KR20140106636A - 디스플레이를 위한 구동 방식 - Google Patents

디스플레이를 위한 구동 방식 Download PDF

Info

Publication number
KR20140106636A
KR20140106636A KR1020147018109A KR20147018109A KR20140106636A KR 20140106636 A KR20140106636 A KR 20140106636A KR 1020147018109 A KR1020147018109 A KR 1020147018109A KR 20147018109 A KR20147018109 A KR 20147018109A KR 20140106636 A KR20140106636 A KR 20140106636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display element
display
voltage
electrode
segment
Prior art date
Application number
KR1020147018109A
Other languages
English (en)
Inventor
마크 엠. 미냐르
클라렌스 추이
알란 지. 레위스
Original Assignee
퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. filed Critical 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크.
Publication of KR20140106636A publication Critical patent/KR20140106636A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/3466—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on interferometric effect
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0469—Details of the physics of pixel operation
    • G09G2300/0473—Use of light emitting or modulating elements having two or more stable states when no power is applied
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/06—Passive matrix structure, i.e. with direct application of both column and row voltages to the light emitting or modulating elements, other than LCD or OLED
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/16—Determination of a pixel data signal depending on the signal applied in the previous frame
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2014—Display of intermediate tones by modulation of the duration of a single pulse during which the logic level remains constant
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2077—Display of intermediate tones by a combination of two or more gradation control methods
    • G09G3/2081—Display of intermediate tones by a combination of two or more gradation control methods with combination of amplitude modulation and time modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

본 개시내용은 선택된 구동 시퀀스에 따라 픽셀들의 어레이를 가진 디스플레이에 디스플레이 이미지를 기록하기 위한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 일 양상에서, 행 내의 디스플레이 엘리먼트들은 크고 좁은 전압 펄스를 사용하여 구동된다. 이는 행의 디스플레이 엘리먼트들이 보다 짧은 라인 시간에서 구동되게 한다.

Description

디스플레이를 위한 구동 방식{DRIVE SCHEME FOR A DISPLAY}
본 개시내용은 전기기계 시스템들에서 크고 좁은 전압 펄스를 사용하여 행 내의 디스플레이 엘리먼트들을 구동하는 것에 관한 것이다.
전기기계 시스템들은 전기 및 기계 엘리먼트들, 액추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학 컴포넌트들(예를 들어, 미러들) 및 전자 기기들을 가지는 디바이스들을 포함한다. 전기기계 시스템들은 마이크로스케일(microscale) 및 나노스케일(nanoscale)을 포함하는 (그러나, 이에 제한되지 않음) 다양한 스케일들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 마이크로전기기계 시스템(MEMS: microelectromechanical system) 디바이스들은 약 1마이크론 내지 수백마이크론 또는 그 초과의 범위의 크기들을 가지는 구조물들을 포함할 수 있다. 나노전기기계 시스템(NEMS: nanoelectromechanical system) 디바이스들은, 예를 들어, 수백 나노미터들보다 더 작은 크기들을 포함하는, 1 마이크론보다 더 작은 크기들을 가지는 구조물들을 포함할 수 있다. 전기기계 엘리먼트들은 증착, 에칭, 리소그래피 및/또는 증착된 물질층들 및/또는 기판들의 일부들을 에칭하거나, 또는 층들을 추가하여 전기 및 전기기계 디바이스들을 형성하는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 사용하여 생성될 수 있다.
전기기계 시스템들의 한가지 타입은 간섭측정 변조기(IMOD: interferometric modulator)로 명명된다. 여기에서 사용된 바와 같이, 용어 간섭측정 변조기 또는 간섭측정 광 변조기는 광학적 간섭의 원리들을 사용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 디바이스를 지칭한다. 일부 구현들에서, 간섭측정 변조기는 한 쌍의 전도성 플레이트들을 포함할 수 있는데, 전도성 플레이트들 중 하나 또는 둘 모두는 완전히 또는 부분적으로 투명하고 그리고/또는 반사성일 수 있으며, 적절한 전기 신호의 인가 시에 상대적 모션(motion)이 가능할 수 있다. 일 구현에서, 하나의 플레이트는 기판상에 증착된 고정층을 포함할 수 있고, 다른 플레이트는 에어 갭에 의해 고정층으로부터 분리된 반사성 막(membrane)을 포함할 수 있다. 하나의 플레이트에 대한 다른 플레이트의 위치(position)는 간섭측정 변조기 상에 입사하는 광의 광학적 간섭을 변경시킬 수 있다. 간섭측정 변조기 디바이스들은 광범위한 응용들을 가지며, 기존의 제품들을 개선하고, 새로운 제품들, 특히, 디스플레이 능력들을 가지는 물건들을 생성할 시에 사용될 것으로 예상된다.
개시내용의 시스템들, 방법들 및 디바이스들 각각은 몇몇 혁신적인 양상들을 가지며, 그 중 어떠한 단일의 양상도 본원에 개시된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지 않는다.
본 개시내용에서 설명된 요지의 하나의 혁신적인 양상은 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법에서 구현될 수 있다. 방법은 제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 제 1 전위를 인가하는 단계를 포함한다. 방법은 제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 제 1 전위와 상이한 제 2 전위를 인가하는 단계를 더 포함한다. 방법은 선택된 지속기간 동안 디스플레이 엘리먼트들 둘 다의 공통 전극에 제 3 전위를 인가하는 단계를 더 포함한다. 선택된 지속기간 동안 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트들에 걸쳐 형성된 전위 차는 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 크고 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 작은 진폭 및 지속기간을 가진다. 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 제 1 전위에 적어도 부분적으로 기초한다. 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 제 2 전위에 적어도 부분적으로 기초한다. 선택된 지속기간 동안 제 1 디스플레이 엘리먼트에 걸친 전위 차는 제 1 디스플레이 엘리먼트의 제 1 히스테리시스 윈도우의 외부 진폭을 가진다. 선택된 지속기간 동안 제 2 디스플레이 엘리먼트에 걸친 전위 차는 제 2 디스플레이 엘리먼트의 제 2 히스테리시스 윈도우의 외부 진폭을 가진다. 제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극과 공통 전극 사이의 갭은 제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 제 1 전위에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극과 공통 전극 사이의 갭은 제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 제 2 전위에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 제 2 디스플레이 엘리먼트 둘 다는 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트들 둘 다의 공통 전극들에 제 3 전위를 인가하기 전에 릴렉스된 상태(relaxed state)에 있을 수 있다.
본 개시내용에 설명된 요지의 또 다른 혁신적인 양상은 디스플레이 장치에서 구현될 수 있다. 디스플레이 장치는 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. 복수의 디스플레이 엘리먼트들은 적어도 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트를 포함한다. 디스플레이 장치는 드라이버 회로를 더 포함한다. 드라이버 회로는 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 크고 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 작은 값을 가진 파라미터를 특징으로 하는 제 1 펄스를 생성하도록 구성된다. 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 1 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 1 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초한다. 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 2 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 2 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초한다. 드라이버 회로는 복수의 디스플레이 엘리먼트들에 제 1 펄스를 인가하도록 추가로 구성된다. 펄스는 제 1 디스플레이 엘리먼트의 제 1 히스테리시스 윈도우의 외부이고 제 2 디스플레이 엘리먼트의 제 2 히스테리시스 윈도우의 외부의 진폭을 가진다. 드라이버 회로는 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 제 2 디스플레이 엘리먼트의 전극에 펄스 전압을 가진 펄스를 인가함으로써 복수의 디스플레이 엘리먼트들에 제 1 펄스를 인가하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용에 설명된 요지의 또 다른 혁신적인 양상은 디스플레이 장치에서 구현될 수 있다. 디스플레이 장치는 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 크고 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 작은 값을 가진 파라미터를 특징으로 하는 제 1 펄스를 생성하기 위한 수단을 포함한다. 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 1 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 1 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초한다. 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 2 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 2 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초한다. 디스플레이 장치는 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 제 2 디스플레이 엘리먼트에 제 1 펄스를 인가하기 위한 수단을 더 포함한다. 펄스는 제 1 디스플레이 엘리먼트의 제 1 히스테리시스 윈도우의 외부 및 제 2 디스플레이 엘리먼트의 제 2 히스테리시스 윈도의 외부의 진폭을 가진다. 디스플레이 장치는 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 제 2 디스플레이 엘리먼트의 전극에 펄스 전압을 가진 펄스를 인가하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.
본 개시내용에 설명된 요지의 또 다른 혁신적인 양상은 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법에서 구현될 수 있다. 방법은 디스플레이 엘리먼트들의 라인에서 각각의 세그먼트 전극 전압을 제 1 및 제 2 상이한 전압 레벨들 중 하나로 세팅하는 단계를 포함한다. 방법은 디스플레이 엘리먼트들의 라인의 공통 전극을 전압 펄스로 스트로빙(strobing)하는 단계를 더 포함한다. 공통 전극 전압 펄스는, 제 1 레벨의 세그먼트 전압이 디스플레이 엘리먼트에 인가될 때 디스플레이 엘리먼트가 작동하지 않고, 그리고 제 2 레벨의 세그먼트 전압이 디스플레이 엘리먼트에 인가될 때 디스플레이 엘리먼트가 작동하도록 하는 진폭 및 지속기간을 가진다. 공통 전극 전압 펄스는 충분히 긴 지속기간 동안 인가되면 엘리먼트들 둘 다를 작동할 진폭을 추가로 가진다. 방법은 스트로빙 단계 전에 라인의 모든 디스플레이 엘리먼트들을 릴리싱(releasing)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 명세서에 설명된 요지의 하나 이상의 구현들의 세부사항들은 첨부 도면들 및 하기의 설명에서 제시된다. 다른 특징들, 양상들 및 장점들은 상세한 설명, 도면들 및 청구항들로부터 명백해질 것이다. 후속하는 도면들의 상대적 치수들이 실제대로 도시되지 않을 수 있다는 점에 유의한다.
도 1은 간섭측정 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀들 내의 2개의 인접한 픽셀들을 도시하는 사시도의 예를 도시한다.
도 2는 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 예를 도시한다.
도 3은 도 1의 간섭측정 변조기에 대한 이동가능 반사 층 위치 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다.
도 4는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가될 때 간섭측정 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 표의 예를 도시한다.
도 5a는 도 2의 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다.
도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다.
도 6a는 도 1의 간섭측정 변조기 디스플레이의 부분적 횡단면의 예를 도시한다.
도 6b-6e는 간섭측정 변조기들의 다양한 구현들의 횡단면들의 예들을 도시한다.
도 7은 간섭측정 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 예를 도시한다.
도 8a-8e는 간섭측정 변조기를 만드는 방법에서의 다양한 스테이지들의 횡단면의 개략적 예시들의 예들을 도시한다.
도 9는 도 10 및 도 12에 도시된 파형들로 구동될 수 있는 디스플레이 엘리먼트들에 대한 예시적 히스테리시스 곡선을 도시한다.
도 10은 도 2의 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이에 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위하여 사용될 수 있는 행 및 열 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다.
도 11은 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도의 예를 도시한다.
도 12는 3x3 간섭측정 변조기에 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 행 및 열 신호들에 대한 다른 타이밍 도의 예를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 복수의 간섭측정 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다.
다양한 도면들에서 유사한 참조 부호들 및 표기들은 유사한 엘리먼트들을 표시한다.
후속하는 상세한 설명은 혁신적 양상들을 설명할 목적들의 특정 구현들에 관한 것이다. 그러나, 여기의 교시들이 다수의 상이한 방식들에 적용될 수 있다. 설명된 구현들은 움직이는지(예를 들어, 비디오) 또는 정지해 있는지(예를 들어, 스틸 이미지) 간에 그리고 텍스트, 그래프 또는 그림으로 표시하든지 간에 이미지를 디스플레이하도록 구성되는 임의의 디바이스에서 구현될 수 있다. 더 구체적으로, 구현들이 모바일 전화들, 멀티미디어 인터넷 인에이블 셀룰러 전화들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스 디바이스들, 개인 데이터 보조 단말(PDA)들, 무선 전자 메일 수신기들, 핸드헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/내비게이터들, 카메라들, MP3 플레이어들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 시계들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들(예를 들어, e-리더기들), 컴퓨터 모니터들, 자동차 디스플레이들(예를 들어, 주행기록계 디스플레이 등), 조종석 제어들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들(예를 들어, 차량의 후방 뷰 카메라의 디스플레이), 전자 사진들, 전자 게시판들 또는 간판(sign)들, 프로젝터들, 건축(architectural) 구조들, 마이크로파들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 레코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세척기들, 건조기들, 세척기/건조기들, 패키징(packaging)(예를 들어, MEMS 및 비-MEMS), 심미적 구조들(보석 위의 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 전기기계 시스템 디바이스들과 같은 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 다양한 전자 디바이스들로 구현되거나 또는 이들과 연관될 수 있다는 점이 참작된다. 여기의 교시들은 또한 전자 스위칭 디바이스들, 라디오 주파수 필터들, 센서들, 가속계들, 자이로스코프들, 모션 감지 디바이스들, 자력계들, 가전제품들에 대한 관성 컴포넌트들, 가전제품들의 부품들, 버랙터들, 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 구동 방식들, 제조 프로세스들, 전자 시험 장비와 같은 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 비-디스플레이 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 따라서, 교시들은 도면들에 단독으로 도시된 구현들로 제한되는 것으로 의도되지 않고 대신, 당업자에게 쉽게 명백할 바와 같이, 넓은 응용가능성을 가진다.
전기기계 시스템들에서 큰 진폭과 좁은 전압 펄스를 사용하여 행 내의 디스플레이 엘리먼트들을 구동하기 위한 구동 방식들은 여기서 기술된다. 행 내의 특정 디스플레이 엘리먼트들의 기계적 응답 시간은 데이터가 엘리먼트들에 기록되기 전에 디스플레이 엘리먼트들에 인가된 유지 전압을 조절함으로써 수정된다. 좁은 펄스는 그 다음 디스플레이 엘리먼트들의 행에 인가된다. 펄스의 지속기간은, 지속기간이 이런 보다 짧은 기계적 응답 시간보다 길기 때문에, 보다 짧은 기계적 응답 시간을 가지도록 수정된 이들 디스플레이 엘리먼트들의 상태를 변경하도록만 구성된다. 펄스의 지속기간은 나머지 디스플레이 엘리먼트들의 기계적 응답 시간보다 작고 따라서 이들 엘리먼트들의 상태를 변경하지 못한다. 따라서, 행 내의 디스플레이 엘리먼트들은 상태들을 변경하도록 선택되어 구동될 수 있다.
본 개시내용에 설명된 요지의 특정 구현들은 다음 잠재적 장점들 중 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 디스플레이 엘리먼트들의 기계적 응답 시간들을 수정하는 이런 특징들을 사용하여, 디스플레이 엘리먼트들은 어레이를 빠르게 업데이트하고 및/또는 낮은 전력 소비를 제공하는 구동 방식으로 어드레싱될 수 있다. 그런 구동 방식들은 이하에 상세히 기술된다.
설명된 구현들이 적용될 수 있는 적절한 MEMS 디바이스의 하나의 예는 반사성 디스플레이 디바이스이다. 반사성 디스플레이 디바이스들은 광학 간섭의 원리들을 사용하여 자신에 입사되는 광을 선택적으로 흡수하고 그리고/또는 반사하는 간섭측정 변조기(IMOD)들을 포함할 수 있다. IMOD들은 흡수기, 흡수기에 대해 이동가능 반사기, 및 흡수기와 반사기 사이에 정의되는 광학 공진 공동을 포함할 수 있다. 반사기는 2개 이상의 상이한 위치들로 이동될 수 있는데, 이는 광학 공진 공동의 크기를 변경시키고 이에 의해 간섭측정 변조기의 반사성에 영향을 줄 수 있다. IMOD들의 반사 스펙트럼(reflectance spectrums)은 상이한 칼라들을 생성하기 위해 가시 파장들에 걸쳐 시프트될 수 있는 다소(fairly) 넓은 스펙트럼 대역들을 생성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 위치는 광학 공진 공동의 두께를 변경시킴으로써, 즉 반사기의 위치를 변경시킴으로써 조절될 수 있다.
도 1은 간섭측정 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀(pixel)들 내의 2개의 인접한 픽셀들을 도시하는 사시도의 예를 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 간섭측정 MEMS 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. 이들 디바이스들에서, MEMS 디스플레이 엘리먼트들의 픽셀들은 밝은 또는 어두운 상태일 수 있다. 밝은("릴렉스(relax)된", "개방된(open)" 또는 "온(on)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광의 많은 부분을 예를 들어, 사용자에게 반사한다. 역으로, 어두운("작동된(actuated)", "폐쇄된(closed)" 또는 "오프(off)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광을 거의 반사하지 않는다. 일부 구현들에서, 온 및 오프 상태들의 광 반사율 특성들은 서로 뒤바뀔 수 있다. MEMS 픽셀들은 흑백 뿐만 아니라 칼라 디스플레이를 허용하는 특정 파장들에서 우세하게 반사하도록 구성될 수 있다.
IMOD 디스플레이 디바이스는 IMOD들의 행/열 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 IMOD는 에어 갭(또한, 광학 갭 또는 공동으로서 지칭됨)을 형성하기 위해 서로로부터 가변적이고 제어가능한 거리에 위치된 한 쌍의 반사 층들, 즉 이동가능 반사 층 및 고정된 부분적 반사 층을 포함할 수 있다. 이동가능 반사 층은 적어도 2개의 위치들 사이에서 이동될 수 있다. 제 1 위치, 즉 릴렉스 위치에서, 이동가능 반사 층은 고정된 부분적 반사 층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치될 수 있다. 제 2 위치, 즉 작동 위치에서, 이동가능 반사 층은 부분적 반사 층에 더 가깝게 위치될 수 있다. 2개의 층들로부터 반사하는 입사광은 이동가능 반사 층의 위치에 따라 보강적으로(constructively) 또는 상쇄적으로(destructively) 간섭하여, 각각의 픽셀에 대한 전반사(overall reflective) 또는 무반사(non-reflective) 상태를 산출할 수 있다. 일부 구현들에서, IMOD는 비작동될 때 가시 스펙트럼 내의 광을 반사하는 반사 상태에 있을 수 있고, 비작동될 때 가시 범위 외부(예를 들어, 적외선 광)의 광을 반사시키는 어두운 상태에 있을 수 있다. 그러나, 일부 다른 구현들에서, IMOD는 비작동될 때 어두운 상태에 있을 수 있고, 작동될 때 반사 상태에 있을 수 있다. 일부 구현들에서, 인가된 전압의 도입은 픽셀들을 구동하여 상태들을 변경시킬 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 인가된 전하가 픽셀들을 구동하여 상태들을 변경시킬 수 있다.
도 1의 픽셀 어레이의 도시된 부분은 2개의 인접한 간섭측정 변조기들(12)을 포함한다. (예시된 바와 같이) 좌측의 IMOD(12)에서, 이동가능 반사 층(14)은, 부분적 반사 층을 포함하는 광학 스택(16)으로부터 미리 결정된 거리에서 릴렉스 위치에 예시되어 있다. 좌측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압 VO는 이동가능 반사 층(14)의 작동을 야기하기에는 불충분하다. 우측의 IMOD(12)에서, 이동가능 반사 층(14)은 광학 스택(16) 근처의 또는 광학 스택(16)에 인접한 작동 위치에 예시되어 있다. 우측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압 Vbias는 작동 위치에서 이동가능 반사 층(14)을 유지하기에 충분하다.
도 1에서, 픽셀들(12)의 반사 특성들은 일반적으로, 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13), 및 좌측의 픽셀(12)로부터 반사하는 광(15)을 표시하는 화살표들로 예시된다. 상세히 예시되지는 않았지만, 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13)의 대부분이 투명 기판(20)을 통해 광학 스택(16)을 향해 투과될 것임이 당업자에 의해 이해될 것이다. 광학 스택(16)상에 입사하는 광의 일부는 광학 스택(16)의 부분적 반사 층을 통해 투과될 것이고, 일부는 투명 기판(20)을 통해 다시 반사될 것이다. 광학 스택(16)을 통해 투과되는 광(13)의 일부는 다시 투명 기판(20)을 향해(그리고 이를 통해), 이동가능 반사 층(14)에서 반사될 것이다. 광학 스택(16)의 부분적 반사 층으로부터 반사된 광과 이동가능 반사 층(14)으로부터 반사된 광 사이의 간섭(보강 또는 상쇄)이 픽셀(12)로부터 반사된 광(15)의 파장(들)을 결정할 것이다.
광학 스택(16)은 단일 층 또는 여러 층들을 포함할 수 있다. 층(들)은 전극 층, 부분적 반사 및 부분적 투과층, 및 투명 유전체 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 전기적으로 전도성이고, 부분적으로 투명하고 부분적으로 반사성이며, 예를 들어, 위의 층들 중 하나 이상을 투명 기판(20) 상에 증착함으로써 제조될 수 있다. 전극 층은 다양한 물질들, 예를 들어, 다양한 금속들, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO)로부터 형성될 수 있다. 부분적 반사 층은 부분적으로 반사성인 다양한 물질들, 예를 들어 다양한 금속들, 예를 들어 크롬(Cr), 반도체들 및 유전체들로부터 형성될 수 있다. 부분적 반사 층은 물질들의 하나 이상의 층들로 형성될 수 있고, 층들 각각은 단일 물질 또는 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 흡광기 및 전도체 모두로서 역할을 하는 금속 또는 반도체의 단일 반-투명 두께를 가질 수 있는 반면, (예를 들어, 광학 스택(16)의 또는 IMOD의 다른 구조물들의) 상이한, 더욱 전도성인 층들 또는 부분들은 IMOD 픽셀들 사이에 신호들을 버싱(bus)하는 역할을 할 수 있다. 광학 스택(16)은 또한 하나 이상의 전도성 층들 또는 전도성/흡수층을 커버하는 하나 이상의 절연 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 광학 스택(16)의 층(들)은 평행한 스트립(strip)들로 패터닝될 수 있고, 하기에 추가로 설명될 바와 같이, 디스플레이 디바이스 내에 행 전극들을 형성할 수 있다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 용어 "패터닝"은 마스킹 및 에칭 프로세스들을 지칭하도록 여기에서 사용된다. 일부 구현들에서, 알루미늄(Al)과 같은 높은 전도성 및 반사성 물질은 이동가능 반사 층(14)에 대해 사용될 수 있고, 이들 스트립들은 디스플레이 디바이스 내의 열 전극들을 형성할 수 있다. 이동가능 반사 층(14)은 증착된 금속 층 또는 층들의 일련의 평행한 스트립들(광학 스택(16)의 행 전극들에 수직함)로서 형성되어, 포스트(post)들(18)의 최상부에 증착된 열들 및 포스트들(18) 사이에 증착된 중간 희생물질을 형성할 수 있다. 희생물질이 에칭될 때, 정의된 갭(19) 또는 광학 공동은 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 사이에 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 포스트들(18) 사이의 이격은 1-1000 um일 수 정도인 반면, 갭(19)은 10,000 옹스트롬(Å) 미만 정도일 수 있다.
일부 구현들에서, 작동 상태이든 또는 릴렉스 상태이든 간에, IMOD의 각각의 픽셀은 본질적으로, 고정된 그리고 이동가능 반사 층들에 의해 형성된 커패시터이다. 전압이 인가되지 않을 때, 이동가능 반사 층(14)은, 도 1의 좌측의 픽셀(12)에 의해 예시된 바와 같이, 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 사이의 갭(19)을 가지고, 기계적으로 릴렉스 상태로 유지된다. 그러나, 전위차, 예를 들어 전압이 선택된 행 및 열 중 적어도 하나에 인가될 때, 대응하는 픽셀에서의 행 및 열 전극들의 교차점에 형성된 커패시터가 충전되고, 정전기력(electrostatic force)이 전극들을 함께 끌어당긴다. 인가된 전압이 임계치를 초과하는 경우, 이동가능 반사 층(14)은 변형되어 광학 스택(16) 근처로 또는 광학 스택(16)에 맞닿게(aginst) 이동할 수 있다. 도 1의 우측의 작동된 픽셀(12)에 의해 예시된 바와 같이, 광학 스택(16) 내의 유전체 층(도시안됨)은 층들(14 및 16) 간의 단락을 방지하고 이들 간의 분리 거리를 제어할 수 있다. 동작은, 인가된 전위차의 극성과는 무관하게 동일하다. 어레이 내의 일련의 픽셀들이 일부 경우들에서 "행들" 또는 "열들"로서 지칭될 수 있지만, 당업자는 한 방향을 "행"으로 그리고 또 다른 방향을 "열"로 지칭하는 것이 임의적이라는 것을 쉽게 이해할 것이다. 재언급하자면, 일부 배향들에서, 행들은 열들로 간주될 수 있고, 열들은 행들로 간주될 수 있다. 또한, 디스플레이 엘리먼트들은 직교하는 행들 및 열들("어레이")로 균일하게 배열되거나, 또는 예를 들어, 서로에 대해 특정한 위치적 오프셋들을 가지는 비-선형 구성들("모자이크(mosaic)")로 배열될 수 있다. 용어들 "어레이" 및 "모자이크"는 어느 한 구성을 지칭할 수 있다. 따라서, 디스플레이가 "어레이" 또는 "모자이크"를 포함하는 것으로서 지칭됨에도 불구하고, 엘리먼트들 자체가 임의의 경우, 서로 직교적으로 배열되거나, 또는 균일한 분포로 배치될 필요가 없고, 비대칭적 형상들 및 불균일하게 분포된 엘리먼트들을 가지는 배열들을 포함할 수 있다.
도 2는 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 예를 도시한다. 전자 디바이스는 하나 이상의 소프트웨어 모듈들을 실행하도록 구성될 수 있는 프로세서(21)를 포함한다. 운영 체제의 실행에 더하여, 프로세서(21)는, 웹 브라우저, 전화 애플리케이션, 이메일 프로그램을 포함하는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들, 또는 임의의 다른 소프트웨어 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다.
프로세서(21)는 어레이 드라이버(22)와 통신하도록 구성될 수 있다. 어레이 드라이버(22)는 예를 들어, 디스플레이 어레이 또는 패널(30)에 신호들을 제공하는 행 드라이버 회로(24) 및 열 드라이버 회로(26)를 포함할 수 있다. 도 1에 예시된 IMOD 디스플레이 디바이스의 횡단면이 도 2의 라인 1-1에 의해 도시된다. 도 2가 명료함을 위해 IMOD들의 3x3 어레이를 예시하지만, 디스플레이 어레이(30)는 매우 많은 수의 IMOD들을 포함할 수 있고, 열들 내의 IMOD들과는 상이한 개수의 행들 내의 IMOD들을 가질 수 있고, 그 역도 성립한다.
도 3은 도 1의 간섭측정 변조기에 대한 이동가능 반사 층 위치 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다. MEMS 간섭측정 변조기들에 대해, 행/열(즉, 공통/세그먼트) 기록 프로시저는 도 3에 예시된 바와 같이 이들 디바이스들의 히스테리시스 특성을 이용할 수 있다. 간섭측정 변조기는, 예를 들어 이동가능 반사 층, 또는 미러로 하여금 릴렉스 상태에서 작동 상태로 변경하도록 하기 위해 약 10볼트의 전위차를 요구할 수 있다. 전압이 그 값으로부터 감소될 때, 이동가능 반사 층은 예를 들어 전압을 다시 10볼트 미만으로 강하시킴에 따라 자신의 상태를 유지하지만, 이동가능 반사 층은 전압이 2볼트 미만으로 강하될 때까지는 완전히 릴렉스하지 않는다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 대략 3 내지 7볼트의 전압 범위가 존재하는데, 여기서, 디바이스가 릴렉스되거나 또는 작동 상태 중 어느 하나에서 안정적인 인가 전압의 윈도우가 존재한다. 이는 "히스테리시스 윈도우(hysteresis window)" 또는 "안정성 윈도우(stability window)"로서 여기에서 지칭된다. 도 3의 히스테리시스 특성들을 가지는 디스플레이 어레이(30)에 대해, 행/열 기록 프로시저는 한번에 하나 이상의 행들을 어드레싱하도록 설계될 수 있고, 따라서, 주어진 행의 어드레싱동안, 작동될 어드레싱된 행들 내의 픽셀들은 약 10볼트의 전압차에 노출되고, 릴렉스될 픽셀들은 거의 0 볼트의 전압차에 노출된다. 어드레싱 이후, 픽셀들은, 이들이 이전 스트로빙(strobing) 상태를 유지하도록, 대략 5볼트의 정상 상태 또는 바이어스 전압차에 노출된다. 이 예에서, 어드레싱된 이후, 각각의 픽셀은 약 3-7볼트의 "안정성 윈도우" 내의 전위차를 겪는다. 이러한 히스테리시스 특성 특징(feature)은 예를 들어, 도 1에 예시된 픽셀 설계가, 동일한 인가 전압 조건들 하에서 작동된 또는 릴렉스된 기존 상태 중 어느 하나에서 안정적으로 유지되도록 한다. 작동 상태에 있는지 또는 릴렉스 상태에 있든 간에 각각의 IMOD 픽셀이 본질적으로 고정된 그리고 움직이는 반사 층들에 의해 형성된 커패시터이기 때문에, 이러한 안정 상태는, 실질적으로 전력의 소모 또는 손실 없이 히스테리시스 윈도우 내의 정상 전압에서 유지될 수 있다. 또한, 인가된 전압차가 실질적으로 고정되어 유지되는 경우, 본질적으로 IMOD 픽셀 내로 전류가 거의 흐르지 않거나 전혀 흐르지 않는다.
일부 구현들에서, 주어진 행 내의 픽셀들의 상태에 대한 (존재하는 경우) 원하는 변경에 따라, 이미지의 프레임은 열 전극들의 세트를 따라 "세그먼트" 전압들의 형태로 데이터 신호들을 인가함으로써 생성될 수 있다. 어레이의 각각의 행이 차례로 어드레싱될 수 있고, 따라서, 프레임은 한번에 하나의 행씩 기록된다. 원하는 데이터를 제 1 행 내의 픽셀들에 기록하기 위해, 제 1 행 내의 픽셀들의 원하는 상태에 대응하는 세그먼트 전압들이 열 전극들 상에 인가될 수 있고, 특정 "공통" 전압 또는 신호의 형태의 제 1 행 펄스가 제 1 행 전극에 인가될 수 있다. 이후, 세그먼트 전압들의 세트는 제 2 행 내의 픽셀들의 상태에 대한 (존재하는 경우) 원하는 변경에 대응하도록 변경될 수 있고, 제 2 공통 전압은 제 2 행 전극에 인가될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 행 내의 픽셀들은 열 전극들을 따라 인가되는 세그먼트 전압들의 변경에 의해 영향을 받지 않으며, 픽셀들이 제 1 공통 전압 행 펄스 동안 세팅되었던 상태로 유지된다. 이 프로세스는 이미지 프레임을 산출하기 위해 순차적 방식으로, 행들 또는 대안적으로 열들의 전체 시리즈들에 대해 반복될 수 있다. 프레임들은 초당 일부 원하는 수의 프레임들에서 이 프로세스를 계속 반복함으로써 새로운 이미지 데이터로 리프레시 및/또는 업데이트될 수 있다.
각각의 픽셀에 걸쳐 인가된 세그먼트 및 공통 신호들의 조합(즉, 각각의 픽셀에 걸친 전위차)은 각각의 픽셀에 대한 결과 상태를 결정한다. 도 4는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가될 때 간섭측정 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 표의 예를 도시한다. 당업자에 의해 쉽게 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, 릴리스 전압 VCREL이 공통 라인을 따라 인가될 때, 공통 라인을 따르는 모든 간섭측정 변조기 엘리먼트들은 세그먼트 라인들을 따라 인가되는 전압들, 즉 높은 세그먼트 전압 VSH 및 낮은 세그먼트 전압 VSL과는 무관하게, 대안적으로 릴리스된 또는 비작동 상태로서 지칭되는, 릴렉스 상태에 놓일 것이다. 특히, 릴리스 전압 VCREL이 공통 라인을 따라 인가될 때, 변조기에 걸친 전압(대안적으로, 픽셀 전압으로서 지칭됨)은, 높은 세그먼트 전압 VSH 및 낮은 세그먼트 전압 VSL 모두가 그 픽셀에 대한 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가될 때 릴렉스 윈도우(도 3을 참조, 또한 릴리스 윈도우로서 지칭됨) 내에 있다.
높은 유지 전압 VCHOLD _H 또는 낮은 유지 전압 VCHOLD _L과 같은 유지 전압이 공통 라인에 인가될 때, 간섭측정 변조기의 상태는 일정하게 유지될 것이다. 예를 들어, 릴렉스된 IMOD는 릴렉스 위치에 유지될 것이고, 작동된 IMOD는 작동 위치에서 유지될 것이다. 유지 전압들은, 높은 세그먼트 전압 VSH 및 낮은 세그먼트 전압 VSL 모두가 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가될 때 픽셀 전압이 안정성 윈도우 내에서 유지되도록 선택될 수 있다. 따라서, 세그먼트 전압 스윙(segment voltage swing), 즉 높은 VSH와 낮은 세그먼트 전압 VSL 사이의 차이는 양의 또는 음의 안정성 윈도우 중 어느 하나의 폭보다 더 적다.
높은 어드레싱 전압 VCADD _H 또는 낮은 어드레싱 전압 VCADD _L과 같은 어드레싱 또는 작동 전압이 공통 라인에 인가될 때, 데이터는 개별 세그먼트 라인들을 따른 세그먼트 전압들의 인가에 의해 그 라인을 따라 변조기들에 선택적으로 기록될 수 있다. 세그먼트 전압들은 작동이 인가된 세그먼트 전압에 따르도록 선택될 수 있다. 어드레싱 전압이 공통 라인을 따라 인가될 때, 하나의 세그먼트 전압의 인가는 안정성 윈도우 내의 픽셀 전압을 초래하여, 픽셀이 비작동 상태로 유지하도록 할 것이다. 대조적으로, 다른 세그먼트 전압의 인가는 안정성 윈도우를 넘는 픽셀 전압을 초래하여, 픽셀의 작동을 초래할 것이다. 작동을 야기하는 특정 세그먼트 전압은 어느 어드레싱 전압이 사용되는지에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현들에서, 높은 어드레싱 전압 VCADD _H이 공통 라인을 따라 인가될 때, 높은 세그먼트 전압 VSH의 인가는 변조기로 하여금 자신의 현재 위치를 유지하도록 할 수 있는 반면, 낮은 세그먼트 전압 VSL의 인가는 변조기의 작동을 야기할 수 있다. 결과적으로, 낮은 어드레싱 전압 VCADD _L이 인가될 때 세그먼트 전압들의 효과는 반대가 될 수 있는데, 따라서 높은 세그먼트 전압 VSH은 변조기의 작동을 야기하며, 낮은 세그먼트 전압 VSL은 변조기의 상태에 대한 어떠한 영향도 가지지 않는다(즉, 안정상태를 유지).
일부 구현들에서, 변조기들에 걸친 동일한 극성의 전압차를 항상 산출하는 유지 전압들, 어드레스 전압들 및 세그먼트 전압들이 사용될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 변조기들의 전위차의 극성을 교번시키는 신호들이 사용될 수 있다. 변조기들에 걸친 극성의 교번(즉, 기록 프로시저들의 극성의 교번)은 단일 극성의 반복되는 기록 동작들 이후에 발생할 수 있는 전하 누적을 감소시키거나 억제할 수 있다.
도 5a는 도 2의 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이 내의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다. 도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다. 신호들이 예를 들어, 도 2의 3x3 어레이에 인가될 수 있는데, 이는 궁극적으로 도 5a에 예시된 라인 시간(60e) 디스플레이 어레인지먼트(arrangement)를 초래할 것이다. 도 5a의 작동된 변조기들은 어두운-상태에, 즉 반사된 광의 상당 부분이 가시 스펙트럼의 외부에 있어서 예를 들어, 뷰어에게 어두운 외관을 초래하는 상태에 있다. 도 5a에 예시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있지만, 도 5b의 타이밍도에 예시된 기록 프로시저는 각각의 변조기가 릴리스되었으며 제 1 라인 시간(60a) 이전에 비작동 상태에 있다고 가정한다.
제 1 라인 시간(60a) 동안, 릴리스 전압(70)이 공통 라인 1에 인가되고; 공통 라인 2에 인가된 전압은 높은 유지 전압(72)에서 시작하여 릴리스 전압(70)으로 이동하고; 낮은 유지 전압(76)이 공통 라인 3을 따라 인가된다. 따라서, 공통 라인 1을 따르는 변조기들(공통 1, 세그먼트 1)(1,2) 및 (1,3)은 제 1 라인 시간(60a)의 지속기간 동안 릴렉스된 또는 비작동 상태를 유지하며, 공통 라인 2를 따르는 변조기들(2,1), (2,2) 및 (2,3)은 릴렉스 상태로 이동할 것이며, 공통 라인 3을 따르는 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은 자신의 이전 상태를 유지할 것이다. 도 4를 참조하면, 세그먼트 라인들(1, 2 및 3)을 따라 인가된 세그먼트 전압들은, 공통 라인들(1, 2 또는 3) 중 어느 것도 라인 시간(60a) 동안 작동을 야기하는 전압 레벨들(즉, VCREL - 릴렉스 및 VCHOLD _L - 안정)에 노출되지 않음에 따라, 간섭측정 변조기들의 상태에 대한 어떠한 영향도 가지지 않을 것이다.
제 2 라인 시간(60b) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 이동하고, 공통 라인 1을 따르는 모든 변조기들은, 어드레싱 또는 작동 전압이 공통 라인 1에 인가되지 않았기 때문에, 인가된 세그먼트 전압과는 무관하게 릴렉스 상태로 유지된다. 공통 라인 2를 따르는 변조기들은 릴리스 전압(70)의 인가로 인해 릴렉스 상태로 유지되고, 공통 라인 3을 따르는 변조기들 (3,1), (3,2) 및 (3,3)은 공통 라인 3을 따르는 전압이 릴리스 전압(70)으로 이동할 때 릴렉스할 것이다.
제 3 라인 시간(60c) 동안, 공통 라인 1은 공통 라인 1 상에 높은 어드레스 전압(74)을 인가함으로써 어드레싱된다. 낮은 세그먼트 전압(64)이 이 어드레스 전압의 인가 동안 세그먼트 라인들(1 및 2)을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(1,1) 및 (1,2)에 걸친 픽셀 전압은 변조기들의 양의 안정성 윈도우의 높은 하이 엔드(high end)보다 더 크고(즉, 전압차가 미리 정의된 임계치를 초과함), 변조기들(1,1) 및 (1,2)은 작동된다. 역으로, 높은 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기(1,3)에 걸친 픽셀 전압은 변조기들(1,1) 및 (1,2)의 전압보다 더 작으며, 변조기의 양의 안정성 윈도우 내에서 유지되고; 따라서 변조기(1,3)는 릴렉스 상태로 유지된다. 또한, 라인 시간(60c) 동안, 공통 라인 2를 따르는 전압은 낮은 유지 전압(76)으로 감소하고, 공통 라인 3을 따르는 전압은 릴리스 전압(70)으로 유지되어, 공통 라인들 2 및 3을 따르는 변조기들이 릴렉스 위치에 남아 있게 된다.
제 4 라인 시간(60d) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 돌아와서, 공통 라인 1을 따르는 변조기들이 자신들의 개별 어드레싱된 상태들에 남아 있게 된다. 공통 라인 2 상의 전압은 낮은 어드레스 전압(78)으로 감소된다. 높은 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 2을 따라 인가되기 때문에, 변조기(2,2)에 걸친 픽셀 전압은 변조기의 음의 안정성 윈도우의 로우 엔드(lower end) 미만이기 때문에, 변조기(2,2)가 작동되도록 한다. 역으로, 낮은 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들 1 및 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(2,1) 및 (2,3)은 릴렉스 위치에 유지된다. 공통 라인 3 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 증가하여, 공통 라인 3을 따르는 변조기들이 릴렉스 상태로 되게 한다.
마지막으로, 제 5 라인 시간(60e) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)에서 유지되고, 공통 라인 2 상의 전압은 낮은 유지 전압(76)에서 유지되어, 공통 라인들 1 및 2를 따르는 변조기들이 자신들의 개별 어드레싱된 상태들에 남아 있게 된다. 공통 라인 3 상의 전압은 공통 라인 3을 따르는 변조기들을 어드레싱하기 위해 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)은 작동되는 반면, 세그먼트 라인 1을 따라 인가되는 높은 세그먼트 전압(62)은 변조기(3,1)로 하여금 릴렉스 위치에서 유지되도록 한다. 따라서, 제 5 라인 시간(60e)의 끝에서, 3x3 픽셀 어레이는 도 5a에 도시된 상태에 있으며, 다른 공통 라인들(도시안됨)을 따르는 변조기들이 어드레싱될 때 발생할 수 있는 세그먼트 전압의 변경들과는 무관하게, 유지 전압들이 공통 라인들을 따라 인가되는 한 그 상태로 유지될 것이다.
도 5b의 타이밍도에서, 주어진 기록 프로시저(즉, 라인 시간들(60a-60e))는 높은 유지 및 어드레스 전압들, 또는 낮은 유지 및 어드레스 전압들의 사용을 포함할 수 있다. 일단 기록 프로시저가 주어진 공통 라인에 대해 완료되면(그리고, 공통 전압이 작동 전압과 동일한 극성을 가지는 유지 전압으로 세팅되면), 픽셀 전압은 주어진 안정성 윈도우 내에서 유지되며, 릴리스 전압이 그 공통 라인에 인가될 때까지 릴렉스 윈도우를 통과하지 않는다. 게다가, 각각의 변조기가 변조기를 어드레싱하기 전에 기록 프로시저의 일부분으로서 릴리스됨에 따라, 변조기의 릴리스시간이 아닌 작동 시간이 필요한 라인 시간을 결정할 수 있다. 구체적으로, 변조기의 릴리스 시간이 작동 시간보다 더 큰 구현들에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 릴리스 전압은 단일 라인 시간보다 더 오래 인가될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 공통 라인들 또는 세그먼트 라인들을 따라 인가된 전압들은 상이한 칼라들의 변조기들과 같은 상이한 변조기들의 작동 및 릴리스 전압들의 변경들을 고려하도록 변경될 수 있다.
위에서 제시된 원리들에 따라 동작하는 간섭측정 변조기들의 구조물의 세부사항들은 폭넓게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 6a-6e는, 이동가능 반사 층(14) 및 이의 지지 구조물들을 포함한, 간섭측정 변조기들의 여러 구현들의 횡단면들의 예들을 도시한다. 도 6a는 도 1의 간섭측정 변조기 디스플레이의 부분적 횡단면의 예를 도시하고, 여기서, 금속 물질의 스트립, 즉 이동가능 반사 층(14)이 기판(20)으로부터 직교하여 연장하는 지지부들(18) 상에 증착된다. 도 6b에서, 각각의 IMOD의 이동가능 반사 층(14)은 일반적으로 정사각형 또는 직사각형 형상이며, 테더(tether)들(32)상의 코너들에 있는 또는 코너들 근처의 지지부들에 부착된다. 도 6c에서, 이동가능 반사 층(14)은 일반적으로, 정사각형 또는 직사각형 형상이며, 플렉시블 금속(flexible metal)을 포함할 수 있는 변형가능 층(34)으로부터 현수될 수 있다. 변형가능 층(34)은, 직접적으로 또는 간접적으로, 이동가능 반사 층(14)의 주변 둘레에서 기판(20)에 연결될 수 있다. 이들 연결들은 여기에서 지지 포스트들로서 지칭된다. 도 6c에 도시된 구현들은 이동가능 반사 층(14)의 광학적 기능들을 이동가능 반사 층(14)의 기계적 기능들로부터 디커플링(decoupling)함으로써 유도하는 추가적인 이점들을 가지며, 이러한 디커플링은 변형가능 층(34)에 의해 수행된다. 이러한 디커플링은 반사 층(14)에 대해 사용되는 구조물 설계 및 물질들 및 변형가능 층(34)에 대해 사용되는 구조물 설계 및 물질들이 서로 독립적으로 최적화되도록 한다.
도 6d는 IMOD의 또 다른 예를 도시하며, 여기서 이동가능 반사 층(14)은 반사 서브-층(sub-layer)(14a)을 포함한다. 이동가능 반사 층(14)은 지지 포스트들(18)과 같은 지지 구조물 상에 존재한다. 지지 포스트들(18)은 하부 고정 전극(즉, 예시된 IMOD 내의 광학 스택(16)의 일부)로부터의 이동가능 반사 층(14)의 분리를 제공하고, 따라서, 예를 들어, 이동가능 반사 층(14)이 릴렉스 위치에 있을 때, 갭(19)이 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 사이에 형성된다. 이동가능 반사 층(14)은 또한 전극으로서 역할을 하도록 구성될 수 있는 전도성 층(14c), 및 지지층(14b)을 포함할 수 있다. 이 예에서, 전도성 층(14c)은 기판(20)으로부터 먼(distal) 지지층(14b)의 한 측면 상에 배치되고, 반사 서브-층(14a)은 기판(20)에 가까운 지지층(14b)의 다른 측면 상에 배치된다. 일부 구현들에서, 반사 서브-층(14a)은 전도성일 수 있고, 지지층(14b) 및 광학 스택(16) 사이에 배치될 수 있다. 지지층(14b)은 유전체 물질, 예를 들어, 실리콘 옥시나이트라이드(SiON) 또는 이산화 실리콘(SiO2)의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 지지층(14b)은 예를 들어, Si02/SiON/Si02 삼중층(tri-layer) 스택과 같은 층들의 스택일 수 있다. 반사 서브-층(14a) 및 전도성 층(14c) 중 어느 하나 또는 둘 모두는, 예를 들어, 약 0.5% Cu와의 Al 합금, 또는 또 다른 반사성 금속 물질을 포함할 수 있다. 유전체 지지층(14b) 위 아래에 전도성 층들(14a 및 14c)을 사용하는 것은 응력들의 균형을 맞추고, 향상된 전도성을 제공할 수 있다. 일부 구현들에서, 반사 서브-층(14a) 및 전도성 층(14c)은 이동가능 반사 층(14) 내의 특정 응력 프로파일들을 달성하는 것과 같은 다양한 설계 목적들을 위해 상이한 물질들로 형성될 수 있다.
도 6d에 예시된 바와 같이, 일부 구현들은 또한 블랙 마스크 구조물(23)을 포함할 수 있다. 블랙 마스크 구조물(23)은 주변광 또는 미광을 흡수하기 위해 (예를 들어, 픽셀들 사이의 또는 포스트들(18) 아래의) 광학적으로 비활성 영역들에 형성될 수 있다. 블랙 마스크 구조물(23)은 또한 광이 디스플레이의 비활성 부분들로부터 반사되거나 디스플레이의 비활성 부분들을 통해 투과되지 않도록 함으로써 디스플레이 디바이스의 광학 특성들을 개선하고, 이에 의해 콘트라스트 비를 증가시킬 수 있다. 부가적으로, 블랙 마스크 구조물(23)은 전도성이며, 전기적 버싱층(electrical bussing layer)으로서 기능하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 행 전극들은 연결된 행 전극들의 저항을 감소시키기 위해 블랙 마스크 구조물(23)에 연결될 수 있다. 블랙 마스크 구조물(23)은 증착 및 패터닝 기술들을 포함하는 다양한 방법들을 사용하여 형성될 수 있다. 블랙 마스크 구조물(23)은 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 블랙 마스크 구조물(23)은, 각각 약 30-80Å, 500-1000Å, 및 500-6000Å의 범위의 두께를 가지는, 흡광기로서 역할을 하는 몰리브덴-크롬(MoCr)층, Si02 층, 및 반사기 및 버스층으로서 역할을 하는 알루미늄 합금을 포함한다. 하나 이상의 층들은, 예를 들어, MoCr 및 Si02층들을 위한 CF4 및/또는 O2, 및 알루미늄 합금층을 위한 Cl2 및/또는 BCl3을 포함하며, 포토리소그래피 및 건식 에칭을 포함하는 다양한 기술들을 사용하여 패터닝될 수 있다. 일부 구현들에서, 블랙 마스크(23)는 에탈론 또는 간섭측정 스택 구조물일 수 있다. 이러한 간섭측정 스택 블랙 마스크 구조물들(23)에서, 전도성 흡수기들은 각각의 행 또는 열의 광학 스택(16) 내의 하부의 고정 전극들 사이에서 신호들을 전송하거나 버싱(bus)하기 위해 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 스페이서층(35)은 일반적으로, 블랙 마스크(23) 내의 전도성 층들로부터 흡수층(16a)을 전기적으로 격리하는 역할을 할 수 있다.
도 6e는 IMOD의 또 다른 예를 도시하며, 여기서, 이동가능 반사 층(14)은 자가-지지적이다. 도 6d와 대조적으로, 도 6e의 구현은 지지 포스트들(18)을 포함하지 않는다. 대신, 이동가능 반사 층(14)은 다수의 위치들에서의 아래에 놓인(underlying) 광학 스택(16)에 접촉하고, 이동가능 반사 층(14)의 곡률(curvature)은, 간섭측정 변조기에 걸친 전압이 작동을 야기하기에는 불충분할 때 이동가능 반사 층(14)이 도 6e의 비작동 위치로 돌아가기에 충분한 지지를 제공한다. 복수의 여러 상이한 층들을 포함할 수 있는 광학 스택(16)은 명료함을 위해 흡광기(16a) 및 유전체(16b)를 포함하는 것으로 여기에 도시된다. 일부 구현들에서, 흡광기(16a)는 고정 전극 및 부분적 반사 층 둘 모두로서 역할을 할 수 있다.
도 6a-6e에 도시된 것과 같은 구현들에서, IMOD들은, 이미지들이 투명 기판(20)의 전방 측면, 즉 변조기가 배열되는 측의 반대측으로부터 보여지는, 다이렉트 뷰(direct-view) 디바이스로서 기능한다. 이들 구현들에서, 디바이스의 후방 부분들(즉, 예를 들어, 도 6c에 예시된 변형가능층(34)을 포함하는 이동가능 반사 층(14) 뒤의 디스플레이 디바이스의 임의의 부분)은, 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 영향을 끼치거나(impact) 부정적으로 영향을 주지 않게 구성되고 동작될 수 있는데, 왜냐하면, 반사 층(14)이 디바이스의 해당 부분들을 광학적으로 차폐하기 때문이다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 이동가능 반사 층(14) 뒤에 버스 구조물(예시되지 않음)이 포함될 수 있으며, 이는 전압 어드레싱 및 이러한 어드레싱으로부터 초래되는 움직임들과 같은, 변조기의 전기기계적 특성들로부터 변조기의 광학적 특성들을 분리하기 위한 능력을 제공한다. 부가적으로, 도 6a-6e의 구현들은 예를 들어 패터닝과 같은 프로세싱을 단순화할 수 있다.
도 7은 간섭측정 변조기에 대한 제조 프로세스(80)를 예시하는 흐름도의 예를 도시하고, 도 8a-8e는 이러한 제조 프로세스(80)의 대응하는 스테이지들의 횡단면의 개략적 예시들의 예들을 도시한다. 일부 구현들에서, 제조 프로세스(80)는, 도 7에 도시되지 않은 다른 블록들에 더하여, 도 1 및 6에 예시된 일반적 타입의 예를 들어 간섭측정 변조기들을 제조하기 위해 구현될 수 있다. 도 1, 6 및 7을 참조하면, 프로세스(80)는 블록(82)에서 기판(20) 위에 광학 스택(16)을 형성하는 것으로 시작한다. 도 8a는 기판(20) 위에 형성된 이러한 광학 스택(16)을 예시한다. 기판(20)은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 기판일 수 있고, 이는 유연하거나 또는 비교적 딱딱하여 구부러지지 않을 수 있으며, 광학 스택(16)의 효율적 형성을 용이하게 하기 위한 사전 준비 프로세스들, 예를 들어, 세정 처리되었을 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 광학 스택(16)은 전기적으로 전도성이고, 부분적으로 투명하고 부분적으로 반사성일 수 있으며, 예를 들어, 투명 기판(20) 상에 원하는 특징들을 가지는 하나 이상의 층들을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 도 8a에서, 광학 스택(16)은 서브-층들(16a 및 16b)을 가지는 다층 구조물을 포함하지만, 일부 다른 구현들에서 더 많거나 더 적은 서브-층들이 포함될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a 및 16b) 중 하나는 결합된 전도체/흡수기 서브-층(16a)과 같은 광학적 흡수성 및 전도성 특성들 모두를 가지도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나 이상은 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있고, 디스플레이 디바이스 내에 행 전극들을 형성할 수 있다. 이러한 패터닝은 마스킹 및 에칭 프로세스 또는 당해 기술분야에 공지된 또 다른 적절한 프로세스에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a 및 16b) 중 하나는 하나 이상의 금속 층들(예를 들어, 하나 이상의 반사 및/또는 전도성 층들) 위에 증착되는 서브-층(16b)과 같은 절연 또는 유전체 층일 수 있다. 더욱이, 광학 스택(16)은 디스플레이의 행들을 형성하는 개별 및 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있다.
프로세스(80)는 블록(84)에서 광학 스택(16) 위에 희생 층(25)을 형성하는 것으로 계속한다. 희생 층(25)은 공동(19)을 형성하기 위해 (예를 들어, 블록 90에서) 추후 제거되고, 따라서, 희생 층(25)은 도 1에 예시된 결과적인 간섭측정 변조기들(12)에는 도시되지 않는다. 도 8b는 광학 스택(16) 위에 형성된 희생 층(25)을 포함하는 부분적으로 제조된 디바이스를 예시한다. 광학 스택(16) 위에 희생 층(25)을 형성하는 것은, 후속적 제거 이후에 원하는 설계 크기를 가지는 갭 또는 공동(19)(또한 도 1 및 8e를 참조)을 제공하기 위해 선택된 두께로, 몰리브덴(Mo) 또는 비정질 실리콘(Si)과 같은 제논 다이플루오라이드(XeF2)-에칭가능 물질의 증착을 포함할 수 있다. 희생 물질의 증착은 물리 기상 증착 (PVD, 예를 들어 스퍼터링), 플라즈마-강화 화학 기상 증착(PECVD), 열적 화학 기상 증착(열 CVD), 또는 스핀 코팅과 같은 증착 기술들을 사용하여 수행될 수 있다.
프로세스(80)는 블록(86)에서 지지 구조물, 예를 들어, 도 1, 도 6 및 도 8c에 예시된 바와 같이, 포스트(18)의 형성으로 계속한다. 포스트(18)의 형성은 지지 구조물 어퍼처를 형성하기 위해 희생 층(25)을 패터닝하는 것, 및 이후 포스트(18)를 형성하기 위해, PVD, PECVD, 열적 CVD 또는 스핀-코팅과 같은 증착 방법을 사용하여, 어퍼처 내로 물질(예를 들어, 폴리머 또는 무기 물질, 예를 들어, 실리콘 산화물)을 증착시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 희생 층에 형성된 지지 구조물 어퍼처는 희생 층(25) 및 광학 스택(16) 모두를 통해 아래에 놓인 기판(20)으로 확장될 수 있고, 따라서, 포스트(18)의 하부 단부는 도 6a에 예시된 바와 같이 기판(20)에 접촉한다. 대안적으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 희생 층(25)에 형성된 어퍼처는 희생 층(25)은 통하지만 광학 스택(16)은 통하지 않게 연장할 수 있다. 예를 들어, 도 8e는 광학 스택(16)의 상부 표면과 접촉하는 지지 포스트들(18)의 하부 단부들을 예시한다. 포스트(18) 또는 다른 지지 구조물들은 희생 층(25) 위에 지지 구조물 물질의 층을 증착시키고, 희생 층(25) 내의 어퍼처들로부터 떨어져 위치된 지지 구조물 물질의 일부분들을 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 지지 구조물들은 도 8c에 예시된 바와 같이 어퍼처들 내에 위치될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 적어도 부분적으로 희생 층(25)의 일부분 위에 확장할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 희생 층(25) 및/또는 지지 포스트들(18)의 패터닝은 패터닝 및 에칭 프로세스에 의해 수행될 뿐만 아니라, 대안적인 에칭 방법들에 의해 수행될 수 있다.
프로세스(80)는 블록(88)에서 도 1, 6 및 8d에 예시된 이동가능 반사 층(14)과 같은 이동가능 반사 층 또는 막의 형성으로 계속한다. 이동가능 반사 층(14)은, 하나 이상의 패터닝, 마스킹 및/또는 에칭 단계들과 함께, 하나 이상의 증착 단계들 예를 들어, 반사 층(예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금) 증착을 사용함으로써 형성될 수 있다. 이동가능 반사 층(14)은 전기적으로 전도성일 수 있고, 전기적 전도성 층으로서 지칭될 수 있다. 일부 구현들에서, 이동가능 반사 층(14)은 도 8d에 도시된 바와 같은 복수의 서브-층들(14a, 14b 및 14c)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(14a, 14c)과 같은 서브-층들 중 하나 이상은 이들의 광학 특성들에 대해 선택된 높은 반사성의 서브-층들을 포함할 수 있고, 또 다른 서브-층(14b)은 자신의 기계적 특성들에 대해 선택된 기계적 서브-층을 포함할 수 있다. 희생 층(25)이 블록(88)에서 형성된 부분적으로 제조된 간섭 측정 변조기에 여전히 존재하기 때문에, 이동가능 반사 층(14)은 통상적으로 이 스테이지에서 이동가능하지 않다. 희생 층(25)을 포함하는 부분적으로 제조된 IMOD는 또한 "릴리스되지 않은" IMOD로서 여기에서 지칭될 수 있다. 도 1과 관련하여 전술된 바와 같이, 이동가능 반사 층(14)은 디스플레이의 열들을 형성하는 개별적인 그리고 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있다.
프로세스(80)는 블록(90)에서 공동, 예를 들어, 도 1, 도 6 및 도 8e에 예시된 바와 같은 공동(19)의 형성으로 계속된다. 공동(19)은 (블록(84)에서 증착된) 희생 물질(25)을 에천트에 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, Mo 또는 비정질 Si와 같은 에칭가능한 희생 물질은 건식 화학 에칭에 의해, 예를 들어 원하는 양의 물질을 제거하기에 효과적인 시간 기간 동안 고체 XeF2로부터 유도된 증기들과 같은, 가스 상태의(gaseous) 또는 증기 상태의 에천트에, 통상적으로 공동(19)을 둘러싸는 구조물들에 대해 선택적으로 제거되는 희생 층(25)을 노출시킴으로써 제거될 수 있다. 다른 에칭 방법들, 예를 들어, 습식 에칭 및/또는 플라즈마 에칭이 또한 사용될 수 있다. 희생 층(25)이 블록(90) 동안 제거되기 때문에, 이동가능 반사 층(14)은 통상적으로 이 스테이지 이후에 이동가능하다. 희생 물질(25)의 제거 이후, 결과적인 완전히 또는 부분적으로 제조된 IMOD는 "릴리스된" IMOD로서 여기에서 지칭될 수 있다.
하기에 기술된 예들에 대해, 간섭측정 변조기들의 히스테리시스 윈도우는 약 2-6 볼트들로 가정된다. 이 예는 도 9에 예시되고, 여기서 도 9는 도 10 및 도 12에 예시된 파형들로 구동될 수 있는 디스플레이 엘리먼트들에 대한 예시적 히스테리시스 곡선을 도시한다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 작동 임계치는 6 볼트들이고 릴리스 임계치는 2 볼트들이다. 그러나, 작동 임계치 및 릴리스 임계치가 가변될 수 있고 히스테리시스 윈도우의 범위 또는 크기가 또한 하기에 논의된 개념들을 여전히 적용하면서 가변될 수 있다는 것이 주의 되어야 한다. 그러므로, 하기 논의된 특정 전압들은 결정적인 것이 아니라 오히려 예시의 목적들을 위해 사용된 단지 예들이다.
간섭측정 변조기들은 작동 시간 및 릴리스 시간을 가진다. 작동 및 릴리스 시간들은 간섭측정 변조기가 자기에 걸친 또는 자기에게 인가된 전압에 기계적으로 응답하는데 걸리는 시간의 양에 관련된다. 따라서, 작동 시간 및 릴리스 시간은 간섭측정 변조기의 기계적 응답 시간들이다. 예를 들어, 7 볼트들이 도 9에 도시된 특성들을 가진 간섭측정 변조기에 인가되고 간섭측정 변조기가 릴렉스된 상태에 있을 때, 간섭측정 변조기가 작동된 상태로 변하는데 대략 50μsec가 걸릴 수 있다. 따라서, 7 볼트들이 이런 50μsec 응답 시간보다 훨씬 짧은 지속기간 동안 인가되면, 간섭측정 변조기는, 인가된 전압이 히스테리시스 윈도우 외부에 있더라도, 상태들을 변경하지 않을 것이다. 따라서, 히스테리시스 윈도우 외부이고, 그러므로 작동을 위해 충분한 전압이 간섭측정 변조기에 인가되더라도, 전압이 간섭측정 변조기의 기계적 응답 시간보다 큰 시간 기간 동안 인가되지 않으면, 간섭측정 변조기는 작동하지 않을 것이다.
게다가, 기계적 응답 시간은 간섭측정 변조기에 인가된 전압 레벨에 따른다. 예를 들어, 간섭측정 변조기는 10 볼트들의 전압이 인가될 때 15μsec 또는 그 미만, 그리고 7 볼트들의 전압 펄스가 인가될 때 50μsec 또는 그 초과의 기계적 응답 시간을 가질 수 있다. 따라서, 15μsec보다 크고 50μsec보다 작은 지속기간 동안 제 1 간섭측정 변조기에 10 볼트들을 인가하고 제 2 간섭측정 변조기에 7 볼트들을 인가하는 것은 제 2 간섭측정 변조기가 아닌 제 1 간섭측정 변조기를 작동시킬 것이다. 인가된 전압 및 작동 시간 사이의 관계는 통상적으로 높은 비-선형성이고, 인가된 전압이 작동 임계치 산물들보다 훨씬 높게 증가될 때, 작동 시간의 빠른 감소가 발생할 수 있다.
기계적 응답 시간들은 또한 주어진 간섭측정 변조기의 물리적 특성들에 따를 수 있다. 예를 들어, 간섭측정 변조기(예를 들어, 이동가능 반사층(14))의 다양한 부분들에 사용되는 물질, 정의된 갭(19)의 크기, 간섭측정 변조기의 다양한 부분들의 크기 등에 따라, 간섭측정 변조기의 기계적 응답 시간들은 변화한다. 특히, 기계적 응답에 대한 시간, 즉 릴렉스된 상태로부터 작동된 상태로의 변화는 간섭측정 변조기 갭(19)의 크기가 감소함에 따라 감소한다. 기계적 응답 시간의 변화는 이동가능 반사 층(14)이 상태들을 변경하기 위하여 이동할 필요가 있는 거리가 보다 짧기 때문이다. 게다가, 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 사이의 인력은 갭(19)의 크기가 주어진 인가된 전압이 감소함에 따라 증가한다.
상기 논의된 바와 같이, 히스테리시스 윈도우 내의 간섭측정 변조기에 인가된 전압들은 간섭측정 변조기의 현재 상태를 변경하지 않는다. 그러나, 간섭측정 변조기가 릴렉스될 때, 이동가능 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이의 갭(19) 크기는 이동가능 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이의 인력 차에 걸쳐 간섭측정 변조기에 인가된 전압에 따라 변할 수 있다. 따라서, 비록 5볼트들이 전극들 양단에 인가된 간섭측정 변조기와 3 볼트들이 전극들에 걸쳐 인가된 간섭측정 변조기가 본래 작동되지 않은 상태에 있는 경우 상기 간섭측정 변조기 둘 다가 작동되지 않은 상태에 머무를 것이지만, 5 볼트들이 전극들 양단에 인가된 간섭측정 변조기는 3 볼트들이 전극들에 걸쳐 인가된 간섭측정 변조기보다 자신의 이동가능 반사 층(14)이 광학 스택(16) 쪽으로 보다 약간 끌어 당겨질 것이다. 만약 두 개의 그러한 간섭측정 변조기들이 예를 들어 6 또는 그 초과의 볼트들 같은 2-6 볼트들의 히스테리시스 윈도우의 외부의 전압 펄스를 수신하면, 5 볼트들에서 시작된 간섭측정 변조기는 3 볼트들에서 시작된 변조기보다 빠르게 응답할 것이다.
간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간들의 이들 특징들을 사용하여, 간섭측정 변조기들의 어레이는 어레이를 빠르게 업데이트하고 및/또는 저전력 소비를 제공하는 구동 방식으로 어드레싱될 수 있다. 그런 구동 방식들은 이하 상세히 기술된다.
상기 논의된 바와 같이, 어드레싱 기간들 사이에, 유지 전압이 각각의 간섭측정 변조기에 인가된다. 유지 전압은 일반적으로 간섭측정 변조기들의 히스테리시스 윈도우 내에 있다. 예를 들어, 간섭측정 변조기의 히스테리시스 윈도우가 2-6 볼트들(도 9에 도시된 바와 같은)인 경우, 약 3-5 볼트들의 범위 내의 유지 전압은 간섭측정 변조기들에 인가될 수 있다. 게다가, 간섭측정 변조기들의 행이 어드레싱되기 전에, 간섭측정 변조기들은 모든 변조기들에 걸친 전압을 -2-2 볼트들 같은 릴리스 임계치 미만의 적당한 전압으로 변경함으로써 릴렉스된 상태로 될 수 있다. 그 다음 유지 전압은 변조기들에 걸쳐 재인가될 수 있다. 특정 공통 라인상에 유지 전압을 취하면, 전압들은 그 특정 공통 라인을 따라 간섭측정 변조기들의 원하는 상태에 기초하여 세그먼트 라인들에 인가될 수 있다. 간섭측정 변조기들과 연관된 세그먼트 라인들이 작동된 상태에 있도록 하기 위하여, 세그먼트 라인에 인가된 전압은, 세그먼트 라인과 공통 라인 사이의 전압 차가 간섭측정 변조기의 거의 작동 전압 임계치이도록, 하지만 여전히 5 볼트들 같은 2-5 볼트들의 히스테리시스 윈도우 내(예를 들어, 공통 라인 0 볼트들, 세그먼트 라인 +5 볼트들)에 있도록 선택될 수 있다. 추가로, 간섭측정 변조기들과 연관된 세그먼트 라인들이 릴렉스된 상태에 있도록 하기 위하여, 세그먼트 라인에 인가된 전압은, 세그먼트 라인과 공통 라인 사이의 전압 차가 3 볼트들 같은 간섭측정 변조기의 히스테리시스 윈도우의 거의 중간(예를 들어, 공통 라인 0 볼트들, 세그먼트 라인 +3 볼트)이도록 선택될 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 작동될 간섭측정 변조기들에 인가된 보다 높은 전압 차는 보다 낮은 전압 차가 인가된 간섭측정 변조기들과 반대의 그런 간섭측정 변조기들에 대해 보다 낮은 기계적 응답 시간을 초래한다. 따라서, 간섭측정 변조기들을 어드레싱 하기 위하여, 간섭측정 변조기들의 모두에 인가된 전압 차가 각각의 간섭측정 변조기의 히스테리시스 윈도우의 외부에 있게 하여 그 행의 간섭측정 변조기들의 모두를 작동시키기에 충분한 전압 펄스는 공통 라인에 인가될 수 있다. 변조기들을 선택적으로 작동시키기 위하여, 이 펄스는 작동될 간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간보다 크지만, 릴렉스된 상태에 머무르도록 선택된 간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간보다 작은 지속기간 동안 인가될 수 있다. 따라서, 작동될 간섭측정 변조기들은 작동되고, 릴렉스된 상태에 머무를 간섭측정 변조기들은, 공통 라인을 따른 간섭측정 변조기들의 모두가 작동되기에 충분한 인가된 전압을 가지더라도 릴렉스된 상태에 머무른다. 전압이 짧은 충분한 시간 기간 동안 인가되기 때문에, 작동된 간섭측정 변조기들은 예상보다 일찍 작동 임계치 근처의 전압 차를 갖는 유일한 간섭측정 변조기들일 것이다.
이런 방식에 따라, 보다 큰 펄스 전압들은, 간섭측정 변조기들 모두가 작동함이 없이 행 내의 모든 간섭측정 변조기들이 히스테리시스 윈도우 외부의 전압으로 구동될 수 있기 때문에 간섭측정 변조기들을 원하는 상태로 만들기 위해 사용될 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 보다 높은 전압은 간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간을 감소시키고, 이는 간섭측정 변조기들을 어드레싱하기 위한 라인 시간에 관련된다. 따라서, 간섭측정 변조기들을 어드레싱하기 위한 라인 시간은 감소될 수 있고 따라서 이미지 데이터의 프레임은 보다 짧은 시간에서 기록될 수 있다.
도 10은 도 2의 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이에 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위하여 사용될 수 있는 행 및 열 신호들에 대한 타이밍 도의 예를 도시한다. 공통 및 세그먼트 전압 신호들의 시리즈는 도 5a에 도시된 디스플레이 어레인지먼트를 초래할 것이고, 여기서 작동된 변조기들은 무-반사적이고 어두움으로서 도시된다. 도 5a에 도시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있지만, 도 10의 타이밍 도에 도시된 기록 절차는 공통 라인을 어드레싱하기 전에 주어진 공통 라인의 각각의 변조기를 릴리스한다. 도 10에 도시된 예시적 구현에서, 어드레스 전압(878)은 -4 볼트들이고, 유지 전압(876)은 0 볼트들이고, 릴리스 전압(870)은 +4 볼트들이다. 또한, 높은 세그먼트 전압(862)은 +5 볼트들이고 낮은 세그먼트 전압(864)은 +3 볼트들이다. 게다가, 상기 논의되고 도 9에 도시된 바와 같이, 이 예에서 간섭측정 변조기들에 대한 히스테리시스 윈도우는 2-6 볼트들을 가진다. 간섭측정 변조기들에 인가된 전압은 공통 라인 전압 및 각각의 간섭측정 변조기에 인가된 세그먼트 라인 전압 사이의 차, 또는 값들이 접지에 관하여 측정될 때 값들 사이의 절대 차로서 계산된다. 따라서, 0 볼트들의 공통 라인 전압 및 +5 또는 +3 볼트들의 세그먼트 라인 전압을 간섭측정 변조기에 인가하는 것은 간섭측정 변조기에 걸쳐 또는 상기 간섭측정 변조기에 인가된 전압이 히스테리시스 내에 있게 한다.
제 1 라인 시간(860a) 이전, 공통 라인들 1, 2 또는 3 중 어느 것도 어드레싱되지 않는다. 제 1 라인 시간(860a) 동안, 릴리스 전압(870)은 처음에 공통 라인 1 상에 인가되고; 공통 라인 2에 인가된 전압은 높은 유지 전압(872)에서 시작되어 릴리스 전압(870)으로 이동하고; 그리고 낮은 유지 전압(876)은 공통 라인 3을 따라 인가된다. 따라서, 공통 라인 및 세그먼트 라인들((공통, 세그먼트)의 포맷으로 이후 지칭되고, 예를 들어 공통 라인 1 및 세그먼트 라인 1의 교차점은 (1,1)임)의 교차점에서의 변조기들, 공통 라인 1을 따른 (1,1), (1,2) 및 (1,3)은 그들이 이미 작동되었다면 릴렉스된 상태로 진입하기 시작한다. 공통 라인 2를 따른 변조기들(2,1), (2,2) 및 (2,3) 및 공통 라인 3을 따른 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은 라인 시간(860a) 동안 그들의 이전 상태에 머무를 것이다. 세그먼트 라인들 1, 2 및 3을 따라 인가된 세그먼트 전압들은 간섭측정 변조기들의 상태에 영향을 미치지 않을 것이다.
제 2 라인 시간(860b) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 유지 전압(876)으로 이동하고, 공통 라인 1을 따른 모든 변조기들은 인가된 세그먼트 전압과 무관하게 릴렉스된 상태에 머무른다. 공통 라인 2 상의 전압은 릴리스 전압(870)으로 변이하고, 그러므로 공통 라인 2를 따른 변조기들은 릴렉스된 상태로 진입하기 시작한다. 공통 라인 3을 따른 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은 그들의 이전 위치들에 머무른다.
제 3 라인 시간(860c) 동안, 공통 라인 1은 공통 라인 1 상에 어드레스 전압(878)을 인가함으로써 어드레싱된다. +5 볼트들의 높은 세그먼트 전압(862)이 이런 어드레스 전압의 인가 동안 세그먼트 라인들 1 및 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기들(1,1) 및 (1,2)에 걸친 픽셀 전압은 9 볼트들이다. 낮은 세그먼트 전압(864)이 세그먼트 라인 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기(1,3)에 걸친 픽셀 전압은 7 볼트들이다. 충분한 시간 기간 동안 인가되면, 7 볼트들 및 9 볼트들 둘 다는 변조기들이 작동하게 할 것이다. 그러나, 상기 논의된 바와 같이, 보다 높은 픽셀 전압이 인가된 변조기들(1,1) 및 (1,2)은 변조기(1,3)보다 빠르게 작동한다. 어드레스 전압(878)의 지속기간은 변조기들(1,1) 및 (1,2)을 작동시키기 충분하지만(즉, 변조기들(1,1) 및 (1,2)의 기계적 응답 시간 보다 큼), 변조기(1,3)를 작동시키기에 충분하지 않도록(즉, 변조기들(1,3)의 기계적 응답 시간보다 작음) 선택되어, 변조기(1,3)이 릴렉스된 채로 머무른다. 따라서, 이 예 및 추후 예들에서 펄스의 지속기간은 작동될 변조기들의 기계적 응답 시간보다 크고 그 다음 작동되지 않을 변조기들의 기계적 응답 시간보다 작은 임의의 값일 수 있다. 예를 들어, 작동될 변조기들의 기계적 응답 시간이 20μsec이고, 작동되지 않을 변조기들의 기계적 응답 시간이 60μsec인 경우, 펄스의 지속기간은 20μsec보다 크거나 같지만 60μsec보다 작은 임의의 값일 수 있다. 또한 라인 시간(860c) 동안, 공통 라인 2를 따른 전압은 유지 전압(876)을 감소시키고, 공통 라인 3을 따른 전압은 릴리스 전압(870)으로 전이하여, 공통 라인 2를 따른 변조기들이 릴렉스된 위치로 남겨지고 공통 라인 3에서 작동된 변조기들의 릴렉스된 위치로의 전이가 시작된다.
제 4 라인 시간(860d) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 유지 전압(870)이고, 공통 라인 1을 따른 변조기들이 그들 각각의 어드레스된 상태들로 남겨진다. 공통 라인 2는 이제 제 4 라인 시간(860d) 내의 시간 기간(예를 들어, 상기 논의된 바와 같이 20μsec만큼 낮은) 동안 공통 라인 2 상의 전압을 어드레스 전압(878)으로 감소시킴으로써 어드레싱된다. 낮은 세그먼트 전압(864)이 세그먼트 라인 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기(2,2)에 걸친 픽셀 전압은 9 볼트들이다. 낮은 세그먼트 전압(864)이 세그먼트 라인들 1 및 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(2,1) 및 (2,3)에 걸친 픽셀 전압은 7 볼트들이다. 제 3 라인 시간(860c)에 관하여 논의된 바와 같이, 어드레스 전압(878)의 지속기간은 변조기(2,2)를 작동시키기에 충분하지만, 변조기들(2,1) 및 (2,3)을 작동하기에 충분하지 않아, 변조기들(2,1) 및 (2,3)은 릴렉스된 채로 머무른다. 공통 라인 3 상의 전압은 유지 전압(870)으로 전이하고, 공통 라인 3을 따른 변조기들은 릴렉스된 상태로 남겨진다.
마지막으로, 제 5 라인 시간(860e) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 유지 전압(870)에 머무르고, 공통 라인 2 상의 전압은 유지 전압(870)에 머무르고, 공통 라인들 1 및 2에 따른 변조기들은 그들 각각의 어드레스된 상태들로 남겨진다. 공통 라인 3 상 전압은 공통 라인 3을 따른 변조기들을 어드레스하기 위하여 제 5 라인 시간(860e) 내의 시간 기간(예를 들어, 상기 논의된 바와 같이 21μsec) 동안 어드레스 전압(878)으로 전이한다. 높은 세그먼트 전압(862)이 세그먼트 라인들 2 및 3 상에 인가될 때, 변조기들(3,2) 및 (3,3)에 걸친 픽셀 전압은 9 볼트들이다. 낮은 세그먼트 전압(864)이 세그먼트 라인 1을 따라 인가될 때, 변조기(3,1)에 걸친 픽셀 전압은 7 볼트들이다. 제 3 라인 시간(860c)에 관하여 논의된 바와 같이, 어드레스 전압(878)의 지속기간은 변조기들(3,2) 및 (3,3)을 작동시키기에 충분하지만, 변조기(3,1)를 작동하기에 충분하지 않아, 상기 변조기(3,1)는 릴렉스된 채로 머무른다. 따라서, 제 5 유지 시간(860e)의 끝에서, 3x3 픽셀 어레이는 도 5a에 도시된 상태에 있고, 다른 공통 라인들(도시되지 않음)을 따른 변조기들이 어드레싱될 때 발생할 수 있는 세그먼트 전압의 변동들에 무관하게, 유지 전압들이 공통 라인들을 따라 인가되는 한 그 상태들에 머무를 것이다.
이 예에서, 공통 라인들 1, 2 및 3은 서로 가변하거나 가변하지 않을 수 있는 전압 레벨들로 각각의 라인 시간을 시작할 수 있다. 세그먼트 라인들 1, 2 및 3은 서로 가변할 수 있거나 가변하지 않을 수 있는 전압 레벨들로 각각의 라인 시간을 시작할 수 있다. 이 예에서, 공통 및 세그먼트 라인 전압들은 초과(포지티브), 미만(네가티브) 및 0 모두에 있을 수 있다. 이런 설명과 일치하는 이런 변동들은 당업자들에게 명백할 것이다.
도 11은 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도의 예를 도시한다. 이런 구현에서, 블록(910)에서 제 1 전압은 제 1 릴리스된 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된다. 블록(920)에서, 제 2 상이한 전압은 제 2 릴리스된 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된다. 이런 세그먼트 전압들은 예를 들어 도 10을 참조하여 상기 설명된 +5 및 +3 볼트 레벨들에 대응할 수 있다. 블록(930)에서, 제 3 전압은 선택된 지속기간 동안 디스플레이 엘리먼트들 둘 다의 공통 전극에 인가된다. 이것은 예를 들어, 도 10의 -4 볼트 어드레싱 전압일 수 있다. 이런 어드레싱 전압이 인가될 때, 디스플레이 엘리먼트들 둘 다에 걸친 전압은 디스플레이 엘리먼트들 둘 다에 대한 히스테리시스 윈도우 외부에 있다. 블록(940)에서, 제 1 디스플레이 엘리먼트가 작동되는 반면, 제 2 디스플레이 엘리먼트는 릴리스된 채로 머무른다.
도 12는 도 2의 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이에 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 행 및 열 신호들에 대한 다른 타이밍 도면의 예를 도시한다. 공통 및 세그먼트 전압 신호들의 시리즈는 도 5a에 도시된 디스플레이 어레인지먼트를 초래할 것이고, 여기서 작동된 변조기들은 무-반사적이고 어두움으로서 도시된다. 도 10에 도시된 예시적 구현에서, 주어진 공통 라인 내의 작동된 변조기들은 9 볼트들에 노출되었고, 라인 내의 비작동된 변조기들은 7 볼트들에 노출되었다. 도 12에 도시된 예시적 구현에서, 주어진 공통 라인 내의 작동된 픽셀들은 10 볼트들에 노출되고, 비작동된 픽셀들은 7 볼트들에 노출된다. 9 볼트들보다 오히려 작동시키기 위하여 10 볼트들을 사용하는 것은 도 10에 도시된 예시적 구현보다 심지어 보다 빠른 작동 및 보다 짧은 라인 시간을 가능하게 할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 펄스의 지속기간은 작동될 간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간보다 크고 주어진 행에서 나머지 간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간보다 작도록 선택된다. 따라서, 행에서 나머지 간섭측정 변조기들에 영향을 주지 않으면서, 작동될 간섭측정 변조기들만이 작동된다. 예를 들어, 7 볼트들이 인가된 간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간은 50μsec일 수 있는 반면, 10 볼트들이 인가된 간섭측정 변조기들의 기계적 응답 시간은 15μsec일 수 있다. 따라서, 펄스의 지속기간은 16μsec 같이, 15μsec보다 크고 50μsec보다 작도록 선택된다.
게다가, 상기 논의된 바와 같이, 이 예에서 간섭측정 변조기들에 대한 히스테리시스 윈도우는 2-6 볼트들을 가진다. 간섭측정 변조기들에 인가된 전압은 공통 라인 전압 및 각각의 간섭측정 변조기에 인가된 세그먼트 라인 전압 사이의 차, 또는 값들이 접지에 관하여 측정됨에 따라 값들 사이의 절대 차로서 계산된다. 따라서, 0 볼트들의 공통 라인 전압 및 +4 볼트들의 세그먼트 라인 전압을 간섭측정 변조기에 인가하는 것은 히스테리시스 윈도우 내의, 간섭측정 변조기에 걸친 또는 상기 간섭측정 변조기에 인가된 4 볼트들의 전압을 초래한다.
도 10에 도시된 예시적 구현에서, 도 4에 도시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있지만, 도 12의 타이밍 도에 도시된 기록 절차는 변조기를 어드레싱하기 전에 각각의 변조기를 릴리스한다. 게다가, 변조기들 모두는 동일한 라인 시간 동안 릴리스된다. 도 12에 도시된 예시적 구현에서, 어드레스 전압(974)은 -3 볼트들이고, 높은 유지 전압(972)은 0 볼트들이고, 릴리스 전압(970)은 +3 볼트들이다.
제 1 라인 시간(960a) 전에, 공통 라인들 1, 2 또는 3 중 어느 것도 어드레싱되지 않는다. 제 1 라인 시간(960a) 동안, 유지 전압(972)은 공통 라인들의 각각에 인가되고, 이때 +4 볼트들의 전압은 세그먼트 라인들에 인가된다. 그러므로, 어레이 내의 각각의 간섭측정 변조기는 4 볼트들의 차동 전압을 수신하고 따라서 자신의 이전 상태에 머무른다.
제 2 라인 시간(960b) 동안, 공통 라인들의 각각에 대한 전압은 릴리스 전압(970)으로 이동하고 이때 +3 볼트들의 전압은 세그먼트 라인들에 인가된다. 그러므로, 어레이의 각각의 간섭 변조기는 1 볼트의 차동 전압을 경험하고 따라서 릴렉스된 상태로 이동한다.
제 3 라인 시간(960c) 동안, 공통 라인 1은 라인 시간(960c)의 부분 동안(예를 들어, 상기 논의된 바와 같이 16μsec 동안) 어드레스 전압(974)에 의해 어드레싱된다. +7 볼트들의 높은 세그먼트 전압(964)이 이런 어드레스 전압의 적용 동안 세그먼트 라인들 1 및 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기들(1,1) 및 (1,2)에 걸친 픽셀 전압은 10 볼트들이다. +4 볼트들이 세그먼트 라인 3을 따라 인가된 채로 있기 때문에, 변조기(1,3)에 걸친 픽셀 전압은 단지 7 볼트들이다. 10 볼트들 및 7 볼트들 둘 다는, 충분한 시간 기간 동안 인가되면, 변조기들이 작동하게 할 것이다. 그러나, 상기 논의된 바와 같이, 보다 높은 픽셀 전압이 인가된 변조기들(1,1) 및 (1,2)는 변조기(1,3)(예를 들어, 상기 논의된 바와 같이 50μsec 이후 작동함)보다 빠르게(예를 들어, 상기 논의된 바와 같이 15μsec 후) 작동한다. 어드레스 전압(974)의 지속기간은 변조기들(1,1) 및 (1,2)을 작동하기에 충분하도록 선택되지만, 변조기(1,3)을 작동하기에 충분하지 않아서, 변조기(1,3)는 릴렉스된 채로 머무른다.
제 4 라인 시간(960d) 동안, 공통 라인 1에 대한 전압은 유지 전압(972)에 있고, 공통 라인 1을 따른 변조기들이 그들 각각의 어드레스된 상태들에 남겨진다. 공통 라인 2은 이제 공통 라인 2 상의 전압을 어드레스 전압(974)으로 전이함으로써 어드레싱된다. 높은 세그먼트 전압(964)이 세그먼트 라인 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기(2,2)에 걸친 픽셀 전압은 10 볼트들이다. +4 볼트들의 전압이 세그먼트 라인들 1 및 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(2,1) 및 (2,3)에 걸친 픽셀 전압은 7 볼트들이다. 제 3 라인 시간(960c)에 관하여 논의된 바와 같이, 어드레스 전압(974)의 지속기간(예를 들어, 상기 논의된 바와 같이 16μsec)은 변조기(2,2)를 작동시키기에 충분하지만, 변조기들(2,1) 및 (2,3)을 작동시키기에 충분한 지속기간을 가지지 않으므로, 변조기들(2,1) 및 (2,3)은 릴렉스된 채로 머무른다. 공통 라인 3 상의 전압은 유지 전압(972)에 있고, 공통 라인 3을 따른 변조기들은 그들 각각의 이전 릴렉스된 상태들에 남아 있는다.
마지막으로, 제 5 라인 시간(960e) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 유지 전압(972)에 있고, 공통 라인 2 상의 전압은 유지 전압(972)에 있어서, 공통 라인들 1 및 2를 따른 변조기들이 그들 각각의 어드레스된 상태들에 있게 된다. 공통 라인 3 상의 전압은 공통 라인 3을 따른 변조기들을 어드레싱하기 위하여 어드레스 전압(974)으로 전이한다. 높은 세그먼트 전압(964)이 세그먼트 라인들 2 및 3에 인가됨에 따라, 변조기들(3,2) 및 (3,3)에 걸친 픽셀 전압은 10 볼트들이다. +4 볼트들의 낮은 세그먼트 전압이 세그먼트 라인 1을 따라 인가됨에 따라, 변조기(3,1)에 걸친 픽셀 전압은 7 볼트들이다. 제 3 라인 시간(960c)에 관하여 논의된 바와 같이, 어드레스 전압(974)의 지속기간(예를 들어, 상기 논의된 바와 같은 16μsec)은 변조기들(3,2) 및 (3,3)을 작동시키기에 충분하지만, 변조기(3,1)을 작동시키기에 충분하지 않아서, 변조기(3,1)는 릴렉스 채로 머무른다. 따라서, 제 5 유지 시간(960e)의 끝에서, 3x3 픽셀 어레이는 도 5a에 도시된 상태에 있고, 유지 전압들이 공통 라인들을 따라 인가되는 한, 다른 공통 라인들을 따른 변조기들(도시되지 않음)이 어드레싱될 때 발생할 수 있는 세그먼트 전압의 변동들에 무관하게 그 상태에 머물러 있을 것이다.
이런 예에서, 공통 라인들 1, 2 및 3은 동일한 전압 레벨에서 각각의 라인 시간을 시작하고, 세그먼트 라인들 1, 2 및 3은 동일한 전압 레벨에서 각각의 라인 시간을 시작한다. 이런 예에서, 공통 라인 전압들은 0 및 초과(포지티브)이고, 세그먼트 라인 전압들은 0 및 미만(네거티브)이다. 이 설명과 일치하는 이것의 변형들은 당업자에게 명백할 것이다.
상기 논의된 보다 짧은 어드레싱 펄스들을 사용하여, 라인 시간들은, 간섭측정 변조기들을 작동시킬 펄스 지속기간이 대략 16μsec로 감소될 수 있다는 사실에 기초하여, 50μsec보다 크거나, 대략 50μsec로부터 대략 20μsec보다 작게 감소될 수 있다.
도 13a 및 13b는 복수의 간섭측정 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 변형들이 또한 텔레비전들, e-리더기들, 및 휴대용 미디어 플레이어들과 같은 다양한 타입들의 디스플레이 디바이스들을 예시한다.
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 성형을 포함하는 다양한 제조 프로세스들 중 임의의 프로세스로부터 형성될 수 있다. 추가로, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함하는 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 다양한 물질들 중 임의의 물질로 만들어질 수 있다. 하우징(41)은 상이한 칼라의 다른 제거가능한 부분들과 상호교환될 수 있거나, 또는 상이한 로고들, 그림들 또는 심볼들을 포함하는 제거가능한 부분들(도시안됨)을 포함할 수 있다.
디스플레이(30)는, 여기에 설명된 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. 더욱이, 여기에 설명된 바와 같이, 디스플레이(30)는 간섭측정 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다.
디스플레이 디바이스(40)의 컴포넌트들은 도 13b에 개략적으로 예시된다. 디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41)을 포함하고, 하우징 내에 적어도 부분적으로 넣어진(enclosed) 추가 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 드라이버 제어기(29)에 연결된다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(28)에, 그리고 어레이 드라이버(22)에 커플링되며, 어레이 드라이버(22)는 차례로 디스플레이 어레이(30)에 커플링된다. 전원(50)은 특정 디스플레이 디바이스(40) 설계에 의해 요구된 바와 같은 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.
네트워크 인터페이스(27)는 안테나(43) 및 트랜시버(47)를 포함하고, 따라서 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통해 하나 이상의 디바이스들과 통신할 수 있다. 네트워크 인터페이스(27)는 또한 예를 들어, 프로세서(21)의 데이터 프로세싱 요건들을 완화시키기 위한 일부 프로세싱 능력들을 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호들을 전송 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 전송 및 수신한다. 일부 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 통신들을 위한 글로벌 시스템(GSM), GSM/범용 패킷 라디오 서비스(GPRS), 향상된 데이터 GSM 환경(EDGE), TETRA(Terrestrial Trunked Radio), 광대역-CDMA(W-CDMA), EV-DO(Evolution Data Optimized), 1xEV-DO, EV-DO Rev A, EV-DO Rev B, 고속 패킷 액세스(HSPA), 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA), 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA), 이벌브드 고속 패킷 액세스(HSPA+), 롱 텀 에벌루션(LTE), AMPS, 또는 3G 또는 4G 기술을 활용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하기 위해 사용되는 다른 공지된 신호들을 수신하도록 설계된다. 트랜시버(47)는 안테나(43)로부터 수신되는 신호들을 사전-프로세싱할 수 있고, 따라서, 신호들은 프로세서(21)에 의해 수신되어 추가로 조작될 수 있다. 트랜시버(47)는 또한 프로세서(21)로부터 수신되는 신호들을 프로세싱할 수 있고, 따라서, 신호들은 디스플레이 디바이스(40)로부터 안테나(43)를 통해 전송될 수 있다.
일부 구현들에서, 트랜시버(47)는 수신기에 의해 대체될 수 있다. 더욱이, 네트워크 인터페이스(27)는, 프로세서(21)에 송신될 이미지 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는, 이미지 소스에 의해 대체될 수 있다. 프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 전체 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(21)는, 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 소스로부터의 압축된 이미지 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 데이터를 미가공(raw) 이미지 데이터로 또는 미가공 이미지 데이터로 용이하게 프로세싱될 포맷으로 프로세싱한다. 프로세서(21)는 프로세싱된 데이터를 드라이버 제어기(29)에 또는 저장을 위해 프레임 버퍼(28)에 송신할 수 있다. 미가공 데이터는 통상적으로, 이미지 내의 각각의 위치에서의 이미지 특징들을 식별하는 정보를 지칭한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특징들은, 색상(color), 채도(saturation) 및 그레이-스케일(gray-scale) 레벨을 포함할 수 있다.
프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하기 위하여 마이크로제어기, CPU, 또는 논리 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 내에 통합될 수 있다.
드라이버 제어기(29)는 직접 프로세서(21)로부터 또는 프레임 버퍼(28)로부터 프로세서(21)에 의해 생성된 미가공 이미지 데이터를 취할 수 있고, 어레이 드라이버(22)로의 고속 전송을 위해 미가공 이미지 데이터를 적절하게 재포맷팅할 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 미가공 이미지 데이터를 래스터-형 포맷을 가지는 데이터 흐름으로 재포맷팅할 수 있어(는데, 따라서), 이 드라이버 제어기(29)(이)는 디스플레이 어레이(30)에 걸쳐 스캐닝하기에 적절한 시간 순서를 갖게 된다(가진다). 이후, 드라이버 제어기(29)는 포맷팅된 정보를 어레이 드라이버(22)로 송신한다. 비록 LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 종종 독립형 집적 회로(IC)로서 시스템 프로세서(21)와 연관될지라도, 이러한 제어기들은 다수의 방식들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기들은 하드웨어로서 프로세서(21)에 내장되고, 소프트웨어로서 프로세서(21)에 내장되거나, 또는 어레이 드라이버(22)와 함께 하드웨어로 완전히 통합될 수 있다.
어레이 드라이버(22)는 포맷팅된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신할 수 있고, 디스플레이의 x-y 픽셀들의 행렬로부터 오는 수백 개들, 및 가끔은 수천 개들(또는 그 초과)의 리드(lead)들에 초당 여러 번 인가되는 파형들의 병렬 세트로 비디오 데이터를 재포맷팅할 수 있다.
일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 여기에서 설명된 디스플레이들의 타입들 중 임의의 타입에 대해 적합하다. 예를 들어, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, IMOD 제어기)일 수 있다. 부가적으로, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예를 들어, IMOD 디스플레이 드라이버)일 수 있다. 또한, 디스플레이 어레이(30)는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, IMOD들의 어레이를 포함하는 디스플레이)일 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 통합될 수 있다. 이러한 구현은 고집적 시스템들, 예를 들면 셀룰러 폰들, 시계들 및 다른 작은-영역 디스플레이들에서 공통이다.
일부 구현들에서, 입력 디바이스(48)는 예를 들어, 사용자로 하여금 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하게 하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스(48)는, 키패드, 예를 들어 QWERTY 키보드 또는 전화 키패드, 버튼, 스위치, 락커, 터치-감지 스크린, 또는 압력- 또는 열-감지막을 포함할 수 있다. 마이크로폰(46)은 디스플레이 디바이스(40)에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 마이크로폰(46)을 통한 음성 커맨드들이 디스플레이 디바이스(40)의 동작들을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
전원(50)은 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같은 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를들어, 전원(50)은 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬-이온 배터리와 같은 재충전가능한 배터리일 수 있다. 전원(50)은 또한, 재생 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지 또는 태양 전지 페인트를 포함하는 태양 전지일 수 있다. 전원(50)은 또한 벽 콘센트로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.
일부 구현들에서, 제어 프로그램가능성(control programmability)이 전자 디스플레이 시스템 내의 몇몇 장소들에 위치될 수 있는 드라이버 제어기(29)에 상주한다. 일부 다른 구현들에서, 제어 프로그램가능성은 어레이 드라이버(22)에 상주한다. 전술된 최적화는 임의의 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 다양한 구성들로 구현될 수 있다.
여기에서 개시된 구현들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 둘의 조합들로서 구현될 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환 가능성은 일반적으로 기능성의 측면에서 설명되어 있고, 위에서 설명된 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들로 예시되어 있다. 이러한 기능성이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 의존한다.
여기에서 개시된 양상들에 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하는데 사용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는 범용 단일-칩 또는 다중-칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서 또는, 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 특정한 단계들 및 방법들이 주어진 기능에 대해 특정한 회로에 의하여 수행될 수 있다.
하나 이상의 양상들에서, 설명된 기능들은 본 명세서에서 개시된 구조들 및 이 개시된 구조들과의 구조적 균등물들을 포함한 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어로, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 요지의 구현들은 또한, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해, 또는 그 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 저장 매체들 상에 인코딩된, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 즉, 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다.
본 개시내용에서 설명된 구현들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이고, 여기에서 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 개시내용은 여기에서 도시된 구현들로 제한되도록 의도되지 않고, 여기에서 개시된 청구항들, 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위에 따른다. 용어 "예시적인(exemplary)"은 "일 예, 실례, 또는 예시로서 역할을 하는"을 의미하도록 여기에서 배타적으로 이용된다. 여기에서 "예시적인" 것으로 설명된 임의의 구현은 반드시 다른 구현들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되지는 않는다. 부가적으로, 당업자는 용어들 "상부" 및 "하부" 가 때때로 도면들의 설명을 용이하게 하기 위해 이용되며, 적합하게 배향된 페이지 상의 도면의 배향에 대응하는 상대적인 위치들을 표시하고, 구현된 바와 같은 IMOD의 적합한 배향을 반영하지 않을 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다.
개별적인 구현들의 맥락에서 이 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 또한 결합되어 단일 구현으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 개별적으로 다수의 구현들로 또는 임의의 적절한 서브-조합으로 구현될 수 있다. 아울러, 특징들이 특정한 조합들로 동작하는 것으로 앞서 설명되거나 심지어 초기에 이와 같이 청구될지라도, 몇몇 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 그 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 서브-조합 또는 서브-조합의 변화에 관련될 수 있다.
유사하게, 동작들은 도면들에서 특정한 순서로 도시되지만, 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서 또는 순차적 순서로 수행되거나 또는 모든 예시된 동작들이 수행되는 것을 요구하는 것으로서 이해되지 않아야 한다. 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 물건으로 함께 통합되거나 또는 다수의 소프트웨어 물건들로 패키징될 수 있음이 이해되어야 한다. 추가적으로, 다른 구현들은 하기 청구항들의 범위 내에 있다. 일부의 경우들에서, 청구항들에서 나열되는 동작들은 상이한 순서로 수행될 수 있고, 바람직한 결과들을 여전히 달성할 수 있다.

Claims (22)

  1. 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법으로서,
    제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 제 1 전위를 인가하는 단계;
    제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 상기 제 1 전위와 상이한 제 2 전위를 인가하는 단계; 및
    선택된 지속기간 동안 디스플레이 엘리먼트들 둘 다의 공통 전극에 제 3 전위를 인가하는 단계
    를 포함하고,
    상기 선택된 지속기간 동안 상기 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트들에 걸쳐 생성된 전위차는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 크고 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 작은 진폭 및 지속기간을 가지며, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 상기 제 1 전위에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 상기 제 2 전위에 적어도 부분적으로 기초하고,
    상기 선택된 지속기간 동안 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트에 걸친 전위 차는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 제 1 히스테리시스 윈도우의 외부의 진폭을 가지며 상기 선택된 지속기간 동안 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트에 걸친 전위 차는 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 제 2 히스테리시스 윈도우 외부의 진폭을 가지는,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통 전극 및 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극 사이의 갭(gap)은 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 상기 제 1 전위에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 공통 전극 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극 사이의 갭은 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 세그먼트 전극에 인가된 상기 제 2 전위에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트 둘 다는 상기 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트들 둘 다의 상기 공통 전극들에 제 3 전위를 인가하기 전에 릴렉스된 상태(relaxed state)에 있는,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 히스테리시스 윈도우는 상기 제 2 히스테리시스 윈도우와 대략 동일한,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 1 기계적 응답 시간이고 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 2 기계적 응답 시간인,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 상태는 유지되고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 상태는 변경되는,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    이미지 데이터 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 이미지 데이터 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트들의 각각의 상태를 세팅하는 단계
    를 더 포함하는,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
  7. 디스플레이 장치로서,
    적어도 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 복수의 디스플레이 엘리먼트들; 및
    드라이버 회로
    를 포함하고, 상기 드라이버 회로는,
    상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 크고 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 작은 값을 가진 파라미터를 특징으로 하는 제 1 펄스를 생성하도록 ― 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 1 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 2 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초함 ―; 및
    상기 복수의 디스플레이 엘리먼트들에 상기 제 1 펄스를 인가하도록 ― 상기 펄스는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 제 1 히스테리시스 윈도우 외부 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 제 2 히스테리시스 윈도우 외부의 진폭을 가짐 ―
    구성되는,
    디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 전극에 펄스 전압을 가진 펄스를 인가함으로써 상기 복수의 디스플레이 엘리먼트들에 상기 제 1 펄스를 인가하도록 구성되는,
    디스플레이 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 디스플레이 엘리먼트는 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이의 갭은 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트에 인가된 상기 제 1 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트는 제 3 전극 및 제 4 전극을 포함하고, 상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이의 갭은 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트에 인가된 상기 제 2 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트 둘 다는 상기 제 1 펄스를 인가하기 전에 릴렉스된 상태에 있는,
    디스플레이 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 히스테리시스 윈도우는 상기 제 2 히스테리시스 윈도우와 대략 동일한,
    디스플레이 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 펄스의 지속기간을 포함하고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 1 기계적 응답 시간이고 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 2 기계적 응답 시간인,
    디스플레이 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 상태는 유지되고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 상태는 변경되는,
    디스플레이 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는,
    이미지 데이터 신호를 수신하고; 그리고
    상기 이미지 데이터 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트들 각각의 상태를 세팅
    하도록 추가로 구성되는,
    디스플레이 장치.
  14. 디스플레이 장치로서,
    제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 크고 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치보다 작은 값을 가진 파라미터를 특징으로 하는 제 1 펄스를 생성하기 위한 수단 ― 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 1 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트에 인가된 제 2 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초함 ―; 및
    상기 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트에 상기 제 1 펄스를 인가하기 위한 수단 ― 상기 펄스는 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 제 1 히스테리시스 윈도우 외부 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 제 2 히스테리시스 윈도우 외부의 진폭을 가짐 ―
    을 포함하는,
    디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 전극에 펄스 전압을 가진 펄스를 인가하기 위한 수단을 더 포함하는,
    디스플레이 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 디스플레이 엘리먼트는 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극 사이의 갭은 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트에 인가된 상기 제 1 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트는 제 3 전극 및 제 4 전극을 포함하고, 상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이의 갭은 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트에 인가된 상기 제 2 유지 전압에 적어도 부분적으로 기초하고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트 및 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트 둘 다는 상기 제 1 펄스를 인가하기 전에 릴렉스된 상태에 있는,
    디스플레이 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 히스테리시스 윈도우는 상기 제 2 히스테리시스 윈도우와 대략 동일한,
    디스플레이 장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 펄스의 지속기간을 포함하고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 1 기계적 응답 시간이고 상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 응답 임계치는 제 2 기계적 응답 시간인,
    디스플레이 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 디스플레이 엘리먼트의 상태는 유지되고, 상기 제 1 디스플레이 엘리먼트의 상태는 변경되는,
    디스플레이 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    이미지 데이터 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    상기 이미지 데이터 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제 1 및 제 2 디스플레이 엘리먼트들 각각의 상태를 세팅하기 위한 수단
    을 더 포함하는,
    디스플레이 장치.
  21. 복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법으로서,
    디스플레이 엘리먼트들의 라인의 각각의 세그먼트 전극 전압을 제 1 및 제 2 상이한 전압 레벨들 중 하나로 세팅하는 단계; 및
    전압 펄스로 상기 디스플레이 엘리먼트들의 라인의 공통 전극을 스토로빙(strobing)하는 단계
    를 포함하고,
    상기 공통 전극 전압 펄스는, 제 1 레벨의 세그먼트 전압이 디스플레이 엘리먼트에 인가될 때 상기 디스플레이 엘리먼트가 작동하지 않고, 그리고 제 2 레벨의 세그먼트 전압이 디스플레이 엘리먼트에 인가될 때 상기 디스플레이 엘리먼트가 작동하도록 하는 진폭 및 지속기간을 가지며, 추가로 상기 공통 전극 전압 펄스는 충분히 오랜 지속기간 동안 인가되면 엘리먼트들 둘 다를 작동시킬 진폭을 가지는,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 공통 전극을 스트로빙하기 전에 라인 내의 모든 디스플레이 엘리먼트들을 릴리싱(releasing)하는 단계를 포함하는,
    복수의 디스플레이 엘리먼트들을 어드레싱하기 위한 방법.
KR1020147018109A 2011-11-30 2012-11-26 디스플레이를 위한 구동 방식 KR20140106636A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/308,427 US8669926B2 (en) 2011-11-30 2011-11-30 Drive scheme for a display
US13/308,427 2011-11-30
PCT/US2012/066530 WO2013081969A1 (en) 2011-11-30 2012-11-26 Drive scheme for a display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140106636A true KR20140106636A (ko) 2014-09-03

Family

ID=47358282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147018109A KR20140106636A (ko) 2011-11-30 2012-11-26 디스플레이를 위한 구동 방식

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8669926B2 (ko)
JP (1) JP2015505985A (ko)
KR (1) KR20140106636A (ko)
CN (1) CN104025175A (ko)
WO (1) WO2013081969A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10877264B2 (en) * 2018-11-20 2020-12-29 Infineon Technologies Ag Adaptive and context-aware micro-electro-mechanical systems (MEMS) mirror control

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296953A (en) 1984-01-23 1994-03-22 Canon Kabushiki Kaisha Driving method for ferro-electric liquid crystal optical modulation device
US5010328A (en) 1987-07-21 1991-04-23 Thorn Emi Plc Display device
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
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
US6040937A (en) 1994-05-05 2000-03-21 Etalon, Inc. Interferometric modulation
JP4074714B2 (ja) * 1998-09-25 2008-04-09 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
US6816138B2 (en) 2000-04-27 2004-11-09 Manning Ventures, Inc. Graphic controller for active matrix addressed bistable reflective cholesteric displays
US6791735B2 (en) * 2002-01-09 2004-09-14 The Regents Of The University Of California Differentially-driven MEMS spatial light modulator
US6574033B1 (en) 2002-02-27 2003-06-03 Iridigm Display Corporation Microelectromechanical systems device and method for fabricating same
US7142346B2 (en) * 2003-12-09 2006-11-28 Idc, Llc System and method for addressing a MEMS display
US7161728B2 (en) 2003-12-09 2007-01-09 Idc, Llc Area array modulation and lead reduction in interferometric modulators
US7158278B2 (en) 2004-04-12 2007-01-02 Alexander Kastalsky Display device based on bistable electrostatic shutter
CN101010714B (zh) * 2004-08-27 2010-08-18 高通Mems科技公司 激活微机电系统显示元件的系统和方法
US7889163B2 (en) 2004-08-27 2011-02-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Drive method for MEMS devices
US7560299B2 (en) 2004-08-27 2009-07-14 Idc, Llc Systems and methods of actuating MEMS display elements
US7626581B2 (en) * 2004-09-27 2009-12-01 Idc, Llc Device and method for display memory using manipulation of mechanical response
US7327510B2 (en) 2004-09-27 2008-02-05 Idc, Llc Process for modifying offset voltage characteristics of an interferometric modulator
US7742016B2 (en) * 2005-02-23 2010-06-22 Pixtronix, Incorporated Display methods and apparatus
US20090201282A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc Methods of tuning interferometric modulator displays
US8405649B2 (en) 2009-03-27 2013-03-26 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Low voltage driver scheme for interferometric modulators
US7990604B2 (en) 2009-06-15 2011-08-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Analog interferometric modulator

Also Published As

Publication number Publication date
US8669926B2 (en) 2014-03-11
WO2013081969A1 (en) 2013-06-06
CN104025175A (zh) 2014-09-03
US20130135271A1 (en) 2013-05-30
JP2015505985A (ja) 2015-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5696216B2 (ja) Ｉｍｏｄディスプレイのための誘電性の向上したミラー
KR20130130756A (ko) 전기기계식 간섭 변조기 디바이스
US20130021309A1 (en) Methods and devices for driving a display using both an active matrix addressing scheme and a passive matrix addressing scheme
KR20130038231A (ko) 디스플레이의 리프레시 레이트의 증가를 가능하게 하기 위한 라인 승산
US20120056855A1 (en) Interferometric display device
KR20140097514A (ko) 듀얼 흡수층들을 가진 간섭측정 변조기
KR20140130493A (ko) 전기기계 시스템 디바이스
US20130113713A1 (en) Imod art work for displays
US20120249519A1 (en) Dummy pixels made inactive
TW201335915A (zh) 用於同時驅動顯示元件之多個線之系統及方法
US20120235968A1 (en) Method and apparatus for line time reduction
US8659816B2 (en) Mechanical layer and methods of making the same
US20130314449A1 (en) Display with selective line updating and polarity inversion
KR20140026407A (ko) 비활성 더미 화소들
US20130100090A1 (en) Electromechanical systems variable capacitance device
US20120274611A1 (en) Thin film transistors (tft) active-matrix imod pixel layout
US20130100065A1 (en) Electromechanical systems variable capacitance device
US8786592B2 (en) Methods and systems for energy recovery in a display
KR20140146644A (ko) Rgb 흡수체들을 가진 멀티-상태 imod
KR20140083042A (ko) 수직 통합용 스택형 비아들
KR20140106636A (ko) 디스플레이를 위한 구동 방식
US20150348473A1 (en) Systems, devices, and methods for driving an analog interferometric modulator utilizing dc common with reset
KR20140094553A (ko) 디스플레이를 구동시키는데 있어서 극성 반전의 효과를 감소시키기 위한 방법 및 디바이스
KR20140094554A (ko) 프레임 레이트를 증가시키기 위한 적응적 라인 시간
TW201335918A (zh) 寫入波形沿重疊

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid