KR20170012262A - 리셋을 갖는 dc 공통을 이용하여 아날로그 간섭계 변조기를 구동하기 위한 시스템들, 디바이스들, 및 방법들 - Google Patents

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윌헬무스 조한네스 로버츠 반 리어
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Abstract

전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 어레이 및 어레이에 결합된 드라이버 회로를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다. 드라이버 회로는, 디스플레이 엘리먼트의 제 1 정지 전극에 DC 전압을 인가하고 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 조정하도록 구성된다. 드라이버 회로는 추가로, 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극에 인가하고 이동가능 전극을 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 충전하기 위해 충전 기간 동안 기록 전압을 이동가능 전극에 인가하고 그리고제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하도록 구성된다.

Description

리셋을 갖는 DC 공통을 이용하여 아날로그 간섭계 변조기를 구동하기 위한 시스템들, 디바이스들, 및 방법들{SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS FOR DRIVING AN ANALOG INTERFEROMETRIC MODULATOR UTILIZING DC COMMON WITH RESET}
[0001] 본 개시내용은 아날로그 간섭계 변조기들 및 다른 디스플레이 시스템들을 위한 디바이스들 및 구동 방식들에 관한 것이다.
[0002] EMS(Electromechanical system)들은 전기 및 기계 엘리먼트들, 액추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학 컴포넌트들, 이를테면, 미러들 및 광학 필름들 및 전자 기기들을 가지는 디바이스들을 포함한다. EMS 디바이스들 또는 엘리먼트들은 마이크로스케일(microscale)들 및 나노스케일(nanoscale)들을 포함하는 (그러나, 이에 제한되지 않음) 다양한 스케일들로 제조될 수 있다. 예컨대, 마이크로전기기계 시스템(MEMS: microelectromechanical systems) 디바이스들은 약 1 마이크론 내지 수백 마이크론 또는 그 초과의 범위의 크기들을 가지는 구조들을 포함할 수 있다. 나노전기기계 시스템(NEMS: nanoelectromechanical system) 디바이스들은, 예컨대, 수백 나노미터들보다 더 작은 크기들을 포함하여, 1 마이크론보다 더 작은 크기들을 가지는 구조들을 포함할 수 있다. 전기기계 엘리먼트들은 증착, 에칭, 리소그래피, 및/또는 증착된 물질 층들 및/또는 기판들의 일부들을 에칭하거나, 또는 층들을 추가하여 전기 및 전기기계 디바이스들을 형성하는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 사용하여 생성될 수 있다.
[0003] EMS 디바이스 중 일 타입을 IMOD(interferometric modulator)로 지칭한다. IMOD 또는 간섭계 광 변조기라는 용어는 광학적 간섭의 원리들을 사용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 디바이스를 지칭한다. 일부 구현들에서, IMOD 디스플레이 엘리먼트는 한 쌍의 도전성 플레이트들을 포함할 수 있는데, 이들 중 하나 또는 둘 다는, 완전히 또는 부분적으로, 투과성이며 그리고/또는 반사성일 수 있으며, 적절한 전기 신호의 인가 시에 상대적 운동(relative motion)이 가능할 수 있다. 예컨대, 하나의 플레이트는 기판 위에, 상에 증착되거나 또는 기판에 의해 지지되는 정지(stationary) 층을 포함할 수 있고 다른 플레이트는 공기 갭에 의해 정지 층으로부터 분리되는 반사성 멤브레인을 포함할 수 있다. 하나의 플레이트의 다른 플레이트에 대한 위치는 IMOD 디스플레이 엘리먼트 상에 입사하는 광의 광학적 간섭을 변경시킬 수 있다. IMOD 기반 디스플레이 디바이스들은 광범위한 애플리케이션들을 가지며, 기존의 제품들을 개선하고, 새로운 제품들, 특히, 디스플레이 능력들을 가지는 제품들을 제조하는데 이용될 것으로 예상된다
[0004] 본 개시물의 시스템들, 방법들 및 디바이스들은 각각 몇몇 혁신적인 양상들을 가지며, 이들 중 어떠한 단일의 것도 본 명세서에 개시된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지 않는다.
[0005] 본 개시물에 설명된 요지의 하나의 혁신적인 양상은, 전기기계 디스플레이 엘리먼트를 정의된 디스플레이 상태에 두기 위해 이미지 데이터를 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 기록하는 방법으로 구현될 수 있다. 방법은 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 1 정지 전극에 DC 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 방법은 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 조정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극에 인가하는 단계를 더 포함한다. 방법은 이동가능 전극을 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 충전하기 위해 충전 기간 동안 기록 전압을 이동가능 전극에 인가하는 단계를 더 포함한다. 방법은 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하는 단계를 더 포함한다.
[0006] 본 개시물에 설명된 요지의 다른 혁신적인 양상은 디스플레이 장치에서 구현될 수 있다. 디스플레이 장치는 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 어레이를 포함할 수 있고, 각각의 전기기계 디스플레이 엘리먼트는 적어도 하나의 정지 전극 및 이동가능 전극을 포함한다. 드라이버 회로는, 어레이에 결합되며, 그리고 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 1 정지 전극에 DC 전압을 인가하고, 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 조정하고, 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극에 인가하고, 이동가능 전극을 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 충전하기 위해 충전 기간 동안 기록 전압을 이동가능 전극에 인가하고; 그리고 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하도록 구성될 수 있다.
[0007] 본 개시물에 설명된 요지의 다른 혁신적인 양상은 또한 디스플레이 장치에서 구현될 수 있다. 디스플레이 장치는 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 어레이를 포함할 수 있고, 각각의 전기기계 디스플레이 엘리먼트는 적어도 하나의 정지 전극 및 이동가능 전극을 포함한다. 디스플레이 장치는 또한 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 1 정지 전극에 DC 전압을 인가하기 위한 수단, 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 조정하기 위한 수단, 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극에 인가하기 위한 수단, 이동가능 전극을 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 충전하기 위해 충전 기간 동안 기록 전압을 이동가능 전극에 인가하기 위한 수단, 및 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하기 위한 수단을 포함한다.
[0008] 본 개시물에 설명된 요지의 하나 또는 그 초과의 구현들의 상세들은 첨부된 도면들과 아래의 설명에 제시된다. 본 개시물에서 제공된 예들은 주로 EMS 및 MEMS-기반 디스플레이들의 관점에서 설명되었지만, 본원에서 제공되는 개념들은 액정 디스플레이들, 유기 발광 다이오드("OLED") 디스플레이들, 및 전계 발광 디스플레이들과 같은 다른 타입들의 디스플레이들에 적용될 수 있다. 다른 특징들, 양상들 및 이점들은 상세한 설명, 도면들, 및 청구범위로부터 명백해 질 것이다. 다음 도면들의 관련 치수들은 실척대로 도시되지 않을 수 있다는 것을 주목한다.
[0009] 도 1a 및 도 1b는, 간섭계 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 픽셀을 2개의 상이한 상태들로 도시하는 등각도들의 예들을 도시한다.
[0010] 도 2는 2개의 고정(fixed) 층들 및 이동가능 제 3 층을 갖는 아날로그 간섭계 변조기의 구현의 단면도를 도시한다.
[0011] 도 3은 일 구현에 따른 간섭계 변조기들의 어레이의 2개의 로우들의 등각도를 도시한다.
[0012] 도 4는 디스플레이 엘리먼트 어레이에 사용하기 위한 간섭계 변조기 및 포스트들의 평면도 및 등각도를 도시한다.
[0013] 도 5는 간섭계 변조기들의 레이아웃, 블랙 마스크, 스캔 라인들, 데이터 라인들, 및 출력 비아들의 위치들을 평면도로 도시하는 디스플레이 엘리먼트 어레이의 일 예를 도시한다.
[0014] 도 6은 도 2의 구조를 갖는 디스플레이 디바이스에 대한 구동 회로 어레이를 도시하는 개략적인 회로도의 일 예를 도시한다.
[0015] 도 7은 도 6에 도시된 간섭계 변조기들의 어레이에 대한 구동 회로를 도시하는 개략적인 회로도의 일 예를 도시한다.
[0016] 도 8은 도 7의 구현에서 데이터를 디스플레이 엘리먼트들에 기록하는 데에 사용될 수 있는 데이터 및 스캔 라인 신호들 및 상부 및 하부 전극 전압들을 도시하는 타이밍도이다.
[0017] 도 9는 도 7의 구현에서 데이터를 디스플레이 엘리먼트들에 기록하는 데에 사용될 수 있는 데이터 및 스캔 라인 신호들 및 상부 및 하부 전극 전압들을 도시하는 타이밍 다이어그램이다.
[0018] 도 10a는 복수의 IMOD 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 도시하는 시스템 블록도이다.
[0019] 도 10b는 복수의 IMOD 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 도시하는 시스템 블록도이다.
[0020] 도 11은 도 6의 구동 회로 어레인지먼트에 사용될 수 있는 예시적인 방법 또는 프로세스의 단계들을 나타내는 흐름도이다.
[0021] 도 12는 도 6의 구동 회로 어레인지먼트에 사용될 수 있는 예시적인 디바이스의 기능 블록도이다.
[0022] 도 13은 리셋 위치에서의 주어진 펄스 전압들 및 이동가능 전극 상에서의 정상 상태 전압들에 대한 예시적인 IMOD 디스플레이 엘리먼트의 고정 전극과 이동가능 전극 사이의 에어 갭을 도시하는 차트를 도시한다.
[0023] 다양한 도면들에서의 동일한 참조 번호들 및 표기들은 동일한 엘리먼트들을 표시한다.
[0024] 아래의 상세한 설명은 본 개시물의 혁신적인 양상들을 설명하기 위한 특정한 구현들에 관한 것이다. 그러나, 당업자는 본원의 교시들이 다수의 상이한 방식들로 적용될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 설명된 구현들은, 동화상(이를테면, 비디오) 또는 정지 화상(이를테면, 스틸 이미지들)이든지 간에, 그리고 텍스트, 그래픽 또는 그림이든지 간에, 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있는 임의의 디바이스, 장치 또는 시스템에서 구현될 수 있다. 더 구체적으로, 설명된 구현들이, 모바일 전화들, 멀티미디어 인터넷 인에이블 셀룰러 전화들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스® 디바이스들, PDA(personal data assistant)들, 무선 전자 메일 수신기들, 핸드-헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 태블릿들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS(global positioning system) 수신기들/네비게이터들, 카메라들, 디지털 미디어 플레이어들(이를테면, MP3 플레이어들), 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 시계들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 플랫 패널 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들(예컨대, e-리더들), 컴퓨터 모니터들, 오토 디스플레이들(주행기록계 및 속도계 디스플레이들 등을 포함함), 조종석 컨트롤들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들(예컨대, 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, 세탁기들, 건조기들, 세탁기/건조기들, 주차요금 징수기들(parking meters), (이를테면, 비-전자기계 시스템(EMS) 애플리케이션들은 물론, 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 애플리케이션들을 비롯한 전자기계 시스템(EMS) 애플리케이션들에서의) 패키징, 심미적 구조들(이를테면, 한점의 보석 또는 의류 상의 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 EMS 디바이스들과 같은, (그러나, 이들에 제한되지 않음) 다양한 전자 디바이스들에 포함되거나 또는 이들과 연관될 수 있다는 점이 참작된다. 본원에서의 교시들은 또한, 전자 스위칭 디바이스들, 무선 주파수 필터들, 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 움직임-감지 디바이스들, 자력계들, 가전제품에 대한 관성 컴포넌트들, 가전 제품들의 부품들, 버랙터들, 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 구동 방식들, 제조 프로세스들, 및 전자 테스트 장비와 같은 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 비-디스플레이 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 따라서, 교시들은 도면들에 단독으로 도시한 구현들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 대신에, 당업자에게 쉽게 명백할 바와 같이, 넓은 응용가능성을 가진다
[0025] 액티브 매트릭스 디스플레이 장치는, 디스플레이 어레이의 각각의 픽셀에 있는 디스플레이 엘리먼트에 더해 스위치 회로를 포함할 수 있다. 본원에 설명된 일부 구현들에서, 스위치 설계들 및 레이아웃들은 간섭계 변조기들을 이용하는 디스플레이 어레이에 대한 액티브 매트릭스 시스템을 구현할 수 있다. 레이아웃은, 충전 팩터(fill factor)에 대한 영향을 감소시키기 위해 각각의 디스플레이 엘리먼트에 회로를 조밀하게 위치시킬 수 있다. 각각의 디스플레이 엘리먼트에서 회로의 시각적 검출을 차단하기 위해 블랙 마스크가 이용될 수 있다.
[0026] 본 개시물에 설명된 요지의 특정 구현들은, 다음 잠재적인 이점들 중 하나 또는 그 초과의 것을 실현하기 위해서 구현될 수 있다. 본원에 설명된 구현들은, 디스플레이 엘리먼트들로/그리고 디스플레이 엘리먼트로부터의 비교적 빠른 전하 전달을 이용하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 정확한 아날로그 제어를 위한 구동 방식들을 제공한다. 더 빠른 이미지 프레임 기록은 전압 제어 구동 방식에 비해 이러한 전하 제어 구동 방식을 통해서 가능한데, 이는 디스플레이 엘리먼트의 기계적 안정을 위해 어떠한 대기시간도 필요하지 않기 때문이다. 이 구현들은, 전하 이송 동안 디스플레이 엘리먼트 위치에서의 불확실성들과 같이 전극 배치에 있어서 에러의 공통 소스들에 대한 영향을 감소시키면서, 축적된 전하에 대해 디스플레이 엘리먼트들의 선형에 가까운 응답을 생성할 수 있다. 이 에러 감소는 디스플레이 엘리먼트를 알려진 커패시턴스를 갖는 알려진 상태로 리셋함으로써 성취될 수 있다. 구동 방식 구현들은 또한, 적은 수의 구동 트랜지스터들의 이용을 허용하는데, 수많은 구현들에서 디스플레이 엘리먼트들 마다 오직 하나 또는 두 개의 구동 트랜지스터들이면 충분하다. 일부 구현들에서, 디스플레이 엘리먼트들을 높은 커패시턴스 위치로 리셋하는 것은, 전하의 이송을 위한 구동 전압들을 낮춤으로써 전력 소모를 감소시킨다. 더욱이, 고정 전하들이 디스플레이 엘리먼트 상에서 트랩(trap)될 때, 디스플레이 엘리먼트들의 부분들 사이에 정전기 반발력(electrostatic repelling force)을 생성함으로써 정지마찰(stiction) 제어가 구현될 수 있다.
[0027] 설명된 구현들이 적용될 수 있는 적절한 EMS 또는 MEMS 디바이스 또는 장치의 예는 반사형 디스플레이 디바이스이다. 반사형 디스플레이 디바이스들은, 광학적 간섭의 원리들을 이용하여 입사되는 광을 선택적으로 흡수하고 그리고/또는 반사하도록 구현될 수 있는 IMOD(interferometric modulator) 디스플레이 엘리먼트들을 포함할 수 있다. IMOD 디스플레이 엘리먼트들은, 부분 광 흡수체, 흡수체에 대하여 이동가능 리플렉터, 및 흡수체와 리플렉터 사이에 정의된 광학 공진 공동을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 리플렉터는 광학 공진 공동의 사이즈를 변경시킴으로써 IMOD의 반사율에 영향을 미칠 수 있는 2 또는 그 초과의 상이한 위치들로 이동될 수 있다. IMOD 디스플레이 엘리먼트들의 반사 스펙트럼은, 상이한 컬러들을 발생시키기 위해 가시 파장들에 걸쳐 시프트될 수 있는 상당히 넓은 스펙트럼 대역들을 생성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 위치는 광학 공진 공동의 두께를 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 광 공진 공동을 변화시키는 하나의 방법은 흡수체에 대하여 리플렉터의 위치를 변경시키는 것이다.
[0028] 도 1a 및 도 1b는, 간섭계 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 픽셀을 2개의 상이한 상태들로 도시하는 등각도들의 예들을 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 또는 그 초과의 간섭계 MEMS 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. 이러한 디바이스들에서, MEMS 디스플레이 엘리먼트들의 픽셀들은 밝거나 또는 어두운 상태일 수 있다. 밝은("릴렉스(relaxed)", "개방(open)" 또는 "온(on)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광의 상당 부분을, 예컨대 사용자에게 반사한다. 반대로, 어두운("작동(actuated)", "폐쇄(closed)" 또는 "오프(off)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광을 거의 반사하지 않는다. 일부 구현들에서, 온 상태 및 오프 상태의 광 반사 특성들이 반전될 수 있다. MEMS 픽셀들은 블랙 앤 화이트(black and white) 이외에도 컬러 디스플레이에 대해 허용되는 특정한 파장들에서 대부분 반사하도록 구성될 수 있다.
[0029] IMOD 디스플레이 디바이스는 IMOD들의 로우/컬럼 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 IMOD는 에어 갭(또한, 광학 갭 또는 공동으로서 지칭됨)을 형성하기 위해 서로로부터 가변적이고 제어가능한 거리에 포지셔닝된 한 쌍의 반사 층들, 즉 이동가능 반사 층 및 고정형의 부분적 반사 층을 포함할 수 있다. 이동가능 반사층은 적어도 2개의 위치들 사이에서 이동될 수 있다. 제 1 위치, 즉 릴렉스 위치에서, 이동가능 반사 층은 고정형의 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 반사되는 입사광이 이동가능 반사층의 위치에 따라 보강적으로(constructively) 및/또는 상쇄적으로(destructively) 간섭할 수 있어, 각 픽셀에 대한 전반사(overall reflective) 또는 무반사(non-reflective) 상태를 생성한다. 일부 구현들에서, IMOD는 작동되지 않을 때 가시 스펙트럼 내의 광을 반사하는 반사 상태에 있을 수 있고, 그리고 작동되지 않을 때 가시 범위 외부의 광(예컨대, 적외선)을 반사시키는 어두운 상태에 있을 수 있다. 그러나, 일부 다른 구현들에서, IMOD는 작동되지 않을 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 전하는 픽셀들을 구동하여 상태들을 변경시킬 수 있다.
[0030] 도 1a 및 도 1b에 도시된 픽셀들은 IMOD(12)의 2개의 상이한 상태들을 도시한다. 도 1a의 IMOD(12)에서, 이동가능 반사 층(14)은 부분적 반사 층을 포함하는 광학 스택(16)으로부터 미리결정된(예컨대, 설계된) 거리에 있는 릴렉스 위치에 예시되어 있다. 도 1a의 IMOD(12)에 걸쳐 전압이 인가되지 않기 때문에, 이동가능 반사 층(14)은 릴렉스 또는 비작동 상태로 남는다. 도 1b의 IMOD(12)에서, 이동가능 반사 층(14)이 광학 스택(16)에 인접하거나 또는 거의 인접하며 작동 위치에 있는 것으로 예시되어 있다. 도 1b의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압 Vactuate는 이동가능 반사 층(14)을 작동 위치로 작동시키기에 충분하다.
[0031] 도 1a 및 1b에서, 픽셀들(12)의 반사 특성들은 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13)과 좌측의 픽셀(12)로부터 반사하는 광(15)을 표시하는 화살표들을 사용하여 일반적으로 예시된다. 상세하게 예시되지 않지만, 당업자는 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13)의 대부분이 투명 기판(20)을 통해 광학 스택(16)을 향해 투과될 것임을 이해할 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 투명 기판(20)을 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 (보강적 또는 상쇄적) 간섭이 픽셀들(12)로부터 반사된 광(15)의 파장(들)을 결정할 것이다.
[0032] 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 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 전기적으로 도전성이고, 부분적으로 투명하고 부분적으로 반사성이며, 예컨대, 위의 층들 중 하나 또는 그 초과를 투명 기판(20) 상에 증착함으로써 제조될 수 있다. 전극 층은 다양한 금속들, 예컨대, 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 다양한 물질들로 형성될 수 있다. 부분적 반사 층은 다양한 금속들, 예컨대 크롬(Cr), 반도체들 및 유전체들과 같이 부분적으로 반사성인 다양한 물질들로 형성될 수 있다. 부분적 반사 층은 물질들 중 하나 또는 그 초과의 물질들의 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, (예컨대, 광학 스택(16)의 또는 IMOD의 다른 구조물들의) 상이한 전기적으로 더 도전성인 층들 또는 부분들은 IMOD 픽셀들 사이에 신호들을 버싱(bus)하는 역할을 할 수 있다. 광학 스택(16)은 또한 하나 또는 그 초과의 도전성 층들 또는 도전성/흡수성 층을 커버하는 하나 또는 그 초과의 절연 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.
[0033] 일부 구현들에서, 알루미늄(Al)과 같은 고도전성 및 고반사성 물질은 이동가능 반사 층(14)을 위해 사용될 수 있다. 이동가능 반사 층(14)은 포스트(post)들(18)의 상부에 증착된 금속 층 또는 층들 및 포스트들(18) 사이에 증착된 중간 희생 물질로서 형성될 수 있다. 희생 물질이 에칭될 때, 정의된 갭(19) 또는 광학 공동은 이동가능 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이에 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 포스트들(18) 사이의 이격은 대략 1-1000㎛일 수 있는 반면, 갭(19)은 대략 10,000 옹스트롬(Å) 미만일 수 있다.
[0034] 일부 구현들에서, 작동 상태이든 또는 릴렉스 상태이든 간에, IMOD의 각각의 픽셀은 본질적으로, 고정된 그리고 이동 반사 층들에 의해 형성된 캐패시터이다. 전압이 인가되지 않을 때, 이동가능 반사 층(14a)은, 도 1a의 픽셀(12)에 의해 예시된 바와 같이, 이동가능 반사 층(14)과 광학 스택(16) 사이에 갭(19)을 가지고, 기계적으로 릴렉스 상태로 유지된다. 그러나, 전위차, 예컨대 전압이 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 중 적어도 하나에 인가될 때, 대응하는 픽셀에 형성된 캐패시터는 충전되게 되고, 정전기력(electrostatic force)은 전극들이 서로를 끌어당기도록 한다. 인가된 전압이 임계치를 초과하는 경우, 이동가능 반사 층(14)은 변형되어 광학 스택(16) 근처로 또는 광학 스택(16)에 맞닿게 이동할 수 있다. 도 1b의 작동된 픽셀(12)에 의해 예시된 바와 같이, 광학 스택(16) 내의 유전체 층(도시안됨)은 층들(14 및 16) 간의 단락을 방지하고 층들(14 및 16)간의 분리 거리를 제어할 수 있다. 이러한 거동은, 인가된 전위차의 극성과는 무관하게 동일하다. 어레이 내의 일련의 픽셀들이 일부 경우들에서 "로우들" 또는 "컬럼들"로서 지칭될 수 있지만, 당업자는 한 방향을 "로우"로 그리고 다른 방향을 "컬럼"으로 지칭하는 것이 임의적이라는 것을 쉽게 이해할 것이다. 다시 언급하자면, 일부 배향들에서, 컬럼들은 로우들로 고려될 수 있고, 로우들은 컬럼들로 고려될 수 있다. 또한, 디스플레이 엘리먼트들은 직교하는 로우들 및 컬럼들("어레이")로 균일하게 배열되거나, 또는 예컨대, 서로에 대해 특정한 위치적(positional) 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 자체는 임의의 경우, 서로 직교적으로 배열되거나, 또는 균일한 분포로 배치될 필요가 없으나, 비대칭적 형상들 및 불균일하게 분포된 엘리먼트들을 가지는 배열들을 포함할 수 있다.
[0035] IMOD들의 시리즈 또는 어레이에서와 같은 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 IMOD들(12)의 일 측에 공통 전압을 제공하는 공통 전극으로서 역할을 할 수 있다. 이동가능 반사 층들(14)은, 예컨대, 매트릭스 형태로 배열된 별도의 플레이트들의 어레이로서 형성될 수 있다. 별도의 플레이트들에는 IMOD들(12)을 구동시키기 위한 전압 신호들이 공급될 수 있다.
[0036] 도 1a 및 도 1b에 도시된 것들과 같은 구현들에서, IMOD들은, 이미지들이 투명 기판(20)의 전방 측, 즉 변조기가 배열되는 측의 반대측으로부터 보여지는, 다이렉트 뷰(direct-view) 디바이스들로서 기능한다. 이들 구현들에서, 디바이스의 후방 부분들은, 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 영향을 끼치거나(impact) 악영향을 주지 않게 구성되고 동작될 수 있는데, 왜냐하면, 반사 층(14)이 디바이스의 해당 부분들을 광학적으로 차폐하기 때문이다.
[0037] 도 2는 2개의 고정 층들 및 이동가능 제 3 층을 갖는 간섭계 변조기의 구현의 단면도를 도시한다. 구체적으로, 도 2는 고정 제 1 층(202)(대안으로, 정지 전극, 고정 도전성 층, 또는 상부 전극으로 지칭됨), 고정 제 2 층(204)(대안적으로, 정지 전극, 고정 도전성 층, 또는 하부 전극으로 지칭됨), 및 고정 제 1 층(202)과 고정 제 2 층(204) 사이에 포지셔닝된 이동가능 제 3층(206)(대안적으로, 이미지 입력 전극, 이동가능 도전성 층, 또는 이동가능 전극으로 지칭됨)을 갖는 아날로그 간섭계 변조기의 구현을 도시한다. 각각의 층들(202, 204 및 206)은 전극 또는 다른 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 고정 제 1 층(202)은 금속으로 만들어진 플레이트를 포함할 수 있다. 각각의 층들(202, 204 및 206)은 개별 층상에 형성되거나 또는 개별 층상에 증착된 보강층(stiffening layer)을 사용하여 보강될 수 있다. 일 구현에서, 보강층은 유전체를 포함한다. 보강층은 자신이 부착될 층을 단단하게(rigid) 그리고 실질적으로 평탄하게 유지하기 위하여 사용될 수 있다. 간섭계 변조기의 일부 구현들은 3-단자 간섭계 변조기로서 지칭될 수 있다. 본원에 설명된 구현들 중 특정 구현들은, 상부 전극 또는 하부 전극(예컨대, 고정 제 1 층(202) 또는 고정 제 2 층(204)) 중 하나를 생략함으로써 구현될 수 있다.
[0038] 도 2의 구현에서, 3개의 층들(202, 204 및 206)은 절연 포스트들(210)에 의해 전기적으로 절연된다. 이동가능 제 3 층(206)은 절연 포스트들(210)로부터 현수된다. 이동가능 제 3층(206)은, 이동가능 제 3 층(206)이 고정 제 1 층(202) 쪽으로 일반적으로 상향 방향으로 변위될 수 있거나 또는 고정 제 2 층(204) 쪽으로 일반적으로 하향 방향으로 변위될 수 있도록, 변형될 수 있게 구성된다. 일부 구현들에서, 고정 제 1 층(202)은 또한 상부 층 또는 상부 전극으로서 지칭될 수 있다. 일부 구현들에서, 고정 제 2 층(204)은 또한 하부 층 또는 하부 전극으로서 지칭될 수 있다. 간섭계 변조기(200)는 기판(220)에 의해 지지될 수 있다.
[0039] 도 2에서, 이동가능 제 3 층(206)은 실선들로 평형 위치(equilibrium position)에 있는 것으로 예시된다. 평형 위치는, 이동가능 층 상에 어떠한 전하도 없고 상부 전극 및 하부 전극에 어떠한 전압도 인가되지 않을 때, 이동가능 층이 멈추게 되는 위치이다. 도 2에 예시된 특정 구현에서, 중간 층의 평형 위치는 근본적으로 상부 전극과 하부 전극 사이에 중심을 두지만, 이는 반드시 그러한 경우는 아니다. 이후, 도 2에 예시된 바와 같이, d0은 평형 상태에서 각각의 고정 층(202, 204)과 이동가능 제 3 층(206) 사이의 공칭 거리에 해당한다. 고정 제 1 층(202)과 고정 제 2 층(206) 사이의 평형 위치로부터의 이동가능 제 3 층(206)의 위치는 값 x으로 표시될 수 있고, 여기서 x의 포지티브 값은 고정 제 1 층(202)에 더 가까운 위치에 해당하고, x의 네거티브 값은 고정 제 1 층(202)으로부터 더 멀리 있는 거리에 해당할 수 있다. 고정 제 1 층(202)과 고정 제 2 층(204) 사이에서 실질적인 중앙지점에 포지셔닝될 때, 이동가능 제 3 층(206)의 위치는 공칭 위치 x0에 해당한다. 일부 구현들에서, 디바이스는, 정전기력들이 전극(206)을 평형 위치로부터 떨어지게 끌어당기고 그리고 기계적 복원력들이 전극(206)을 평형 포지션 쪽으로 끌어당기게 되도록 구성될 수 있다. 중심 층(206)의 위치 x는, 임의의 정해진 시간에 이러한 힘들의 밸런스에 의해 결정될 것이다.
[0040] 도 2에 예시된 바와 같이, 고정 제 1 층(202)과 고정 제 2 층(204) 사이에 전압차(voltage difference)가 인가될 수 있다. 도 2의 구현에서, V0의 전압차가 고정 층들 양단에 인가되며, 이는 일 특정 예에서, 고정 제 2 층(204)에 인가된 0V 또는 접지(GND)의 전압 및 고정 제 1 층(202)에 인가된 전압 ±V0로서 인가될 수 있다. 고정된 네거티브 전하 Q가 이동가능 제 3 층(206)에 존재한다면, 이동가능 제 3 층(206)은, 제 1 고정 층(202)에 인가된 전압이 +V0일 경우 고정 제 1 층(202)을 향하여 정전기적으로 끌어당겨질 것이고, 고정 제 1 층(202)에 인가된 전압이 -V0일 경우 고정 제 1 층(202)으로부터 멀어지게 밀릴(push) 것이다. 반대로, 이동가능 제 3 층(206) 상의 전하 Q가 포지티브인경우, 이동가능 제 3 층(206)은, 고정 제 1 층(202)에 인가된 전압이 각각 -V0인지 또는 +V0인지 여부에 의존하여, 고정 제 1 층(202)을 향하여 정전기식으로 끌어당겨지거나 또는 고정 제 1 층(202)으로부터 멀어지게 정전기식으로 밀릴 것이다. 전하 Q가 0이면, 이동가능 층(206)은 V0의 크기(magnitude)에 상관없이 평형 위치로 이동할 것이다.
[0041] 고정 제 1 층(202)과 고정 제 2 층(204) 사이의 전압차 V0는, 디바이스의 구성 및 물질들에 따라 광범위하게 변화할 수 있으며, 많은 구현들에서 약 5 내지 20볼트, 보다 바람직하게는 약 6 내지 10V의 범위에 있을 수 있다. 도 1a 및 도 1b를 참조하여 위에서 설명된 2개 층 디바이스와 마찬가지로, 이동가능 제 3 층(206)은 기판(220)을 통해 간섭계 변조기로 진입하는 광을 반사시키기 위한 미러를 포함할 수 있다. 미러는 금속 물질을 포함할 수 있다. 고정 제 2 층(204)은, 고정 제 2 층(204)이 흡수층으로서 작용하도록 부분적으로 흡수 물질을 포함할 수 있다. 이동가능 제 3 층(206)으로부터 반사된 광이 기판(220)의 면으로부터 보여질 때, 뷰어는 반사된 광을 특정 색상으로 인식할 수 있다. 이동가능 제 3 층(206)의 위치를 조절함으로써, 광의 특정 파장들이 선택적으로 반사될 수 있다.
[0042] 도 3은 일 구현에 따른 간섭계 변조기들의 어레이의 2개의 로우들의 등각도를 도시한다. 도 3에 따른 구현들에서, 상부 전극(202) 및 하부 전극(204)은, 전기적으로 도전성인 스트립들로서 각각의 로우를 따라 형성될 수 있다. 하부 전극(204)이, DC 전압(예컨대, 접지 또는 0V)에 결합될 수 있는 반면, 상부 전극(202)은, 드라이버 바이어스 회로의 출력부에 결합될 수 있다. 이러한 구현들에서, 로우를 따라 상부 및 하부 전극들(202 및 204)에 인가되는 전압들은 이동가능 전극(206)에 인가되는 전압과 함께 드라이버에 의해 제어될 수 있다.
[0043] 도 4는 디스플레이 엘리먼트 어레이에 사용하기 위한 간섭계 변조기 및 포스트들의 평면도 및 등각도를 도시한다. 이동가능 전극(206)은 암들(244) 상에서 정지 전극 및 기판(220) 위에 기계적으로 현수될 수 있다. 이동가능 전극(206)은, 1개 초과의 암, 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 암들에 결합될 수 있다. 4개의 암들(244) 또는 대칭적 레이아웃의 암들(244)을 이용하는 기계적 현수는, 이동가능 전극(206)의 안정성을 증가시킬 수 있다. 암들은 블랙 마스크(230)의 로우 라인과 컬럼 라인 사이의 인터섹션에서 또는 인터섹션 가까이에서 블랙 마스크(230) 위의 출력 비아(240)에 연결된다. 암들(244)은 z-축을 따라 출력 비아(240) 바로 위가 아닌 위치에서 이동가능 전극(206)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 암들(244)은 기판(220)의 평면과 z-축 사이에 일정 각도로 있을 수 있다.
[0044] 도 4에 따른 구현에서, 암들(244)은 뷰잉 영역들(234)의 코너들에서 연결될 수 있다. 상이한 디스플레이 엘리먼트들의 중심 층들(206)에 연결된 다수의 암들(244)이 주어진 출력 비아(240)에서 모두 기계적으로 결합될 수 있지만, 일부 구현들에서, 암들 중 오직 하나만이 각각의 출력 비아(240)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상부 전극 물질(202)의 스트립들(도시안됨)은 기판상에 증착된 하부 전극들(204)과 유사한 로우들을 따라 연장되고 그리고 하부 전극들(204)과 정렬된 중심 전극 층들(206) 상부의 포스트들(이 또한 도시안됨)에 현수될 수 있으나, 상부 전극들이 하부 전극들(202)과 같이 부분적으로 반사성일 필요는 없으며 대신에 더 두꺼운 금속층의 알루미늄 또는 다른 금속으로 만들어질 수 있음이 인식될 것이다.
[0045] 도 5는 간섭계 변조기들의 레이아웃, 블랙 마스크, 스캔 라인들, 데이터 라인들, 및 출력 비아들의 위치들을 평면도로 도시하는 디스플레이 엘리먼트 어레이의 일 예를 도시한다. 도 5에 예시된 바와 같이, 블랙 마스크 그리드(230)가 기판(220) 상에 증착될 수 있다. 이 그리드는 뷰잉 영역들(234)을 정의한다. 블랙 마스크는 로우 라인들 및 직교 컬럼 라인들을 갖는 그리드에 증착될 수 있다. 다른 구현들에서, 로우 라인과 컬럼 라인은 실질적으로 직교할 수 있거나 또는 직교하지 않을 수 있는데, 예컨대, 컬럼 라인들은 로우 라인들로부터 일정 각도로, 예컨대, 수직으로부터 30도(degree)로 있을 수 있다. 블랙 마스크는, 얇은 유전체에 의해 분리된, 얇은 부분 반사 금속층 및 더 두꺼운 전체 반사 층으로 형성될 수 있다. 이는, 도 1b를 참조하여 앞서 설명된 동일한 원리들에 따라, 반사된 광의 상쇄적 간섭을 생성하여, 기판을 뷰잉할 때 블랙 마스크가 증착된 어두운 가시 영역을 초래할 수 있다. 이러한 블랙 마스크(230)는 절연체, 및 블랙 마스크(230)의 상부 상에 증착된 데이터 라인들 및 스캔 라인들로 커버될 수 있다. 각각의 디스플레이 엘리먼트의 중심 층(206)에 연결되는 출력 비아들(240)을 가질 수 있는 구동 트랜지스터들(이하 추가로 예시됨)이 블랙 마스크(230)의 상부 상에 또한 존재한다. 하부 전극들(204)은, 뷰잉 영역들(234)의 로우들을 따라 스트립들로 블랙 마스크(230), 데이터 라인들, 스캔 라인들, 및 박막 트랜지스터들 위에 증착될 수 있다.
[0046] 도 5의 어레이들에서, 블랙 마스크가 기판상에 먼저 증착되고, 그후 구동 라인들 및 트랜지스터들, 그후 MEMS 디스플레이 엘리먼트 층들이 증착된다. 블랙 마스크(230)는, 블랙 또는 불투명 코팅일 수 있고, 증착, 에칭, 리소그래피, 및/또는 다른 마이크로머시닝 프로세스들에 의해 적용될 수 있다. 블랙 마스크(230) 층은 특정 방향들에서 모든 광을 차단하거나 또는 광의 특정 파장들을 차단하도록 형성 또는 패터닝될 수 있다. 블랙 마스크 및 회로 층들을 형성하기 위한 다른 구현들도 가능하다. 예컨대, MEMS 디스플레이 엘리먼트 층들의 상부에 박막 트랜지스터들 및 구동 라인들이 마지막으로 증착될 수 있다. 다른 구현에서, 박막 트랜지스터들이 MEMS 디스플레이 엘리먼트 층들 위에 포지셔닝된 백플레이트의 밑면에 증착될 수 있다. 또 다른 대안적인 구현에서, 박막 트랜지스터들 및 구동 라인들이, 블랙 마스크 및 MEMS 디스플레이 엘리먼트들 아래에서 먼저 기판상에 형성될 수 있고, 디바이스는 증착된 MEMS 디스플레이 엘리먼트 층들 위에 제공된 투명 백플레이트를 통해서 뷰잉될 수 있다.
[0047] 도 6은 도 2의 구조를 갖는 디스플레이 디바이스에 대한 구동 회로 어레이를 도시하는 개략적인 회로도(200)의 일 예를 도시한다. 구동 회로 어레이(200)는 디스플레이 어레이 어셈블리의 디스플레이 엘리먼트들에 이미지 데이터를 제공하기 위한 액티브 매트릭스 어드레싱 방식을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 구동 회로(200)는 컬럼 드라이버(224), 로우 드라이버(222), 제 1 내지 제 m 데이터 라인들(D1-Dm), 제 1 내지 제 n 스캔 라인들(SD1-Sn), 제 1 내지 제 p 리셋 라인들(SR1-SRn), 및 스위치들 또는 스위칭 회로들의 어레이(238/239)를 포함한다. 데이터 라인들(D1-Dm) 각각은 컬럼 드라이버(224)로부터 연장되고, 스위치들(238)의 각각의 컬럼들의 제 1 단자에 전기적으로 연결된다. 스캔 라인들(SD1-Sn) 각각은 로우 드라이버(222)로부터 연장되고, 스위치들(238)의 각각의 로우들의 각각의 스위치의 게이트에 전기적으로 연결된다. 스위치들(238)은 데이터 라인들(D1-Dm) 중 하나와 디스플레이 엘리먼트들의 각각의 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 제 3 층(206) 사이에서 전기적으로 결합되며, 스캔 라인들(SD1-Sn) 중 하나의 라인을 통해 로우 드라이버(222)로부터 스위칭 제어 신호를 수신한다. 리셋 라인들(SR1-SRp) 각각은 로우 드라이버(222)로부터 연장되고, 스위치들(239)의 각각의 컬럼들의 게이트에 전기적으로 연결된다. 스위치들(239)은, 디스플레이 엘리먼트들의 개별 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 제 3 층(206)과 미리결정된 DC 공통 전압(예컨대, 0V 또는 GND) 사이에 전기적으로 결합된다. 고정 제 1 층(202)은, 구동 회로(200)의 동작의 시간 또는 모드에 의존하여 여러 개의 값들, 예컨대, +6 내지 +10V, 0V(GND) 또는 -6 내지 -10V의 전압 중 하나를 가질 수 있는 바이어스 전압에 결합될 수 있다. 고정 제 2 층(204)은 미리결정된 DC 전압, 예컨대, 0V 또는 GND에 결합될 수 있다.
[0048] 컬럼 드라이버(224)는 디스플레이의 외부로부터 이미지 데이터를 수신할 수 있으며, 데이터 라인들(D1-Dm)을 통해 스위치들(238)에 전압 신호들의 형태로 로우 단위(on a row by row basis)로 이미지 데이터를 제공할 수 있다. 로우 드라이버(222)는 디스플레이 엘리먼트들의 선택된 로우와 연관된 스위치들(238)을 턴 온함으로써 디스플레이 엘리먼트들의 특정 로우를 선택할 수 있다. 선택된 로우 내의 스위치들(238)이 턴 온되는 경우, 컬럼 드라이버(224)로부터의 이미지 데이터가 디스플레이 엘리먼트들의 선택된 로우로 전달된다. 반대로, 선택된 로우 내의 스위치들(239)이 턴 온되는 경우, 이동가능 제 3 층(206) 상의 저장된 전하를 스위치(239)를 통해 접지로 전달함으로써 각각의 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 제 3 층(206) 상에 이전에 저장된 이미지 데이터가 소거될 수 있다.
[0049] 동작 동안, BIAS 전압은 이전 값, 예컨대, 포지티브 6 내지 10V 또는 네거티브 6 내지 10V 또는 0V 또는 GND 중 어느 하나로부터 스위칭될 수 있다. BIAS 전압이 0V 또는 GND까지 감소되었다면, 현재 선택된 픽셀에 대응하는 리셋 라인(예컨대, SR1, SR2, SR3)이 인에이블되어 스위치(239)를 턴온시키고 제 1 리셋 펄스를 제공할 수 있다. 이는, 이동가능 제 3 층(239) 상에 이전에 보유된 임의의 전하로 하여금 접지로 흐르게 할 것이다. 현재 선택된 픽셀에 대응하는 리셋 라인이 이후 디스에이블되어 스위치(239)를 턴 오프시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 현재 선택된 픽셀에 대응하는 리셋 라인(예컨대, SR1, SR2, SR3)은, 0V로부터 BIAS 전압을 조정하기 전에 스위치(239)를 턴온하고 제 2 리셋 펄스를 제공하기 위해서 다시 인에이블될 수 있다. 이 제 2 리셋 펄스는 이동가능 제 3 층(206)의 완전한 그리고 반복가능한 방전을 보장할 수 있는데, "킥백(kickback)" 전하의 일부 레벨이 유지되거나 또는 BIAS 전압이 0V로 천이된 후 이동가능 제 3 층(206)으로 재도입될 수 있기 때문이다. 일부 구현들에서, BIAS 전압은 이후 0V 또는 GND로부터, 전압이 이전에 즉시 0V 또는 GND에 이르게 했던 반대 전압 범위까지 토글링될 수 있는데, 예컨대, BIAS가 0V GND에 이르기 전에 포지티브 6 내지 10V였다면, BIAS는 현재 네거티브 6 내지 10V에 이르게 되며, 그 반대의 경우도 가능하다. 선택된 픽셀에 대응하는 데이터 라인(D1-Dm)은 이후 픽셀 상에 디스플레이될 이미지 컬러 정보에 기초하여 0-5.5V로 구동될 수 있다. 선택된 픽셀에 대응하는 스캔 라인(SD1-SDn)은 이후 스위치(238)를 폐쇄하기 위해서 하이로 구동될 수 있는데, 이는 이동가능 제 3 층(206)이 대응하는 데이터 라인(D1-Dm)에 의해 제공되는 전압에 의해 충전되게 한다. 이 구현은 도 9와 관련하여 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
[0050] 일부 다른 구현들에서, 데이터가 이동가능 제 3 층(206) 상에 기록된 후까지 BIAS 전압이 0V 또는 GND로 유지되며, 그런 다음, 그 기록 이후, BIAS 전압이, 상술된 바와 같이, 0V 또는 GND로 조정되기 전에 그 전압과 반대되는 포지티브 또는 네거티브 전압까지 토글링된다. 이 구현은 도 8과 관련하여 보다 구체적으로 설명될 수 있다. 따라서, 픽셀들의 각각의 로우 및 컬럼을 통해 진행한 후, 예컨대, 0-5.5 볼트가 인가된 픽셀들은 인가된 전압에 대응하는 특정 컬러의 광을 디스플레이하거나 또는 반사할 수 있다(예컨대, 그러한 픽셀들의 이동가능 제 3 층(206)은 저장되어 있는 전하에 비례하여 편향(deflect)될 것이므로, 픽셀의 표면으로부터 반사되는 광과 이동가능 제 3 층(206)으로부터 반사되는 광 사이의 간섭 패턴이 조정된다). 0-볼트가 인가된 픽셀들은 블랙일 것이다. 디스플레이 엘리먼트들 또는 픽셀들은, 절연체들을 통한 일부 누설과 오프 상태 스위치를 제외하고, 스위치들(238 및 239) 둘 모두가 오프될 때 작동 픽셀들 상의 전하가 유지될 것이기 때문에, 이미지 데이터를 보유할 수 있다. 일반적으로, 이러한 누설은 데이터의 다른 세트가 로우에 기록될 때까지 디스플레이 엘리먼트들 상에 이미지 데이터를 유지할 만큼 충분히 낮다. 이들 단계들은 로우들 모두가 선택되고 이미지 데이터가 이들에 제공될 때까지 각각의 연속 로우에 대해 반복될 수 있다.
[0051] 도 7은 도 6에 도시된 간섭계 변조기들의 어레이에 대한 구동 회로를 도시하는 개략적인 회로도의 일 예를 도시한다. 도 7은 디스플레이 어레이 내의 일 디스플레이 엘리먼트를 도시한다. 디스플레이 엘리먼트는 2개의 정지 전극들(예컨대, 상부 전극(202) 및 하부 전극(204)) 및 이미지 입력 전극(예컨대, 이동가능 전극(206))을 포함한다. 도 6과 연결하여 앞에서 설명된 바와 같이, 상부 전극(202)은 로우 드라이버 회로(222)와 통신 중일 수 있고, 여기서 통신은 회로 내에서 BIAS로의 전기적 연결로 나타내어진다. 하부 전극(204)은 미리결정된 DC 전압, 예컨대, 0V 또는 GND에 연결될 수 있다. 이 구현의 디스플레이 엘리먼트는 2개의 연관된 구동 트랜지스터들을 더 포함한다. 제 1 구동 트랜지스터(238) 또는 기록 구동 트랜지스터의 소스 전극은 컬럼 드라이버(224)에 의해 구동된 데이터 라인 D1에 연결될 수 있다. 제 1 구동 트랜지스터(238)의 게이트 전극은 로우 드라이버(222)에 의해 구동된 스캔 라인 SD1에 연결될 수 있다. 제 1 구동 트랜지스터(238)의 드레인 전극은 이동가능 전극(206)에 연결될 수 있다. 제 2 구동 트랜지스터(239), 리셋 구동 트랜지스터의 소스 전극은 이동가능 전극(206)(소스)과 미리결정된 DC 전압(드레인), 예컨대, 0V 또는 접지 사이에 연결될 수 있다. 제 2 구동 트랜지스터(239)의 게이트 전극은 로우 드라이버(222)에 의해 구동되는 스캔 리셋 라인 SR1에 연결될 수 있다.
[0052] 구동 트랜지스터(238)는, 스캔 라인 SD1이 기록 기간 동안 어서트될 경우 데이터 라인 D1에 인가된 데이터 기록 전압을 이동가능 전극(206)에 연결하는 데에 이용될 수 있다. 데이터 기록 전압은 가변 전하 Q를 이동가능 전극(206)에 인가할 수 있다. 스캔 리셋 라인 SR1이 리셋 기간 동안 어서트되는 경우, 구동 트랜지스터(239)는 이동가능 전극(206)을 미리결정된 공통 DC 전압, 예컨대, 0V 또는 GND에 연결하는 데에 이용될 수 있다. 일부 구현들에서, 어레이의 컬럼들 모두에 대한 리셋 라인들이 함께 편성되어 접지 또는 다른 적절한 전압 레벨까지도 결부될 수 있다. 도 6과 관련하여 앞에서 설명된 바와 같이 그리고 아래의 도 8 및 도 9와 관련하여 추가로 설명되는 바와 같이, 전압 V0이 바이어스 기간 동안 상부 전극(202)과 하부 전극(204) 사이에 인가될 수 있다.
[0053] 도 8 및 도 9는, 도 7의 2개의 트랜지스터 구현에서 데이터를 디스플레이 엘리먼트들에 기록하는데 이용될 수 있는 데이터 및 스캔 라인 신호들 그리고 상부 및 하부 전극 전압들을 예시하는 타이밍 다이어그램들이다.
[0054] 도 8은 도 7 등의 구현에서 데이터를 디스플레이 엘리먼트들에 기록하는 데에 사용될 수 있는 데이터 및 스캔 라인 신호들 및 상부 및 하부 전극 전압들을 도시하는 타이밍 다이어그램(800)이다. "리셋 기간" 동안, BIAS 라인(806)을 통해 상부 전극(202)으로 이전에 인가된 바이어스 전압이 접지 전압(예컨대, 0V)에 이르게 될 수 있다. BIAS 라인(806)이 접지에 이르게 되면, 리셋 라인 SR1(804)은 하이로 구동될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 리셋 라인 SR1(804)은 도 6의 스위치(239)의 게이트에 연결될 수 있다. SR1 리셋 라인이 하이로 구동될 경우, 스위치(239)가 폐쇄되어 이동가능 전극(206)을 DC 공통 전압(예컨대, 접지 또는 0V)에 연결할 수 있음으로써, 이동가능 전극(206) 상의 임의의 전하가 접지로 흐르게 할 수 있다. 이 제 1 어서트 기간은 제 1 리셋 펄스를 포함할 수 있다. BIAS 라인(806)이 접지에 이르게 되는 것과 제 1 리셋 펄스에 대해 리셋 라인 SR1(804)을 디어서팅하는 것 간의 시간 간격은 약 1-3 로우 배와 실질적으로 동일할 수 있다(예컨대, 하나의 픽셀 로우가 기록되는데 1 내지 3회의 시간량이 소요된다). 이 지속기간은, 이동가능 전극(206)이 BIAS 라인(806) 및 리셋 라인 SR1(804)이 조정된 후 중심 위치를 향하여 이동하기 시작하는, 미러 포지션(810)에 의해 알 수 있는 바와 같이, 중심 평형 위치로 리셋될 수 있게 하는 충분한 시간을 허용한다. 도 6과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 일부 구현들에서, 이동가능 전극(206) 상의 실질적으로 모든 전하의 반복가능한 제거를 보장하기 위해서, 제 2 리셋 펄스는 제 1 리셋 펄스 이후 그러나 기록 제어 라인 SD1의 어서팅 전에 어서팅될 수 있다. 제 2 리셋 펄스를 사용하는 것은 이동가능 전극(206)에 남아 있거나 또는 이동가능 전극(206)에서 유도되는 "킥백 전하"의 임의의 효과를 중화시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 제 2 리셋 펄스에 대한 리셋 라인 SR1(804)을 디어서팅하는 것과 기록 제어 라인 SD1을 후속하여 어서팅하는 것 간의 시간 간격은 약 1-10 로우 배와 실질적으로 동일할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 하부 전극(206)은 항상 DC 공통 전압(예컨대, 0V 또는 GND)에 연결될 수 있다. 일단 이동가능 전극(206)이 중심 평형 위치로 리셋되면, 기록 제어 라인 SD1(802)이 어서트될 수 있으며, 이는 스위치(238)를 폐쇄하고 데이터 라인 D1(808)을 이동가능 전극(206)에 연결할 수 있다. 일부 구현들에서, 기록 제어 라인 SD1(802)은, 리셋 라인(804)이 디어서트된 후 약 10 내지 100 로우 배로 어서트될 수 있다. 이후, 데이터 라인 D1(808)이, 기록 동작 이후 이동가능 전극(206)의 원하는 편향 위치에 비례하는 전압으로 어서트될 수 있다. 이는 기록 간격을 서술할 수 있다. 전하는, 데이터 라인 D1(808) 상에 어서트되는 전압에 비례하여 이동가능 전극(206)에 축적될 것이다. 데이터 라인 D1(808)에 인가된 전압이 이러한 전하를 이동가능 전극 상에 위치시키기 위해 공식 VD1=Q/2C0에 따라 선택될 수 있는데, 이는 VD1이 인가될 때 이동가능 전극(206)과 상부 및 하부 전극들(202 및 204) 사이에 연결된 알려진 커패시턴스 C0의 2개의 캐패시터들이 존재하기 때문이다. 이러한 충전 기간은, 이러한 충전 시간이 제한된 경우에 이러한 전하가 인가됨에 따라서 이동가능 전극(206)에 대한 임의의 위치 변화들이 또한 제한될 수 있도록, 이동가능 층(206)의 기계 응답 시간과 비교하여 상대적으로 빠를 수 있다. 이는, 최상부 및 최하부 전극들을 통해 그들의 바이어스 전압들에서 충전을 수행하는 것보다는, 이들 전극들이 0볼트로 유지되는 동안 충전 기간을 수행하는 것이 하나의 이점이다. 전하 Q가 인가된 후, 스캔 라인 SD1 상의 전압은 게이트 오프 전압으로 리턴되어, 구동 트랜지스터(238)를 스위칭 오프할 수 있다.
[0055] 기록 제어 라인 SD1(802) 및 데이터 라인 D1(808)이 디어서트되었다면, BIAS 라인(806)은 DC 공통 전압(예컨대, 0V 또는 GND)으로부터, 공통까지 조정되기 전에 그 전압과 반대되는 BIAS 전압으로 조정될 수 있다(예컨대, 도시된 바와 같이, BIAS 라인(806)이 포지티브 전압에서 공통으로 조정된 후, 실질적으로 크기가 같고 포지티브 전압과 부호가 반대인 네거티브 전압으로 조정된다). 일부 구현예들에서, BIAS 라인(806)은, 기록 제어 라인 SD1(802)을 디어서팅한 후 네거티브 전압의 약 1 내지 3 로우 배로 조정될 수 있다. 도시된 바와 같이, BIAS 라인(806)이 네거티브 전압으로 조정되었다면, 이동가능 전극(206)이 그의 원하는 최종 기록 위치를 향해 이동하기 시작할 수 있다. 이러한 방식으로, 로우를 따르는 각각의 디스플레이 엘리먼트에 대한 전하 Q는, 기록 절차가 완료되고 BIAS 라인(806)이 특정 픽셀의 최종 기록 위상으로부터 반대 전압으로 토글링된 후 이동가능 전극(206)의 원하는 최종 상태에 기초하여 결정된다.
[0056] 앞서 언급된 바와 같이, 충전 기간 동안 이동가능 전극(206)의 임의의 너무 이른 움직임(premature motion)을 감소시키기 위해 충전 기간이 완료된 후에 이 전압을 인가하는 것이 유리하다. 충전 기간 동안 상부 및 하부 전극들을 바이어스 전압으로 유지하는 것보다 이 상부 및 하부 전극들을 0 전압으로 유지하는 것에 대한 다른 이점은, 정지 전극이 더 높은 상대 전압에 있게 교번할 때 0을 통해 단계식 천이(stepwise transition)를 제공한다는 것이다. 도 8에 예시된 것과 같은 기록 사이클들 간의 이러한 극성 스위칭은, 디바이스들 상에서의 전하 축적(charge buildup)을 감소시키는 데에 유리하다.
[0057] 본 예에서는 리셋 기간이 기록 기간보다 더 길다는 점에 주목할 수 있다. 디스플레이 엘리먼트의 전기적 응답은 빠르기는 하지만, 더 긴 시간 기간의 리셋 기간은 디스플레이 엘리먼트가 (이전 프레임으로부터의 이미지 데이터에 따라 설정된) 자신의 이전 위치로부터 리셋 평형 위치로 기계적으로 이동하도록 허용하는데, 이는 전극들에 인가된 전압들로부터 초래되는 실제 전하 이송보다 더 긴 시간 기간이 걸린다. 이 구현에서, 임의의 주어진 로우에 대한 리셋 단계는, 하나의 로우가 리셋되고 있을 때 다른 로우들은 충전되고 바이어싱될 수 있도록, 다른 로우들의 충전 및 바이어스 기간들과 파이프라이닝될(pipeline) 수 있다.
[0058] 도 9는 도 7 등의 구현에서 데이터를 디스플레이 엘리먼트들에 기록하는 데에 사용될 수 있는 데이터 및 스캔 라인 신호들 및 상부 및 하부 전극 전압들을 도시하는 타이밍 다이어그램(900)이다. 타이밍 다이어그램(900)은 기록 동작이 완료된 후 BIAS 라인(806)을 토글링하지 않고, BIAS 라인(806)이 리셋 동작 전에 포지티브 전압으로부터 공통 전압(예컨대, 0V 또는 GND)으로 조정된다는 것을 제외하고 도 8의 타이밍 다이어그램(800)과 동일할 수 있다. BIAS 라인은 이후, 공통 전압으로부터, 리셋 동작(들) 이후이지만 기록 동작 전에 실질적으로 같은 크기이지만 이전 포지티브 전압과는 반대 부호를 갖는 네거티브 전압으로 토글링될 수 있다. 도 9에 도시되지 않았지만, 일부 구현들은, 이동가능 전극(206)의 반복가능하고 실질적으로 완전한 방전을 보장하기 위해서, 도 8과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, SR1 라인 상의 제 1 리셋 펄스 및 제 2 리셋 펄스 둘 모두의 사용을 고려한다. 도시된 바와 같이, BIAS 라인(806)은, 리셋 라인 SR1(804)이 디어서팅된 후 네거티브 전압으로 약 1 내지 3 로우 배로 토글링될 수 있다. 이러한 동작은, 미러 위치(810)에 의해 도시된 바와 같이, 이동가능 전극(206)으로 하여금 도 8의 구현보다 더 빠르게 중심으로 평형 상태로 이동하게 할 수 있다.
[0059] 도 10a 및 도 10b는, 복수의 IMOD 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 디스플레이 디바이스(40)를 예시하는 시스템 블록도들이다. 디스플레이 디바이스(40)는 예컨대, 스마트 폰, 셀룰러 또는 모바일 전화일 수 있다 그러나, 디스플레이 디바이스(40)의 동일한 컴포넌트들 또는 이들의 약간의 변형들이 또한 텔레비전들, 컴퓨터들, 태블릿들, e-리더들, 핸드헬드 디바이스들 및 휴대용 매체 디바이스들과 같은 다양한 타입들의 디스플레이 디바이스들을 예시한다.
[0060] 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 성형(vacuum forming)을 포함하는, 다양한 제조 프로세스들 중 임의의 것으로부터 형성될 수 있다. 추가로, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹 또는 이들의 결합을 포함하는(그러나 이들로 제한되지 않음) 다양한 물질들 중 임의의 것으로 이루어질 수 있다. 하우징(41)은 상이한 컬러의 다른 제거 가능한 부분들과 상호교환될 수 있거나, 상이한 로고들, 사진들 또는 심볼들을 포함하는 제거 가능한 부분들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
[0061] 디스플레이(30)는 본원에 설명된 바와 같은, 쌍안정형(bi-stable) 또는 아날로그 디스플레이를 포함하는 다양한 디스플레이들 중 임의의 것일 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 IMOD-기반 디스플레이를 포함할 수 있다.
[0062] 디스플레이 디바이스(40)의 컴포넌트들은 도 10a에 개략적으로 예시된다. 디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41)을 포함하며, 적어도 부분적으로 둘러싸인 추가적인 컴포넌트들을 내부에 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 디바이스(40)는 트랜시버(47)에 결합될 수 있는 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(27)는 디스플레이 디바이스(40) 상에 디스플레이될 수 있는 이미지 데이터에 대한 소스일 수 있다. 따라서, 네트워크 인터페이스(27)는 이미지 소스 모듈의 일 예이지만, 프로세서(21) 및 입력 디바이스(48)는 또한 이미지 소스 모듈로서의 역할을 할 수 있다. 트랜시버(47)는 프로세서(21)에 연결되며, 프로세서(21)는 컨디셔닝 하드웨어(52)에 연결된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 (필터를 적용하거나 아니면 신호를 조작하는 것과 같이) 신호를 컨디셔닝하도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크로폰(46)에 연결될 수 있다. 프로세서(21)는 또한 입력 디바이스(48) 및 드라이버 제어기(29)에 연결될 수 있다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(28) 및 어레이 드라이버(22)에 결합될 수 있으며, 이는 차례로 디스플레이 어레이(30)에 결합될 수 있다. 도 10a에 구체적으로 도시되지 않는 엘리먼트들을 포함하는, 디스플레이 디바이스(40)의 하나 또는 그 초과의 엘리먼트들은 메모리 디바이스로서 기능을 하도록 구성될 수 있으며 프로세서(21)와 통신하도록 구성될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 전원(50)은 특정 디스플레이 디바이스(40) 설계에서의 실질적으로 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.
[0063] 네트워크 인터페이스(27)는 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통해 하나 또는 그 초과의 디바이스들과 통신할 수 있도록 안테나(43) 및 트랜시버(47)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(27)는 또한 예컨대, 프로세서(21)의 데이터 프로세싱 요건들을 완화하는 일부 프로세싱 능력들을 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호들을 송신하고 수신할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 안테나(43)는 IEEE 16.11(a), (b) 또는 (g)를 포함하는 IEEE 16.11 표준, 또는 IEEE 202.11a, b, g, n을 포함하는 IEEE 202.11 표준 또는 그의 추가적인 구현들에 따라 RF 신호들을 송신하고 수신한다. 몇몇 다른 구현들에서, 안테나(43)는 블루투스® 표준에 따라 RF 신호들을 송신하고 수신한다. 셀룰러 전화의 경우에, 안테나(43)는 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), GSM(Global System for Mobile communications), GPRS(GSM/General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), TETRA(Terrestrial Trunked Radio), W-CDMA(Wideband-CDMA), EV-DO(Evolution Data Optimized), 1xEV-DO, EV-DO Rev A, EV-DO Rev B, HSPA(High Speed Packet Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), HSPA+(Evolved High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution), AMPS, 또는 3G, 4G 또는 5G 기술을 활용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하기 위해 이용되는 다른 알려진 신호들을 수신하도록 설계될 수 있다. 트랜시버(47)는 안테나(43)로부터 수신되는 신호들이 프로세서(21)에 의해 수신되고 추가로 조작될 수 있도록 이들을 사전-프로세싱할 수 있다. 트랜시버(47)는 또한, 신호들이 안테나(43)를 통해 디스플레이 디바이스(40)로부터 송신될 수 있도록, 프로세서(21)로부터 수신되는 신호들을 프로세싱할 수 있다.
[0064] 일부 구현들에서, 트랜시버(47)는 수신기로 대체될 수 있다. 추가로, 몇몇 구현들에서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)에 송신될 이미지 데이터를 저장 또는 발생시킬 수 있는 이미지 소스로 대체될 수 있다. 프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 전체 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(21)는 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 소스로부터 압축된 이미지 데이터와 같은 데이터를 수신하며, 이 데이터를 원시(raw) 이미지 데이터로 또는 원시 이미지 데이터로 쉽게 프로세싱될 수 있는 포맷으로 프로세싱한다. 프로세서(21)는 프로세싱된 데이터를, 저장을 위해 프레임 버퍼(28) 또는 드라이버 제어기(29)에 송신할 수 있다. 원시 데이터는 통상적으로 이미지 내의 각 위치에서 이미지 특성들을 식별하는 정보를 지칭한다. 예컨대, 그와 같은 이미지 특징들은 컬러, 채도 및 그레이-스케일 레벨을 포함할 수 있다.
[0065] 프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하기 위해 마이크로제어기, CPU 또는 논리 유닛을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호들을 스피커(45)에 전송하고 마이크로폰(46)부터 신호들을 수신하기 위해 증폭기들 및 필터들을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 디스플레이 디바이스(40) 내의 이산 컴포넌트들일 수 있거나, 프로세서(21) 또는 다른 컴포넌트들 내에 포함될 수 있다.
[0066] 드라이버 제어기(29)는 직접 프로세서(21)로부터 또는 프레임 버퍼(28)로부터 프로세서(21)에 의해 발생되는 원시 이미지 데이터를 취할 수 있으며 어레이 드라이버(22)로의 고속 전송을 위해 적절하게 원시 이미지 데이터를 재포맷할 수 있다. 몇몇 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 디스플레이 어레이(30)에 걸친 스캐닝을 위해 적합한 시간 순서를 갖도록 원시 이미지 데이터를 래스터-형(raster-like) 포맷을 갖는 데이터 흐름으로 재포맷할 수 있다. 그 후에 드라이버 제어기(29)는 포맷된 정보를 어레이 드라이버(22)에 송신한다. LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 종종 자립형 집적 회로(IC)로서 시스템 프로세서(21)와 관련되더라도, 그와 같은 제어기들은 많은 방식들로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어기들은 하드웨어로서 프로세서(21)에 임베딩될 수 있고, 소프트웨어로서 프로세서(21)에 임베딩될 수 있거나, 어레이 드라이버(22)로 하드웨어에 완전히 통합될 수 있다.
[0067] 어레이 드라이버(22)는 포맷된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신할 수 있으며 디스플레이 엘리먼트들의 디스플레이의 x-y 매트릭스로부터 발생하는 수백 및 때때로 수천(또는 그 이상)개의 도선들에 초당 수회(many times) 인가되는 병렬 세트의 파형들로 비디오 데이터를 재포맷할 수 있다.
[0068] 몇몇 구현들에서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 본원에 설명된 임의의 타입들의 디스플레이들에 대해 적절하다. 예컨대, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예컨대, IMOD 디스플레이 엘리먼트 제어기)일 수 있다. 부가적으로, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예컨대, IMOD 디스플레이 엘리먼트 드라이버)일 수 있다. 또한, 디스플레이 어레이(30)는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예컨대, IMOD 디스플레이 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 디스플레이)일 수 있다. 몇몇 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)에 통합될 수 있다. 그와 같은 구현은 고집적 시스템들, 예컨대, 이동 전화들, 휴대용-전자 디바이스들, 시계들 또는 소면적 디스플레이들에서 유용할 수 있다.
[0069] 일부 구현들에서, 입력 디바이스(48)는 예컨대, 사용자로 하여금 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하게 하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스(48)는 QWERTY 키보드 또는 전화 키패드와 같은 키패드, 버튼, 스위치, 로커(rocker), 터치-감지 스크린, 디스플레이 어레이(30)에 통합된 터치-감지 스크린 또는 압력- 또는 열-감지 멤브레인(membrane)을 포함할 수 있다. 마이크로폰(46)은 디스플레이 디바이스(40)에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 마이크로폰(46)을 통한 음성 커맨드들은 디스플레이 디바이스(40)의 동작들을 제어하기 위해 이용될 수 있다.
[0070] 전원(50)은 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예컨대, 전원(50)은 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬-이온 배터리와 같은 재충전가능 배터리일 수 있다. 재충전가능 배터리를 이용하는 구현들에서, 재충전가능 배터리는 예컨대, 벽 소켓 또는 광전지 디바이스 또는 어레이로부터 발생하는 전력을 이용하여 충전할 수 있다. 대안적으로, 재충전가능 배터리는 무선으로 충전 가능할 수 있다. 전원(50)은 또한, 재생 가능한 에너지 소스, 캐패시터 또는 플라스틱 솔라 셀 또는 솔라-셀 페인트를 포함하는 솔라 셀일 수 있다. 전원(50)은 또한 벽 콘센트로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.
[0071] 몇몇 구현들에서, 제어 프로그램능력은 전자 디스플레이 시스템에서의 여러 장소들에 위치될 수 있는 드라이버 제어기(29)에 존재한다. 몇몇 다른 구현들에서, 제어 프로그램능력은 어레이 드라이버(22)에 존재한다. 위에서 설명된 최적화는 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들에서 그리고 다양한 구성들에서 구현될 수 있다.
[0072] 도 11은 도 6의 구동 회로 어레인지먼트 내에서 사용될 수 있는 예시적인 방법 또는 프로세스의 단계들을 나타내는 흐름도(1100)이다. 예시된 방법(1100)은, 다양한 구현들에서, 특정 순서와 관련하여 본원에서 설명되었지만, 본원의 블록들은 상이한 순서로 수행되거나 또는 생략될 수 있고, 추가 블록들이 추가될 수 있다.
[0073] 블록(1102)은 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 1 정지 전극에 DC 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, DC 전압은 약 0V 또는 GND일 수 있고 정지 전극(204)에 인가될 수 있다. 방법은 블록(1104)으로 진행할 수 있다.
[0074] 블록(1104)은 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 2 정지 전극에 인가되는 바이어스 전압을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 앞서 도 6 및 도 7과 관련하여 설명된 바와 같이, 바이어스 전압이 정지 전극(202)에 인가될 수 있고, 약 0V 또는 GND로 조정된 약 +6 내지 +10V일 수 있다. 방법은 블록(1106)으로 진행할 수 있다.
[0075] 블록(1106)은 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극에 인가하는 단계를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 리셋 전압은 이동가능 전극(206)에 인가되는 약 0V 또는 GND일 수 있다. 이 방법은, 예컨대, 제 1 리셋 전압 펄스와 제 2 리셋 전압 펄스가 이용되는 블록(1108)으로 진행할 수 있다. 다른 예에서, 방법은 블록(1108)을 바이패싱하고 제 1 리셋 전압 펄스만이 사용되는 블록(1110)으로 진행할 수 있다.
[0076] 블록(1108)은 리셋 기간 동안 제 2 리셋 전압을 이동가능 전극에 인가하는 단계를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 리셋 전압은 이동가능 전극(206)에 인가되는 약 0V 또는 GND일 수 있다. 방법은 블록(1110)으로 진행할 수 있다.
[0077] 블록(1110)은, 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 이동가능 전극을 충전하기 위해 충전 기간 동안 이동가능 전극에 기록 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 기록 전압은 이동가능 전극(206)의 원하는 편향에 비례할 수 있다.
[0078] 블록(1112)은, 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 바이어스 전압 및 제 3 바이어스 전압은 크기가 같고 극성이 반대일 수 있다. 예컨대, 제 1 바이어스 전압이 +6 내지 +10V일 수 있는 반면, 제 3 바이어스 전압은 -6 내지 -10V일 수 있고, 제 2 바이어스 전압은 약 0V 또는 GND이다.
[0079] 도 12는 도 6의 구동 회로 어레인지먼트에 사용될 수 있는 예시적인 디바이스의 기능 블록도이다. 디바이스(1200)는 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 어레이(1202)를 포함하고, 각각의 전기기계 디스플레이 엘리먼트는 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함한다.
[0080] 디바이스(1200)는 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 1 정지 전극에 DC 전압을 인가하기 위한 수단(1204)을 포함한다. 일 구현에서, 수단(1204)은 도 11의 블록(1102)에 대하여 상술된 기능들 중 하나 또는 그 초과의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 구현에서, 수단(1204)은, 예컨대, 도 6의 컬럼 드라이버(224) 또는 로우 드라이버(222) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0081] 디바이스(1200)는 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 제 2 정지 전극에 인가되는 바이어스 전압을 조정하기 위한 수단(1206)을 포함한다. 일 구현에서, 수단(1206)은 도 11의 블록(1104)에 대하여 상술된 기능들 중 하나 또는 그 초과의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 구현에서, 수단(1206)은, 예컨대, 도 6의 컬럼 드라이버(224) 또는 로우 드라이버(222) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0082] 디바이스(1200)는 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극에 인가하기 위한 수단(1208)을 포함한다. 일 구현에서, 수단(1208)은 도 11의 블록(1106)에 대하여 상술된 기능들 중 하나 또는 그 초과의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 구현에서, 수단(1208)은, 예컨대, 도 6의 컬럼 드라이버(224) 또는 로우 드라이버(222) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0083] 디바이스(1200)은 리셋 기간 동안 제 2 리셋 전압을 이동가능 전극에 인가하기 위한 수단(1210)을 포함할 수 있다. 일 구현에서, 수단(1210)은 도 11의 블록(1108)에 대하여 상술된 기능들 중 하나 또는 그 초과의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 구현에서, 수단(1210)은, 예컨대, 도 6의 컬럼 드라이버(224) 또는 로우 드라이버(222) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0084] 디바이스(1200)는, 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 이동가능 전극을 충전하기 위해 충전 기간 동안 이동가능 전극에 기록 전압을 인가하기 위한 수단(1212)을 포함한다. 일 구현에서, 수단(1212)은 도 11의 블록(1110)에 대하여 상술된 기능들 중 하나 또는 그 초과의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 구현에서, 수단(1212)은, 예컨대, 도 6의 컬럼 드라이버(224) 또는 로우 드라이버(222) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0085] 디바이스(1200)는, 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하기 위한 수단(1214)을 포함한다. 일 구현에서, 수단(1214)은 도 11의 블록(1112)에 대하여 상술된 기능들 중 하나 또는 그 초과의 것을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 구현에서, 수단(1214)은, 예컨대, 도 6의 컬럼 드라이버(224) 또는 로우 드라이버(222) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0086] 도 13은 리셋 위치에서의 주어진 펄스 전압들 및 이동가능 전극 상에서의 정상 상태 전압들에 대한 예시적인 IMOD 디스플레이 엘리먼트의 고정 전극과 이동가능 전극 사이의 에어 갭을 도시하는 차트(1300)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 펄스 전압 라인(1302)은, 제 1 정지 전극과 제 2 정지 전극 사이의 중간 리셋 위치에 이동가능 전극이 있을 경우 이 이동가능 전극이 받게 되는 각각의 전압에 대해 IMOD 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극과 고정 또는 정지 전극 사이에 있는 에어 갭을 나타낼 수 있다. 이외에도, 정상 상태 이동가능 전극 전압 라인(1304)은, 이동가능 전극이 정지 위치에 정착되면 이 이동가능 전극이 받게 되는 각각의 전압에 대한 IMOD 디스플레이 엘리먼트의 이동가능 전극과 고정 또는 정지 전극 사이의 에어 갭을 나타낼 수 있다.
[0087] 본원에 이용된 바와 같이, 아이템들의 리스트 중 "적어도 하나(at least one of)"를 지칭하는 문구는 단일의 부재들을 포함하여 이들 아이템들의 임의의 조합을 지칭한다. 예로서, "a, b 또는 c 중 적어도 하나"는 a, b, c, a-b, a-c, b-c, 및 a-b-c를 커버하도록 의도된다.
[0088] 여기에서 개시된 구현들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 둘의 조합들로서 구현될 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환 가능성은 일반적으로 기능성의 측면에서 설명되었으며, 위에서 설명된 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들로 예시되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다.
[0089] 본원에 개시된 양상들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직, 로직 블록, 모듈, 및 회로를 구현하는데 사용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는, 범용 단일- 또는 다중-칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그래밍 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트, 또는 본원에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 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 들면, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 특정한 단계들 및 방법들이 주어진 기능에 대해 특정한 회로에 의하여 수행될 수 있다.
[0090] 하나 또는 그 초과의 양상들에서, 설명된 기능들은 본 명세서에 개시된 구조 및 그의 구조적 등가물들을 비롯해서, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 청구 대상의 구현들은 또한 데이터 프로세싱 장치의 동작을 제어하거나 이 장치에 의한 실행을 위해 컴퓨터 저장 매체들 상에 인코딩된 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 프로그램들 즉, 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 또는 그 초과의 모듈로서 구현될 수 있다.
[0091] 본 개시물에 설명된 구현들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이고, 본원에서 정의된 일반적인 원리들은 본 개시물의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 청구범위는 본원에 제시된 구현들로 한정되도록 의도되는 것이 아니라, 본 개시내용, 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 따를 것이다. 부가적으로, 당업자는 용어들 "상부" 및 "하부" 가 때때로 도면들의 설명을 용이하게 하기 위해 이용되며, 적절하게 배향된 페이지 상의 도면의 배향에 대응하는 상대적인 위치들을 표시하고, 예컨대, 구현되는 IMOD 디스플레이 엘리먼트의 적절한 배향을 반영하지 않을 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다.
[0092] 개별적인 구현들의 맥락에서 본 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 또한 결합되어 단일 구현으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 또한 개별적으로 다수의 구현들로 또는 임의의 적합한 서브조합으로 구현될 수 있다. 또한, 특징들이 특정 조합들에서 작용하고 심지어 그처럼 초기에 청구된 대로 위에서 설명될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 또는 그 초과의 특징은 어떤 경우에는 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합은 서브조합 또는 서브조합의 변화로 지향될 수 있다.
[0093] 유사하게, 동작들이 도면들에서 특정한 순서로 도시되지만, 당업자는 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 수행되거나 또는 예시된 모든 동작들이 수행될 필요가 없다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 추가로, 도면들은 하나 또는 그 초과의 예시적인 프로세스들을 흐름도의 형태로 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 도시되는 예시적인 프로세스들에 포함될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 추가 동작들이, 예시되는 동작들 중 임의의 동작 전에, 후에, 동시에 또는 그 중간에 수행될 수 있다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬적 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 앞서 설명된 구현들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 구분은 모든 구현들에서 이러한 구분을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 또는 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있음이 이해되어야 한다. 추가로, 다른 구현들은 다음 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에서 인용되는 동작들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 여전히 바람직한 결과들을 달성할 수 있다.

Claims (25)

  1. 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법으로서,
    상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 제 1 정지 전극에 DC(direct current)전압을 인가하는 단계;
    상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 조정하는 단계;
    상기 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 이동가능 전극에 인가하는 단계;
    상기 이동가능 전극을 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 충전하기 위해 충전 기간 동안 상기 기록 전압을 상기 이동가능 전극에 인가하는 단계; 및
    상기 제 2 정지 전극에 인가된 상기 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 상기 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하는 단계를 포함하는, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋 기간 동안 제 2 리셋 전압을 상기 이동가능 전극에 인가하는 단계를 더 포함하는, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    인가된 제 2 리셋 전압은 상기 충전 기간 전 제 1 시간량 동안 디어서트되며, 상기 제 1 시간량은 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 전체 로우를 기록하는 기간의 약 1 내지 10배와 동일한, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이어스 전압을 상기 제 2 바이어스 전압으로부터 상기 제 3 바이어스 전압으로 조정하는 단계는 상기 충전 기간 전에 발생하는, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이어스 전압을 상기 제 2 바이어스 전압으로부터 상기 제 3 바이어스 전압으로 조정하는 단계는 상기 충전 기간 이후에 발생하는, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 DC 전압, 상기 리셋 전압, 및 상기 제 2 바이어스 전압은 실질적으로 0볼트인, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 바이어스 전압 및 상기 제 3 바이어스 전압은 실질적으로 크기가 같고 극성이 반대인, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋 기간 동안, 상기 이동가능 전극은 리셋 상태에 놓여지는, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 기간은 상기 리셋 기간 이후 제 2 시간량 동안 발생하고, 상기 제 2 시간량은 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 전체 로우를 기록하는 기간의 약 10 내지 100배와 동일한, 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트에 이미지 데이터를 기록하는 방법.
  10. 디스플레이 장치로서,
    전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 어레이 ―각각의 전기기계 디스플레이 엘리먼트들은 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함함―; 및
    상기 어레이에 결합된 드라이버 회로를 포함하고,
    상기 드라이버 회로는,
    상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 제 1 정지 전극에 DC(direct current) 전압을 인가하고;
    상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 조정하고;
    상기 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 이동가능 전극에 인가하고;
    상기 이동가능 전극을 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 충전하기 위해 충전 기간 동안 상기 기록 전압을 상기 이동가능 전극에 인가하고; 그리고
    상기 제 2 정지 전극에 인가된 상기 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 상기 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하도록 구성되는, 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 추가로, 상기 리셋 기간 동안 제 2 리셋 전압을 상기 이동가능 전극에 인가하도록 구성되는, 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 추가로, 인가된 제 2 리셋 전압을 상기 충전 기간 전 제 1 시간량 동안 디어서트하도록 구성되며, 상기 제 1 시간량은 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 전체 로우를 기록하는 기간의 약 1 내지 10배와 동일한, 디스플레이 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 상기 충전 기간 전에 상기 바이어스 전압을 상기 제 2 바이어스 전압으로부터 상기 제 3 바이어스 전압으로 조정하도록 구성되는, 디스플레이 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 상기 충전 기간 이후에 상기 바이어스 전압을 상기 제 2 바이어스 전압으로부터 상기 제 3 바이어스 전압으로 조정하도록 구성되는, 디스플레이 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 DC 전압, 상기 리셋 전압, 및 상기 제 2 바이어스 전압은 실질적으로 0볼트인, 디스플레이 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 바이어스 전압 및 상기 제 3 바이어스 전압은 실질적으로 크기가 같고 극성이 반대인, 디스플레이 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동가능 전극은 상기 제 1 정지 전극과 상기 제 2 정지 전극 사이에 포지셔닝되는, 디스플레이 장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 리셋 기간 동안, 상기 드라이버 회로는 상기 이동가능 전극을 리셋 상태로 두도록 구성되는, 디스플레이 장치.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는 상기 리셋 기간 이후 제 2 시간량 동안 상기 충전 기간을 수행하도록 구성되고, 상기 제 2 시간량은 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 전체 로우를 기록하는 기간의 약 10 내지 100배와 동일한, 디스플레이 장치.
  20. 디스플레이 장치로서,
    전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 어레이 ―각각의 전기기계 디스플레이 엘리먼트는 제 1 정지 전극, 제 2 정지 전극, 및 이동가능 전극을 포함함―;
    상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 제 1 정지 전극에 DC 전압을 인가하기 위한 수단;
    상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 제 2 정지 전극에 인가된 바이어스 전압을 리셋 기간 전에 제 1 바이어스 전압으로부터 제 2 바이어스 전압으로 조정하기 위한 수단;
    상기 리셋 기간 동안 제 1 리셋 전압을 상기 전기기계 디스플레이 엘리먼트의 상기 이동가능 전극에 인가하기 위한 수단;
    상기 이동가능 전극을 상기 기록 전압에 의해 적어도 부분적으로 정의되는 전하 Q로 충전하기 위해 충전 기간 동안 기록 전압을 상기 이동가능 전극에 인가하기 위한 수단; 및
    상기 제 2 정지 전극에 인가된 상기 바이어스 전압을 바이어스 기간 동안 상기 제 2 바이어스 전압으로부터 제 3 바이어스 전압으로 조정하기 위한 수단을 포함하는, 디스플레이 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 리셋 기간 동안 제 2 리셋 전압을 상기 이동가능 전극에 인가하기 위한 수단을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 리셋 전압을 인가하기 위한 수단은, 인가된 제 2 리셋 전압을 상기 충전 기간 전 제 1 시간량 동안 디어서트하도록 구성되며, 상기 제 1 시간량은 전기기계 디스플레이 엘리먼트들의 전체 로우를 기록하는 기간의 약 1 내지 10배와 동일한, 디스플레이 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 바이어스 전압을 상기 제 1 바이어스 전압으로부터 상기 제 2 바이어스 전압으로 조정하기 위한 수단은 상기 충전 기간 전에 조정하도록 구성되는, 디스플레이 장치.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 바이어스 전압을 상기 제 1 바이어스 전압으로부터 상기 제 2 바이어스 전압으로 조정하기 위한 수단은 상기 충전 기간 이후에 조정하도록 구성되는, 디스플레이 장치.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 DC 전압, 상기 리셋 전압, 및 상기 제 2 바이어스 전압은 실질적으로 0볼트인, 디스플레이 장치.
KR1020167033000A 2014-05-30 2015-05-08 리셋을 갖는 dc 공통을 이용하여 아날로그 간섭계 변조기를 구동하기 위한 시스템들, 디바이스들, 및 방법들 KR20170012262A (ko)

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