TW201447854A - 用於驅動顯示器中之區段線的方法及系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於在驅動EMS或MEMS系統時之節能電壓轉變之系統、方法及裝置。在一項態樣中，一MEMS顯示器陣列可具有由大致恆定電流之一源驅動之區段電極。實質上恆定電流可係由包含一電感器之一降壓調節器產生。

Description

用於驅動顯示器中之區段線的方法及系統
本發明係關於用於驅動諸如干涉式調變器之機電系統之方法及系統。
機電系統(EMS)包含具有電及機械元件、致動器、傳感器、感測器、光學組件(諸如反射鏡及光學膜)及電子器件之器件。EMS器件或元件可以多種規模製造，包含但不限於微米尺度及奈米尺度。舉例而言，微機電系統(MEMS)器件可包含具有介於自約一微米至數百微米或數百微米以上之範圍之大小之結構。奈米機電系統(NEMS)器件可包含具有小於一微米之大小(包含，舉例而言，小於數百奈米之大小)之結構。機電元件可使用沈積、蝕刻、微影及/或蝕除基板及/或所沈積材料層之若干部分或添加若干層以形成電氣器件及機電器件之其他微機械加工程序來形成。
一種類型之EMS器件稱作一干涉式調變器(IMOD)。術語IMOD或干涉式光調變器係指使用光學干涉原理選擇性地吸收及/或反射光之一器件。在某些實施方案中，一IMOD顯示元件可包含一對導電板，該對導電板中之一者或兩者可係完全或部分透明及/或反射的且能夠在施加一適當電信號時相對運動。舉例而言，一個板可包含沈積於一基板上方、於一基板上或由一基板支撐之一固定層且另一板可包含藉 由一氣隙與該固定層分離之一反射隔膜。一個板相對於另一個板之位置可改變入射於該IMOD顯示元件上之光的光學干涉。基於IMOD顯示器件具有一寬廣範圍之應用，且預期用於改良現有產品並形成新的產品，尤其係具有顯示能力之彼等產品。
本發明之系統、方法及器件各自具有數項發明性態樣，該數項發明態樣中無一項單獨決定本文中所揭示之所要屬性。
本發明中所闡述之標的物之一項發明性態樣可實施於一種驅動包含複數個區段線之一顯示器之方法中。該方法可包含：將一第一電壓施加至該複數個區段線中之至少一者；透過具有耦合至該複數個區段線中之該至少一者之一輸出之一電感器產生一大致恆定電流；藉助該大致恆定電流改變該複數個區段線中之該至少一者上之電荷狀態；及將不同於該第一電壓之一第二電壓施加至該複數個區段線中之該至少一者。
本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於包含複數個共同線、複數個區段線、一共同驅動器電路及一區段驅動器電路之一顯示器件中。包含一電感器之至少一個降壓調節器耦合至該區段驅動器電路且經組態為一大致恆定電流源。
本發明中所闡述之標的物之另一發明性態樣可實施於一顯示器件中，該顯示器件包含用於顯示影像資料之構件；用於驅動用於顯示影像資料之該構件之構件；及耦合至用於驅動之該構件之用於產生一大致恆定電流之構件。用於產生一大致恆定電流之該構件可包含一包含一電感器之降壓調節器。
在附圖及下文說明中闡明本發明中所闡述之標的物之一或多項實施方案之細節。儘管本發明中提供之實例主要就基於EMS及MEMS之顯示器來闡述，但本文中提供之概念可適用於其他類型之顯示器， 諸如液晶顯示器、有機發光二極體(「OLED」)顯示器及場發射顯示器。依據闡述、圖式及申請專利範圍，其他特徵、態樣及優點將變得顯而易見。注意，以下圖之相對尺寸可並不按比例繪製。
12‧‧‧干涉式調變器顯示元件/顯示元件
13‧‧‧光
14‧‧‧可移動反射層/層/可移動層
15‧‧‧光
16‧‧‧光學堆疊/層/光學堆疊部分
18‧‧‧柱/支撐柱
19‧‧‧間隙
20‧‧‧透明基板/基板
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
24‧‧‧列驅動器電路/共同驅動器
26‧‧‧行驅動器電路/區段驅動器
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示器陣列/干涉式調變器顯示器陣列/陣列/干涉式調變器陣列/顯示器/顯示器陣列/陣列
36‧‧‧機電系統元件陣列/機電系統陣列
40‧‧‧顯示器件
41‧‧‧殼體
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入器件
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
54‧‧‧電源供應器
56‧‧‧電源供應器
60a‧‧‧第一線時間/線時間
60b‧‧‧第二線時間/線時間
60c‧‧‧第三線時間/線時間
60d‧‧‧第四線時間/線時間
60e‧‧‧第五線時間/線時間
62‧‧‧高區段電壓
64‧‧‧低區段電壓
70‧‧‧釋放電壓
72‧‧‧高保持電壓
74‧‧‧高定址電壓
76‧‧‧低保持電壓
78‧‧‧低定址電壓
91‧‧‧機電系統封裝
92‧‧‧背板
93‧‧‧凹部
94a‧‧‧背板組件
94b‧‧‧背板組件
96‧‧‧導電通孔
97‧‧‧機械墊高部
98‧‧‧電觸點
100‧‧‧區段線
102‧‧‧區段線
104‧‧‧區段線
106‧‧‧區段線
200‧‧‧列
202‧‧‧列
204‧‧‧列
206‧‧‧列
314‧‧‧切換電路
316‧‧‧切換電路
318‧‧‧切換電路
320‧‧‧切換電路
334‧‧‧電阻器
336‧‧‧電阻器
338‧‧‧電阻器
340‧‧‧電阻器
406A‧‧‧VS+電源供應器輸出/正電源供應輸出/電源供應器輸出
406B‧‧‧VS-電源供應器輸出/電源供應器輸出
412A‧‧‧正電流源輸出/輸出/電流源輸出/正電流輸出
412B‧‧‧負電流源輸出/負電流輸出
512‧‧‧開關
514‧‧‧開關
516‧‧‧電流源
518‧‧‧電壓感測線
620‧‧‧電流源/降壓調節器電源供應器
712‧‧‧電感器
714‧‧‧電感器
C‧‧‧電容
I0‧‧‧恆定電流/電流
R‧‧‧電阻器/電阻
S1‧‧‧開關
S2‧‧‧開關
S3‧‧‧開關
S4‧‧‧開關
S13‧‧‧連接
S14‧‧‧連接
S15‧‧‧連接
S16‧‧‧連接
V0‧‧‧電壓
Vbias‧‧‧電壓
VS-‧‧‧負電壓
VS+‧‧‧正電壓
圖1係繪示一干涉式調變器(IMOD)顯示器件之一系列或陣列顯示元件中之兩個毗鄰IMOD顯示元件之一等角視圖圖解說明。
圖2係圖解說明併入有包含IMOD顯示元件之一3元件×3元件陣列之一基於IMOD顯示器之一電子器件之一系統方塊圖。
圖3係圖解說明一IMOD顯示元件之可移動反射層位置對所施加電壓之一曲線圖。
圖4係圖解說明當施加各種共同電壓及區段電壓時一IMOD顯示元件之各種狀態之一表。
圖5A係顯示一影像之IMOD顯示元件之一3元件×3元件陣列中之一顯示資料圖框之一圖解說明。
圖5B係可用於將資料寫入至圖5A中所圖解說明之顯示元件之共同信號及區段信號之一時序圖。
圖6A及圖6B係包含一機電系統(EMS)元件陣列及一背板之一EMS封裝之一部分之示意性分解部分透視圖。
圖7係連接至具有恆定電壓輸出之一區段驅動器之一IMOD顯示元件陣列之一示意圖/方塊圖。
圖8A係圖解說明將不同恆定電壓輸入施加至一IMOD顯示元件之一電容負載之一示意圖。
圖8B係圖解說明將一恆定電流輸入施加至IMOD顯示元件之一電容負載之一示意圖。
圖9係連接至具有用於提供一大致恆定電流之一降壓調節器及用於提供實質上恆定電壓輸出之一電壓供應器之一區段驅動器之一 IMOD顯示元件陣列之一示意圖/方塊圖。
圖10係用於藉助至少部分藉由一大致恆定電流產生之區段線電壓轉變來驅動一顯示器陣列中之區段線之一方法之一流程圖。
圖11係可用於提供圖9之大致恆定正電流輸出之一降壓調節器之一示意圖/方塊圖。
圖12係可用於提供圖9之大致恆定負電流輸出之一降壓調節器之一示意圖/方塊圖。
圖13A及圖13B係圖解說明包含複數個IMOD顯示元件之一顯示器件之系統方塊圖。
各圖式中，相同之元件符號及名稱指示相同元件。
以下說明係針對用於闡述本發明之發明性態樣之目的之某些實施方案。然而，熟習此項技術者應易於認識到，可以許多不同方式來應用本文中之教示。所闡述之實施方案可實施於可經組態以顯示一影像(無論是運動影像(諸如，視訊)或是靜止影像(諸如，靜態影像)，且無論是文字影像、圖形影像還是圖片影像)之任何器件、裝置或系統中。更特定而言，預期該等所闡述之實施方案可包含於以下各種電子器件中或與其相關聯：諸如但不限於行動電話、啟用多媒體網際網路之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或可攜式電腦、小筆電、筆記型電腦、智慧型筆電、平板電腦、印表機、影印機、掃描機、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放器(諸如MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制台、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包括里程計及速度計顯示器等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、攝影機景物顯示器(諸如，一 車輛中之一後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子告示牌或標牌、投影機、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電、可攜式記憶體晶片、清洗機、乾燥機、清洗機/乾燥機、停車計時器、封裝(諸如，機電系統(EMS)應用，包含微機電系統(MEMS)應用，以及非EMS應用)、美學結構(例如，一件珠寶或衣服上之影像顯示器)及各種EMS器件。本文中之教示亦可用於非顯示器應用中，諸如但不限於，電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速度計、陀螺儀、運動感測器件、磁力計、用於消費性電子器件之慣性組件、消費性電子器件產品之部件、變容器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程序及電子測試設備。因此，該等教示並不意欲限於僅繪示於該等圖中之實施方案，而是具有熟習此項技術者應易於顯見之寬廣適用性。
根據某些實施方案，利用一降壓調節器來在將影像寫入至一顯示器時提供一大致恆定電流至該顯示器中之區段線以在切換區段線上之資料信號位準時減少器件之功率消耗。
可實施本發明中所闡述之標的物之特定實施方案以實現以下潛在優點中之一或多者。驅動一顯示器件所消耗之能源之一量可藉由用一大致恆定電流而非一大致恆定電壓為區段線之電容充電來減少。大致恆定電流減少區段線中之串聯電阻中之能源浪費。此外，電流源之設計經選定以減少在此程序期間之電源供應器能源消耗以使得負載中之經浪費能源之減少不因電源供應器自身中之額外損失而實質上無效。
所闡述實施方案可應用於其之一適合EMS或MEMS器件或裝置之一實例係一反射顯示器件。反射顯示器器件可併入有干涉調變器(IMOD)顯示元件，該等IMOD顯示元件可經實施以使用光學干涉之原理來選擇性地吸收及/或反射入射於其上之光。IMOD顯示元件可包含 一部分光學吸收體、可相對於該吸收體移動之一反射體，及界定於該吸收體與該反射體之間的一光學諧振腔。在某些實施方案中，該反射體可移動至兩個或兩個以上不同位置，此可改變該光學諧振腔之大小且藉此影響IMOD之反射比。IMOD顯示元件之反射光譜可形成可跨越可見波長移位以產生不同色彩之相當寬光譜帶。可藉由改變該光學諧振腔之厚度來調節光譜帶之位置。改變該光學諧振腔之一種方式係藉由改變該反射體相對於吸收體之位置。
圖1係繪示一干涉式調變器(IMOD)顯示器件之一系列或陣列顯示元件中之兩個毗鄰IMOD顯示元件之一等角視圖圖解說明。該IMOD顯示器件包含一或多個干涉式EMS(諸如MEMS)顯示元件。在此等器件中，干涉式MEMS顯示元件可經組態呈一亮狀態或暗狀態。在亮(「經鬆弛」、「敞開」或「接通」等)狀態中，顯示元件反射入射可見光之一大部分。相反，在暗(「經致動」、「閉合」或「關斷」等)狀態中，顯示元件幾乎不反射入射可見光。MEMS顯示元件可經組態以主要按光之特定波長反射，從而除黑色及白色之外亦允許一彩色顯示。在某些實施方案中，藉由使用多個顯示元件，可達成不同強度之色彩原色及灰色陰影。
IMOD顯示器件可包含可配置成列及行之一IMOD顯示元件陣列。陣列中之每一顯示元件可包含至少一對反射及半反射層，諸如一可移動反射層(亦即，一可移動層，亦稱作一機械層)及一固定部分反射層(亦即，一靜止層)，該對反射及半反射層以彼此相距一可變且可控之距離進行定位以形成一氣隙(亦稱作一光學間隙，腔或光學諧振腔)。該可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。舉例而言，在一第一位置(亦即，一經鬆弛位置)中，該可移動反射層可定位於與該固定部分反射層相距一距離處。在一第二位置(亦即，一經致動位置)中，該可移動反射層可更接近於該部分反射層而定位。自該兩個層反 射之入射光可取決於可移動反射層之位置及入射光之波長而相長地或相消地干涉，從而針對每一顯示元件產生一全反射或非反射狀態。在某些實施方案中，顯示元件可在未經致動時處於一反射狀態中，從而反射在可見光譜內之光，且可在經致動時處於一暗狀態中，從而吸收及/或相消地干涉在可見範圍內之光。然而，在某些其他實施方案中，一IMOD顯示元件可在未被致動時處於一暗狀態中，且在被致動時處於一反射狀態中。在某些實施方案中，引入一所施加電壓可驅動顯示元件改變狀態。在某些其他實施方案中，一所施加電荷可驅動顯示元件改變狀態。
圖1中所繪示之陣列之部分包含呈IMOD顯示元件12形式之兩個毗鄰干涉式MEMS顯示元件。在右側之顯示元件12(如所圖解說明)中，可移動反射層14經圖解說明為處於靠近、毗鄰或接觸光學堆疊處16之一經致動位置中。跨越右側之顯示元件12施加之電壓Vbias足以移動且亦維持可移動反射層14處於經致動位置中。在左側之顯示元件12(如所圖解說明)中，一可移動反射層14圖解說明為處於距包含一部分反射層之一光學堆疊16一距離(其可基於設計參數預定)處之一經鬆弛位置中。跨越左側之顯示元件12施加之電壓V0不足以致使將可移動反射層14致動至一經致動位置(諸如右側之顯示元件12之經致動位置)。
在圖1中，大體上在左側用指示入射於IMOD顯示元件12上之光13及自顯示元件12反射之光15之箭頭圖解說明IMOD顯示元件12之反射性質。入射於顯示元件12上之光13之大部分可透射穿過透明基板20朝向光學堆疊16。入射於光學堆疊16上之光之一部分可透射穿過光學堆疊16之部分反射層，且一部分將透過透明基板20向回反射。光13之透射穿過光學堆疊16之部分可自可移動反射層14處向回朝向透明基板20反射(且穿過透明基板20)。自光學堆疊16之部分反射層反射之光與 自可移動反射層14反射之光之間的干涉(相長性的或相消性的)將部分地判定自器件之觀看側或基板側上之顯示元件12反射之光15之波長之強度。在某些實施方案中，透明基板20可係一玻璃基板(有時稱作玻璃板或面板)。玻璃基板可係或包含(舉例而言)一硼矽玻璃、一鹼石灰玻璃、石英、派熱司(Pyrex)或其他適合玻璃材料。在某些實施方案中，玻璃基板可具有0.3毫米、0.5毫米或0.7毫米之一厚度，但在某些實施方案中，玻璃基板可更厚(諸如數十毫米)或更薄(諸如小於0.3毫米)。在某些實施方案中，可使用一非玻璃基板，諸如一聚碳酸酯、丙烯酸、聚對酞酸乙二酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此一實施方案中，非玻璃基板將可能具有小於0.7毫米之一厚度，但該基板可取決於設計考量因素而係更厚的。在某些實施方案中，可使用一非透明基板，諸如一基於金屬箔或不鏽鋼之基板。舉例而言，包含係部分透射性及部分反射性之一固定反射層及一可移動層之一基於反轉IMOD之顯示器可經組態以自一基板之相對側視為圖1之顯示元件12且可由一非透明基板支撐。
光學堆疊16可包含一單個層或數個層。該(等)層可包含一電極層、一部分反射與部分透射層及一透明電介質層中之一或多者。在某些實施方案中，光學堆疊16導電、部分透明且部分反射，且可(舉例而言)藉由將上述層中之一或多者沈積至一透明基板20上來製作。該電極層可由各種材料形成，諸如各種金屬(舉例而言，氧化銦錫(ITO))。該部分反射層可由各種部分反射性之材料(諸如各種金屬(例如，鉻及/或鉬)、半導體及介電質)形成。該部分反射層可係由一個或多個材料層形成，且該等層中之每一者可係由一單個材料或一材料組合形成。在某些實施方案中，光學堆疊16之某些部分可包含充當一部分光學吸收體及導電體兩者之一單個半透明厚度之金屬或半導體，同時(例如，光學堆疊16或顯示元件之其他結構之)不同較導電層或部分 可用於在IMOD顯示元件之間用匯流排傳送信號。光學堆疊16亦可包含覆蓋一或多個導電層或一導電/部分吸收層之一或多個絕緣或介電層。
在某些實施方案中，光學堆疊16之該(等)層中之至少某些層可圖案化成若干平行條帶，且可如下文進一步闡述形成一顯示器件中之列電極。如熟習此項技術者將理解，術語「圖案化」在本文中用於係指遮蔽以及蝕刻程序。在某些實施方案中，可將一高導電且反射之材料(諸如鋁(Al))用於可移動反射層14，且此等條帶可形成一顯示器件中之行電極。可移動反射層14可形成為一(或多個)所沈積金屬層之一系列平行條帶(正交於光學堆疊16之列電極)以形成沈積於支撐件(諸如所圖解說明之柱18)之頂部上之行及位於柱18之間的一介入犧牲材料。當蝕除該犧牲材料時，可在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成一經界定間隙19或光學腔。在某些實施方案中，柱18之間的間隔可係大致1μm至1000μm，而間隙19可大致小於10,000埃(Å)。
在某些實施方案中，每一IMOD顯示元件(無論處於經致動狀態還是經鬆弛狀態中)可認為由固定反射層及移動反射層形成之一電容器。當不施加電壓時，可移動反射層14保持處於一經機械鬆弛狀態中，如圖1中之左側之顯示元件12所圖解說明，其中在可移動反射層14與光學堆疊16之間存在間隙19。然而，當將一電位差(亦即，一電壓)施加至一所選擇列及行中之至少一者時，形成於對應顯示元件處之列電極與行電極之相交處之電容器變為帶電的，且靜電力將該等電極拉到一起。若所施加電壓超過一臨限值，則可移動反射層14可變形且移動靠近或抵靠在光學堆疊16上。光學堆疊16內之一介電層(未展示)可防止短路並控制層14與16之間的分開距離，如由圖1中之右側之經致動顯示元件12所圖解說明。不管所施加電位差之極性如何，行為可皆相同。儘管在某些例項中將一陣列中之一系列顯示元件稱作 「列」或「行」，但熟習此項技術者將易於理解，將一個方向稱作一「列」及將另一個方向稱作一「行」係任意的。重申地，在某些定向中，可將列視為行，且將行視為列。在某些實施方案中，列可稱作「共同」線且行可稱作「區段」線，或反之亦然。此外，該等顯示元件可均勻地配置成正交之列與行(一「陣列」)，或配置成非線性組態，舉例而言，相對於彼此具有一定的位置偏移(一「馬賽克」)。術語「陣列」及「馬賽克」可係指任一組態。因此，儘管將顯示器稱作包含一「陣列」或「馬賽克」，但在任一例項中，元件本身無需彼此正交地配置或安置成一均勻分佈，而是可包含具有不對稱形狀及不均勻分佈式元件之配置。
圖2係圖解說明併入有包含IMOD顯示元件之一3元件×3元件陣列之一基於IMOD顯示器之一電子器件之一系統方塊圖。該電子器件包含可經組態以執行一或多個軟體模組之一處理器21。除執行一作業系統外，處理器21亦可經組態以執行一或多個軟體應用程式，包含一網頁瀏覽器、一電話應用程式、一電子郵件程式或任一其他軟體應用程式。
處理器21可經組態以與一陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包含將信號提供至(舉例而言)一顯示器陣列或面板30之一列驅動器電路24及一行驅動器電路26。圖2中之線1-1展示圖1中所圖解說明之IMOD顯示器件之剖面圖。儘管出於清晰起見，圖2圖解說明一3×3IMOD顯示元件陣列，但顯示器陣列30可含有極大數目個IMOD顯示元件且可在列中具有與在行中不同數目之IMOD顯示元件，且反之亦然。
圖3係圖解說明一IMOD顯示元件之可移動反射層位置對所施加電壓之一曲線圖。針對IMOD，列/行(亦即，共同/區段)寫入程序可利用顯示元件之一滯後性質，如圖3中所圖解說明。在一項實例性實施 方案中，一IMOD顯示元件可利用約一10伏電位差來致使可移動反射層或反射鏡自經鬆弛狀態改變至經致動狀態。當電壓自彼值減小時，該可移動反射層在該電壓降回至低於(在此實例中)10伏時維持其狀態，然而，該可移動反射層在該電壓降至低於2伏之前不完全鬆弛。因此，如圖3中所展示，存在大致3伏至7伏之一電壓範圍，在該電壓範圍內存在一施加電壓窗，在該窗內該裝置穩定地處於經鬆弛狀態或經致動狀態中。該窗在本文中稱作「滯後窗」或「穩定窗」。針對具有圖3之滯後特性之一顯示器陣列30，列/行寫入程序可經設計以一次定址一或多個列。因此，在此實施例中，在定義一既定列期間，欲在經定址列中經致動之顯示元件可曝露於約10伏之一電壓差，且欲經鬆弛之顯示元件可曝露於接近零伏之一電壓差。在定址之後，在此實例中該等顯示元件可曝露於一穩定狀態或大致5伏之偏壓電壓差，以使得其保持處於先前選通或經寫入狀態中。在此實例中，在被定址之後，每一顯示元件皆經受在約3伏至7伏之「穩定窗」內之一電位差。此滯後性質特徵使得IMOD顯示元件設計能夠在相同所施加電壓條件下保持穩定處於一經致動或經鬆弛預存在之狀態中。由於每一IMOD顯示元件(無論是處於經致動狀態或是經鬆弛狀態中)可用作由固定反射層及移動反射層形成之一電容器，因此可在該滯後窗內之一穩定電壓下保持此穩定狀態而實質上不消耗或損失功率。而且，若所施加電壓電位保持實質上固定則基本上沒有電流流動至該顯示元件中。
在某些實施方案中，可藉由根據一既定列中之顯示元件之狀態之所要改變(若存在)，沿著該組行電極以「區段」電壓形式施加資料信號來形成一影像之一圖框。可依次定址該陣列之每一列，以使得一次一列地寫入該圖框。為將所要資料寫入至一第一列中之像素，可將對應於第一列中之顯示元件之期望狀態之區段電壓施加於行電極上，且可將呈一特定「共同」電壓或信號形式之一第一列脈衝施加至第一 列電極。然後可改變該組區段電壓以對應於第二列中之顯示元件之狀態之所要改變(若有)，且可將一第二共同電壓施加至第二列電極。在某些實施方案中，第一列中之顯示元件不受沿著行電極施加之區段電壓之改變影響，且在第一共同電壓列脈衝期間保持處於其已被設定之狀態中。可按一依序方式對整個列系列或另一選擇係對整個行系列重複此程序，以產生該影像圖框。可藉由以某一所要數目個圖框/秒之速度連續重複此程序來用新影像資料再新及/或更新圖框。
跨越每一顯示元件(亦即，跨越每一顯示元件或像素之電位差)所施加之區段信號與共同信號之組合判定每一顯示元件之所得狀態。圖4係圖解說明當施加各種共同電壓及區段電壓時一IMOD顯示元件之各種狀態之一表。如熟習此項技術者將易於理解，可將該等「區段」電壓施加至該等行電極或該等列電極，且可將該等「共同」電壓施加至該等行電極或該等列電極中之另一者。
如在圖4中所圖解說明，當沿著一共同線施加一釋放電壓VCREL時，將使沿著該共同線之所有IMOD顯示元件置於一經鬆弛狀態(另一選擇係，稱作一經釋放狀態或未經致動狀態)中，而不管沿著區段線所施加之電壓(亦即，高區段電壓VSH及低區段電壓VSL)如何。特定而言，當沿著一共同線施加釋放電壓VCREL時，在沿著彼顯示元件之對應區段線施加高區段電壓VSH及低區段電壓VSL之兩種情況下，跨越調變器顯示元件或像素之電位電壓(另一選擇係，稱作一顯示元件或像素電壓)可皆在鬆弛窗(參見圖3，亦稱作一釋放窗)內。
當將一保持電壓(諸如，一高保持電壓VCHOLD_H或一低保持電壓VCHOLD_L)施加於一共同線上時，沿著彼共同線之IMOD顯示元件之狀態將保持恆定。舉例而言，一經鬆弛IMOD顯示元件將保持處於一經鬆弛位置中，且一經致動IMOD顯示元件將保持處於一經致動位置中。可選擇保持電壓以使得在沿著對應區段線施加高區段電壓VSH及 低區段電壓VSL之兩種情況下，顯示元件電壓將保持在一穩定窗內。因此，在此實例中，區段電壓擺幅係高VSH與低區段電壓VSL之間的差且小於正穩定窗或負穩定窗之寬度。
當將一定址電壓或致動電壓(諸如，一高定址電壓VCADD_H或一低定址電壓VCADD_L)施加於一共同線上時，可藉由沿著各別區段線施加區段電壓來將資料選擇性地寫入至沿著彼共同線之調變器。可選擇區段電壓以使得該致動相依於所施加之區段電壓。當沿著一共同線施加一定址電壓時，施加一個區段電壓將導致一顯示元件電壓在一穩定窗內，從而致使該顯示元件保持未經致動。相反，施加另一個區段電壓將導致一顯示元件電壓超出該穩定窗，從而導致該顯示元件致動。致使致動之該特定區段電壓可相依於使用了哪一個定址電壓而變化。在某些實施方案中，當沿著共同線施加高定址電壓VCADD_H時，施加高區段電壓VSH可致使一調變器保持處於其當前位置中，而施加低區段電壓VSL可致使該調變器致動。作為一推論，當施加一低定址電壓VCADD_L時，區段電壓之效應可係相反的，其中，高區段電壓VSH致使該調變器致動，且低區段電壓VSL對該調變器之狀態實質上無影響(亦即，保持穩定)。
在某些實施方案中，可使用跨越該等調變器產生相同極性電位差之保持電壓、定址電壓及區段電壓。在某些其他實施方案中，可使用不時使調變器之電位差之極性交替之信號。跨越調變器之極性之交替(亦即，寫入程序之極性之交替)可減小或抑制在一單個極性之重複寫入操作之後可能發生之電荷累積。
圖5A係顯示一影像之IMOD顯示元件之一3元件×3元件陣列中之一顯示資料圖框之一圖解說明。圖5B係可用於將資料寫入至圖5A中所圖解說明之顯示元件之共同信號及區段信號之一時序圖。圖5A中之經致動IMOD顯示元件(由暗黑格子紋圖案所示)處於一暗狀態中， 亦即，其中所反射光之一相當大部分係在可見光譜之外，以便對(舉例而言)一觀看者產生一暗外觀。未經致動IMOD顯示元件中之每一者對應於其干涉腔間隙高度反射一色彩。在寫入圖5A中所圖解說明之圖框之前，該等顯示元件可處於任一狀態中，但圖5B之時序圖中所圖解說明之寫入程序假定在第一線時間60a之前每一調變器已被釋放且駐存於一未經致動狀態中。
在第一線時間60a期間：將一釋放電壓70施加於共同線1上；施加於共同線2上之電壓以一高保持電壓72開始且移動至一釋放電壓70；且沿著共同線3施加一低保持電壓76。因此，沿著共同線1之調變器(共同1，區段1)、(1,2)及(1,3)保持處於一經鬆弛或未經致動狀態中達第一線時間60a之持續時間，沿著共同線2之調變器(2,1)、(2,2)及(2,3)將移動至一經鬆弛狀態，且沿共同線3之調變器(3,1)、(3,2)及(3,3)將保持處於其先前狀態中。在某些實施方案中，沿著區段線1、2及3施加之區段電壓將對IMOD顯示元件之狀態無影響，此乃因在線時間60a期間，共同線1、2或3中之全部皆不曝露於致使致動之電壓位準(亦即，VCREL-鬆弛與VCHOLD_L-穩定)。
在第二線時間60b期間，共同線1上之電壓移動至一高保持電壓72，且由於無定址電壓或致動電壓施加於共同線1上，因此無論所施加之區段電壓如何，沿著共同線1之所有調變器皆保持處於一鬆弛狀態中。沿著共同線2之調變器由於施加釋放電壓70而保持處於一經鬆弛狀態中，且當沿著共同線3之電壓移動至一釋放電壓70時，沿著共同線3之調變器(3,1)、(3,2)及(3,3)將鬆弛。
在第三線時間60c期間，藉由將一高定址電壓74施加於共同線1上來定址共同線1。由於在施加此定址電壓期間沿著區段線1及2施加一低區段電壓64，因此跨越調變器(1,1)及(1,2)之顯示元件電壓大於調變器之正穩定窗之高端(亦即，電壓差超過一特性臨限值)，且致動調變 器(1,1)及(1,2)。相反，由於沿著區段線3施加一高區段電壓62，因此跨越調變器(1,3)之顯示元件電壓小於調變器(1,1)及(1,2)之顯示元件電壓，且保持在該等調變器(1,3)之正穩定窗內；因此保持經鬆弛。另外，在線時間60c期間，沿著共同線2之電壓減小至一低保持電壓76，且沿著共同線3之電壓保持處於一釋放電壓70，從而使沿著共同線2及3之調變器處於一經鬆弛位置中。
在第四線時間60d期間，共同線1上之電壓返回至一高保持電壓72，從而使沿著共同線1之調變器處於其各別經定址狀態中。共同線2上之電壓減小至一低定址電壓78。由於沿著區段線2施加一高區段電壓62，因此跨越調變器(2,2)之顯示元件電壓低於該調變器之負穩定窗之下端，從而致使調變器(2,2)致動。相反，由於沿區段線1及3施加一低區段電壓64，因此調變器(2,1)及(2,3)保持處於一經鬆弛位置中。共同線3上之電壓增加至一高保持電壓72，從而使沿著共同線3之調變器處於一經鬆弛狀態中。然後，共同線2上之電壓往回轉變至低保持電壓76。
最後，在第五線時間60e期間，共同線1上的電壓保持處於高保持電壓72，且共同線2上之電壓保持處於低保持電壓76，從而使沿著共同線1及2之調變器處於其各別經定址狀態中。共同線3上之電壓增大至一高定址電壓74以定址沿著共同線3之調變器。由於在區段線2及3上施加一低區段電壓64，因此調變器(3,2)及(3,3)致動，同時沿著區段線1施加之高區段電壓62致使調變器(3,1)保持處於一經鬆弛位置中。因此，在第五線時間60e結束時，3×3顯示元件陣列處於圖5A中所示之狀態中，且只要沿該等共同線施加保持電壓，該顯示元件陣列仍將保持處於彼狀態中，而無論在定址沿著其他共同線(未展示)之調變器時可發生之區段電壓之變化如何。
在圖5B之時序圖中，一既定寫入程序(亦即，線時間60a至60e)可 包含高保持電壓及定址電壓或低保持電壓及定址電壓之使用。一旦針對一既定共同線已完成寫入程序(且將該共同電壓設定至具有與致動電壓相同之極性之保持電壓)，該顯示元件電壓仍保持在一既定穩定窗內，且不穿過該鬆弛窗直至將一釋放電壓施加於彼共同線上為止。此外，由於每一調變器係作為該寫入程序之在定址調變器之前的部分而被釋放，因而一調變器之致動時間而非釋放時間可判定該線時間。具體而言，在其中一調變器之釋放時間大於致動時間之實施方案中，可將釋放電壓施加達長於一單個線時間之時間，如在圖5A中所繪示。在某些其他實施方案中，沿著共同線或區段線所施加之電壓可變化以計及不同調變器(諸如不同色彩之調變器)之致動電壓及釋放電壓之變化。
圖6A及圖6B係包含一EMS元件陣列36及一背板92之一EMS封裝91之一部分之示意性分解部分透視圖。圖6A經展示為其中背板92之兩個拐角經切除以較佳圖解說明背板92之某些部分，而圖6B經展示為其中無任何拐角被切除。EMS陣列36可包含一基板20、支撐柱18及一可移動層14。在某些實施方案中，EMS陣列36可包含在一透明基板上具有一或多個光學堆疊部分16之一IMOD顯示元件陣列，且可移動層14可實施為一可移動反射層。
背板92可係基本上平面的或可具有至少一個波形表面(例如，背板92可由凹部及/或突出部形成)。背板92可由任何適合材料(無論透明或不透明，導電或絕緣)製成。用於背板92之適合材料包含但不限於玻璃、塑膠、陶瓷、聚合物、壓層、金屬、金屬箔、柯華合金(Kovar)及經電鍍之柯華合金。
如圖6A及圖6B中所示，背板92可包含一或多個背板組件94a及94b，該等背板組件可部分或完全嵌入於背板92中。如在圖6A中可見，背板組件94a嵌入於背板92中。如在圖6A及圖6B中可見，背板組 件94b安置於形成於背板92之一表面內之一凹部93內。在某些實施方案中，背板組件94a及/或94b可自背板92之一表面突出。儘管背板組件94b安置於面向基板20之背板92之側上，但在其他實施方案中，背板組件可安置於背板92之相對側上。
背板組件94a及/或94b可包含一或多個主動或被動電組件，諸如電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、開關及/或積體電路(IC)，諸如一經封裝、標準或離散IC。在各種實施方案中可使用之背板組件之其他實例包含天線、電池及感測器(諸如電、觸控、光學或化學感測器)或薄膜沈積器件。
在某些實施方案中，背板組件94a及/或94b可係與EMS陣列36之部分電連通。導電結構(諸如跡線、凸塊、柱或導通孔)可形成於背板92或基板20中之一或兩者上，且可彼此接觸或接觸其他導電組件以在EMS陣列36與背板組件94a及/或94b之間形成電連接。舉例而言，圖6B在背板92上包含一或多個導電通孔96，該等導電通孔可與EMS陣列36內之可移動層14向上延伸之電觸點98對準。在某些實施方案中，背板92亦可包含使背板組件94a及/或94b與EMS陣列36之其他組件電絕緣之一或多個絕緣層。在其中背板92係由透氣材料形成之某些實施方案中，背板92之一內部表面可塗佈有一蒸汽障壁(未展示)。
背板組件94a及94b可包含用於吸收可進入EMS封裝91之任何濕氣之一或多個乾燥劑。在某些實施方案中，一乾燥劑(或其他濕氣吸收材料，諸如一吸收劑)可與任何其他背板組件分離提供，舉例而言，作為用黏合劑安裝至背板92(或於形成於背板中之一凹部中)之一薄片。另一選擇係，乾燥劑可整合至背板92中。在某些其他實施方案中，乾燥劑可直接或間接應用於其他背板組件上方，舉例而言，藉由噴塗、絲網印刷或任何其他適合方法。
在某些實施方案中，EMS陣列36及/或背板92可包含機械墊高部 97以維持背板組件與顯示元件之間的一距離且藉此防止彼等組件之間的機械干涉。在圖6A及圖6B中所圖解說明之實施方案中，機械墊高部97形成為與EMS陣列36之支撐柱18對準之自背板92突出之柱。另一選擇係或另外，機械墊高部(諸如軌或柱)可沿著EMS封裝91之邊緣提供。
儘管圖6A及圖6B中未圖解說明，但可提供部分或完全包圍EMS陣列36之一密封。連同背板92及基板20，密封可形成封圍EMS陣列36之一防護腔。密封可係一半密閉式密封，諸如一習用基於環氧樹脂之密封劑。在某些其他實施方案中，密封可係一密閉式密封，諸如一薄膜金屬銲件或一玻璃料。在某些其他實施方案中，密封可包含聚異丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液態旋塗式玻璃、焊料、聚合物、塑膠或其他材料。在某些實施方案中，一加強密封劑可用於形成機械墊高部。
在替代實施方案中，一密封環可包含背板92或基板20中之一或兩者之一延伸件。舉例而言，密封環可包含背板92之一機械延伸件(未展示)。在某些實施方案中，密封環可包含一單獨部件，諸如一O型環或其他環狀部件。
在某些實施方案中，EMS陣列36及背板92在附接或耦合在一起之前單獨形成。舉例而言，基板20之邊緣可附接且密封至背板92之邊緣，如上文所論述。另一選擇係，EMS陣列36及背板92可經形成且接合在一起成為EMS封裝91。在某些其他實施方案中，EMS封裝91可以任何其他適合方式製作，諸如藉由藉助沈積在EMS陣列36上方形成背板92之組件。
現在將參考圖7更詳細地闡述用於驅動一顯示器(舉例而言類似於上文所闡述之IMOD顯示器或其他正矩陣顯示器之一正矩陣顯示器)之一驅動電路之一項實施方案。圖7係連接至具有恆定電壓輸出之一區 段驅動器之一IMOD顯示元件陣列之一示意圖/方塊圖。如先前所論述，該電路包含一共同驅動器24及一區段驅動器26。區段驅動器26經組態以驅動區段線100、102、104及106。共同驅動器24經組態以驅動顯示器之列200、202、204、206。共同驅動器24接收來自一電源供應器56之功率。區段驅動器26接收來自一電源供應器54之功率。電源供應器54經組態以提供一正電壓VS+及一負電壓VS-用於驅動區段線100、102、104及106。區段線100、102、104及106中之每一者可藉由切換電路314、316、318及320而連接至VS+或VS-。在寫入顯示器之每一線時，切換電路314、316、318及320根據欲寫入用於線之資料經設定至適當電壓位準VS+或VS-。儘管電源供應器54上之負載由於IMOD之結構主要係電容性，但在區段驅動器中及沿著區段線存在串聯電阻。此電阻在圖7中圖解說明為電阻器334、336、338及340。
然而，圖7之電路具有效率缺陷。參考圖8A圖解說明上述情形，其中圖8A係圖解說明將不同恆定電壓輸入施加至IMOD顯示元件之一電容負載之一示意圖。當一區段線自VS+切換至VS-或自VS-切換至VS+，來自各別電源供應器輸出之電流沿著區段線為電容充電。此電流在係經充電之電路之部分之串聯電阻334、336、338及340中產生I2R功率耗散。此原理在圖8A中圖解說明，圖8A係應用於區段線電容之圖7之電路之一示意圖。在此圖中，電容C係區段線電容，且電阻R係串聯電阻。當開關512自-V切換至+V輸入時，電流初始達到峰值2V/R，且此後在RC時間恆定之情況下以指數方式減少。由電阻器R耗散之能量係自零至無限之I2R之積分，其係2CV2。由於儲存於電容器上之最終能量係(1/2)CV2，因此由+V電源供應器供應之能量之大部分在電阻器R中被浪費。
圖8B係圖解說明將一恆定電流輸入施加至IMOD顯示元件之一電容負載之一示意圖。在此實施方案中，當自-V轉變至+V時，開關514 首先切換至一恆定電流源516之輸出，將一恆定電流I0供應至電路直至電容器上之電壓如由一電壓感測線518所偵測地達到+V為止。由電流源516供應以將電壓自-V改變至+V之電荷係2CV，其將等於I0T，其中T係充電循環之持續時間。在此情形中由電阻器耗散之能量係針對持續時間T之I0 2R之積分，其係2CV2(2RC/T)。因此，由電阻器耗散之能量將低於圖8A之實施方案中耗散之能量，只要T大於2RC。時間週期T愈長(在相應較低電流I0之情況下)，電阻器R中將發生愈少能量耗散。在具有如上文所闡述之構造之實際顯示器陣列之某些實施方案中，RC係大致0.5微秒至5微秒(取決於在轉變時間處IMOD之狀態)，且T可係約15微秒，導致每一轉變處低於圖7之電路約30%至90%之功率耗散。在當電壓已達到+V時之時間週期T之後，開關514可移動至一+V電壓輸入用於保持該電壓處於彼位準而無進一步功率成本。
圖9係連接至具有用於提供一大致恆定電流之一降壓調節器620及用於提供實質上恆定電壓輸出之一電壓供應器之一區段驅動器26之一IMOD顯示元件陣列之一示意圖/方塊圖。在此實施方案中，切換電路314、316、318及320之每一者分支成四個連接：一個連接至一VS+電源供應器輸出406A(例如連接S13)，一個連接至一VS-電源供應器輸出406B(例如連接S14)、一個連接至一正電流源輸出412A(例如連接S15)且一個連接至一負電流源輸出412B(例如連接S16)。在一初始狀態中，區段線根據先前寫入線之資料透過切換電路連接至適當VS+或VS-電源供應器輸出。當欲寫入下一線時，將自VS-切換至VS+以用於寫入下一線之區段線連接至正電流源輸出412A，且將自VS+切換至VS-以用於寫入下一線之區段線連接至負電流源輸出412B。針對下一線停留處於相同電壓之區段線可保持經切換在其當前位置處。電流源620然後為此等電容器充電至適當最終電壓，如上文參考圖8B所闡述。當其達到最終電壓時，切換電路可切換至適當電源供應器輸出406A或 406B且線可藉由施加一寫入脈衝至共同線來寫入，如上文所闡述。
儘管用一恆定電流源為電容充電減少串聯電阻中之功率耗散，但恆定電流源620自身將產生損失。若未經仔細設計，此等損失可超過上文參考圖8B所闡述之節省量。在某些實施方案中，電流源620係包含具有極其低內部損失之一電感器之一降壓調節器。
圖10係用於藉助至少部分藉由一大致恆定電流產生之區段線電壓轉變來驅動一顯示器陣列中之區段線之一方法之一流程圖。圖10之方法可藉由圖9中圖解說明之電路執行。圖10之方法在方塊640處開始，其中將一第一電壓施加至一組區段線。此組區段線可係將改變至VS+以用於將下一線之影像資料寫入至顯示器之當前連接至VS-之一組區段線。在方塊650處，將該組區段線耦合至一電感器(例如，在降壓調節器電源供應器620中)，此透過電感器產生施加至該組區段線之一大致恆定電流。在方塊660處，藉助大致恆定電流改變該組區段線之電荷狀態。在電荷狀態改變之後，此時該組區段線上之電壓可接近於一第二所要電壓(例如，VS-)，可將該第二不同電壓施加至該組區段線。
圖11係可用於提供圖9之大致恆定正電流輸出之一降壓調節器之一示意圖/方塊圖。此供應可用於將一區段線電容自一負電壓VS-引至一正電壓VS+。初始，開關S1、S3及S4可閉合以將電容器放電至零，此可無功率成本地進行。然後，開關S1及S3斷開且S2閉合，致使電流向上流動穿過電感器712且至電容器上。當電流達到一所要位準時，開關S2斷開，且開關S3閉合。電流將繼續驅迫向上自接地穿過電感器且至電容器上(儘管輸出處之電壓現在高於接地)，但電流將在此週期期間下降。當電流下降至一所要位準時，開關S3斷開，且開關S2再次閉合，致使電流再次增加。當電流再次達到一所要位準時，S2斷開且S3閉合。開關S2及S3可以此方式控制以保持流動至在輸出412A 處之區段線電容上之一大致恆定電流，其中S2之工作週期隨輸出處412A處之電壓增加而增加，且S3之工作週期對應地減少。當輸出412A處之第二電壓達到處於或接近VS+之一位準時，切換電路可將連接至電流源輸出412A之區段線連接至正電源供應器輸出406A。開關S2之輸入處之電壓V+可高於大多數高效操作之VS+。舉例而言，VS+可係+2V，且V+可係+3.3V。將瞭解，電流在此等充電階段期間將並非絕對恆定。電流中將存在某些漣波，且以及在充電程序開始時存在一斜坡上升。如本文中所使用，一大致恆定電流係針對電感器耦合至區段線之時間之至少80%在平均電流值之±20%內之一電流。
圖12係可用於提供圖9之大致恆定負電流輸出之一降壓調節器之一示意圖/方塊圖。此調節器可自區段線拉取電荷以將其轉變至或接近於VS-。此電流與上文參考圖11所闡述之電流一樣操作，惟除電流自區段線向下流動穿過電感器714至負輸入V-或接地。在此電路中，輸入電壓V-可比VS-更負。舉例而言，VS-可係-2V，且V-可係-3.3V。在操作中，在一第一組區段線自VS-轉變至VS+，且一第二組區段線同時自VS+轉變至VS-以準備用於寫入影像資料之下一線時，圖11及圖12之大致恆定電流源兩者同時處於操作中。
上述說明使用圖11及圖12之開關S1及S3以初始使電容接地以在執行充電操作之前為其預充電至零。亦可能使用圖12及圖13之電路來在此放電週期期間恢復能量而替代簡單地使電流傾卸至接地。在此實施方案中，初始處於VS+之區段線首先連接至正電流輸出412A。S3及S4然後閉合(使S1斷開)，致使電流流動穿過電感器712至接地。一旦電流已積累至一所要位準，開關S3即斷開，且S2閉合。電感器將然後繼續驅迫電流至V+輸入，該V+輸入可用於為彼電壓供應器再充電。在此電流然後下降至一所要位準時，開關S2斷開且開關S3閉合以重複循環直至此等區段線上之電壓接近零。為將此等區段線引至其最終電 壓VS-，然後將此等區段線切換至如上文所闡述利用之負電流源輸出412B。以此方式，可恢復處於VS+之區段線上之所儲存能量中之某些能量。此可與初始處於VS-之區段線一起同時進行。此等線可初始連接至負電流輸出412B(而處於VS+之區段線耦合至正電流輸出412A)，且可執行一類似程序，此時將電流自負電壓供應器V-拉取至電容器上以在電容上之電壓自VS-上升至零時為彼電壓供應器再充電。一旦此等區段線上之電壓接近零，該等區段線即可經切換以耦合至正電流輸出412A以為其充電至其最終電壓VS+。
在另一實施方案中，替代在不同極性之電壓之間切換，VS-可係0，且VS+可係2VS+。在此實施方案中，一正降壓調節器可用於將區段線自0充電至2VS+。針對自2VS+轉變至0之區段線，區段線可簡單地切換至0，或降壓調節器可沿與上文所闡述相反方向運行以將能量往回接入至蓄電池或其他電源中直至處於2VS+之區段線接近0為止，然後該等區段線可經切換以直接連接至0。此減少電路之總量，且可改良整體效率。在此實施方案中，共同線上之保持電壓亦將移位以計及不對稱於0的區段電壓之移位。
圖13A及圖13B係圖解說明包含複數個IMOD顯示元件之一顯示器件40之系統方塊圖。顯示器件40可係(舉例而言)一智慧型電話、一蜂巢式電話或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其稍微變化形式亦圖解說明諸如電視機、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件等各種類型之顯示器件。
顯示器件40包含一殼體41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。殼體41可由各種製造程序中之任何程序(包含注入模製及真空成形)形成。另外，殼體41可由各種材料中之任何材料製成，該等材料包含但不限於：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其一組合。殼體41可包含可移除部分(未展示)，該等可移除 部分可與具有不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換。
顯示器30可係各種顯示器中之任一者，包含一雙穩態顯示器或類比顯示器，如本文中所闡述。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如電漿顯示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)，或一非平板顯示器(諸如一CRT或其他映像管器件)。另外，顯示器30可包含一基於IMOD之顯示器，如本文中所闡述。
在圖13B中示意性地圖解說明顯示器件40之組件。顯示器件40包含一殼體41，且可包含至少部分地封圍於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包含一網路介面27，網路介面27包含可耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可係可在顯示器件40上顯示之影像資料之一源。因此，網路介面27係一影像源模組之一項實例，但處理器21及輸入器件48亦可用作一影像源模組。收發器47連接至一處理器21，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節一信號(例如，濾波或以其他方式操縱一信號)。調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入器件48及一驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至一圖框緩衝器28且耦合至一陣列驅動器22，該陣列驅動器22又可耦合至一顯示器陣列30。顯示器件40中之一或多個元件，包含圖13B中未具體繪示之元件，可經組態以充當一記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在某些實施方案中，一電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40設計中之實質上所有組件。
網路介面27包含天線43及收發器47，以使得顯示器件40可經由一網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有某些處理能力以減輕(舉例而言)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。在某些實施方案中，天線43傳輸並接收根據IEEE 16.11標準(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包含IEEE 802.11a、b、 g、n及其進一步實施方案)之RF信號。在某些其他實施方案中，天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在一蜂巢式電話之情形中，天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、地面中繼式無線電(TETRA)、寬頻-CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修訂版A、EV-DO修訂版B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進式高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用於在一無線網路內(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43接收之信號，以使得其可由處理器21接收並由其進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號，以使得可經由天線43自顯示器件40傳輸該等信號。
在某些實施方案中，可由一接收器替換收發器47。另外，在某些實施方案中，可由一影像源來替換網路介面27，該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示器件40之總體操作。處理器21自網路介面27或一影像源接收資料(諸如經壓縮影像資料)，且將該資料處理成原始影像資料或處理成容易被處理成原始影像資料之一格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28進行儲存。原始資料通常係指識別一影像內之每一位置處之影像特性之資訊。舉例而言，此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰度階。
處理器21可包含一微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示器件40之操作。調節硬體52可包含用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可係顯示器件40內之離散組件，或可併入於處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接自處理器21或自圖框緩衝器28獲取由處理器21產生之原始影像資料，並可適當地將原始影像資料重新格式化以供高速傳輸至陣列驅動器22。在某些實施方案中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化成具有一光柵狀格式之一資料流，以使其具有適合於跨越顯示器陣列30進行掃描之一時間次序。然後，驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。雖然一驅動器控制器29(諸如一LCD控制器)常常作為一獨立式積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但此等控制器可以諸多形式實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中或以硬體形式與陣列驅動器22完全整合在一起。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化資訊且可將視訊資料重新格式化成一組平行波形，該組平行波形每秒多次地施加至來自顯示元件之顯示器之x-y矩陣之數百條且有時數千條(或更多)引線。
在某些實施方案中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30適用於本文中所闡述之顯示器類型中之任一者。舉例而言，驅動器控制器29可係一習用顯示器控制器或一雙穩態顯示器控制器(諸如一IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可係一習用驅動器或一雙穩態顯示器驅動器(諸如一IMOD顯示元件驅動器)。此外，顯示器陣列30可係一習用顯示器陣列或一雙穩態顯示器陣列(諸如，包含一IMOD陣列之一顯示器)。在某些實施方案中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案在高度整合系統(舉例而言，行動電話、可攜式電子器件、手錶或小面積顯示器)中可係有用的。
在某些實施方案中，輸入器件48可經組態以允許(舉例而言)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包含一小鍵盤(諸如一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏 螢幕、與顯示器陣列30整合在一起之一觸敏螢幕、或一壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可經組態為顯示器件40之一輸入器件。在某些實施方案中，可使用透過麥克風46之語音命令來控制顯示器件40之操作。
電源供應器50可包含多種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可係一可再充電蓄電池，諸如一鎳鎘蓄電池或一鋰離子蓄電池。在使用一可再充電式蓄電池之實施方案中，該可再充電式蓄電池可係可使用來自(舉例而言)一壁式插座或一光伏打器件或陣列之電力充電的。另一選擇係，該可再充電電池可無線充電。電源50亦可係一可再生能量源、一電容器或一太陽能電池，包含一塑膠太陽能電池及太陽能電池塗料。電源供應器50亦可經組態以自一壁式插座接收電力。
在某些實施方案中，控制可程式化駐存於一驅動器控制器29中，該驅動器控制器可位於電子顯示系統中之數個地方。在某些其他實施方案中，控制可程式化駐存於陣列驅動器22中。上文所闡述之最佳化可以任一數目個硬體及/或軟體組件實施且可以各種組態實施。
如本文中所使用，關於一系列物項「中之至少一者」之一片語係指彼等物項之任何組合，包含單個部件。作為一實例，「以下各項中之至少一者：a、b或c」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。
結合本文中所揭示之實施方案所闡述之各種說明性邏輯、邏輯方塊、模組、電路及演算步驟可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。硬體與軟體之可互換性已在功能性方面大體闡述，且在上文所闡述之各說明性組件、方塊、模組、電路及步驟中圖解說明。此功能性係實施成硬體或是軟體取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。
可藉助一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特殊應用積體電路(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或 其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或經設計以執行本文中所闡述之功能之其任一組合來實施或執行用於實施結合本文中所揭示之態樣所闡述之各種說明性邏輯、邏輯方塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置。一通用處理器可係一微處理器或任何習用處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合，諸如一DSP與一微處理器之一組合、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器或任一其他此類組態。在某些實施方案中，可藉由一既定功能所特有之電路來執行特定步驟及方法。
在一或多項態樣中，可以硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包含本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其任一組合來實施所闡述之功能。亦可將本說明書中所闡述之標的物之實施方案實施為一或多個電腦程式，亦即，編碼於一電腦儲存媒體上供資料處理裝置執行或用以控制資料處理裝置之操作之一或多個電腦程式指令模組。
熟習此項技術者可易於明瞭對本發明中所闡述之實施方案之各種修改，且本文中所定義之一般原理可適用於其他實施方案而不背離本發明之精神或範疇。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施方案，而被授予與本發明、本文中所揭示之原理及創新性特徵相一致之最寬廣範疇。另外，熟習此項技術者應易於瞭解，術語「上部」及「下部」有時係用於便於闡述該等圖，且指示對應於該圖在一適當定向之頁面上之定向之相對位置，且可不反映如所實施之IMOD顯示元件之適當定向。
亦可將在本說明書中在單獨實施方案之內容脈絡中闡述之某些特徵以組合形式實施於一單個實施方案中。相反，亦可將在一單個實施方案之內容脈絡中闡述之各種特徵單獨地或以任一適合子組合之形式實施於多個實施方案中。此外，儘管上文可將特徵闡述為以某些組 合形式起作用且甚至最初係主張如此的，但在某些情形中，可自一所主張組合去除來自該組合之一或多個特徵，且所主張組合可係關於一子組合或一子組合之變化形式。
類似地，雖然在該等圖式中以一特定次序繪示操作，但熟習此項技術者應易於看出，無需以所展示之特定次序或以順序性次序來執行此等操作，或執行所有所圖解說明之操作以達成所要之結果。此外，該等圖式可以一流程圖之形式示意性地繪示一或多個實例性程序。然而，可將未繪示之其他操作併入於示意性地圖解說明之實例性過程中。舉例而言，可在所圖解說明操作中之任一者之前、之後、與其同時或其之間執行一或多個額外操作。在某些情形下，多任務及並行處理可係有利的。此外，上文所闡述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為需要在所有實施方案中進行此分離，而應理解為所闡述之程式組件及系統通常可一起整合於一單個軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施方案亦屬於以下申請專利範圍之範疇內。在某些情形下，申請專利範圍中所陳述之動作可以一不同次序執行且仍達成所要之結果。
24‧‧‧列驅動器電路/共同驅動器
26‧‧‧行驅動器電路/區段驅動器
54‧‧‧電源供應器
56‧‧‧電源供應器
100‧‧‧區段線
102‧‧‧區段線
104‧‧‧區段線
106‧‧‧區段線
200‧‧‧列
202‧‧‧列
204‧‧‧列
206‧‧‧列
314‧‧‧切換電路
316‧‧‧切換電路
318‧‧‧切換電路
320‧‧‧切換電路
406A‧‧‧VS+電源供應器輸出/正電源供應輸出/電源供應器輸出
406B‧‧‧VS-電源供應器輸出/電源供應器輸出
412A‧‧‧正電流源輸出/輸出/電流源輸出/正電流輸出
412B‧‧‧負電流源輸出/負電流輸出
620‧‧‧電流源/降壓調節器電源供應器
S13‧‧‧連接
S14‧‧‧連接
S15‧‧‧連接
S16‧‧‧連接
VS-‧‧‧負電壓
VS+‧‧‧正電壓

Claims (23)

  1. 一種驅動包含複數個區段線之一顯示器之方法，該方法包括：將一第一電壓施加至該複數個區段線中之至少一者；透過具有耦合至該複數個區段線中之該至少一者之一輸出之一電感器產生一大致恆定電流；藉助該大致恆定電流改變該複數個區段線中之該至少一者上之電荷狀態；將不同於該第一電壓之一第二電壓施加至該複數個區段線中之該至少一者。
  2. 如請求項1之方法，其包含：在該施加該第一電壓與產生該大致恆定電流之間將該複數個區段線中之該至少一者連接至接地。
  3. 如請求項1之方法，其中產生該大致恆定電流包含：控制連接至該電感器之一輸入之一輸入開關及一接地開關。
  4. 如請求項1之方法，其中使該電荷狀態改變直至該複數個區段線中之該至少一者上之該電壓大致等於該第二電壓為止。
  5. 如請求項1之方法，其中該第一電壓具有一第一極性，且該第二電壓具有一第二極性。
  6. 如請求項1之方法，其中該第一電壓或該第二電壓中之一者係接地。
  7. 一種顯示器件，其包括：複數個共同線；複數個區段線；一共同驅動器電路；一區段驅動器電路；至少一個降壓調節器，其包含一電感器，耦合至該區段驅動 器電路且經組態為一大致恆定電流源。
  8. 如請求項7之顯示器件，其中該至少一個降壓調節器透過開關耦合至該複數個區段線。
  9. 如請求項8之顯示器件，其另外包括耦合至該區段驅動器電路之一大致恆定電壓源。
  10. 如請求項9之顯示器件，其中該區段驅動器電路經組態以將該降壓調節器之一輸出或該大致恆定電壓源之一輸出選擇性地連接至該複數個區段線中之每一者。
  11. 如請求項7之顯示器件，其包含兩個降壓調節器。
  12. 如請求項11之顯示器件，其中一個降壓調節器經組態以供應電荷至該等區段線，且第二降壓調節器經組態以自該等區段線拉取電荷。
  13. 如請求項12之顯示器件，其中該大致恆定電壓源包含具有不同大致恆定電壓之兩個輸出。
  14. 如請求項7之顯示器件，其中該至少一個降壓調節器包含具有耦合至一電壓源之一第一側及耦合至該電感器之一輸入之一第二側之一輸入開關、具有耦合至接地之一第一側及耦合至該電感器之一輸入之一第二側之一接地開關，及具有耦合至該電感器之一輸出之一第一側及耦合至該電感器之一輸入之一第二側之一電感器旁路開關。
  15. 如請求項14之顯示器件，其中該至少一個降壓調節器經組態以按其中該電感器旁路開關及該接地開關處於一閉合狀態中之一放電模式及其中該輸入開關及該接地開關狀態經控制之一充電模式操作以產生大致恆定電流。
  16. 如請求項7之顯示器件，其進一步包括：一處理器，其經組態以與該區段驅動器電路通信，該處理器 經組態以處理影像資料；及一記憶體器件，其經組態以與該處理器通信。
  17. 如請求項16之顯示器件，其進一步包括經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該區段驅動器電路之一控制器。
  18. 如請求項16之顯示器件，其進一步包括：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器，其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
  19. 如請求項16之顯示器件，其進一步包括：一輸入器件，其經組態以接收輸入資料並將該輸入資料傳遞至該處理器。
  20. 一種顯示器件，其包括：用於顯示影像資料之構件；用於驅動用於顯示影像資料之該構件之構件；用於產生一大致恆定電流之構件，其耦合至用於驅動之該構件。
  21. 如請求項20之顯示器件，其中用於產生一大致恆定電流之該構件包含一包含一電感器之降壓調節器。
  22. 如請求項20之顯示器件，其進一步包括耦合至用於驅動之該構件之用於產生一大致恆定電壓之構件。
  23. 如請求項22之顯示器件，其中用於驅動之該構件包含用於將用於產生一大致恆定電流之該構件或用於產生一大致恆定電壓之該構件選擇性地連接至用於顯示影像資料之該構件之構件。
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