(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双安定ディスプレイにおける表示保持モード中のフリッカを低減する方法であって、双安定ディスプレイは、複数の行電極、複数の列電極、及び複数の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）表示要素を具備し、各ＭＥＭＳ表示要素は、複数の行電極のうち一つと、複数の列電極のうち一つとを具備し、ディスプレイの隣接の行及び／又は隣接の列に、逆極性のバイアス電位を印加する過程を具備し、逆極性の前記バイアス電位は、ＭＥＭＳ表示要素の状態を作動又は非作動状態から変更しないことを特徴とする方法。
【請求項２】
第１組の逆極性のバイアス電位は、ディスプレイの行に印加され、第２組のバイアス電位は、ディスプレイの列に印加されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バイアス電位は、要素の帯電を最小にすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２組の電圧は、実質的に同時に印加されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
バイアス電位は、保持モードフリッカが空間的にディザリングされるように印加されることを特徴とする請求項１から４のうち何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
フリッカは、行方向と、列方向と、行及び列の両方向とのうち少なくとも一つで空間的にディザリングされることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数の双安定微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）表示装置を駆動する方法であって：
画像を表示するために装置に画像データを書き込む過程と；
表示装置に保持信号を印加する過程と；を具備し、
保持信号は、ＭＥＭＳ表示装置の状態を作動又は非作動状態から変更せず、また保持信号は、一組の表示装置に印加され、一組の表示装置からの光出力の差を空間的にディザリングし、視覚フリッカが前記印加中に一組の前記表示装置において低減されることを特徴とする方法。
【請求項８】
保持信号は、逆極性と、異なる振幅とのうち少なくとも一つからなる信号を具備することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
隣接のＭＥＭＳ表示要素は、極性と振幅とのうち少なくとも一つによって異なる保持信号を受信することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
一組は、行、列、一部の行、一部の列、一部の多数行、及び一部の多数列のうち少なくとも一つを具備することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
一組は、隣接しているＭＥＭＳ表示要素を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
一組は、隣接しているＭＥＭＳ表示要素を含まないことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
表示アレイのＭＥＭＳ表示装置に信号を印加して表示装置に画像データを書き込んで画像を表示するように、及び保持信号を表示装置に印加するように、ディスプレイドライバ回路を制御するモジュールを記憶するコンピュータ読取可能なメモリであって、保持信号は、ＭＥＭＳ表示装置の状態を作動又は非作動状態から変更せず、また保持信号は、一組の表示装置からの光出力の差を空間的にディザリングするために一組の表示装置に印加されるので、視覚フリッカは、前記印加中に一組の前記表示装置において低減されることを特徴とするメモリ。
【請求項１４】
保持信号は、逆極性と、異なる振幅とのうち少なくとも一つからなる信号を具備することを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読取可能なメモリ。
【請求項１５】
隣接のＭＥＭＳ表示要素は、極性と振幅とのうち少なくとも一つによって異なる保持信号を受信することを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータ読取可能なメモリ。
【請求項１６】
一組は、行、列、一部の行、一部の列、一部の多数行、及び一部の多数列のうち少なくとも一つを具備することを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読取可能なメモリ。
【請求項１７】
一組は、隣接しているＭＥＭＳ表示要素を含むことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読取可能なメモリ。
【請求項１８】
一組は、隣接しているＭＥＭＳ表示要素を含まないことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読取可能なメモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ表示要素にデータを書き込むための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微小機械要素、作動装置、及び電子機器を含む。微小機械要素は、一部の基板及び／又は堆積材料層をエッチ除去し、又は層を追加して電気及び電気機械装置を形成する、堆積、エッチング、及び／又は他の微小機械処理を用いて生成することができる。一種のＭＥＭＳ装置は、干渉性変調器と呼ばれる。本明細書で使用される通り、干渉性変調器又は干渉性光変調器という用語は、光干渉の原則を用いて光を選択的に吸収及び／又は反射する装置を言う。特定の実施形態において、干渉性変調器は、全体又は一部において透明及び／又は反射する一方の板と、適当な電気信号の印加時に相対運動が可能な他方の板とのうち、一つ又は両方からなる一対の導電板を含むことができる。特定の実施形態において、一方の板は、基板上に堆積される固定層を含むことができ、他方の板は、空隙によって固定層から離間された金属膜を含むことができる。本明細書で詳細に説明する通り、一方のプレートの、もう一方のプレートに対する位置は、干渉性変調器上の光入射の光学干渉を変えることができる。そのような装置は、広範囲の用途を持ち、このような種類の装置の特性を利用及び／又は改良する技術において、その特性は、既存の製品の改良と、未開発な新たな製品の生成とに利用可能なことが有益である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一つの実施形態は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）表示要素のアレイに表示データのフレームを書き込む方法を有する。方法は、画像を表示するために前記ＭＥＭＳ表示要素に表示データを書き込む過程と、ＭＥＭＳ表示要素のアレイに対する第１組の列又は行に第１連の交互極性のバイアス電圧を印加する過程と、ＭＥＭＳ表示要素のアレイに対する第２組の列又は行に第２連の交互極性のバイアス電圧を印加する過程とを具備し、前記第１組の列又は行は、隣接の列又は行が、前記第１連の印加及び前記第２連の印加の間に対向する極性のバイアス電圧を受けるように、前記第２組の列又は行で交互配置される。  
【０００４】
もう一つの実施形態は、双安定ディスプレイにおける表示保持モード中のフリッカを低減する方法を有する。方法は、ディスプレイの隣接の行及び／又は隣接の列に、対向する極性のバイアス電位を印加する過程を具備する。
【０００５】
もう一つの実施形態は、複数の双安定微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）表示装置を駆動する方法を有する。方法は、画像を表示するために装置に画像データを書き込む過程と；表示装置に保持信号を印加する過程と；を具備し、保持信号は、一組の表示装置に印加され、光出力の差を空間的にディザリングし、視覚フリッカが前記印加中にディスプレイにおいて低減され、光出力の差は、保持信号の印加によって引起される。
【０００６】
もう一つの実施形態は、表示装置であって：微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）表示要素のアレイと；画像を表示するためにアレイの行及び列に信号を供給するように、アレイに対する第１組の列又は行に第１連の交互極性のバイアス電圧を印加するように、及び第２組の列又は行に第２連の交互極性のバイアス電圧を印加するように設定されるディスプレイドライバと；を具備し、前記第１組の列又は行は、隣接の列又は行が、前記第１連の印加及び前記第２連の印加の間に対向する極性のバイアス電圧を受けるように、前記第２組の列又は行で交互配置される。
【０００７】
もう一つの実施形態は、表示装置であって：画像を表示するための手段と；画像を表示するために表示手段の行及び列に信号を供給するための手段と；表示手段の第１組の部分に第１連の交互極性のバイアス電圧を印加するための手段と；表示手段の第２組の部分に第２連の交互極性のバイアス電圧を印加するための手段と；を具備し、前記第１組の部分は、表示手段の隣接部分が、第１連の印加及び第２連の印加の間に対向する極性のバイアス電圧を受けるように、前記第２組の部分で交互配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の干渉性変調器の可動反射層が緩和位置にあり、第２の干渉性変調器の可動反射層が作動位置にある干渉性変調ディスプレイの一つの実施形態の一部を図示する等角図である。
【図２】図２は、３×３干渉性変調ディスプレイを組込む電子装置の一つの実施形態を図示するシステムブロック図である。
【図３】図３は、図１の干渉性変調器の一例としての実施形態に関する可動ミラー位置対印加電圧の図である。
【図４】図４は、干渉性変調ディスプレイを駆動するのに使用可能な一組の行及び列電圧の図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図２の３×３干渉性変調ディスプレイに表示データのフレームを書き込むのに使用可能な行及び列信号に対する一つの例示的なタイミング図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図２の３×３干渉性変調ディスプレイに表示データのフレームを書き込むのに使用可能な行及び列信号に対する一つの例示的なタイミング図である。
【図６Ａ】図６Ａは、複数の干渉性変調器を含む視覚表示装置の実施形態を示すシステムブロック図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、複数の干渉性変調器を含む視覚表示装置の実施形態を示すシステムブロック図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図１の装置の断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、干渉性変調器の代替実施形態の断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、干渉性変調器のもう一つの代替実施形態の断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、干渉性変調器のさらにもう一つの代替実施形態の断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、干渉性変調器のさらに他の代替実施形態の断面図である。
【図８】図８は、表示データの異なるフレームに、対向する書き込み電極を印加することを図示するタイミング図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施形態におけるフレーム更新期間の間の書き込み及び保持サイクルを図示するタイミング図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施形態におけるフレーム更新期間の間の書き込み及び保持サイクルを図示するタイミング図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、アレイの列に交互配置された保持電位を印加することを図示する。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、アレイの列に交互配置された保持電位を印加することを図示する。
【図１２Ａ】図１２Ａは、アレイの両列及び行に交互配置された保持電位を印加することを図示する。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、アレイの両列及び行に交互配置された保持電位を印加することを図示する。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、アレイの両列及び行に交互配置された保持電位を印加することを図示する。
【図１３】図１３は、フレーム更新期間に可変長の書き込み及び保持サイクルを図示するタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のシステム、方法及び装置は、各々いくつかの実施形態を有し、そのうち一つのみが好ましい特徴を与えるものではない。本発明の範囲を限定することなく、本発明の特徴が以下簡潔に説明される。本明細書の説明を鑑みれば、特に発明の詳細な説明を読めば、本発明の特徴が、他の表示装置と比較した際の利点をどのようにもたらすのか理解することができる。
【００１０】
以下の詳細な説明は、本発明の一部実施形態を対象にする。しかし、本発明は、多数の各種方法で具現可能である。以下図面を参照するが、図面全体において同一の部分には同一の参照番号が付される。以下の説明から明らかなように、実施形態は、動作中（例えばビデオ）か又は静止中（例えば静止画像）の画像、及びテキスト又は絵の画像を表示するよう設定された任意の装置で実行可能である。具体的に、実施形態は、モバイル電話、無線装置、個人デジタル補助装置（ＰＤＡ）、ハンドヘルドコンピュータ、ポータブルコンピュータ、ＧＰＳ受信器／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレイヤ、ビデオカメラ、ゲーム機、腕時計、時計、計算機、テレビモニタ、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニタ、自動ディスプレイ（例えばオドメータディスプレイ等）、コクピットコントロール及び／又はディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば車両の後方視界カメラのディスプレイ）、電子写真、電子掲示板又は表示板、プロジェクタ、建築構造、パッケージング、及び美的構造（例えば一部宝石上の画像の表示）等に限定されないが、それら各種電子装置で実行可能か又はそれらに関連付け可能であることが分かる。また、本明細書で説明される構造に類似する構造であるＭＥＭＳ装置は、電子スイッチング装置等の非表示用途で使用可能である。
【００１１】
干渉性ＭＥＭＳ表示要素を含む一つの干渉性変調ディスプレイの実施形態は、図１に図示される。これら装置において、画素は、明るいか又は暗い状態である。明るい（“オン”又は“オープン”）状態において、表示要素は、ユーザへ入射可視光の大半を反射する。暗い（“オフ”又は“クローズ”）状態の時、表示要素は、ユーザへ殆ど入射可視光を反射しない。実施形態により、“オン”及び“オフ”状態の光反射特性が逆にされることがある。ＭＥＭＳ画素は、選択された色で主に反射するよう設定可能なので、黒及び白にカラー表示を追加することができる。
【００１２】
図１は、視覚表示の一連の画素における２つの隣接した画素を図示する等角図であり、各画素は、ＭＥＭＳ干渉性変調器を含む。いくつかの実施形態において、干渉性変調ディスプレイは、これら干渉性変調器の行／列アレイを含む。各干渉性変調器は、少なくとも一つの可変次元で共振光学キャビティを形成するために、互いに可変かつ制御可能な距離に置かれた一対の反射層を含む。一つの実施形態において、反射層のうち一つは、２つの位置の間で移動することができる。緩和部分として本明細書で言及されている第１の位置において、可動反射層は、固定部分反射層から比較的長い距離に置かれる。作動位置として本明細書で言及されている第２の位置において、可動反射層は、部分反射層に比較的隣接して置かれる。２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に依存して建設的又は破壊的に干渉し、各画素に対して全体反射又は非反射状態を引起す。
【００１３】
図１の画素アレイの図示部分は、２つの隣接した干渉性変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左の干渉性変調器１２ａにおいて、可動反射層１４ａは、光学スタック１６ａから所定の距離にある緩和位置で図示され、それは、部分反射層を含む。右の干渉性変調器１２ｂにおいて、可動反射層１４ｂは、光学スタック１６ｂに隣接した作動位置で図示される。
【００１４】
光学スタック１６ａ及び１６ｂ（全体的に光学スタック１６と称する）は、本明細書で参照される通り、いくつかの融合層を通常含み、それは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような電極層と、クロムのような部分反射層と、透明誘電体とを含むことができる。故に、光学スタック１６は、電気的導電性があり、部分的透明であり、部分的に反射性があり、例えば透明基板２０上に一つ以上の上記層を堆積することによって加工することができる。部分反射層は、各種金属、半導体及び誘電体等の部分的反射性のある各種材料から形成することができる。部分反射層は、一つ以上の金属から形成でき、各層は、単一材料又は組合せ材料で形成できる。
【００１５】
いくつかの実施形態において、光学スタックの層は、平行なストリップに模様付けされ、以下にさらに説明する通り、表示装置の行電極を形成することができる。可動反射層１４ａ、１４ｂは、ポスト１８上に堆積された堆積金属層又は複数の堆積金属層（１６ａ、１６ｂの行電極に垂直）からなる一連の平行なストリップとして、及びポスト１８間に堆積された介在犠牲材料として形成することができる。犠牲材料がエッチ除去される時、可動反射層１４ａ、１４ｂは、定義ギャップ１９によって光学スタック１６ａ、１６ｂから分離される。アルミニウム等の高導電かつ高反射材料は、反射層１４に使用可能であり、これらストリップは、表示装置の列電極を形成することができる。
【００１６】
印加電圧がないと、キャビティ１９は、図１の画素１２ａで図示される通り、可動反射層１４ａが機械的緩和状態のまま、可動反射層１４ａと光学スタック１６ａとの間に残存する。しかし、電位差は、選択された行及び列に印加され、対応する画素における行及び列電極の交点で形成されたキャパシタが充電され、静電気力が両電極を引く。電圧が十分高い場合、可動反射層１４は、変形され、光学スタック１６に押し付けられる。光学スタック１６内の誘電層（図示せず）は、図１の右の画素１２ｂによって図示される通り、短絡を防ぎ、層１４及び１６間の離間距離を制御することができる。印加される電位差の極性に関係なく同じように作用する。このように、反射画素状態及び非反射画素状態を制御できる行／列作動は、従来のＬＣＤ及び他のディスプレイ技術で使用されるそれと多くの面で類似する。
【００１７】
図２から図５は、ディスプレイ用途における干渉性変調器のアレイで用いる例示的な処理及びシステムを図示する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態を組込むことができる電子装置の一実施形態を図示するシステムブロック図である。例示的な実施形態において、電子装置は、ＡＲＭ、Pentium(登録商標)、Pentium(登録商標)２、Pentium(登録商標)３、Pentium(登録商標)４、Pentium  (登録商標)Pro、８０５１、ＭＩＰＳ、POWER  PC、ＡＬＰＨＡ、又はデジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ若しくはプログラマブルゲートアレイのような任意の特定目的マイクロプロセッサ等、任意の汎用目的の単一又は多数チップのマイクロプロセッサでもよいプロセッサ２１を含む。従来技術ではあるが、プロセッサ２１は、一つ以上のソフトウェアモジュールを実行するよう設定可能である。オペレーティングシステムを実行することに追加して、プロセッサは、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、又は任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む、一つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行するよう設定可能である。
【００１９】
一つの実施形態において、プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するようさらに設定される。一つの実施形態において、アレイドライバ２２は、行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含み、それらは、表示アレイ又はパネル３０に信号を提供する。プロセッサ及びアレイドライバの一方又は両方は、表示アレイ又はパネル３０に提供される信号を全体的又は部分的に制御するソフトウェアモジュール又はファームウェアモジュールを内部又は外部のコンピュータ読取可能なメモリに記憶し、本明細書に記載の機能を実行することができる。
【００２０】
図１に図示されたアレイの断面は、図２の線１−１によって示される。ＭＥＭＳ干渉性変調器について、行／列作動プロトコルは、図３に図示するこれら装置のヒステリシス特性を利用することができる。例えば、緩和状態から作動状態へ可動層を変形させるには１０ボルトの電位差が必要なことがある。しかし、電圧がその値から低減される時、可動層は、電圧が１０ボルトより下に戻ってもその状態を維持する。図３の例示的な実施形態において、可動層は、電圧降下が２ボルトより下になるまで完全に緩和しない。故に、図３に図示された例において約３から７ボルトの電圧範囲が存在し、そこでは、装置が緩和又は作動状態の何れでも安定している印加電圧の窓が存在する。本明細書では、これを“ヒステリシス窓”又は“安定窓”と呼ぶ。図３のヒステリシス特性を有する表示アレイについて、行ストロービングの間、作動すべきストローブ行の画素は、約１０ボルトの電圧差に曝され、緩和すべき画素は、０ボルトに近い電圧差に曝されるよう、行／列作動プロトコルを設定することができる。ストローブの後、画素は、安定状態である約５ボルトの電圧差に曝されるので、行ストローブが画素をどのような状態に置いても、画素は、その状態のままである。書き込まれた後、各画素は、この例において３〜７ボルトの“安定窓”内に電位差を受ける。この特徴により、事前の作動又は安定状態の何れかにおける同一の印加電圧条件下で、図１に図示した画素設定が安定になる。干渉性変調器の各画素は、作動又は安定状態の何れにおいても、基本的には固定及び可動反射層によって形成されるキャパシタなので、この安定状態は、電力損失が殆どないヒステリシス窓内の電圧で保持されうる。基本的に、印加された電位が固定される場合、画素への電流フローはない。
【００２１】
通常の用途では、表示フレームは、第１行における所望の一組の作動画素に従って一組の列電極をアサートすることによって生成することができる。その後、行パルスは、行１電極に印加され、アサートした列ラインに相当する画素を作動する。その後、アサートした一組の列電極は、第２行における所望の一組の作動画素に相当するよう変更される。その後、パルスは、行２電極に印加され、アサートした列電極に従って行２における適切な画素を作動する。行１パルスは、行２パルスによって影響を受けず、行１パルスの間に設定されていた状態のままである。これは、フレームを生成するために順次的方式で全体の一連の行について繰返すことができる。一般に、フレームは、１秒当りいくつかの所望数のフレームだけこの処理を継続的に繰返すことによって新たな表示データでリフレッシュ及び／又は更新される。また、画素アレイの行及び列電極を駆動して表示フレームを生成する多種多様なプロトコルは、周知であり、本発明に関連して使用可能である。
【００２２】
図４及び５は、図２の３×３アレイ上の表示フレームを生成するための一つの有力な作動プロトコルを図示する。図４は、図３のヒステリシス曲線を呈する画素に使用できる有力な一組の列及び行電圧レベルを図示する。図４の実施形態において、画素の作動は、適当な列を−Ｖｂｉａｓへ、及び適当な行を
【００２３】
【数１】
0005430622.tif 000002
へ設定することを含み、それぞれ−５ボルトから＋５ボルトに相当しうる。画素の緩和は、適当な列を＋Ｖｂｉａｓへ、及び適当な行を同じ
【００２４】
【数２】
0005430622.tif 000003
へ設定することにより達成され、画素上にゼロボルトの電位差をもたらす。行電圧がゼロボルトに保持されるそれら行において、画素は、列が＋Ｖｂｉａｓ又は−Ｖｂｉａｓかに関係なく、画素が当初どのような状態だったとしても安定している。また、
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に図示される通り、上記電圧のほかに、対向する極性の電圧が使用可能であり、例えば画素の作動は、適当な列を＋Ｖｂｉａｓへ、及び適当な行を
【００２５】
【数３】
0005430622.tif 000004
へ設定することを含むことが分かる。この実施形態において、画素の緩和は、適当な列を−Ｖｂｉａｓへ、及び適当な行を同じ
【００２６】
【数４】
0005430622.tif 000005
へ設定することによって達成され、画素上にゼロボルトの電位差をもたらす。
【００２７】
図５Ｂは、図２の３×３アレイに印加される一連の行及び列信号を示すタイミング図であり、図５Ａに図示する表示配列をもたらし、作動されている画素は、非反射型である。図５Ａに図示するフレームを書き込む前に、画素は、任意の状態でもよく、この例では全ての行が０ボルトであり、全ての列が＋５ボルトである。これら印加電圧で、全ての画素は、その既存の作動又は緩和状態において安定している。
【００２８】
図５Ａにおいて、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）及び（３，３）が作動される。これを達成するために、行１に対するライン時間の間、列１及び２は、−５ボルトに設定され、列３は、＋５ボルトに設定される。これは、全ての画素が３〜７ボルトの安定窓のままなので、任意の画素の状態を変えない。その後、行１は、０から５ボルトへ上昇して０ボルトに戻るパルスでストローブされる。これは、（１，１）及び（１，２）画素を作動し、（１，３）画素を緩和する。アレイにおける他の画素は影響を受けない。所望の通り行２を設定するために、列２は、−５ボルトに設定され、列１及び３は、＋５ボルトに設定される。その後、行２に印加される同じストローブは、画素（２，２）を作動し、画素（２，１）及び（２，３）を緩和する。また、アレイにおける他の画素は、影響を受けない。行３は、列２及び３を−５ボルトへ、列１を＋５ボルトへ設定することによって類似に設定される。行３ストローブは、図５Ａに示す通り、行３画素を設定する。フレームへの書き込み後、行電位は０であり、列電位は＋５又は−５ボルトの何れでもよく、その後表示は、図５Ａの配列で安定する。多数の行及び列からなるアレイについて同一の手順を採用できることが分かる。また、行及び列作動を実行するのに用いる電圧のタイミング、順序及びレベルは、上記概説した一般的原則内で広く変更可能であり、上記の例は単なる例示であり、任意の作動電圧方法を本明細書のシステム及び方法に使用できることが分かる。
【００２９】
図６Ａ及び６Ｂは、表示装置４０の実施形態を図示するシステムブロック図である。例えば、表示装置４０は、セルラー又はモバイル電話でもよい。しかし、表示装置４０の同一要素又はその僅かな変更は、テレビ及びポータブルメディアプレイヤ等の各種表示装置の一例でもある。
【００３０】
表示装置４０は、筐体４１、ディスプレイ３０、アンテナ４３、スピーカ４４、入力装置４８及びマイク４６を含む。筐体４１は、注入成形及び真空成形を含む当業者に周知な各種製造過程により一般に形成される。また、筐体４１は、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、セラミック又はそれら組合せに限定されないがそれらを含む任意の各種材料から生成される。一つの実施形態において、筐体４１は、異なる色の取り外し可能な部分に置換でき、又は異なるロゴ、ピクチャ若しくはシンボルを含む取り外し可能な部分（図示せず）を含む。
【００３１】
例示的な表示装置４０のディスプレイ３０は、本明細書で説明する通り、双安定ディスプレイを含む任意の各種ディスプレイでもよい。他の実施形態において、ディスプレイ３０は、上記説明の通り、当業者に周知なプラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ若しくはＴＦＴ  ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ、又はＣＲＴ若しくは他の電子管装置等の非フラットパネルディスプレイを含む。しかし、本実施形態を説明するために、ディスプレイ３０は、本明細書で説明する通り、干渉性変調ディスプレイを含む。
【００３２】
例示的な表示装置４０の１実施形態の要素は、図６Ｂに概略的に図示される。図示された例示的な表示装置４０は、筐体４１を含み、そこへ少なくとも部分的に囲われた追加の要素を含むことができる。例えば、一つの実施形態において、例示的な表示装置４０は、ネットワークインタフェース２７を含み、それは、トランシーバ４７に接続されるアンテナ４３を含む。トランシーバ４７は、プロセッサ２１に接続され、それは、コンディショニングハードウェア５２に接続される。コンディショニングハードウェア５２は、信号を調節する（例えば、信号をフィルタにかける）よう設定可能である。コンディショニングハードウェア５２は、スピーカ４５及びマイク４６に接続される。また、プロセッサ２１は、入力装置４８及びドライバコントローラ２９に接続される。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８へ、及びアレイドライバ２２へ接続され、それは次に表示アレイ３０に接続される。電源５０は、特定の例示的な表示装置４０の設定により必要に応じて全ての要素に電力を提供する。
【００３３】
ネットワークインタフェース２７は、アンテナ４３及びトランシーバ４７を含むので、例示的な表示装置４０は、ネットワーク上で一つ以上の装置と通信可能である。一つの実施形態において、ネットワークインタフェース２７はまた、プロセッサ２１の必要条件を軽減するためのいくつかの処理機能を有することができる。アンテナ４３は、信号を送受信するための、当業者に周知の任意のアンテナである。一つの実施形態において、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）又は（ｇ）を含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従ってＲＦ信号を送受信する。もう一つの実施形態において、アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に従ってＲＦ信号を送受信する。セルラー電話の場合、アンテナは、無線セルフォンネットワーク内で通信するのに用いるＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ又は他の周知信号を受信するよう設定される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信した信号を前処理し、プロセッサ２１は、その前処理信号を受信及びさらには操作できるようになる。また、トランシーバ４７は、プロセッサ２１から受信した信号を処理し、その処理信号を例示的な表示装置４０からアンテナ４３を介して送信可能にする。
【００３４】
代替の実施形態において、トランシーバ４７は、受信器に置換可能である。さらに他の代替の実施形態において、ネットワークインタフェース２７は、画像源に置換可能であり、それは、プロセッサ２１に送信すべき画像データを記憶又は生成することができる。例えば、画像源は、画像データを含むデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）若しくはハードディスクドライブ、又は画像データを生成するソフトウェアモジュールでもよい。
【００３５】
一般に、プロセッサ２１は、例示的な表示装置４０の全体的な動作を制御する。プロセッサ２１は、ネットワークインタフェース２７又は画像源からの圧縮画像データ等のデータを受信して、そのデータを生画像データへ、又は生画像データに直ちに処理されるフォーマットへ加工する。その後、プロセッサ２１は、ドライバコントローラ２９へ、又は記憶用のフレームバッファ２８へ処理データを送信する。通常、生データは、画像内の各位置における画像特性を特定する情報をいう。例えば、そのような画像特性は、色、飽和及びグレイスケールレベルを含むことができる。
【００３６】
一つの実施形態において、プロセッサ２１は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ又は論理ユニットを含み、例示的な表示装置４０の動作を制御する。一般に、コンディショニングハードウェア５２は、スピーカ４５に信号を送信するための、及びマイク４６から信号を受信するための増幅器とフィルタとを含む。コンディショニングハードウェア５２は、例示的な表示装置４０内の個別的要素でもよく、又はプロセッサ２１若しくは他の要素内に組込まれてもよい。
【００３７】
ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１又はフレームバッファ２８の何れかから直接、プロセッサ２１によって生成された生画像データを受け取り、アレイドライバ２２に高速転送するため適切に生画像データを再フォーマットする。特に、ドライバコントローラ２９は、ラスタ型フォーマットを有するデータフローへ生画像データを再フォーマットするので、表示アレイ３０上をスキャンするのに適した時間オーダを有する。その後、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２へ送信する。ＬＣＤコントローラ等のドライバコントローラ２９はしばしば、スタンドアロン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは、多くの方法で実行可能である。それは、ハードウェアとしてプロセッサ２１に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１に埋め込まれるか、又はアレイドライバ２２と共にハードウェアへ全体的に統合することができる。
【００３８】
通常、アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマット情報を受信し、平行な一組の波形へビデオデータを再フォーマットし、その波形は、画素からなるディスプレイのｘ−ｙマトリクスから出る数百もの、場合によっては数千ものリードに対して１秒当り多数回印加される。
【００３９】
一つの実施形態において、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２及び表示アレイ３０は、本明細書の任意種類のディスプレイに適している。例えば、一つの実施形態において、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラ又は双安定ディスプレイコントローラである（例えば、干渉性変調コントローラ）。もう一つの実施形態において、アレイドライバ２２は、従来のドライバ又は双安定ディスプレイドライバである（例えば、干渉性変調ディスプレイ）。一つの実施形態において、ドライバコントローラ２９は、アレイドライバ２２に統合される。そのような実施形態は、セルラー電話、腕時計及び他の小領域ディスプレイ等の高度に統合されたシステムに共通である。さらに他の実施形態において、表示アレイ３０は、通常の表示アレイ又は双安定表示アレイである（例えば、干渉性変調器のアレイを含むディスプレイ）。
【００４０】
入力装置４８によりユーザは、例示的な表示装置４０の動作を制御することができる。一つの実施形態において、入力装置４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボード若しくは電話キーパッド、ボタン、スイッチ、タッチパネル、圧力若しくは熱感知膜等のキーボードを含む。一つの実施形態において、マイク４６は、例示的な表示装置４０に対する入力装置である。マイク４６を用いて装置にデータを入力する時、音声コマンドは、例示的な表示装置４０の動作を制御するためにユーザによって提供することができる。
【００４１】
電源５０は、当業者に周知な各種エネルギ貯蔵装置を含むことができる。例えば一つの実施形態において、電源５０は、ニッケル−カドミウムバッテリ又はリチウムイオンバッテリ等の、再充電可能なバッテリである。他の実施形態において、電源５０は、再生可能なエネルギ源、キャパシタ、又はプラスチック太陽電池及び太陽電池ペイントを含む太陽電池である。もう一つの実施形態において、電源５０は、壁コンセントから電力を受けるよう設定される。
【００４２】
いくつかの実施形態において、制御プログラムは、上記説明の通り、電子表示システムにおけるいくつかの場所に位置しうるドライバコントローラ内に常駐する。いくつかの場合、制御プログラムは、アレイドライバ２２に常駐する。当業者であれば、上記最適化は、任意数のハードウェア及び／又はソフトウェア要素、及び各種設定で実行可能であることが分かる。
【００４３】
上記説明した原則に従って動作する干渉性変調器の構成の細部は、広範囲に変更可能である。例えば、図７Ａ〜７Ｅは、可動反射層１４とその支持構造とに関する５つの異なる実施形態を図示する。図７Ａは、図１の実施形態の断面図であり、金属材料１４のストリップは、直角に延在する支持体１８上に配置される。図７Ｂにおいて、可動反射層１４は、テザー３２に接し、隅部のみ支持体に取り付けられる。図７Ｃにおいて、可動反射層１４は、変形可能な層３４から懸架され、それは、柔軟金属を含むことができる。変形可能な層３４は、変形可能な層３４の縁周りで基板２０へ直接的又は間接的に接続する。これら接続は、本明細書では支柱と称される。図７Ｄに図示する実施形態は、変形可能な層３４が置かれる支柱プラグ４２を有する。可動反射層１４は、図７Ａ〜７Ｃの通り、キャビティ上に懸架されたままであるが、変形可能な層３４は、変形可能な層３４と光学スタック１６との間のホールを満たすことによって支柱を形成しない。むしろ、支柱は、平坦材料の形式であり、支柱プラグ４２を形成するのに使用される。図７Ｅに図示する実施形態は、図７Ｄに示す実施形態に基づくが、図示しない追加の実施形態だけでなく、図７Ａ〜７Ｃに図示した任意の実施形態と共に動作するよう適合しうる。図７Ｅに示す実施形態において、金属又は他の導電材料の外層を用いてバス構造４４を形成する。これにより信号は、干渉性変調器の後ろに沿って進み、場合によって基板２０上に形成する必要のあった多数の電極を除去する。
【００４４】
図７に示すこれら実施形態において、干渉性変調器は、画像が透明基板２０の前側から見られその反対側に変調器が配置される直視型装置として機能する。これら実施形態において、反射層１４は、変形可能な層３４を含む、基板２０に対向する反射層側で干渉性変調器の一部を光学的に遮断する。これにより、遮断された領域が設定され、画像品質に悪影響を与えることなく動作され続けることができる。そのような遮断により、図７Ｅのバス構造４４は、アドレッシング及びアドレッシングから生ずる移動等、変調器の電気機械特性から変調器の光学特性を分離する機能を提供する。この分離可能な変調アーキテクチャにより、変調器の電気機械の局面と光学の局面とに用いる構造設定及び材料を選択でき、互いに独立して機能することができる。また、図７Ｃ〜７Ｅに示す実施形態は、反射層１４の光学的特性をその機械的特性から分断することによる利点をさらに有し、それは、変形可能な層３４によって実行される。これにより反射層１４に用いる構造設定及び材料は、光学的特性について最適化され、変形可能な層３４に用いる構造設定及び材料は、所望の材料特性について最適化されうる。
【００４５】
上記装置の一つの実施形態として、特に装置が作動されて常に同一方向な電場によって作動状態に保持される時、装置の層間にある誘電体上に電荷を蓄えることができる。例えば、安定性の閾値を超えた大きさを有する電位によって装置が作動される時に移動層が固定層に対して常に高い電位である場合、層間の誘電体上に蓄えられる徐々に増加する電荷は、装置に関するヒステリシス曲線の変更を始めることがある。これは、ディスプレイのパフォーマンスを長期にわたり変更し、長期にわたり異なる方法で作動された異なる画素について異なる方法で変更するので、好ましくない。図５Ｂの例から分かる通り、所定の画素は、作動中に１０ボルト差を受け、この例では常に、行電極は、列電極より１０Ｖ高い電位である。故に作動中、板間の電場は常に、行電極から列電極へ一方向を示す。
【００４６】
この問題は、第１部分の表示書き込み過程の間に第１の極性の電位差でＭＥＭＳ表示要素を作動し、第２部分の表示書き込み過程の間に第１の極性と反対の極性を有する電位差でＭＥＭＳ表示要素を作動することによって少なくされうる。この基本原則は、図８、９及び１０に図示される。
【００４７】
図８において、表示データの２つのフレームがフレームＮ及びフレームＮ＋１の順に書き込まれる。この図において、列に対するデータは、行１のライン時間の間に行１について有効となり（即ち、行１における所望の画素状態に依存して＋５又は−５）、行２のライン時間の間に行２について有効となり、行３のライン時間の間に行３について有効となる。フレームＮは、図５Ｂに示す通り書き込まれ、それは、本明細書で正極と称され、ＭＥＭＳ装置の作動中に行電極は列電極より１０Ｖ高い。作動中、列電極は、−５Ｖでもよく、行上のスキャン電圧は、この例では＋５Ｖである。故に、フレームＮに対する表示要素の作動及び開放は、上記図４の中央の行に従って実行される。
【００４８】
フレームＮ＋１は、図４の最下行に従って書き込まれる。フレームＮ＋１について、スキャン電圧は、−５Ｖであり、列電圧は、作動するために＋５Ｖに、開放するために−５Ｖに設定される。故に、フレームＮ＋１において、列電圧は、行電圧より１０Ｖ高く、本明細書で負極と称される。ディスプレイが引続きリフレッシュ及び／又は更新される時、極性は、フレーム間で変わり、フレームＮ＋２は、フレームＮと同じ方法で書き込まれ、フレームＮ＋３は、フレームＮ＋１と同じ方法で書き込まれ、以下同様に続く。このように、画素の作動は、両極性で発生する。この原則に従う実施形態において、対向する極性の電位は、画像データがアレイのＭＥＭＳ要素に書き込まれる速度に依存する定義時間及び定義時間分、所定のＭＥＭＳ要素にそれぞれ印加され、対向する電位差は、ディスプレイを使用する所定期間に約等しい時間量だけそれぞれ印加される。これは、長時間誘電体上に蓄積される電荷の低減を促す。
【００４９】
このスキームの各種変更が実行可能である。例えば、フレームＮ及びフレームＮ＋１は、異なる表示データを含むことができる。代わりに、同一の表示データを対向する極性でアレイに２回書き込むことができる。同一のデータが、対向する極性の信号で２回書き込まれる一つの特定の実施形態は、さらに図９で詳細に図示される。
【００５０】
この図において、フレームＮ及びＮ＋１の更新期間が図示される。これら更新期間は通常、表示データの新たなフレームがディスプレイシステムによって受信される速度で定義された、選択されたフレーム更新速度の逆数である。例えば、この速度は、表示される画像データの性質に依存して１５Ｈｚ、３０Ｈｚ又は他の周波数でもよい。
【００５１】
本明細書で説明される表示要素の一つの特徴として、データのフレームは一般に、フレーム更新速度によって定義される更新期間より短い時間期間に表示要素のアレイに書き込むことができる。図９の実施形態において、フレームの更新期間は、図９において４０、４２、４４及び４６で指定された４つの部分又は間隔に分割される。図９は、図５Ａに示すように３つの行表示に関するタイミング図を示す。
【００５２】
フレーム更新期間の第１の部分４０の間、フレームは、第１の極性の変調要素上の電位差で書き込まれる。例えば、行及び列に印加される電圧は、図４及び図５Ｂの中央の行によって図示された極性に従うことができる。図８と同様、図９において、列電圧は、個々に示されないが、多導体バスとして示され、列電圧は、期間５０の間に行１データについて有効となり、期間５２の間に行２データについて有効となり、期間５４の間に行３データについて有効となり、ここで“有効”とは、書き込まれるべき列における表示要素の所望の状態に依存して異なる、選択された電圧である。図５Ｂの例において、各列は、所望の表示要素の状態に依存して＋５又は−５の電位を前提とすることができる。上記説明の通り、行パルス５１は、必要に応じて行１表示要素の状態を設定し、行パルス５３は、必要に応じて行２表示要素の状態を設定し、行パルス５５は、必要に応じて行３表示要素の状態を設定する。
【００５３】
フレーム更新期間の第２の部分４２の間、同一のデータは、表示要素に印加された対向する極性でアレイに書き込まれる。この期間の間、列上に存在する電圧は、第１の部分４０の間にあった電圧に対向する。例えば、電圧が時間期間５０の間に列上に＋５ボルトだった場合、それは、時間期間６０の間に−５ボルトになり、その逆も同様である。同じことが一組の表示データに対する順次的印加に当てはまり、例えば期間６２の間の電位は、５２のそれに対向し、期間６４の間の電位は、時間期間５４の間に印加されたそれに対向する。フレーム更新期間の第１の部分４０の間に提供された極性に対向する極性の行ストローブ６１、６３、６５は、部分４０の間に書き込まれたように第２の部分４２の間にアレイに同じデータを再び書き込むが、表示要素上に印加された電圧の極性が逆である。
【００５４】
図９に図示する実施形態において、第１の期間４０及び第２の期間４２は、フレームＮの更新期間が終わる前に完了する。この実施形態において、一対の交互保持期間４４及び４６は、第２の期間４２の後からフレームＮの更新期間が終わる前を満たす。一例として図３〜５のアレイを用いて、第１の保持期間４４の間、行は、全て０ボルトに保持され、列は、全て＋５Ｖにされる。第２の保持期間４６の間、行は、０ボルトのままであり、列は、全て−５Ｖにされる。故に、フレームＮのアレイ書き込みに続く期間の間、特にフレームＮ＋１のアレイ書き込みの前、対向する極性のバイアス電位は、アレイの要素にそれぞれ印加される。これら期間の間、アレイ要素の状態は、変わらないが、対向する極性の電位は、表示要素に蓄えられた電荷を最小にするよう印加される。
【００５５】
フレームＮ＋１に対する次のフレーム更新期間の間、図９に示すように処理を繰返すことができる。この全体的な方法を利用して有利な効果を奏することが分かる。例えば、２つより多い保持期間が提供されてもよい。図１０は、対向する極性での書き込みがフレームごとにではなく行ごとに行われる実施形態を図示する。この実施形態において、図９の時間期間４０及び４２が交互配置される。また、変調器は、他方の極性よりも一方の極性の帯電に影響されやすいので、基本的には厳密に等しい正及び負の書き込み及び保持時間が通常最も有利であるが、場合によっては正及び負の極性の作動及び保持に対する相対的な時間期間を若干非対称にするのが有益である。故に、一つの実施形態において、書き込みサイクル及び保持サイクルの時間は、電荷が釣り合うように調節可能である。例示的な実施形態において、単に説明目的で、及び計算を簡単にするために選択された値を用いて、電極材料は、負極に帯電する速度より２倍早い正極に帯電する速度を有することができる。正の書き込みサイクル、write+が１０ｍｓの場合、負の書き込みサイクル、write-は、補正のために２０ｍｓとなりうる。故に、write+サイクルは、全書き込みサイクルの３分の１を占め、write-サイクルは、全書き込みサイクルの３分の２を占める。同様に、保持サイクルは、類似の時間割合を有することができる。他の実施形態において、電場の変化が非線形なので、充電又は放電の速度が長時間変化することがある。この場合、サイクル時間は、非線形の充放電速度に基づき調節可能である。
【００５６】
いくつかの実施形態において、いくつかのタイミング変数は、独立的にプログラム可能なので、直流電気の中立性及び一貫したヒステリシス窓を保証する。これらタイミング設定は、write+及びwrite-サイクル時間と、正の保持及び負の保持サイクル時間と、行ストローブ時間とを含むがそれらに限定されない。
【００５７】
本明細書で検討されたフレーム更新サイクルは、write+、write-、hold+、及びhold-からなる一組の順序を有するが、この順序は変更可能である。他の実施形態において、サイクルの順序は、任意の他のサイクル順序でもよい。さらに他の実施形態において、各種サイクル及び各種サイクル順序を用いて表示更新期間を異ならせてもよい。例えば、フレームＮは、write+サイクル、hold+サイクル、及びhold-サイクルのみ含むが、後続フレームＮ＋１は、write-、hold+、及びhold-サイクルのみ含んでもよい。もう一つの実施形態は、一つ又は一連のフレームについてwrite+、hold+、write-、hold-を使用し、その後、次の後続の一つ又は一連のフレームについてwrite-、hold-、write+、hold+を使用することができる。また、正及び負の極性保持サイクルの順番は、列ごとに独立的に選択可能であることが分かる。この実施形態において、いくつかの列は、先ずhold+、次にhold-を介してサイクルするが、他の列は、先ずhold-へ、次にhold+へ行く。一つの例において、列ドライバ回路の設定に依存して、第１の保持サイクル４４について列の半分に−５Ｖ、もう半分に＋５Ｖ設定し、その後第２の保持サイクル４６について最初の半分を＋５Ｖ、次の半分を−５Ｖに設定するよう全ての列極性を切換えるのがより有益である。
【００５８】
そのような実施形態に対するもう一つの有利な局面は、第１及び第２の列の半分が適当に配列される場合、保持サイクル電位の極性がアレイ上で空間的に交互配置される。そのような保持サイクル電位の空間的交互配置は、保持サイクルの間に生じることがある知覚フリッカ等の、表示画像の障害を除去又は低減するのに役立つ。フリッカ現象は、時々ヒステリシス曲線が正確にゼロボルト周りに集中しないことにより生じるので、表示要素の機械的応答（及び故に光学的応答）は、印加電圧が同一の絶対値を有する時でも極性依存している。故に、保持サイクルの間、ディスプレイの全画素が同時に正の極性と負の極性との間で切り替わる時、ディスプレイに視認可能なフリッカが生じうる。フリッカを除去する一つの有力な方法は、人間が知覚可能な周波数より高く極性交互配置の周波数を増やすことにある。効率的ではあるが、この解決策は、比較的高い周波数保持サイクル信号を駆動するために顕著な電力消費を伴う。
【００５９】
比較的高い電力消費のコストがなくこの知覚的障害を解消するために、空間ディザリング技術を採用することができる。保持期間の間に保持電位極性を変更する一方、いくつかの実施形態は、フリッカを水平にディザリングするよう特定の配列でアレイ列を駆動する。単純な実施形態において、偶数列が正の保持状態の時、奇数列は、負の保持状態であり、その逆も同じである。
【００６０】
図１１Ａ及び１１Ｂは、干渉性変調器のアレイと、保持期間の間における行及び列上の駆動電位とを示す説明図及びタイミング図である。図１１Ａは、行保持電位Vrowcomは、行において共通することを示す。Vrowcomは、いくつかの有益な実施形態において、図５Ｂの駆動スキームのように、ゼロ又はゼロに近いがこの限りでない。また１１Ａは、列電位が全て同一でないことを示す。他の配列が可能であるが、図１１Ａに示す実施形態において、列電位は、水平に交代する。即ち、偶数列は、第１の電位Ｖｂを有し、奇数列は、第２の電位Ｖａを有する。従って、任意の個々の干渉性変調器上の有効電位は、｜Ｖａ−Ｖｂｉａｓ｜（Ｖａ−Ｖｂｉａｓの絶対値）又は｜Ｖｂ−Ｖｂｉａｓ｜の何れかである。図１１Ｂに示す通り、Ｖａ及びＶｂは、Ｖｐｏｓ及びＶｎｅｇ間で交代し、ＶａがＶｐｏｓの時にＶｂがＶｎｅｇであり、ＶａがＶｎｅｇの時にＶｂがＶｐｏｓであるように駆動される。ＡＢＡＢパターンにおけるこの電位Ｖａ及びＶｂの列関連交互配置により、干渉性変調器の水平隣接列は、対向する極性保持状態にある。結果として、駆動電位を変更する所望の効果が達成される一方、好ましくないフリッカが水平にディザリングされるので、その知覚が低減又は実質的に除去される。また、フリッカの低減は、ＡＡＢＢＡＡパターンにおける一対の列にＶａ、一対の隣接列にＶｂ、以下同様のような、雑な交互配置で得ることができる。
【００６１】
いくつかの実施形態は、保持期間の間に保持電位極性を変更する一方、水平及び垂直ディザリングを用いて知覚フリッカを低減する。図１２Ａ及び１２Ｂは、干渉性変調器のアレイと、保持期間における行及び列上の保持電位とを示す説明図及びタイミング図である。図１２Ａは、列電位が全て同一でないことを示す。また、図１２Ａは、行電位が全て同一でないことを示す。他の配列が可能であるが、図１２Ａに示す実施形態において、行電位は、垂直に交代し、列電位は、水平に交代する。即ち、奇数行は、第１の電位Ｖｒｃを有し、偶数行は、第２の電位Ｖｒｄを有する一方、奇数列は、第３の電位Ｖａを有し、偶数列は、第４の電位Ｖｂを有する。Ｖｒｃ及びＶｒｄは、Ｖｒｐｏｓ及びＶｒｎｅｇ間を切換えるように駆動されるので、図１２Ｂに示す通り、ＶｒｃがＶｒｐｏｓの時にＶｒｄがＶｒｎｅｇであり、ＶｒｃがＶｒｎｅｇの時にＶｒｄがＶｒｐｏｓである。同様に、Ｖａ及びＶｂは、Ｖｃｐｏｓ及びＶｃｎｅｇ間を切換えるように駆動されるので、さらに図１２Ｂに示す通り、ＶａがＶｃｐｏｓの時にＶｂがＶｃｎｅｇであり、ＶａがＶｃｎｅｇの時にＶｂがＶｃｐｏｓである。また、行電位の移行は、列電位の移行と位相が一致しない点で有利なことがある。従って、各個々の干渉性変調器は、４つの異なる位置の間で切り替わり、各位置は、列及び行電圧（Ｖｃｐｏｓ−Ｖｒｐｏｓ、Ｖｃｐｏｓ−Ｖｒｎｅｇ、Ｖｃｎｅｇ−Ｖｒｐｏｓ及びＶｃｎｅｇ−Ｖｒｎｅｇ）からなる４つの組合せのうち一つに相当し、各位置は、印加された電位の振幅に従って異なる光変調特性をもたらす。図１２Ｃは、図１２Ｂに示す対応する列及び行電圧時間期間の間に図１２Ａの各干渉性変調器Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの異なる反射率を示し、ここで反射率１は、Ｖｃｎｅｇ−Ｖｒｎｅｇに相当し、反射率２は、Ｖｃｎｅｇ−Ｖｒｐｏｓに相当し、反射率３は、Ｖｃｐｏｓ−Ｖｒｎｅｇに相当し、反射率４は、Ｖｃｐｏｓ−Ｖｒｐｏｓに相当する。図１２Ｃの表は、各時間期間において一つの干渉性変調器がそれぞれ４つの状態にあることを示す。結果として、一組の４つの装置から反射された全ての光は、一つの時間期間から次の期間まで変わらない。また、図１２Ｃは、行電圧の移行において、干渉性変調器が同一の列交換状態にあり、列移行において、干渉性変調器が同一の行交換状態にあることを示す。図１１Ａ及び１１Ｂに関する上記水平ディザリングと同様に、２次元ディザリングは、各干渉性変調器からの光が保持電位の変更と共に変わっても、隣接の干渉性変調器が異なる状態に駆動されるので、４つの干渉性変調器のグループからの全光が実質的に変わらないことを保証することによって、フリッカの知覚をさらに低減する。結果として、保持電位を変更する好ましい効果が達成され、好ましくないフリッカは、２次元にディザリングされるので、その知覚は、低減又は実質的に除去される。
【００６２】
また、ＭＥＭＳ表示要素について開放サイクルを周期的に含むことが有利であると分かっている。いくつかのフレーム更新サイクルの間に一つ以上の行についてこの開放サイクルを実行するのが有利である。この開放サイクルは通常、１０００００又は１００００００フレーム更新毎、又は表示動作の１時間若しくは数時間毎等、比較的まれに提供される。全て又は実質的に全ての画素に対するこの周期的開放の目的は、表示されている画像の特性に起因して長期間継続的に作動されるＭＥＭＳ表示要素が作動状態から抜け出せなくなる可能性を低減することにある。例えば、図９の実施形態において、期間５０は、１０００００フレーム更新毎に行１の全表示要素を開放状態に書き込むwrite+サイクルでもよい。期間５２、５４及び／又は６０、６２、６４を用いても、表示の全行について同じことが言える。それらは、まれに、及び短期間に発生するので、これら開放サイクルは、時間内に（例えば１０００００以上のフレーム更新毎又は１時間以上の表示動作毎に）広範囲に広がり、表示の各種行上に対して異なる時間だけ広がるので、普通の観察者に対するディスプレイの外観上の任意の知覚的影響を除去することができる。
【００６３】
図１３は、フレーム書き込みが、可変量のフレーム更新期間を占めることがあるもう一つの実施形態を示し、保持サイクル期間は、一つのフレームに対する表示書き込み処理の終わりと、後続フレームに対する表示書き込み処理の始まりとの間の時間を満たすような長さで調節される。この実施形態において、データのフレームを書き込む時間、例えば期間４０及び４２は、データのフレームが先行フレームとどれだけ異なるかに依存して変わることがある。図１３において、フレームＮは、一つのフレーム書き込み動作を必要とし、全てのアレイ行がストローブされる。両極性においてこれを行うために、図９及び１０に図示した通り、時間期間４０及び４２を必要とする。フレームＮ＋１について、いくつかの行のみが更新を必要とし、なぜならこの例において、画像データは、アレイのうちいくつかの行と同じだからである。変更されない行はストローブされない（図１３の行１及び行Ｎ）。故に、アレイに新たなデータを書き込むことは、いくつかの行のみがストローブされることを要するので、比較的短い期間７０及び７２を必要とする。フレームＮ＋１について、保持サイクル４４、４６は、フレームＮ＋２の書き込みが始まる前に残りの時間を満たすように拡張される。
【００６４】
この例において、フレームＮ＋２は、フレームＮ＋１から変更されない。その後、書き込みサイクルが必要なく、フレームＮ＋２に対する更新期間は、保持サイクル４４及び４６によって完全に満たされる。上記説明の通り、２つより多い保持サイクル、例えば４つのサイクル、８つのサイクル等が使用可能である。
【００６５】
上記開示された実施形態は、行及び列駆動電圧に対する特定の配列を目的とした。一方で他の配列が、フリッカのディザリングによる有利な効果も有することが分かる。例えば、一組の隣接要素は、一組内の全要素が同一の駆動電圧を受けて実質的に同一に移動するように、及び各一組が隣接の一組とは異なる駆動電圧を受けて隣接の一組とは異なって移動するように配列することができる。そのようなスキームにおける列及び行電圧は、フリッカが要素の空間的配列によって効果的にディザリングされるようなサイズ及び形を一組の要素が有するよう設定される。
【００６６】
上記検討において、極性という用語は、値と参照値との間の差の符号に関し、参照値は、０であるか又はそれ以外でもよいことが分かる。即ち、対向する極性の信号は、一方の値が参照値より大きく、もう一方の値が参照値より小さいような値であり、ここで参照値は、０であるか又はそれ以外でもよい。
【００６７】
上記検討において、行及び列という用語は、各々がアレイにおける分離した次元を示すよう任意に選択されていることが分かる。行及び列は、任意の固定参照値に関することを意味しない。従って、行及び列は、置換可能である。
【００６８】
当業者であれば、多数の及び各種変更が、本発明の精神から逸脱することなく可能であることが分かる。故に、本発明の形式は、説明目的のみであり、本発明の範囲の限定を意図しないことが明らかである。
【符号の説明】
【００６９】
２１  プロセッサ
２２  アレイコントローラ
２４  行ドライバ回路
２６  列ドライバ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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