(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳディスプレイ素子にデータを書き込むための方法およびシステムを提供する。【解決手段】別の実施形態は、ＭＥＭＳ素子のアレイを有するディスプレイデバイスを駆動する方法が開示されている。ＭＥＭＳ素子は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とを有する駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称である。別の実施形態は、視覚のアーティファクトのない逆極性の電位差を印加することの影響の平衡を保つチャージを維持しながら、供給電圧の低減されたセットが使用される。【選択図】
2009526267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＥＭＳ素子の行と列のアレイとして構成されたＭＥＭＳディスプレイ素子のセットを備えているディスプレイデバイスであり、ＭＥＭＳ素子は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とからなる駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、駆動電位差は、各ＭＥＭＳ素子に列電圧と行電圧との差として印加され、前記方法は、
四つの異なる電圧レベルのセットを生成することと、
第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むこととを有し、前記電圧は、四つの異なる電圧レベルの前記セットからのみ選ばれ、第一および第二の保持電位は逆極性である、方法。
【請求項２】
列が行よりも高い電位にあるように前記第一の保持電位が正極性であり、行が列よりも高い電位にあるように第二の保持電位が負極性である、請求項１の方法。
【請求項３】
δＶが正値である、請求項１の方法。
【請求項４】
δＶが負値である、請求項１の方法。
【請求項５】
列に印加される電圧は、二つの電圧のセットから選ばれ、行に印加される電圧は、三つの電圧のセットから選ばれ、三つの電圧のセットと二つの電圧のセットとが一つの共通電圧を共有している、請求項１の方法。
【請求項６】
三つの電圧のセットのうちの一つが、二つの電圧のセットのうちの一つから約２δＶだけシフトされている、請求項５の方法。
【請求項７】
共通電圧が約０Ｖである、請求項５の方法。
【請求項８】
共通電圧が約５Ｖ以上である、請求項５の方法。
【請求項９】
第一および第二の動作電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１の方法。
【請求項１０】
第一および第二の解放電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１の方法。
【請求項１１】
第一および第二の保持電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１の方法。
【請求項１２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ディスプレイデバイスであり、
ＭＥＭＳ素子の行および列のアレイを備えており、ＭＥＭＳ素子は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とからなる駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、
さらに、第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むように構成されたアレイドライバーを備えており、電圧は、四つの異なる電圧レベルだけのセットから選ばれ、第一および第二の保持電位は逆極性である、デバイス。
【請求項１３】
列が行よりも高い電位にあるように前記第一の保持電位が正極性であり、行が列よりも高い電位にあるように第二の保持電位が負極性である、請求項１２の方法。
【請求項１４】
δＶが正値である、請求項１２の方法。
【請求項１５】
δＶが負値である、請求項１２の方法。
【請求項１６】
アレイコントローラーは、二つの電圧のセットから選ばれた列への電圧を印加し、三つの電圧のセットから選ばれた行への電圧を印加するように構成されており、三つの電圧のセットと二つの電圧のセットとが一つの共通電圧を共有している、請求項１２のデバイス。
【請求項１７】
三つの電圧のセットのうちの一つが、二つの電圧のセットのうちの一つから約２δＶだけシフトされている、請求項１６のデバイス。
【請求項１８】
共通電圧が約０Ｖである、請求項１６のデバイス。
【請求項１９】
共通電圧が約５Ｖ以上である、請求項１６のデバイス。
【請求項２０】
第一および第二の動作電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１２のデバイス。
【請求項２１】
第一および第二の解放電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１２のデバイス。
【請求項２２】
第一および第二の保持電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１２のデバイス。
【請求項２３】
ディスプレイと通信するように構成されたプロセッサーであって、画像データを処理するように構成された前記プロセッサーと、
前記プロセッサーと通信するように構成されたメモリーデバイスとをさらに備えている、請求項１２の装置。
【請求項２４】
画像データの少なくとも一部をドライバー回路に送るように構成されたコントローラーをさらに備えている、請求項２３の装置。
【請求項２５】
前記画像データを前記プロセッサーに送るように構成された像源モジュールをさらに備えている、請求項２３の装置。
【請求項２６】
像源モジュールが、レシーバーとトランシーバーとトランスミッターとの少なくとも一つを備えている、請求項２５の装置。
【請求項２７】
入力データを受信し、前記入力データを前記プロセッサーに通信するように構成された入力装置とをさらに備えている、請求項２３の装置。
【請求項２８】
ＭＥＭＳ素子の行および列のアレイとして構成されたＭＥＭＳディスプレイ素子のセットを備えているディスプレイデバイスを駆動する方法であり、ＭＥＭＳ素子は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とからなる駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、駆動電位差は、各ＭＥＭＳ素子に列電圧と行電圧との差として印加され、方法は、
四つの異なる電圧レベルのセットを生成することと、
第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むこととを有し、電圧は、四つの異なる電圧レベルのセットからのみ選ばれ、第一および第二の動作電位と第一および第二の保持電位と第一および第二の解放電位の少なくとも一つが逆極性でオフセット電圧δＶに対して対称である、方法。
【請求項２９】
列が行よりも高い電位にあるように前記第一の保持電位が正極性であり、行が列よりも高い電位にあるように第二の保持電位が負極性である、請求項２８の方法。
【請求項３０】
δＶが正値である、請求項２８の方法。
【請求項３１】
δＶが負値である、請求項２８の方法。
【請求項３２】
列に印加される電圧は、二つの電圧のセットから選ばれ、行に印加される電圧は、三つの電圧のセットから選ばれ、三つの電圧のセットと二つの電圧のセットとが一つの共通電圧を共有している、請求項２８の方法。
【請求項３３】
第一および第二の動作電位と第一および第二の保持電位と第一および第二の解放電位の各々が逆極性でオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項３２の方法。
【請求項３４】
正極性電位で駆動されたときの各ＭＥＭＳディスプレイ素子の光変調特性が、負極性電位で駆動されたときの光変調特性と実質的に同一である、請求項２８の方法。
【請求項３５】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ディスプレイデバイスであり、
画像データの行と列を表示するための手段を備えており、前記手段は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とからなる駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、
さらに、第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示するための手段に画像データを書き込むための手段を備えており、電圧は、四つの異なる電圧レベルだけのセットから選ばれ、第一および第二の保持電位は逆極性である、デバイス。
【請求項３６】
表示するための手段が、光干渉変調器として構成されたアレイＭＥＭＳ素子を備えている、請求項３５のデバイス。
【請求項３７】
画像データを書き込むための手段がアレイドライバー回路を備えている、請求項３６のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）はマイクロメカニカル素子とアクチュエーターと電子機器とを含んでいる。マイクロメカニカル素子は、基板および／または堆積物質層の一部をエッチング除去するか層を追加して電気デバイスや電気機械デバイスを形成する堆積およびまたはエッチング、ほかのマイクロマシーニングプロセスを用いて作り出しうる。ＭＥＭＳデバイスの一つのタイプは光干渉変調器と呼ばれる。ここに使用する光干渉変調器や光干渉光変調器との用語は、光干渉の法則を使用して光を選択的に吸収および／または反射するデバイスを指す。ある実施形態では、光干渉変調器は一対の伝導プレートを備えていてもよく、その一方または両方は、全体または一部が透明および／または反射的であってもよく、適当な電気信号の印加に対して相対運動可能であってもよい。特定の実施形態では、一方のプレートが基板上に堆積された静止層を備えていてもよく、他方のプレートが空隙によって静止層から離れた金属膜を備えていてもよい。ここに詳細に説明するように、一方のプレートの他方に対する位置は、光干渉変調器への入射光の光干渉を変化させることができる。そのようなデバイスは広範囲の用途を有しており、既存製品を改善してまだ開発されていない新製品を作り出すのにそれらの特徴を利用できるようにこれらのタイプのデバイスの特性を利用および／または修正する技術分野にとって有益であろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明のシステム、方法およびデバイスのおのおのはいくつかの側面を有する。それらの単一の一つが単独でその望ましい性質の原因でない。本発明の要旨を制限することなく、そのより顕著な特徴を今簡潔に論じる。この議論を考慮した後、特に「発明を実施するための最良の形態」と題する章を読んだ後、本発明の特徴がどのようにほかのディスプレイデバイスに対して利点を提供するかが理解できよう。
【０００３】
一実施形態は、ＭＥＭＳ素子の行と列のアレイとして構成されたＭＥＭＳディスプレイ素子のセットを有するディスプレイデバイスを駆動する方法を有し、ＭＥＭＳ素子は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とからなる駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、駆動電位差は、各ＭＥＭＳ素子に列電圧と行電圧との差として印加される。方法は、四つの異なる電圧レベルのセットを生成すること、第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とをアレイに印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むことを有し、電圧は、四つの異なる電圧レベルのセットからのみ選ばれ、第一および第二の保持電位は逆極性である。
【０００４】
別の実施形態はディスプレイデバイスを有し、ディスプレイデバイスは、ＭＥＭＳ素子の行と列のアレイとして構成されたＭＥＭＳディスプレイ素子のセットを有し、ＭＥＭＳ素子は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とを有する駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、ディスプレイデバイスはさらに、第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むように構成されたアレイコントローラーとを有するディスプレイデバイスを有し、電圧は、四つの異なる電圧レベルだけのセットから選ばれ、第一および第二の保持電位は逆極性である。
【０００５】
別の実施形態は、ＭＥＭＳ素子の行と列のアレイとして構成されたＭＥＭＳディスプレイ素子のセットを有するディスプレイデバイスを駆動する方法を有し、ＭＥＭＳ素子は、好適な正および好適な負の動作電位差と、好適な正および好適な負の保持電位差と、好適な解放電位差とを有する駆動電位差の好適なセットによって特徴づけられ、駆動電位差の好適なセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、駆動電位差は、各ＭＥＭＳ素子に列電圧と行電圧との差として印加される。方法は、四つの異なる電圧レベルのセットを生成すること、第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むことを有し、電圧は、四つの異なる電圧レベルのセットからのみ選ばれ、第一および第二の動作電位と第一および第二の保持電位と第一および第二の解放電位の少なくとも一つが逆極性でオフセット電圧δＶに対して対称である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
続く詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に向けられている。しかしながら、本発明は多くの異なる手法で具体化することができる。この説明では、同様の部材が一貫して同様の数字で示された図面に言及される。続く説明から明らかように、発明は、動画（たとえばビデオ）か静止画（たとえばスチル画像）かを問わず、さらに文字か絵かを問わず、画像を表示するように構成されたあらゆるデバイスにおいて実施しうる。特に、発明は、これに限定されないが、移動電話や無線デバイス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドまたは携帯型コンピューター、ＧＰＳレシーバー／ナビゲーター、カメラ、ＭＰ３プレーヤー、カムコーダー、ゲーム機、腕時計、時計、計算機、テレビジョンモニター、フラットパネルディスプレイ、コンピューターモニター、自動ディスプレイ（たとえば走行記録計ディスプレイその他）、コックピットのコントロールやディスプレイ、カメラ視のディスプレイ（たとえば乗り物の背面カメラのディスプレイ）、電子写真、電子の広告板や標識、プロジェクター、建築物、パッケージング、美的構造物（たとえば一つの宝石の画像）など、いろいろな電子デバイスにおいて実施しうるか関連しうることが予想される。ここに説明したものと同様の構造体のＭＥＭＳデバイスは電子スイッチデバイスなどの非ディスプレイ用途において使用することもできる。
【０００７】
光干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を備えている一つの光干渉変調器ディスプレイ実施形態を図１に示す。これらのデバイスでは、画素は明暗状態のいずれかにある。明（「オン」または「開放」）状態では、ディスプレイ素子は、入射可視光の大部分をユーザーへ反射する。暗（「オフ」または「閉鎖」）状態では、ディスプレイ素子は、入射可視光をユーザーへほとんど反射しない。実施形態によっては、「オン」状態と「オフ」状態の光反射特性は逆であってもよい。ＭＥＭＳ画素は、白黒に加えてカラー表示を考慮し、特定の色で主に反射するように構成することが可能である。
【０００８】
図１は、視覚ディスプレイの一連の画素中の二つの隣接画素を描いた等角投影図であり、各画素はＭＥＭＳ光干渉変調器を備えている。いくつかの実施形態では、光干渉変調器ディスプレイは、これらの光干渉変調器の行／列アレイを有している。各光干渉変調器は、互いに可変かつ制御可能な距離に位置する一対の反射層を含んでおり、少なくとも一つの可変次元をもつ共振光学キャビティを形成している。一実施形態では、一方の反射層が二つの位置の間で移動されうる。第一の位置（ここでは解放状態と呼ぶ）では、可動層は、固定部分反射層から比較的大きな距離に位置している。第二の位置では、可動層は、固定部分反射層に隣接し密接して位置している。二つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて強め合ってまたは弱め合って干渉し、各画素について全体反射状態または非反射状態のいずれかを作り出す。
【０００９】
図１の画素アレイの図示部分は二つの隣接する光干渉変調器１２ａと１２ｂを含んでいる。左側の光干渉変調器１２ａでは、可動高反射層１４ａは光学スタック１６ａからの所定距離の解放位置に図示されている。右側の光干渉変調器１２ｂでは、可動高反射層１４ｂは固定部分反射層１６ｂに隣接する動作位置に図示されている。
【００１０】
固定層１６は、電気的に伝導性で、部分的に透明で、部分的に反射的であり、たとえば透明基板２０上におのおのがクロムとインジウムスズ酸化物の一つ以上の層を堆積することにより作られうる。層は平行ストリップにパターニングされ、後述するようにディスプレイデバイス中の行電極を形成しうる。可動層１４ａ，１４ｂは、ポスト１８の上面およびポスト１８間に堆積された介在犠牲物質の上に堆積された（行電極１６ａ，１６ｂに直交する）一つまたは複数の堆積金属層の一連の平行ストリップとして形成してもよい。犠牲物質をエッチング除去すると、変形可能金属層が固定金属層から規定空隙１９だけ離れる。別の実施形態は、アルミニウムなどの高伝導反射物質を変形可能層に使用してもよく、これらのストリップがディスプレイデバイスの列電極を形成してもよい。
【００１１】
印加電圧がないとき、層１４ａ，１６ａ間にキャビティ１９が残り、変形可能層は機械的弛緩状態にある。しかしながら、選択した行と列に電位差を印加すると、対応する画素の行電極と列電極の交差により形成されたコンデンサーがチャージされ、静電力が電極同士を引き寄せる。電圧が十分に高ければ、図１の右側の画素１２ｂに示されるように、可動層が変形し、（この図に示していない誘電体物質が固定層上に堆積されて短絡するのを防止するとともに分離距離を制御しうる）固定層に押し付けられる。その振る舞いは印加電位差の極性にかかわらず同じである。このように、反射対非反射画素状態を制御することができる行／列動作は、従来のＬＣＤやほかのディスプレイ技術で使用される行／列動作に多くの点で類似している。
【００１２】
上述した原理にしたがって動作する光干渉変調器の構造の詳細は広く変更されてよい。たとえば、図２Ａ〜２Ｅは、可動反射層１４をその支持構造の５つの異なる実施形態を示している。図２Ａは図１の実施形態の断面図であり、金属物質１４のストリップが直交して延びている支持体１８上に堆積されている。図２Ｂでは、可動反射層１４がつなぎ３２によってコーナーだけで支持体に取り付けられている。図２Ｃでは、可動反射層１４が変形可能層３４からつるされており、変形可能層３４は可撓性金属で構成されうる。変形可能層３４は、直接または間接的に、変形可能層３４の周囲の周りの基板２０に連結している。これらの接続はここでは支持ポストと呼ぶ。図２Ｄに示した実施形態は、その上に変形可能層３４が横たわる支持ポストプラグ４２を有している。図２Ａ〜２Ｃのように、可動反射層１４はキャビティの上につるされるが、変形可能層３４は、変形可能層３４と光学スタック１６の間の穴を満たすことにより、支持ポストを形成しない。むしろ、支持ポスト１８は平坦化物質で作られ、それは支持ポストプラグ４２を形成するために使用される。図２Ｅに示す実施形態は、図２Ｄに示した実施形態に基づくが、図示しない追加の実施形態と同様に、図２Ａ〜２Ｃに示した実施形態のいずれに適用してもよい。図２Ｅに示した実施形態では、金属またはほかの伝導物質の追加層がバス構造４４を形成するために使用された。これは信号を光干渉変調器の背面に沿って転送するのを可能にし、さもなければ基板２０上に形成されなければならないであろう多くの電極を取り除く。
【００１３】
図２に示した実施形態では、光干渉変調器は直視型デバイスとして機能し、画像は透明基板２０の正面側つまり変調器が配置される側の反対側から見られる。これらの実施形態では、変形可能層３４を含め、反射層１４は、基板２０に対向する反射層の側にある光干渉変調器の部分を光学的に遮へいする。これは、遮へい領域が像品質に悪影響を与えずに構成され動作されることを可能にする。そのような遮へいは、図７Ｅのバス構造４４を可能にし、それは、アドレシングおよびそのアドレシングに起因する動作など、変調器の電気機械の特性から変調器の光学的性質を分離する能力を提供する。この分離可能な変調器アーキテクチャは、変調器の電気機械的側面と光学的側面のために使用される構造設計と物質が互い独立に選択され機能することを可能にする。さらに、図２Ｃ〜２Ｅに示した実施形態は、機械的特性からの反射層１４の光学的特性の非干渉を得るという追加の利点を有し、それは変形可能層３４によって実現される。これは、反射層１４に使用する構造設計と物質を光学的特性に対して最適化し、また変形可能層３４に使用する構造設計と物質を所望の機械的特性に対して最適化すること可能にする。
【００１４】
図３〜６は、表示用途の光干渉変調器のアレイを使用するための一つの代表的なプロセスとシステムを示している。
【００１５】
図３は、本発明の側面を組み込んでよい電子デバイスの一実施形態を示すシステムブロック図である。この代表的な実施形態では、電子デバイスは、ＡＲＭやＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ ＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ ＩＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ ＩＶ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標） Ｐｒｏ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）などの任意の汎用シングルまたはマルチチップマイクロプロセッサー、またはデジタルシグナルプロセッサーやマイクロコントローラー、プログラマブルゲートアレイなどの任意の専用マイクロプロセッサーであってもよいプロセッサー２１を含んでいる。この分野で一般に行なわれているように、プロセッサー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に構成されうる。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサーは、ウェブブラウザや電話アプリケーション、電子メールプログラム、ほかのソフトウェアアプリケーションを含め、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に構成されてもよい。
【００１６】
一実施形態では、プロセッサー２１もアレイドライバー２２と通信するように構成されている。一実施形態では、アレイドライバー２２は、ディスプレイアレイすなわちパネル３０に信号を供給する行ドライバー回路２４と列ドライバー回路２６を含んでいる。図１に示したアレイの断面は図２の１−１線によって示されている。ＭＥＭＳ光干渉変調器については、行／列動作プロトコルは、図４に示したデバイスのヒステリシス特性を利用してよい。可動層を解放状態から動作状態まで変形させるにはたとえば６ボルトの電位差を必要としてよい。しかしながら、電圧がその値から低下するとき、電圧が６ボルト未満に降下する際、可動層はその状態を維持する。図３の代表的な実施形態では、電圧が１ボルト未満の降下するまで可動層は完全に解放しない。したがって、デバイスが解放または動作状態で安定している印加電圧の窓が存在する電圧の範囲（図４に示した例では約２〜４Ｖ）がある。ここでは、これを「ヒステリシス窓」または「安定窓」と呼ぶ。図４の「駆動電位」が静止電極の電位と変形可能電極の電位との差として規定されることがわかるであろう。したがって「０ボルト」駆動電位は、与えられた行と列が、グラウンドなどの共通の基準に対して同じ絶対的な電圧を持つことを意味する。「０ボルト」駆動電位は、行または列のいずれかがグラウンドまたは任意のほかの基準に対して０ボルトの絶対的な電圧に必ずあることを示唆しない。この開示での協定によって、正極性駆動電位は、列電極が行電極よりも高い電位にあることを意味する。負極性駆動電位は、行電極が列電極よりも高い電位にあることを意味する。図４のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイは、行ストロービングのあいだ、ストローブされた行中の動作されるべき画素が約６ボルトの電圧差にさらされ、解放されるべき画素が０ボルト近くの電圧差にさらされるように、行／列動作プロトコルを設計することが可能である。ストローブの後、画素は、行ストローブによっておかれた状態のままであるように、約５ボルトの定常状態電圧差にさらされる。書き込み後、各画素は、この例の２〜４ボルトの「安定窓」内の電位差にある。この特徴は、図１に示した画素設計を同じ印加電圧状態の下で動作または解放の事前状態のいずれかに安定にする。光干渉変調器の各画素は、動作状態であれ解放状態であれ、実質的に固定反射層と可動反射層によって形成されるコンデンサーであるので、この安定状態は、ほとんど消費電力を伴わないヒステリシス窓内の電圧で保持することができる。印加電位が固定されていれば、実質的に電流は画素に流れ込まない。
【００１７】
代表的アプリケーションでは、表示フレームは、第一行中の動作画素の所望のセットにしたがって列電極のセットをアサートすることにより作り出してよい。別の実施形態では、次に行パルスを行１電極に印加し、アサートされた列線に対応する画素を動作させる。次に列電極のアサートされたセットを変更し、第二行中の動作画素の所望のセットに対応させる。別の実施形態では、次にパルスを行２電極に印加し、行２中の適当な画素をアサートされた列電極にしたがって動作させる。行１画素は行２パルスに影響されず、行１パルスのあいだに設定された状態のままである。これを一連の行の完全にわたり順次に繰り返してフレームを生成してよい。一般に、フレームは、毎秒所望のフレーム数でこのプロセスを絶えず繰り返すことにより、新しい表示データでリフレッシュおよび／またはアップデートされる。別の実施形態では、表示フレームを生成するために画素アレイの行電極と列電極を駆動するための種々いろいろなプロトコルもまた周知であり、これは本発明と共に使用してよい。
【００１８】
図５と６は、図３の３×３アレイに表示フレームを作り出すための一つの可能な動作プロトコルを示している。図４は、ヒステリシス特性を示している可動ミラー位置対印加電圧の図である。図５は、図３の実施形態のための駆動電位を作り出すために使用される列および行電圧を示している表であり、各駆動電位は、関連する列電圧と関連する行電圧との差である。示されるように、列電圧は６Ｖと０Ｖであり、行電圧は３Ｖと６Ｖと０Ｖであり、好適な正および好適な負の動作電位（＋６Ｖと−６Ｖ）と、好適な正および好適な負の保持電位（＋３Ｖと−３Ｖ）と、好適な解放電位（０Ｖ）とを作り出すために使用される。説明の便宜上、印加される行および列電圧の数値は０と＋３と＋６として与えられるが、これらの印加電圧の数値は一緒にシフトされ、正確に同じ保持、解放および動作駆動電位を生成しうることがわかるであろう。差は相対的なものに過ぎず、絶対値ではない。
【００１９】
図５の実施形態では、画素を動作させることは、適当な列に０を、適当な行に＋６Ｖをセットすることを含んでいる。画素を解放することは、適当な列に＋６Ｖを、適当な行に同じ＋６Ｖをセットして、画素間にゼロボルト電位差を生成することにより実施される。行電圧が３ボルトに保持される行では、画素は、列が＋６Ｖにあるか０Ｖにあるかにかかわらず、それらがもともとあった状態で安定している。また図５に示されるように、上述したものではなく逆極性の電圧を使用することができ、たとえば、画素を動作させることは、適当な列に＋６Ｖを、適当な行に０をセットすることを含みうることがわかるであろう。この実施形態では、画素を解放することは、適当な列に０を、適当な行に同じ０をセットして、画素間にゼロボルト電位差を生成することにより実施される。
【００２０】
図６Ｂは、図６Ａに示したディスプレイ配列をもたらす図３の３×３アレイに印加する一連の行および列信号を示しているタイミング図であり、ここで動作画素は非反射である。図６Ａに示したフレームを書き込む前に、画素は任意の状態であってもよく、この例では、すべての行が３ボルト、すべての列が６ボルトにある。これらの印加電圧では、すべての画素はそれらの既存の動作状態または解放状態で安定している。
【００２１】
図６Ａのフレーム中では、画素（１，１）と（１，２）、（２，２）、（３，２）、（３，３）が動作される。これを実施するため、行１の「線時間」のあいだ、列１と列２は０ボルトにセットし、列３は＋６ボルトにセットする。これは任意の画素の状態を変更しない。なぜなら、すべての画素は２〜４ボルトの安定窓にあるままであるからである。次に行１を、３Ｖから６Ｖまで上がって３Ｖに戻るパルスでストローブする。これは（１，１）と（１，２）画素を動作させ、（１，３）画素を解放させる。アレイ内のほかの画素は影響されない。行２を望むようにセットするため、列２を０ボルトにセットし、列１と列３を＋６ボルトにセットする。次に行２に印加した同じストローブは、画素（２，２）を動作させ、画素（２，１）と（２，３）を解放させる。再び、アレイ内のほかの画素は影響されない。列２と列３を０ボルトに、列１を＋６ボルトにセットすることにより行３を同様にセットする。行３のストローブは図６０Ａに示すように行３の画素をセットする。フレームを書き込んだ後、行電位は３Ｖになり、列電位は＋６または０ボルトの一方のままとなることが可能であり、ディスプレイは次に図６Ａの配列で安定する。多数すなわち何百もの行と列に対して同じ手順を使用することが可能であることがわかるであろう。行と列の動作を実施するのに使用される電圧のタイミングとシーケンスとレベルは、上に概説した一般的な原理の範囲内で広く変えることが可能であり、上述の例は代表的なだけであり、任意の動作電圧方法も本発明で使用することが可能であることがわかるであろう。
【００２２】
デバイスの層間の誘電体にチャージを作ることができることが、上述したデバイスの一つの側面である。これは製造プロセスの結果でありえ、デバイスが動作され、同じ方向を主に向いている電界によって動作状態に保持されるときに引き起こされうる。たとえば、安定の外側しきい値より大きな大きさを有する電位によってデバイスが動作されるときに、動いている層が常に固定層に対して高い電位にあると、層間の誘電体上のゆっくり増加するチャージビルドアップが、デバイスのヒステリシス曲線をシフトさせ始めることができる。
【００２３】
図７は、図４に示されたものと同様のヒステリシス特性を示している可動ミラー位置対印加電圧の図である。しかしながら、図７に示されたヒステリシス特性は、０ｖに対して中央に位置せずに、オフセットδＶだけシフトされており、ここでδＶは、ヒステリシス曲線の中心における電位差である。そのようなオフセットは、設計、製作、環境および／または動作履歴の結果でありえる。δＶの数値は、正または負のいずれにもなりえる。
【００２４】
δＶが大きすぎなければ、図７に示された特性を有するＭＥＭＳデバイスは、図５に示された列および行電圧でまだ駆動されうる。しかしながら、ヒステリシス曲線内の同じ場所にない正および負の駆動電位差を有するデバイスを駆動することは、ある不所望な性能特性をもたらしうる。たとえば、前述のチャージビルドアップに加えて、可動ミラーが正の動作電位で動作されるときの光変調特性は、可動ミラーが負の動作電位で動作されるときの光変調特性とは異なりうる。これは起こりうる。なぜならば、可動ミラー上の有効な静電力は、駆動された電位差とδＶ、ヒステリシス曲線の中心における電位差との差の絶対値に依存するからである。
【００２５】
図８は、図７の実施形態のための好適な駆動電位のセットを作り出すために使用される列および行電圧を示している表であり、各駆動電位は、関連する列電圧と関連する行電圧との差である。示されるように、列電圧は６Ｖ＋δＶと０Ｖ＋δＶであり、行電圧は３Ｖと６Ｖと０Ｖであり、好適な正および好適な負の動作電位（＋６Ｖ＋δＶと−６Ｖ＋δＶ）と、好適な正および好適な負の保持電位（＋３Ｖ＋δＶと−３Ｖ＋δＶ）と、好適な解放電位（０Ｖ＋δＶ）とを作り出すために使用される。これらの値は有利である。なぜならば、好適な正および好適な負の動作電位と、好適な正および好適な負の保持電位とのおのおのがδＶに対して対称であるからである。これは少なくとも、各光干渉変調器内において平衡を保っているチャージ蓄積と、正および負極性信号の両方において実質的に同一の光変調特性との利点に帰着する。
【００２６】
図５と８の列および行電圧の比較は、オフセットがあるときに行および列信号に必要とされる異なる供給電圧の数が増えることを示している。オフセットなしでは、列および行電圧は、三つの供給電圧０Ｖと３Ｖと６Ｖのいずれか一つである。しかしながら、オフセットδＶありでは、列および行電圧は、五つの供給電圧０Ｖと０Ｖ＋δＶと３Ｖと６Ｖと６Ｖ＋δＶのいずれか一つである。供給電圧を追加することは、供給生成および分配の複雑さを増大させ、電力消費を増大させうる。
【００２７】
不所望な性能特性を避けつつ供給電圧の数を低減する駆動電位の代替セットをいま示す。
【００２８】
図９は、図７に示されるようなヒステリシス曲線とオフセットδＶとを有する光干渉変調器のための代替駆動電位のセットを作り出すために使用される列および行電圧を示している表であり、各駆動電位は、関連する列電圧と関連する行電圧との差である。示されるように、列電圧は６Ｖ＋２δＶと０Ｖであり、行電圧は３Ｖと６Ｖと０Ｖであり、代替の正および代替の負の動作電位（＋６Ｖ＋２δＶと−６Ｖ）と、代替の正および代替の負の保持電位（＋３Ｖ＋２δＶと−３Ｖ）と、代替の正および代替の負の解放電位（０Ｖと０Ｖ＋２δＶ）とを作り出すために使用される。この方式は好都合なことに、四つの供給電圧０Ｖと３Ｖと６Ｖと６Ｖ＋２δＶだけしか使用しない。さらに、代替駆動電位は好適な駆動電位とは異なるけれども、非対称な駆動電位による不所望な性能特性が避けられる。なぜならば、正および負の駆動電圧の各組が、好適な駆動電圧に対して、したがってオフセット電圧δＶに対して対称であるからである。すなわち、代替の正および代替の負の動作電位＋６Ｖ＋２δＶと−６Ｖは好適な正および好適な負の動作電位＋６Ｖ＋δＶと−６Ｖ＋δＶに対して対称であり、代替の正および代替の負の保持電位＋３Ｖ＋２δＶと−３Ｖは好適な正および好適な負の保持電位＋３Ｖ＋δＶと−３Ｖ＋δＶに対して対称であり、代替の正および代替の負の解放電位０Ｖと０Ｖ＋２δＶは好適な解放電位０Ｖ＋δＶに対して対称である。したがって、図９の列および行電圧は、四つの供給電圧を使用して、チャージビルドアップ低減および信号極性にかかわらず実質的に同一の光変調特性など、対称な駆動電位に関連する有利な性能特性を有する図７に示されるようなヒステリシス曲線とオフセットδＶとを有する光干渉変調器のための代替駆動電位のセットを作り出すために使用されてよい。
【００２９】
図１０は、図７に示されるようなヒステリシス曲線とオフセットδＶを有する光干渉変調器のための代替駆動電位の別のセットを作り出すために使用される列および行電圧を示している表であり、各駆動電位は、関連する列電圧と関連する行電圧との差である。示されるように、列電圧は６Ｖと０Ｖであり、行電圧は３Ｖ−δＶと６Ｖと０Ｖ−２δＶであり、代替の好適な正および代替の好適な負の動作電位（＋６Ｖ＋２δＶと−６Ｖ）と、代替の好適な正および代替の好適な負の保持電位（＋３Ｖ＋δＶと−３Ｖ＋δＶ）と、代替の好適な正および代替の好適な負の解放電位（０Ｖ＋２δＶと０Ｖ）とを作り出すために使用される。この方式は好都合なことに四つの供給電圧０Ｖ−δＶと０Ｖと３Ｖ−δＶと６Ｖだけしか使用しない。図９に示された代替駆動電位と同様に、図１０の代替駆動電位は好適な駆動電位とは異なるのだが、非対称な駆動電位による不所望な性能特性が避けられる。なぜならば、正および負の駆動電圧の各組が、好適な駆動電圧に対して、したがってオフセット電圧δＶに対して対称であるからである。すなわち、代替の正および代替の負の動作電位＋６Ｖ＋２δＶと−６Ｖは好適な正および好適な負の動作電位＋６Ｖ＋δＶと−６Ｖ＋δＶに対して対称であり、代替の正および代替の負の保持電位＋３Ｖ＋δＶと−３Ｖ＋δＶは好適な正および好適な負の保持電位＋３Ｖ＋δＶと−３Ｖ＋δＶに対して対称であり、実際に同一であり、代替の正および代替の負の解放電位０Ｖと０Ｖ＋２δＶは好適な解放電位０Ｖ＋δＶに対して対称である。図１０の代替駆動電位のセットは、正および負の保持電位が好適な正および負の保持電位と同一であるという有利な側面を有している。したがって、図１０の列および行電圧は、四つの供給電圧を使用して、チャージビルドアップ低減および信号極性にかかわらず実質的に同一の光変調特性など、対称な駆動電位に関連する有利な性能特性を有する図７に示されるようなヒステリシス曲線とオフセットδＶとを有する光干渉変調器のための代替駆動電位のセットを作り出すために使用されてよい。
【００３０】
上記議論では、行および列との用語は、アレイ内の別々の次元をそれぞれ表すために任意に選択されることが理解されるであろう。行と列は、どのような固定の基準に対しても相対的であることを意味していない。したがって、行と列は交換されうる。
【００３１】
図１１Ａと１１Ｂは、ここに説明した発明が実施しうるディスプレイデバイス４０の実施形態を示すシステムブロック図である。ディスプレイデバイス４０はたとえば携帯（移動）電話とすることができる。しかしながら、ディスプレイデバイス４０またはそれの少しの変形の同じコンポーネントは、テレビやポータブルメディアプレイヤーなどのさまざまなタイプのディスプレイデバイスの例ともなる。
【００３２】
ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１とディスプレイ３０とアンテナ４３とスピーカー４５と入力デバイス４８とマイクロホン４６とを含んでいる。ハウジング４１は一般に、射出成形と真空成形を含む、当業者に周知ないろいろな製造プロセスのいずれかから形成される。さらに、ハウジング４１は、これらに限定されないが、プラスチックや金属、ガラス、ゴム、陶器、またはそれらの組み合わせを含む、いろいろな物質のいずれかから作られうる。一実施形態では、ハウジング４１は、異なる色のまたは異なるロゴや絵や記号を有しているほかの着脱部と交換されてよい（図示しない）着脱部を含んでいる。
【００３３】
代表的なディスプレイデバイス４０のディスプレイ３０は、ここに説明するように、双安定ディスプレイを含むいろいろなディスプレイのいずれかであってもよい。ほかの実施形態では、ディスプレイ３０は、当業者に周知なように、プラズマやＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、上述したＴＦＴ ＬＣＤなどのフラットパネルディスプレイ、またはＣＲＴやほかのチューブデバイスなどの非フラットパネルディスプレイを含んでいる。しかしながら、本実施形態を説明する目的のため、ディスプレイ３０は、ここに説明するように、光干渉変調器ディスプレイを含んでいる。
【００３４】
代表的なディスプレイデバイス４０の一実施形態のコンポーネントを図１１Ｂに概略的に示す。図示の代表的なディスプレイデバイス４０はハウジング４１を含んでおり、その中に少なくとも部分的に囲まれた追加コンポーネントを含むことができる。たとえば、一実施形態では、代表的なディスプレイデバイス４０は、トランシーバー４７に接続されるアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含んでいる。トランシーバー４７はプロセッサー２１に連結されており、それはコンディショニングハードウェア５２に連結されている。コンディショニングハードウェア５２は信号を整える（たとえば信号をフィルター処理する）ように構成されうる。コンディショニングハードウェア５２はスピーカー４５とマイクロホン４６に連結されている。プロセッサー２１も入力デバイス４８とドライバーコントローラー２９に連結されている。ドライバーコントローラー２９はフレームバッファ２８とアレイドライバー２２に接続され、これはさらにディスプレイアレイ３０に接続されている。電源５０は、特定の代表的なディスプレイデバイス４０設計によって必要とされるすべてのコンポーネントにパワーを供給する。
【００３５】
ネットワークインターフェース２７は、代表的なディスプレイデバイス４０がネットワーク上の一つ以上のデバイスと通信できるように、アンテナ４３とトランシーバー４７を含んでいる。一実施形態では、ネットワークインターフェース２７はまたいくつかの処理容量を有し、プロセッサー２１の要件を取り除いてもよい。アンテナ４３は、信号の送受信用の当業者に周知の任意のアンテナである。一実施形態では、アンテナは、ＩＥＥＥ ８０２．１１規格によりＩＥＥＥ ８０２．１１（ａ）や（ｂ）や（ｇ）を含むＲＦ信号を送受信する。別の実施形態では、アンテナはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）規格によりＲＦ信号を送受信する。携帯電話の場合、アンテナは、無線セル電話ネットワーク内で通信するために使用されるＣＤＭＡやＧＳＭ、ＡＭＰＳ、ほかの既知信号を受信するように設計されている。トランシーバー４７はアンテナ４３から受信した信号を、それらがプロセッサー２１によって受信されさらに操作されうるように前処理する。トランシーバー４７はまたプロセッサー２１から受信した信号を、それらがアンテナ４３を介して代表的なディスプレイデバイス４０から送信されうるように処理する。
【００３６】
代替実施形態では、トランシーバー４７はレシーバーと交換することが可能である。また別の代替実施形態では、ネットワークインターフェース２７は像源と取り替えることが可能であり、像源はプロセッサー２１に送る画像データを記憶または生成することができる。たとえば、像源は、画像データを収容したデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）やハードディスク駆動、または画像データを生成するソフトウェアモジュールとすることができる。
【００３７】
プロセッサー２１は一般に、代表的なディスプレイデバイス４０の動作全体を制御する。プロセッサー２１は、ネットワークインターフェース２７や像源からの圧縮画像データなどのデータを受信し、そのデータを行画像データに、または行画像データへ容易に処理されるフォーマットに処理する。次にプロセッサー２１は処理したデータを記憶のためにドライバーコントローラー２９またはフレームバッファ２８へ送る。生データは、一般に画像内の各位置における画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色と彩度とグレースケールレベルを含みうる。
【００３８】
一実施形態では、プロセッサー２１は、マイクロコントローラーまたはＣＰＵ、論理演算装置を含み、代表的なディスプレイデバイス４０の動作を制御する。コンディショニングハードウェア５２は、スピーカー４５に信号を送信するために、またマイクロホン４６から信号を受信するために、一般に増幅器とフィルターを含んでいる。コンディショニングハードウェア５２は代表的なディスプレイデバイス４０内のディスクリートコンポーネントであってもよく、またはプロセッサー２１やほかのコンポーネント内に組み込まれていてもよい。
【００３９】
ドライバーコントローラー２９は、プロセッサー２１によって生成された行画像データをプロセッサー２１から直接またはフレームバッファ２８からとり、アレイドライバー２２への高速伝送のために行画像データを適当に再フォーマットする。具体的には、ドライバーコントローラー２９は行画像データを、ラスター状フォーマットを有するデータ流れに再フォーマットし、それは、ディスプレイアレイ３０を横切って走査するのに適した時間順序を有している。次にドライバーコントローラー２９はフォーマットした情報をアレイドライバー２２に送る。ＬＣＤコントローラーなどのドライバーコントローラー２９はしばしばスタンドアロンの集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサー２１に付随されるが、そのようなコントローラーは多くの手法によって実現されてよい。それらはハードウェアとしてプロセッサー２１に埋め込まれても、ソフトとしてプロセッサー２１に埋め込まれても、アレイドライバー２２にハードウェアに完全に集積されてもよい。
【００４０】
一般に、アレイドライバー２２はドライバーコントローラー２９からフォーマットされた情報を受信し、ビデオデータを、ディスプレイのｘ−ｙマトリックスの画素から来る何百もの時には何千ものリードに毎秒何度も印加される波形の並列セットに再フォーマットする。
【００４１】
一実施形態では、ドライバーコントローラー２９とアレイドライバー２２とディスプレイアレイ３０は、ここに説明したディスプレイのどのタイプにも適切である。たとえば、一実施形態では、ドライバーコントローラー２９は、従来のディスプレイコントローラーや双安定ディスプレイコントローラー（たとえば光干渉変調器コントローラー）である。別の実施形態では、アレイドライバー２２は、従来のドライバーや双安定ディスプレイドライバー（たとえば光干渉変調器ディスプレイ）である。一実施形態では、ドライバーコントローラー２９はアレイドライバー２２に集積されている。そのような実施形態は、携帯電話、時計、ほかの小面積ディスプレイなどの高集積システムに共通している。また別の実施形態では、ディスプレイアレイ３０は、一般的なディスプレイアレイや双安定ディスプレイアレイ（たとえば光干渉変調器のアレイを含むディスプレイ）である。
【００４２】
入力デバイス４８は、ユーザーが代表的なディスプレイデバイス４０の動作を制御するのを可能にする。一実施形態では、入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードや電話キーパッドなどのキーパッドや、ボタン、スイッチ、タッチセンシティブスクリーン、感圧または感熱膜を含んでいる。一実施形態では、マイクロホン４６は代表的なディスプレイデバイス４０用の入力デバイスである。マイクロホン４６を使用してデバイスにデータを入力するとき、代表的なディスプレイデバイス４０の動作を制御するためにユーザーがボイスコマンドを与えてもよい。
【００４３】
この分野で周知なように、電源５０はいろいろなエネルギー蓄積装置を含みうる。たとえば、一実施形態では、電源５０は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン電池などの充電式電池である。別の実施形態では、電源５０は、再生可能エネルギー源とコンデンサー、プラスチック太陽電池と太陽電池ペイントを含む太陽電池である。別の実施形態では、電源５０は壁付コンセントからパワーを受け取るように構成される。
【００４４】
いくつかの実施においては、上述したように、電子ディスプレイシステムのいくつかの位置に配置することが可能であるドライバーコントローラーに、制御プログラム化が存在する。いくつかの実施形態では、制御プログラム化はアレイドライバー２２に存在する。たくさんのハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントおよびさまざまな構成に対して上述した最適化が実現されてよいことは当業者であればわかるであろう。
【００４５】
本発明の要旨から逸脱することなく多種多様な変更が可能であることが当業者には理解されるであろう。したがって、本発明の形態は例示的なものに過ぎず、本発明の要旨を限定することを意図していないと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第一の光干渉変調器の可動反射層が解放位置にあり、第二の光干渉変調器の可動反射層が動作位置にある光干渉変調器ディスプレイの一実施形態の一部を描く等角投影図である。
【図２Ａ】図１のデバイスの断面図である。
【図２Ｂ】光干渉変調器の代替実施形態の断面図である。
【図２Ｃ】光干渉変調器の別の代替実施形態の断面図である。
【図２Ｄ】光干渉変調器のまた別の代替実施形態の断面図である。
【図２Ｅ】光干渉変調器の追加の代替実施形態の断面図である。
【図３】３×３光干渉変調器ディスプレイを包含している電子デバイスの一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図４】図１の光干渉変調器の一つの代表的な実施形態についての可動ミラー位置対印加電圧の図である。
【図５】光干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されうる一組の行および列電圧の図である。
【図６Ａ】図３の３×３光干渉変調器ディスプレイに表示データのフレームを書き込むために使用されうる行および列信号についての一つの代表的なタイミング図を示している。
【図６Ｂ】図３の３×３光干渉変調器ディスプレイに表示データのフレームを書き込むために使用されうる行および列信号についての一つの代表的なタイミング図を示している。
【図７】図１の光干渉変調器の一つの代表的な実施形態についての可動ミラー位置対印加電圧の図である。
【図８】光干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されうる一組の行および列電圧の図である。
【図９】光干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されうる一組の行および列電圧の図である。
【図１０】光干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されうる一組の行および列電圧の図である。
【図１１Ａ】複数の光干渉変調器からなる視覚ディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である。
【図１１Ｂ】複数の光干渉変調器からなる視覚ディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である。
【図１】
2009526267.tif 000003
【図２Ａ】
2009526267.tif 000004
【図２Ｂ】
2009526267.tif 000005
【図２Ｃ】
2009526267.tif 000006
【図２Ｄ】
2009526267.tif 000007
【図２Ｅ】
2009526267.tif 000008
【図３】
2009526267.tif 000009
【図４】
2009526267.tif 000010
【図５】
2009526267.tif 000011
【図６Ａ】
2009526267.tif 000012
【図６Ｂ】
2009526267.tif 000013
【図７】
2009526267.tif 000014
【図８】
2009526267.tif 000015
【図９】
2009526267.tif 000016
【図１０】
2009526267.tif 000017
【図１１Ａ】
2009526267.tif 000018
【図１１Ｂ】
2009526267.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月10日(2008.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＥＭＳ素子の行と列のアレイとして構成されたＭＥＭＳディスプレイ素子のセットを備えているディスプレイデバイスの駆動方法であり、ＭＥＭＳ素子は、正および負の動作電位差と、正および負の保持電位差と、解放電位差とからなる駆動電位差のセットによって特徴づけられ、駆動電位差のセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、駆動電位差は、各ＭＥＭＳ素子に列電圧と行電圧との差として印加され、前記方法は、
四つの異なる電圧レベルのセットを生成することと、
第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むこととを有し、前記電圧は、四つの異なる電圧レベルの前記セットからのみ選ばれ、第一および第二の動作電位と第一および第二の保持電位と第一および第二の解放電位との少なくとも一つが逆極性である、方法。
【請求項２】
第一および第二の保持電位が逆極性である、請求項１の方法。
【請求項３】
第一および第二の動作電位と第一および第二の保持電位と第一および第二の解放電位とのおのおのがオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１の方法。
【請求項４】
第一および第二の動作電位と第一および第二の保持電位と第一および第二の解放電位とのおのおのが逆極性である、請求項１の方法。
【請求項５】
第一および第二の動作電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１の方法。
【請求項６】
第一および第二の解放電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１の方法。
【請求項７】
第一および第二の保持電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１の方法。
【請求項８】
列が行よりも高い電位にあるように前記第一の保持電位が正極性であり、行が列よりも高い電位にあるように第二の保持電位が負極性である、請求項１〜７のいずれか一つの方法。
【請求項９】
δＶが正値である、請求項１〜７のいずれか一つの方法。
【請求項１０】
δＶが負値である、請求項１〜７のいずれか一つの方法。
【請求項１１】
列に印加される電圧は、二つの電圧のセットから選ばれ、行に印加される電圧は、三つの電圧のセットから選ばれ、三つの電圧のセットと二つの電圧のセットとが一つの共通電圧を共有している、請求項１〜７のいずれか一つの方法。
【請求項１２】
三つの電圧のセットのうちの一つが、二つの電圧のセットのうちの一つから約２δＶだけシフトされている、請求項１１の方法。
【請求項１３】
共通電圧が約０Ｖである、請求項１１の方法。
【請求項１４】
共通電圧が約５Ｖ以上である、請求項１１の方法。
【請求項１５】
正極性電位で駆動されたときの各ＭＥＭＳディスプレイ素子の光変調特性が、負極性電位で駆動されたときの光変調特性と実質的に同一である、請求項１〜７のいずれか一つの方法。
【請求項１６】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ディスプレイデバイスであり、
ＭＥＭＳ素子の行および列のアレイを備えており、ＭＥＭＳ素子は、正および負の動作電位差と、正および負の保持電位差と、解放電位差とからなる駆動電位差のセットによって特徴づけられ、駆動電位差のセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、
さらに、第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示データをアレイに書き込むように構成されたアレイドライバーを備えており、電圧は、四つの異なる電圧レベルだけのセットから選ばれ、第一および第二の保持電位は逆極性である、デバイス。
【請求項１７】
列が行よりも高い電位にあるように前記第一の保持電位が正極性であり、行が列よりも高い電位にあるように第二の保持電位が負極性である、請求項１６のデバイス。
【請求項１８】
δＶが正値である、請求項１６のデバイス。
【請求項１９】
δＶが負値である、請求項１６のデバイス。
【請求項２０】
アレイコントローラーは、二つの電圧のセットから選ばれた列への電圧を印加し、三つの電圧のセットから選ばれた行への電圧を印加するように構成されており、三つの電圧のセットと二つの電圧のセットとが一つの共通電圧を共有している、請求項１６〜１９のいずれか一つのデバイス。
【請求項２１】
三つの電圧のセットのうちの一つが、二つの電圧のセットのうちの一つから約２δＶだけシフトされている、請求項１６のデバイス。
【請求項２２】
共通電圧が約０Ｖである、請求項１６のデバイス。
【請求項２３】
共通電圧が約５Ｖ以上である、請求項１６のデバイス。
【請求項２４】
第一および第二の動作電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１６〜１９のいずれか一つのデバイス。
【請求項２５】
第一および第二の解放電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１６〜１９のいずれか一つのデバイス。
【請求項２６】
第一および第二の保持電位差がオフセット電圧δＶに対して対称である、請求項１６〜１９のいずれか一つのデバイス。
【請求項２７】
ディスプレイと通信するように構成されたプロセッサーであって、画像データを処理するように構成された前記プロセッサーと、
前記プロセッサーと通信するように構成されたメモリーデバイスとをさらに備えている、請求項１６〜１９のいずれか一つのデバイス。
【請求項２８】
画像データの少なくとも一部をドライバー回路に送るように構成されたコントローラーをさらに備えている、請求項２７のデバイス。
【請求項２９】
前記画像データを前記プロセッサーに送るように構成された像源モジュールをさらに備えている、請求項２７のデバイス。
【請求項３０】
像源モジュールが、レシーバーとトランシーバーとトランスミッターとの少なくとも一つを備えている。請求項２９のデバイス。
【請求項３１】
入力データを受信し、前記入力データを前記プロセッサーに通信するように構成された入力装置とをさらに備えている、請求項２７のデバイス。
【請求項３２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ディスプレイデバイスであり、
画像データの行と列を表示するための手段を備えており、前記手段は、正および負の動作電位差と、正および負の保持電位差と、解放電位差とからなる駆動電位差のセットによって特徴づけられ、駆動電位差のセットは、オフセットδＶだけ０Ｖとは異なる電圧に対して対称であり、
さらに、第一および第二の動作電位差と第一および第二の保持電位差と第一および第二の解放電位差とを印加するようにアレイの各列とアレイの各行に電圧を印加することによって表示するための手段に画像データを書き込むための手段を備えており、電圧は、四つの異なる電圧レベルだけのセットから選ばれ、第一および第二の保持電位は逆極性である、デバイス。
【請求項３３】
表示するための手段が、光干渉変調器として構成されたアレイＭＥＭＳ素子を備えている、請求項３２のデバイス。
【請求項３４】
画像データを書き込むための手段がアレイドライバー回路を備えている、請求項３３のデバイス。
【請求項３５】
列データを表示するための手段が行データを表示するための手段よりも高い電位にあるように前記第一の保持電位が正極性であり、行データを表示するための手段が列データを表示するための手段よりも高い電位にあるように第二の保持電位が負極性である、請求項３２〜３４のいずれか一つの方法。
【請求項３６】
画像データを書き込むための手段は、二つの電圧のセットから選ばれた列画像データを表示するための手段への電圧を印加し、三つの電圧のセットから選ばれた行画像データを表示するための手段への電圧を印加するように構成されており、三つの電圧のセットと二つの電圧のセットとが一つの共通電圧を共有している、請求項３２〜３４のいずれか一つの方法。
【請求項３７】
画像データを処理するための手段と、
データを蓄積するための手段とをさらに備えており、前記蓄積手段が前記処理手段と通信するように構成されている、請求項３２〜３４のいずれか一つの方法。
【請求項３８】
画像データの少なくとも一部を、画像データを書き込むための手段に送るための手段をさらに備えている、請求項３７の方法。
【請求項３９】
前記画像データを前記処理手段に送るための手段をさらに備えている、請求項３７の方法。
【請求項４０】
前記画像データを前記処理手段に送るための手段が、受信するための手段と送信するための手段と送受信するための手段との少なくとも一つを備えている、請求項３９の方法。
【請求項４１】
入力データを受信するための手段と、前記入力データを前記処理手段に通信するための手段とをさらに備えている、請求項３７の方法。
【国際調査報告】
2009526267.tif 000020
2009526267.tif 000021