특성을 증가시키도록 구성되는,
    디스플레이 디바이스.
  29. 방법으로서,
    디스플레이의 적어도 하나의 어드레싱 특성을 조정하는 단계 ― 상기 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 상기 디스플레이의 간섭 특성을 변경함 ― ;
    상기 어드레싱 특성 또는 상기 간섭 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 터치 센서의 적어도 하나의 감지 특성을 조정하는 단계; 및
    조정된 감지 특성에 기초하여 감지하는 단계를 포함하는,
    방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 상기 간섭 특성을 증가시키는,
    방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 특성은 감소되는,
    방법.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 어드레싱 특성의 조정은 간섭 특성을 감소시키는,
    방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 특성은 증가되는,
    방법.
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