(57)【要約】  本開示は、ディスプレイのフレーム書込時間を減少させるか、またはリフレッシュレートを増大させるためのシステム、方法、および装置を提供する。一態様では、ディスプレイは、セグメントラインおよびコモンラインを介して配置される複数の画素を含むことができ、ディスプレイの全体または一部を、複数のコモンラインを同時にアドレス指定することによって駆動することができる。したがって、ディスプレイの全体または一部の表示解像度または色範囲は、フレーム書込時間が減少することと引き換えに、一時的に犠牲になり、より高速なリフレッシュレートを使用可能とすることができる。
2013522665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーディスプレイであって、
複数のコモンラインと、
複数のセグメントラインと、
複数の電気機械ディスプレイ要素と、
ドライバ回路と
を具備し、
各電気機械ディスプレイ要素は、前記複数のコモンラインのうちの１つのコモンラインおよび前記複数のセグメントラインのうちの１つのセグメントラインと電気的に通じており、
第１コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第１の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
第２コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第２の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
前記ドライバ回路は、第１の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加し、第１書込波形を前記第１コモンラインおよび前記第２コモンラインにわたって同時に印加して、前記第１および第２コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御するように構成されることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２】
前記第１の色が前記第２の色と実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記電気機械ディスプレイ要素が、ヒステリシスを呈する双安定ディスプレイ要素を含み、
前記ドライバ回路が、前記電気機械ディスプレイ要素のヒステリシスウィンドウの幅よりも小さい分散を有するデータ信号を印加するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項４】
前記第１書込波形が実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項５】
第３コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全てが、第３の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
第４コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全てが、第４の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
前記ドライバ回路が、前記第１書込波形および前記第１の複数のデータ信号を印加した後、第２書込波形を前記第３コモンラインおよび前記第４コモンラインにわたって同時に印加し、第２の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加して、前記第３および第４コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項６】
前記第３の色が前記第４の色と実質的に同一であることを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ。
【請求項７】
複数の画素からなり、
各画素は、複数の電気機械ディスプレイ要素を含み、
各画素は、複数のコモンラインおよび複数のセグメントラインにわたって延在することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記ドライバ回路が、所定の書込波形を第１画素を通って延在するコモンラインのそれぞれにわたって印加するようにさらに構成され、
前記第１画素を通って延在する所定のコモンラインに印加される前記書込波形が、第２画素を通って延在するコモンラインに同時に印加されることを特徴とする請求項７に記載のディスプレイ。
【請求項９】
ディスプレイと通信するように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されるメモリデバイスと
をさらに具備し、
前記プロセッサは、画像データを処理するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記画像データの少なくとも一部を前記ドライバ回路に送信するように構成されるコントローラをさらに具備することを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記画像データを前記プロセッサに送信するように構成される画像ソースモジュールをさらに具備することを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記画像ソースモジュールが、受信器、送受信器、および送信器のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
入力データを受信し、前記入力データを前記プロセッサに通信するように構成される入力デバイスをさらに具備することを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
複数の電気機械ディスプレイ要素を具備し、各電気機械ディスプレイ要素が複数のセグメントラインのうちの１つのセグメントラインおよび複数のコモンラインのうちの１つのコモンラインと電気的に通じるカラーディスプレイを駆動するための方法であって、
第１の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加する段階と、
第１書込波形を少なくとも第１コモンラインおよび第２コモンラインにわたって同時に印加して、前記第１および第２コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御する段階と
を有し、
前記第１コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第１の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
前記第２コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第２の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記電気機械ディスプレイ要素が、ヒステリシスを呈する双安定ディスプレイ要素を含み、
前記データ信号の分散は、前記電気機械ディスプレイ要素のヒステリシスウィンドウの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の複数のデータ信号および前記第１書込波形を印加する段階に続いて、第２の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって印加する段階と、
第２書込波形を少なくとも第３コモンラインおよび第４コモンラインにわたって同時に印加して、前記第３および第４コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を制御する段階と
をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１書込波形が、前記第２書込波形の極性とは逆の極性を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記カラーディスプレイが、複数の画素からなり、
各画素は、複数の電気機械ディスプレイ要素を含み、
各画素は、複数のコモンラインおよび複数のセグメントラインにわたって延在し、
前記第１コモンラインが、第１画素を通って延在し、
前記第２コモンラインが、第２画素を通って延在し、
前記第１画素は、前記第２画素に隣接することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
複数の個別にアドレス指定可能なコモンラインと、
複数のセグメントラインと、
複数のディスプレイ要素と、
ドライバ回路と
を具備し、
前記複数のディスプレイ要素のそれぞれは、前記複数のコモンラインのうちの１つのコモンラインおよび前記複数のセグメントラインのうちの１つのセグメントラインを介してアドレス指定される機能を有し、
前記ドライバ回路は、複数の書込波形を印加して、前記複数のコモンラインのそれぞれを個別にアドレス指定し、複数のデータ信号を印加して、アドレス指定されるコモンラインを介する前記ディスプレイ要素の状態を制御することにより、フレーム書込を実行するように構成され、
前記ドライバ回路は、第１書込波形を第１コモンラインおよび第２コモンラインにわたって同時に印加して、前記第１および第２コモンラインを同時にアドレス指定することにより、フレーム書込みを実行するために十分な時間を減少させるようにさらに構成されることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２０】
前記第１および第２コモンラインが、第１の色のディスプレイ要素を含むことを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ。
【請求項２１】
前記第１コモンラインが、第１の色のディスプレイ要素を含み、
前記第２コモンラインが、第２の色のディスプレイ要素を含み、
前記第２の色は、前記第１の色と異なることを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ。
【請求項２２】
前記第１書込波形が実質的に同一であることを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ。
【請求項２３】
前記第１書込波形を前記第１コモンライン、前記第２コモンライン、および第３コモンラインのそれぞれにわたって同時に印加することにより、フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させるようにさらに構成され、
前記第３コモンラインは、第３の色のディスプレイ要素を含み、
前記第３の色は、前記第１および第２の色と異なることを特徴とする請求項２１に記載のディスプレイ。
【請求項２４】
フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させることが、ディスプレイの少なくとも一部の解像度を減少させることを含むことを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ。
【請求項２５】
カラーディスプレイであり、
フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させることが、ディスプレイの少なくとも一部を、色範囲を減少させて動作させることを含むことを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ。
【請求項２６】
ディスプレイの少なくとも一部を、色範囲を減少させて動作させることが、ディスプレイの少なくとも一部を単色モードで動作させることを含むことを特徴とする請求項２５に記載のディスプレイ。
【請求項２７】
フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させるように駆動されるとき、前記ドライバ回路が、ディスプレイのリフレッシュレートを増大させるようさらに構成されることを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ。
【請求項２８】
Ｎ個の逐次的にストローブされるコモンライン一式と、
ｎ個の隣接する画素に同一の画像データを書き込むように構成されるドライバ回路と
を具備し、
ｎは２以上の整数であることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２９】
前記ドライバ回路が、フレーム書込プロセスの各ライン時間の期間に、前記コモンラインのうちのｎ個のコモンラインに同時に書込波形を印加するようさらに構成されることを特徴とする請求項２８に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、2010年3月12日に出願され、かつ本明細書の出願人を譲受人として譲渡された「LINE MULTIPLYING TO ENABLE INCREASED REFRESH RATE OF A DISPLAY」と題する米国特許仮出願第61/313,577号の優先権を主張する。先願の開示は、本開示の一部分と考えられ、引用により本開示に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、電気機械デバイスベースのディスプレイ装置のための更新方式に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気機械システムは、電気および機械要素を有するデバイス、アクチュエータ、トランスデューサ、センサ、光学構成要素(例えば鏡)、ならびに電子回路を含む。電気機械システムは、これらに限定するものではないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む様々なスケールで製造することができる。例えば、微小電子機械システム(MEMS)デバイスは、約1ミクロンから数百ミクロン程度の範囲のサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電子機械システム(NEMS)デバイスは、例えば数百ナノメートル未満のサイズを含む、1ミクロン未満のサイズを有する構造を含むことができる。電気機械要素は、堆積、エッチング、リソグラフィ、および/または、基板および/または堆積された材料層の部分をエッチング除去する他の微細加工プロセスもしくは電気デバイスおよび電気機械デバイスを形成するため層を追加する他の微細加工プロセスを使用して作成することができる。
【０００４】
電気機械システムデバイスの一種は、分岐干渉変調器(IMOD)と称される。本明細書中で使用する用語「分岐干渉変調器」または「分岐干渉光変調器」は、光学干渉の原理を使用する、選択的に光を吸収および/または反射するデバイスのことを指す。いくつかの実装形態において、分岐干渉変調器は、1対の伝導性プレートを含んで良く、伝導性プレートの一方または両方は、全体的または部分的に透明および/または反射性であり、適切な電気信号を印加するとき、相対的に動くことが可能である。一実装形態において、一方のプレートは、基板上に堆積される固定層を含むことができ、他方のプレートは、固定層から空隙により分離される反射性の膜を含むことができる。他方のプレートに対する一方のプレートの位置によって、分岐干渉変調器上に入射する光の光学干渉を変化させることができる。分岐干渉変調器デバイスは、広範な応用性を有しており、既存の製品の改善や新規製品、特に表示機能を有するものの作成に使用されることが予期される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のシステム、方法、およびデバイスは、それぞれいくつかの革新的な態様を有しており、いくつかの革新的な態様のうちの１つの態様だけが本明細書で開示される望ましい属性を実現可能であるというわけではない。
【０００６】
本開示に記載される主題の1つの革新的な態様は、カラーディスプレイを駆動するための方法として実施することができる。カラーディスプレイは、複数の電気機械ディスプレイ要素を具備し、各電気機械ディスプレイ要素は、複数のセグメントラインのうちの1つのセグメントラインおよび複数のコモンラインのうちの1つのコモンラインと電気的に通じている。本方法は、第1書込波形を少なくとも第1コモンラインおよび第2コモンラインにわたって同時に印加する段階であって、第1コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全てが、第1の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、第2コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全てが、第2の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含む、段階と、第1の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加して、第1および第2コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御する段階とを有する。
【０００７】
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は、複数のコモンラインと、複数のセグメントラインと、複数の電気機械ディスプレイ要素と、ドライバ回路とを具備するカラーディスプレイとして実施することができる。各電気機械ディスプレイ要素は、複数のコモンラインのうちの1つのコモンラインおよび複数のセグメントラインのうちの1つのセグメントラインと電気的に通じ、第1コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第1の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、第2コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第2の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含む。ドライバ回路は、第1書込波形を第1コモンラインおよび第2コモンラインにわたって同時に印加し、第1の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加して、第1および第2コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御するように構成される。
【０００８】
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は、双安定の電気機械デバイスの配列を制御する方法として実施することができる。電気機械デバイスは、ヒステリシスを呈し、各電気機械デバイスは、複数のセグメントラインのうちの1つのセグメントラインおよび複数のコモンラインのうちの1つのコモンラインと電気的に通じている。本方法は、第1書込波形を少なくとも第1コモンラインおよび第2コモンラインにわたって同時に印加する段階と、第1の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加して、第1および第2コモンラインを介するデバイスの一部を選択的に作動させる段階とを有する。複数のデータ信号のそれぞれで、最大電圧と最低電圧との間の差は、電気機械デバイスのヒステリシス窓の幅よりも小さい。
【０００９】
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は、複数の個別にアドレス指定可能なコモンラインと、複数のセグメントラインと、複数のディスプレイ要素と、ドライバ回路とを具備するディスプレイとして実施することができる。複数のディスプレイ要素のそれぞれは、複数のコモンラインのうちの1つのコモンラインおよび複数のセグメントラインのうちの1つのセグメントラインを介してアドレス指定される機能を有する。ドライバ回路は、複数の書込波形を印加して、コモンラインのそれぞれを個別にアドレス指定し、複数のデータ信号を印加して、アドレス指定されるコモンラインを介するディスプレイ要素の状態を制御することにより、フレーム書込みを実行するように構成される。ドライバ回路は、第1書込波形を第1コモンラインおよび第2コモンラインにわたって同時に印加して、第1および第2コモンラインを同時にアドレス指定することにより、フレーム書込みを実行するために十分な時間を減少させるようさらに構成される。
【００１０】
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は、ディスプレイにデータを書き込むための方法として実施することができる。ディスプレイは、複数のディスプレイ要素を具備し、各ディスプレイ要素は、複数のセグメントラインのうちの1つのセグメントラインおよび複数の個別にアドレス指定可能なコモンラインのうちの1つのコモンラインと電気的に通じている。本方法は、コモンラインのそれぞれを逐次的なやり方で個別にアドレス指定する、第1フレームを書き込む段階と、複数の個別にアドレス指定可能なコモンラインのうちの少なくとも2つのコモンラインを同時にアドレス指定する、第2フレームを書き込む段階とを有する。
【００１１】
本開示に記載される主題の別の革新的な態様は、ディスプレイのフレームレートを増大させるための方法として実施することができる。ディスプレイは、N個の逐次的にストローブされるコモンラインの交差する組を含む。本方法は、n個の隣接する画素に同一の画像データを書き込む段階を有し、ここで、nは2以上の整数である。
【００１２】
本明細書に記載される主題の1つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の記載によって説明される。他の特徴、態様、および利点は、明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかとなる。以下の図面の相対的な寸法は、一定の縮尺で描かれていない場合があることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】分岐干渉変調器(IMOD)ディスプレイデバイスの一連の画素内の2つの隣接する画素を示す等角図の例を示す図である。
【図２】3x3の分岐干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを図示するシステムブロック図の例を示す図である。
【図３】図1の分岐干渉変調器の可動反射層位置対印加電圧を例示する図の例を示す図である。
【図４】様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されるときの分岐干渉変調器の様々な状態を例示する表の例を示す図である。
【図５Ａ】図2の3x3の分岐干渉変調器ディスプレイにおける表示データのフレームを例示する図の例を示す図である。
【図５Ｂ】図5Aに例示される表示データのフレームを書き込むために使用することができるコモン信号およびセグメント信号のタイミング図の例を示す図である。
【図６Ａ】図1の分岐干渉変調器ディスプレイの部分断面図の例を示す図である。
【図６Ｂ】分岐干渉変調器の異なる実施形態の断面図の例を示す図である。
【図６Ｃ】分岐干渉変調器の異なる実施形態の断面図の例を示す図である。
【図６Ｄ】分岐干渉変調器の異なる実施形態の断面図の例を示す図である。
【図６Ｅ】分岐干渉変調器の異なる実施形態の断面図の例を示す図である。
【図７】分岐干渉変調器の製造プロセスを例示する流れ図の例を示す図である。
【図８Ａ】分岐干渉変調器を作る方法における1つのステージの概略断面図の例を示す図である。
【図８Ｂ】分岐干渉変調器を作る方法における1つのステージの概略断面図の例を示す図である。
【図８Ｃ】分岐干渉変調器を作る方法における1つのステージの概略断面図の例を示す図である。
【図８Ｄ】分岐干渉変調器を作る方法における1つのステージの概略断面図の例を示す図である。
【図８Ｅ】分岐干渉変調器を作る方法における1つのステージの概略断面図の例を示す図である。
【図９】複数のコモンラインおよび複数のセグメントラインを含む電気機械ディスプレイ要素の配列の例を示す図である。
【図１０】ライン逓倍プロセスを使用してフレームの一部を書き込むためのプロセスを例示する流れ図の例を示す図である。
【図１１】カラーディスプレイの少なくとも一部に単色画像データを書き込むためのプロセスを例示する流れ図の例を示す図である。
【図１２】ディスプレイの少なくとも一部にデータを書き込むためのプロセスを例示する流れ図の例を示す図である。
【図１３】少なくとも1つのフレーム内で、低下したフレームレートを使用してディスプレイにデータを書き込むためのプロセスを例示する流れ図の例を示す図である。
【図１４Ａ】複数の分岐干渉変調器を含むディスプレイデバイスを例示するシステムブロック図の例を示す図である。
【図１４Ｂ】複数の分岐干渉変調器を含むディスプレイデバイスを例示するシステムブロック図の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
様々な図中の同様の参照番号および記号は、同様の要素を示す。
【００１５】
以下の詳細な説明は、革新的な態様を説明することを目的として、特定の実施形態を対象とする。しかしながら、本明細書における教示は、数多くの様々なやり方に適用することができる。記載される実施形態は、運動状態(例えば、ビデオ)か静止状態(例えば、静止画)かにかかわらず、かつテキストか、グラフィックか、または写真かにかかわらず、画像を表示するように構成される任意のデバイスとして実施することができる。より詳細には、本実施形態は、これらに限定するものではないが、移動電話、マルチメディアインターネット利用可能セルラー電話、移動体テレビ受信器、無線デバイス、スマートフォン、Bluetooth(登録商標)デバイス、携帯情報端末(PDA)、無線電子メール受信器、ハンドヘルド型コンピュータまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、GPS受信器/ナビゲータ、カメラ、MP3再生機、カムコーダ、ゲームコンソール、腕時計、時計、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子読書デバイス(例えば、eリーダ)、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ(例えば、走行距離計ディスプレイなど)、コクピット制御装置および/またはディスプレイ、カメラ視界ディスプレイ(例えば、車両内の後方視界カメラのディスプレイ)、電子写真、電子広告または看板、プロジェクタ、建築物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセット録音機または再生機、DVD再生機、CD再生機、VCR、ラジオ、可搬メモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯/乾燥機、駐車メータ、パッケージ(例えば、MEMSおよび非MEMS)、美的構造物(例えば、宝飾品上の画像のディスプレイ)および様々な電気機械システムデバイスなど、様々な電子デバイスとして実施されまたは関連して良いことが意図される。本明細書における教示は、これらに限定するものではないが、電子スイッチデバイス、電波周波数フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、動き検知デバイス、磁力計、家庭用電子機器用慣性構成要素、家庭用電子機器製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動装置、駆動方式、製造プロセス、および電子検査装置など、非ディスプレイ用途においても使用することができる。したがって、本教示は、図示された形態だけに限定されることを意図せず、代わりに当業者に容易に明らかとなる広範な適用範囲を有する。
【００１６】
ディスプレイに表示される情報を変化させるために電気機械要素の作動に依拠するディスプレイを含む多くのディスプレイにとって、ディスプレイの特定のセクションにデータを書き込むのに費やされる時間は、ディスプレイのリフレッシュレートまたはフレームレートにおける制限要因となり得る。ディスプレイの複数のセクションを同時にアドレス指定可能な場合、リフレッシュレートまたはラインレートを改善することができる。特定の実施形態において、等しいデータを、互いに近いまたは互いに隣接さえするディスプレイ要素に同時に書き込むことができ、事実上ディスプレイの解像度を減少させ、ディスプレイのリフレッシュレートまたはフレームレートを増大させる。別の実施形態において、同一の情報を使用して、カラーディスプレイ内のサブピクセルの複数の色の状態を制御し、ディスプレイの解像度を減少させるのではなく、画素の色範囲を減少させることにより、ディスプレイのリフレッシュレートまたはフレームレートを増大させることができる。
【００１７】
記載される実施形態を適用することができる好適なMEMSデバイスの例は、反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、分岐干渉変調器(IMOD)を組み込み、光学干渉の原理を使用して、分岐干渉変調器(IMOD)上に入射する光を選択的に吸収および/または反射することができる。IMODは、吸収器、吸収器に対して移動可能な反射器、および吸収器と反射器との間に画定される光学共振空洞を含むことができる。反射器は、2つ以上の異なる位置に移動することができ、光学共振空洞のサイズを変え、このことによって、分岐干渉変調器の反射率に影響をおよぼすことができる。IMODの反射スペクトルは、様々な色を生成するため可視波長にわたってシフトすることができる、かなりの広さのスペクトル帯域を作り出すことができる。スペクトル帯域の位置は、光学共振空洞の厚さを変えること、すなわち、反射器の位置を変えることにより調整することができる。
【００１８】
図1は、分岐干渉変調器(IMOD)ディスプレイデバイスの一連の画素内の2つの隣接する画素を示す等角図の例を示す。IMODディスプレイデバイスは、1つまたは複数の分岐干渉MEMSディスプレイ要素を含む。これらのデバイスにおいて、MEMSディスプレイ要素の画素は、明状態または暗状態のいずれかであることができる。明(「弛緩」、「開」または「オン」)状態において、ディスプレイ要素は、入射可視光の大部分を、例えばユーザに反射する。反対に、暗(「作動」、「閉」または「オフ」)状態において、ディスプレイ要素は、ほとんど入射可視光を反射しない。いくつかの実施形態において、オンおよびオフ状態の光反射特性を、反転することができる。MEMS画素は、特定の波長において大部分を反射して、白黒に加えてカラーディスプレイを実現可能にするよう構成することができる。
【００１９】
IMODディスプレイデバイスは、IMODの行/列配列を含むことができる。各IMODは、お互いから可変かつ制御可能な距離に配置される1対の反射層、すなわち、可動反射層および固定される部分的な反射層を含み、空隙(光学空隙または空洞とも称される)を形成することができる。可動反射層は、少なくとも2つの位置の間で動かすことができる。第1の位置、すなわち弛緩位置において、可動反射層は、固定される部分的な反射層から、相対的に長い距離に配置されて良い。第2の位置、すなわち作動位置において、可動反射層は、部分的な反射層に、より近くに配置されて良い。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、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各画素で、全反射または非反射状態のいずれかを生じさせることができる。いくつかの実施形態において、IMODは、作動されないとき反射状態であって、可視スペクトル内の光を反射することができ、作動されるとき暗状態であって、可視範囲外の光(例えば、赤外光)を反射することができる。しかしながら、いくつかの別の実施形態において、IMODは、作動されないとき暗状態であり、作動されるとき反射状態であって良い。いくつかの実施形態では、印加電圧を導入することによって、画素を駆動し、状態を変化させることができる。いくつかの別の実施形態では、印加した電荷が画素を駆動し、状態を変化させることができる。
【００２０】
図1の画素配列の示された部分は、2つの隣接する分岐干渉変調器12を含む。(図中の)左のIMOD 12では、可動反射層14は、部分的な反射層を含む光学スタック16から所定の距離で、弛緩位置に図示される。左のIMOD 12の両端に印加される電圧V0は、可動反射層14の作動を生じさせるには、不十分である。右のIMOD 12では、可動反射層14は、光学スタック16の近くまたは隣接する作動位置に図示される。右のIMOD 12の両端に印加される電圧Vbiasは、可動反射層14を作動位置に維持するのに十分である。
【００２１】
図1において、画素12の反射特性は、全体的に、画素12に入射する光を示す矢印13および左の画素12から反射する光15として図示される。詳細には図示されていないが、画素12に入射する光13のほとんどが、光学スタック16に向かって、透明基板20を通って透過することを、当業者なら理解するであろう。光学スタック16に入射する光の一部は、光学スタック16の部分的な反射層を通って透過され、一部は、透明基板20を通り、戻って反射することになる。光学スタック16を通って透過される光13の部分は、可動反射層14において、透明基板20に戻って(かつ、透明基板20を通って)反射される。光学スタック16の部分的な反射層から反射される光と可動反射層14から反射される光との間の(強め合うまたは弱め合う)干渉が、画素12から反射される光15の波長を決定することになる。
【００２２】
光学スタック16は、単一の層または複数の層を含むことができる。層は、1つまたは複数の電極層と、部分的に反射性であり、かつ部分的に透過性である層と、透明誘電体層とを含むことができる。いくつかの実施形態において、光学スタック16は、電気的に導電性であり、部分的に透明であり、かつ部分的に反射性であって、例えば、透明基板20上に上記の層のうちの1つまたは複数を堆積することによって製造することができる。電極層は、例えば酸化インジウムスズ(ITO)といった様々な金属など、様々な材料から形成することができる。部分的な反射層は、例えば、クロム(Cr)といった様々な金属、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成することができる。部分的な反射層は、材料の1つまたは複数の層から形成することができ、層のそれぞれは、単一の材料または材料の組合せから形成することができる。いくつかの実施形態において、光学スタック16は、光学的な吸収器と導体との両方として働く、単一の半透明の厚さの金属または半導体を含むことができ、一方、異なる、(例えば、光学スタック16のまたはIMODの他の構造の)より導電性の高い層または部分は、IMOD画素間のバス信号の役割を果たすことができる。光学スタック16は、1つまたは複数の導電層または導電性/吸収性層を覆う、1つまたは複数の絶縁層または誘電体層を含むこともできる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、光学スタック16の層は、平行なストリップにパターン形成することができ、以下でさらに記載されるように、ディスプレイデバイス内の行電極を形成することができる。当業者によって理解されるように、用語「パターン形成される」とは、本明細書において、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスのことを指すように使用される。いくつかの実施形態において、アルミニウム(Al)など、導電性かつ反射性の高い材料を、可動反射層14用に使用することができ、これらのストリップが、ディスプレイデバイス内の列電極を形成することができる。可動反射層14は、堆積される金属層または複数の金属層の一連の平行なストリップとして、(光学スタック16の行電極に直交して)形成され、ポスト18およびポスト18間に堆積される介在犠牲材料の上部に配設される列を形成することができる。犠牲材料がエッチング除去されると、画定される間隙19または光学空洞を、可動反射層14と光学スタック16との間に形成することができる。いくつかの実施形態において、ポスト18間の間隔は、1〜1000μm程度であって良く、一方間隙19は、10,000オングストローム(Å)未満程度であって良い。
【００２４】
いくつかの実施形態において、IMODの各画素は、作動状態であろうと弛緩状態であろうと、本質的には、固定層と可動反射層とにより形成されるコンデンサである。電圧が印加されないとき、可動反射層14は、図1の左の画素12により図示されるように、可動反射層14と光学スタック16との間に間隙19を備える、機械的に弛緩した状態を維持する。しかしながら、電位差、例えば電圧が選択された行および列のうちの少なくとも1つに印加されると、対応する画素における行および列の電極の交点で形成されるコンデンサが充電され、静電気力が電極を互いに引く。印加される電圧が閾値を超えると、可動反射層14は、光学スタック16の近くに、または光学スタック16に向かって、変形および移動することができる。光学スタック16内の誘電体層(図示せず)は、短絡を防止し、図1の右の作動した画素12によって図示されるように、層14と層16との間の分離距離を制御することができる。挙動は、印加される電位差の極性に関係なく同一である。配列内の一連の画素が、いくつかの例において、「行」または「列」と称される場合があるが、どちらか一方の方向を「行」と称し、他方を「列」と称するのは任意であることを、当業者なら容易に理解するであろう。換言すれば、いくつかの配向において、行は列と考えることができ、列は行と考えることができる。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列(「配列」)内に均等に配置しても、または例えば互いに対してある位置的なオフセットを有する非線形な構成（「モザイク」）に配置しても良い。用語「配列」および「モザイク」は、いずれかの構成のことを称しても良い。したがって、ディスプレイは、「配列」または「モザイク」を含むものとして称されるが、要素自体は、任意の場合に、互いに直交して配置されたり、均等な分布で配設されたりする必要はなく、非対称な形状および不均一に分布された要素を有する配置を含むことができる。
【００２５】
図2は、3x3の分岐干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを例示するシステムブロック図の例を示す。電子デバイスは、1つまたは複数のソフトウェアモジュールを実行するよう構成され得るプロセッサ21を含む。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21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、または任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む1つまたは複数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得る。
【００２６】
プロセッサ21は、配列ドライバ22と通信するように構成することができる。配列ドライバ22は、信号を、例えばディスプレイ配列またはパネル30に提供する、行ドライバ回路24および列ドライバ回路26を含むことができる。図1に図示されるIMODディスプレイデバイスの断面は、図2に線1-1によって示される。図2は、図が見やすいように、IMODの3x3の配列を図示するが、ディスプレイ配列30は、非常に多数のIMODを含むことができ、行に列と異なる数のIMODを有することができ、その逆も同様である。
【００２７】
図3は、図1の分岐干渉変調器の、可動反射層位置対印加電圧を例示する図の例を示す。MEMS分岐干渉変調器では、行/列(すなわち、コモン/セグメント)書込手順は、図3に図示されるように、これらのデバイスのヒステリシス特性を利用する。分岐干渉変調器は、可動反射層または鏡が弛緩状態から作動状態に変化するため、例えば、約10ボルトの電位差を必要とする場合がある。可動反射層は、電圧がこの値から低下すると、例えば10ボルトより低い値に低下しても、可動反射層の状態を維持し、電圧が2ボルトを下回るまで完全に弛緩することはない。したがって、図3に示すように、デバイスが弛緩状態または作動状態のいずれかで安定である印加電圧のウィンドウがある、約3から7ボルトの電圧範囲が存在する。これは、本明細書において「ヒステリシスウィンドウ」または「安定ウィンドウ」と称される。図3のヒステリシス特性を有するディスプレイ配列30にとって、行/列書込手順は、1度に1つまたは複数の行をアドレス指定するように設計することができ、それによって、所与の行をアドレス指定する期間に、作動されるべきアドレス指定された行内の画素は約10ボルトの電圧差に曝され、弛緩されるべき画素は0ボルト近くの電圧差に曝される。アドレス指定後、画素は安定状態または約5ボルトのバイアス電圧差に曝され、それによって、画素が前のストローブ状態を維持する。この例では、アドレス指定後、各画素は、約3〜7ボルトの「安定ウィンドウ」内の電位差を受ける。このヒステリシス特性の特徴によって、例えば図1に図示される画素設計が、同一の印加電圧条件下で、先にあった作動状態または先にあった弛緩状態のいずれかで安定状態を維持することが可能となる。作動状態または弛緩状態のいずれであっても、各IMOD画素が、本質的に固定反射層および可動反射層により形成されるコンデンサであるので、電力を実質的に消費または失うことなく、この安定状態をヒステリシスウィンドウ内の安定電圧に保持することができる。さらに、印加電圧電位が実質的に固定であることを維持する場合、本質的に電流はほとんどまたは全くIMOD画素内へ流れない。
【００２８】
いくつかの実施形態において、画像のフレームは、所与の行内の画素の状態の(もしあるならば)所望の変化に従って、列電極の組を介して、データ信号を「セグメント」電圧の形式で印加することによって生成することができる。配列の各行は、順にアドレス指定することができ、それによって、フレームが1度に1行に書き込まれる。第1の行内の画素に所望のデータを書き込むために、第1の行内の画素の、所望の状態に対応するセグメント電圧を列電極に印加することができ、特定の「コモン」電圧または信号の形式で、第1の行パルスを第1の行電極に印加することができる。セグメント電圧の組は、次いで、第2の行内の画素の状態の(もしもあるならば)所望の変化に対応して変化することができ、第2のコモン電圧を第2の行電極に印加することができる。いくつかの実施形態において、第1の行内の画素は、列電極を介して印加されるセグメント電圧内の変化により影響されず、第1のコモン電圧の行パルス期間に第1の行内の画素が設定された状態を維持する。このプロセスは、一連の行または別法として列の全体で、逐次的なやり方で繰り返され、画像フレームを生成することができる。フレームは、このプロセスを毎秒ある所望の数のフレームで継続的に繰り返すことにより、リフレッシュおよび/または新規の画像データで更新することができる。
【００２９】
各画素の両端に印加されるセグメント信号とコモン信号の組合せ(すなわち、各画素の両端の電位差)が、各画素の結果として得られる状態を決定する。図4は、様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されるときの、分岐干渉変調器の様々な状態を例示する表の例を示す。当業者には容易に理解されるように、「セグメント」電圧は、列電極または行電極のいずれかに印加することができ、「コモン」電圧は、列電極または行電極の他方に印加することができる。
【００３０】
図4に(および、図5Bに示されるタイミング図に)図示されるように、リリース電圧VCRELがコモンラインを介して印加されると、セグメントラインを介して印加される電圧にかかわらず、すなわち高セグメント電圧VSHであるか低セグメント電圧VSLであるかに関係なく、コモンラインを介する全ての分岐干渉変調器要素は、弛緩状態、代替的にはリリース状態または非作動状態と称される状態に配されることになる。特に、リリース電圧VCRELがコモンラインを介して印加されるときに、高セグメント電圧VSHがその画素に対応するセグメントラインを介して印加されるときと、低セグメント電圧VSLがその画素に対応するセグメントラインを介して印加されるときとの両方で、変調器の両端間の電位電圧(代替的には画素電圧)は、弛緩ウィンドウ(図3を参照、リリースウィンドウとも称される)内にある。
【００３１】
高ホールド電圧VCHOLD_Hまたは低ホールド電圧VCHOLD_Lなどのホールド電圧がコモンラインに印加されると、分岐干渉変調器の状態は、一定に維持されることになる。例えば、弛緩したIMODは弛緩位置で維持されることになり、作動したIMODは作動位置で維持されることになる。高セグメント電圧VSHが対応するセグメントラインを介して印加されるときと、低セグメント電圧VSLが対応するセグメントラインを介して印加されるときとの両方で、画素電圧が安定ウィンドウ内に維持されるように、ホールド電圧を選択することができる。したがって、セグメント電圧の振幅、すなわち高VSHと低セグメント電圧VSLとの間の差は、正または負の安定ウィンドウのいずれの幅よりも小さい。
【００３２】
高アドレス指定電圧VCADD_Hまたは低アドレス指定電圧VCADD_Lなどのアドレス指定電圧または作動電圧がコモンラインに印加されると、それぞれのセグメントラインを介してセグメント電圧を印加することにより、データをコモンラインを介する変調器に選択的に書き込むことができる。印加されるセグメント電圧に依存して作動するように、セグメント電圧を選択することができる。アドレス指定電圧がコモンラインを介して印加されると、1つのセグメント電圧を印加することによって、画素電圧が安定ウィンドウ内となり、画素が非作動で維持されることをもたらす。対照的に、他方のセグメント電圧を印加することによって、画素電圧が安定ウィンドウを超えることになり、画素が作動することをもたらす。作動をもたらす特定のセグメント電圧は、どのようなアドレス指定電圧が使用されるかに依存して変化して良い。いくつかの実施形態において、高アドレス指定電圧VCADD_Hがコモンラインを介して印加されると、高セグメント電圧VSHを印加することによって、変調器が変調器の現在の位置で維持されることをもたらすことができ、一方低セグメント電圧VSLを印加することによって、変調器が動作することをもたらすことができる。結果として、低アドレス指定電圧VCADD_Lが印加されると、セグメント電圧の影響は反対となることができ、高セグメント電圧VSHは変調器の動作をもたらし、低セグメント電圧VSLは変調器の状態に影響をおよぼさない(すなわち、安定状態を維持する)。
【００３３】
いくつかの実施形態において、ホールド電圧、アドレス電圧、およびセグメント電圧は、変調器の両端間に同一極性の電位差を常に生成するように使用することができる。いくつかの他の実施形態において、信号は、変調器の電位差の極性を交番するように使用することができる。変調器の両端間の極性を交番すること(すなわち、書込手順の極性を交番すること)によって、単一の極性の書込動作を繰り返した後に生じる可能性がある電荷蓄積を減少またはなくすことができる。
【００３４】
図5Aは、図2の3x3の分岐干渉変調器ディスプレイにおける表示データのフレームを例示する図の例を示す。図5Bは、図5Aに例示される表示データのフレームを書き込むために使用することができるコモン信号およびセグメント信号のタイミング図の例を示す。信号は、例えば図2の3x3配列に印加することができ、このことによって、図5Aに例示される、ライン時間60eの表示配置が最終的に生じることになる。図5Aの作動した変調器は暗状態であり、すなわち、例えば観察者に暗い様子をもたらすように、反射光のかなりの部分が可視スペクトルの外にある。図5Aに例示されるフレームを書き込む前は、画素はいかなる状態であっても良いが、図5Bのタイミング図に例示される書込手順は、第1のライン時間60aの前に、各変調器がリリースされ、非作動状態にあることが仮定される。
【００３５】
第1のライン時間60aの期間に、リリース電圧70がコモンライン1に印加され、コモンライン2に印加される電圧は、高ホールド電圧72で開始してリリース電圧70に移行し、低ホールド電圧76がコモンライン3を介して印加される。したがって、コモンライン1を介する変調器(コモン1,セグメント1)、変調器(1,2)、および変調器(1,3)は、第1のライン時間60aの継続期間の間、弛緩、または非作動状態を維持し、コモンライン2を介する変調器(2,1)、変調器(2,2)、および変調器(2,3)は弛緩状態に移行し、コモンライン3を介する変調器(3,1)、変調器(3,2)、および変調器(3,3)は、その以前の状態を維持する。図4を参照して、コモンライン1、コモンライン2、またはコモンライン3のいずれも、ライン時間60aの期間に動作を生じる電圧レベルに曝されることがないので(すなわち、VCREL-弛緩、VCHOLD_L-安定)、セグメントライン1、セグメントライン2、およびセグメントライン3を介して印加されるセグメント電圧は、分岐干渉変調器の状態に影響をおよぼすことはない。
【００３６】
第2のライン時間60bの期間、コモンライン1上の電圧は高ホールド電圧72に移行し、コモンライン1を介する全ての変調器は、印加されるセグメント電圧にかかわらず弛緩状態を維持する。というのは、アドレス指定電圧、または動作電圧がコモンライン1に印加されないからである。コモンライン2を介する変調器は、リリース電圧70の印加のために弛緩状態を維持し、コモンライン3を介する電圧がリリース電圧70に移行すると、コモンライン3を介する変調器(3,1)、変調器(3,2)、および変調器(3,3)は、弛緩することになる。
【００３７】
第3のライン時間60cの期間、コモンライン1は、コモンライン1に高アドレス電圧74を印加することによりアドレス指定される。セグメントライン1およびセグメントライン2を介して、このアドレス電圧の印加期間に、低セグメント電圧64が印加されるので、変調器(1,1)および変調器(1,2)の両端間の画素電圧は、変調器の正の安定ウィンドウの上端よりも大きく(すなわち、電圧差が所定の閾値を超え)、変調器(1,1)および変調器(1,2)が作動される。反対に、高セグメント電圧62がセグメントライン3を介して印加されるので、変調器(1,3)の両端間の画素電圧は、変調器(1,1)および変調器(1,2)の画素電圧よりも小さく、変調器の正の安定ウィンドウ内を維持し、こうして変調器(1,3)は弛緩を維持する。ライン時間60cの期間も、コモンライン2を介する電圧が低ホールド電圧76に減少し、コモンライン3を介する電圧がリリース電圧70を維持して、コモンライン2およびコモンライン3を介する変調器を弛緩位置のままとする。
【００３８】
第4のライン時間60dの期間、コモンライン1上の電圧が高ホールド電圧72に戻り、コモンライン1を介する変調器を、変調器それぞれのアドレス指定された状態のままとする。コモンライン2上の電圧は、低アドレス電圧78に減らされる。高セグメント電圧62がセグメントライン2を介して印加されるので、変調器(2,2)の両端間の画素電圧は、変調器の負の安定ウィンドウの下端の下であり、変調器(2,2)を作動させる。反対に、低セグメント電圧64がセグメントライン1およびセグメントライン3を介して印加されるので、変調器(2,1)および変調器(2,3)は弛緩位置を維持する。コモンライン3上の電圧は、高ホールド電圧72に増大し、コモンライン3を介する変調器を弛緩状態のままにする。
【００３９】
最後に、第5のライン時間60eの期間に、コモンライン1上の電圧は、高ホールド電圧72を維持し、コモンライン2上の電圧は、低ホールド電圧76を維持し、コモンライン1およびコモンライン2を介する変調器を、変調器それぞれのアドレス指定された状態のままとする。コモンライン3上の電圧は、高アドレス電圧74に増大し、コモンライン3を介する変調器をアドレス指定する。低セグメント電圧64がセグメントライン2およびセグメントライン3に印加されると、変調器(3,2)および変調器(3,3)が作動し、一方セグメントライン1を介して印加される高セグメント電圧62により、変調器(3,1)が弛緩位置を維持することを生じる。したがって、第5のライン時間60eの終わりで、3x3画素配列は図5Aに示される状態であり、他のコモンライン(図示せず)を介する変調器がアドレス指定されているときに起こる可能性がある、セグメント電圧の変動にかかわらず、ホールド電圧がコモンラインを介して印加される限り、図5Aに示される状態を維持することになる。
【００４０】
図5Bのタイミング図において、所与の書込手順(すなわち、ライン時間60a〜60e)は、高ホールド電圧および高アドレス電圧、または低ホールド電圧および低アドレス電圧のいずれかの使用を含むことができる。一度書込手順が所与のコモンラインについて完了すると(かつ、コモン電圧が作動電圧と同一の極性を有するホールド電圧に設定されると)、リリース電圧がこのコモンラインに印加されるまで、画素電圧は、所与の安定ウィンドウ内で維持され、弛緩ウィンドウを通らない。さらに、変調器をアドレス指定する前に、各変調器が書込手順の部分としてリリースされると、リリース時間ではなく、変調器の作動時間が、必要なライン時間を決定することができる。具体的には、変調器のリリース時間が作動時間よりも長い実施形態において、リリース電圧は、図5Bに示されるように、単一のライン時間よりも長い間、印加されて良い。いくつかの他の実施形態において、コモンラインまたはセグメントラインを介して印加される電圧は、異なる色の変調器など、異なる変調器の作動電圧およびリリース電圧の変動を考慮して、変更することができる。
【００４１】
上記の原理に従って動作する分岐干渉変調器の構造の詳細は、幅広く変更することができる。例えば、図6A〜6Eは、可動反射層14およびその支持構造を含む分岐干渉変調器の様々な実施形態の断面図の例を示す。図6Aは、図1の分岐干渉変調器ディスプレイの部分断面図の例を示し、ここで、金属材料のストリップ、すなわち可動反射層14が、基板20から垂直に延在する支持体18上に配設される。図6Bにおいて、各IMODの可動反射層14は、形状が概ね正方形または矩形であり、隅部のまたは隅部近くのテザー32上に支持するために取り付けられる。図6Cにおいて、可動反射層14は、形状が概ね正方形または矩形であり、可撓性の金属を含み得る変形可能層34から吊される。変形可能層34は、可動反射層14の周辺を囲んで、直接的または間接的に基板20に接続することができる。これらの接続を、本明細書において、支持ポストと称する。図6Cに示す実施形態は、可動反射層14の光学的機能を可動反射層14の機械的機能から分離することにより導出される追加の利点を有し、このことは、変形可能層34により実行される。この分離によって、反射層14のために使用される構造設計および材料ならびに変形可能層34のために使用される構造設計および材料が、互いに独立して最適化されることが可能となる。
【００４２】
図6Dは、IMODの別の例を示しており、可動反射層14が反射サブ層14aを含む。可動反射層14は、支持ポスト18などの支持構造上に載る。支持ポスト18によって、可動反射層14が下部の固定電極(すなわち、図示されるIMOD内の光学スタック16の部分)から分離することを実現し、その結果、例えば可動反射層14が弛緩位置であるとき、間隙19が可動反射層14と光学スタック16との間に形成される。可動反射層14は、電極として機能するよう構成され得る導電層14cおよび支持層14bも含むことができる。この例において、導電層14cは、支持層14bの一方の側、基板20から遠位側に配設され、反射サブ層14aは、支持層14bの他方の側、基板20から近位側に配設される。いくつかの実施形態において、反射サブ層14aが導電性であって良く、支持層14bと光学スタック16との間に配設され得る。支持層14bは、例えば、シリコン酸窒化物(SiON)または二酸化ケイ素(SiO2)といった、1つまたは複数の誘電体材料の層を含むことができる。いくつかの実施形態において、支持層14bが、例えばSi02/SiON/Si02 3層スタックなど、層のスタックであって良い。反射サブ層14aと導電層14cとのいずれかまたは両方が、例えば、約0.5%銅(Cu)を含むアルミニウム(Al)合金、または別の反射性金属材料を含むことができる。誘電体支持層14bの上および下に導電層14a、導電層14cを使用することによって、応力を平衡化し、導電性を増すことを実現することができる。いくつかの実施形態において、反射サブ層14aおよび導電層14cは、可動反射層14内で特定の応力プロファイルを達成することなど、様々な設計目的のために異なる材料から形成することができる。
【００４３】
図6Dに図示されるように、いくつかの実施形態は、ブラックマスク構造23も含むことができる。ブラックマスク構造23を、光学的に不活性な領域(例えば、画素間またはポスト18の下)に形成し、周囲光または迷光を吸収することができる。ブラックマスク構造23によって、光がディスプレイの不活性な部分から反射されること、または光がディスプレイの不活性な部分を通って透過することを抑止することにより、ディスプレイデバイスの光学特性を改善し、それによってコントラスト比を向上させることもできる。加えて、ブラックマスク構造23が導電性であり、電気的なバス層として機能するように構成することができる。いくつかの実施形態において、行電極がブラックマスク構造23に接続されて、接続される行電極の抵抗を減らすことができる。ブラックマスク構造23は、堆積およびパターン形成技法を含む、様々な方法を使用して形成することができる。ブラックマスク構造23は、1つまたは複数の層を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、ブラックマスク構造23は、光学的吸収体として働くモリブデン-クロム(MoCr)層、層および反射体として働くアルミニウム合金、ならびにバス層を含み、それぞれ、約30〜80Å、500〜1000Å、500〜6000Åの範囲の厚さを有する。1つまたは複数の層は、様々な技法を使用してパターン形成することができ、様々な技法としては、例えば、MoCr層および二酸化ケイ素層用に四フッ化炭素(CF4)および/または酸素(O2)ならびにアルミニウム合金層用に塩素(Cl2)および/または三塩化ホウ素(BCl3)を含む、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを挙げることができる。いくつかの実施形態において、ブラックマスク23は、エタロンまたは干渉スタック構造であって良い。そのような干渉スタックブラックマスク構造23において、導電性吸収体を使用して、各行または列の光学スタック16内の下部固定電極間で、信号を伝送またはバス伝送することができる。いくつかの実施形態において、スペーサ層35が吸収体層16aをブラックマスク23内の導電層から、ほぼ電気的に分離するように機能することができる。
【００４４】
図6Eは、IMODの別の例を示しており、可動反射層14が自立型である。図6Dと対照的に、図6Eの実施形態は、支持ポスト18を含まない。代わりに、可動反射層14は複数の位置で下にある光学スタック16と接触し、分岐干渉変調器の両端の電圧が作動を起こすには不十分であるとき、可動反射層14の湾曲によって、可動反射層14が図6Eの非作動位置に戻るのに十分な支持を実現する。光学スタック16は、複数の、いくつかの異なる層を含むことができ、本明細書では、図が見やすいように、光学吸収体16aおよび誘電体16bを含んで示される。いくつかの実施形態において、光学吸収体16aは、固定電極として、かつ部分的な反射層としての両方で機能することができる。
【００４５】
図6A〜6Eで示されるような実施形態において、IMODは直視型デバイスとして機能し、ここで画像は、透明基板20の前面側、すなわち変調器が配置される側の反対側から観察される。これらの実施形態において、デバイスの背面部分(すなわち、例えば図6Cに図示されている変形可能層34を含む、可動反射層14の後ろのディスプレイデバイスの任意の部分)は、ディスプレイデバイスの画像品質に影響をおよぼしたり、悪影響をおよぼしたりすることなく、構成および動作することができる。というのは、反射層14はデバイスのこれらの部分を光学的に遮蔽するからである。例えば、いくつかの実施形態において、バス構造(図示せず)を可動反射層14の後ろに含むことができ、このことによって、電圧アドレス指定とそのようなアドレス指定の結果得られる移動など、変調器の光学特性を変調器の電気機械特性から分離可能にする。加えて、図6A〜6Eの実施形態は、例えばパターン形成など、処理を簡易にすることができる。
【００４６】
図7は、分岐干渉変調器の製造プロセス80を例示する流れ図の例を示し、図8A〜8Eは、そのような製造プロセス80の対応するステージの概略断面図の例を示す。いくつかの実施形態において、製造プロセス80は、例えば、図1および図6に図示される一般的な種類の分岐干渉変調器ならびに図7に示されない他のブロックを製造するために実施することができる。図1、図6、および図7を参照すると、プロセス80は、基板20の上に光学スタック16を形成して、ブロック82で開始する。図8Aは、基板20の上に形成されるそのような光学スタック16を図示する。基板20は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であって良く、基板20は、可撓性または比較的硬く、曲がらなくて良く、光学スタック16を効果的に形成することを可能にするため、例えば洗浄など前の準備プロセスを受けてあって良い。上記で説明したように、光学スタック16は、電気的に導電性で、部分的に透明かつ部分的に反射性であって良く、例えば、透明基板20上に所望の特性を有する1つまたは複数の層を堆積することにより製造することができる。図8Aにおいて、光学スタック16は、サブ層16aおよびサブ層16bを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実施形態において、より多くのまたはより少ないサブ層が含まれて良い。いくつかの実施形態において、サブ層16a、サブ層16bのうちの1つが、導電体/吸収体を組み合わせたサブ層16aなど、光学的な吸収特性と導電特性との両方を備えて構成することができる。加えて、サブ層16a、サブ層16bのうちの1つまたは複数が、平行なストリップにパターン形成されて良く、ディスプレイデバイスで行電極を形成することができる。そのようなパターン形成は、マスキングプロセスおよびエッチングプロセスまたは当技術分野で知られている別の好適なプロセスによって実施することができる。いくつかの実施形態において、サブ層16a、サブ層16bのうちの1つが、1つまたは複数の金属層(例えば、1つまたは複数の反射および/または導電層)の上に配設されるサブ層16bなど、絶縁層または誘電体層であって良い。加えて、光学スタック16を、ディスプレイの行を形成する、個別かつ平行なストリップにパターン形成して良い。
【００４７】
プロセス80はブロック84に進み、光学スタック16の上に犠牲層25を形成する。犠牲層25は、後で(例えば、ブロック90で)取り除かれて空洞19を形成し、したがって、犠牲層25は、図1に図示される、結果として得られる分岐干渉変調器12に示されない。図8Bは、光学スタック16の上に形成された犠牲層25を含む、部分的に製造されたデバイスを図示する。光学スタック16の上に犠牲層25を形成することは、モリブデン(Mo)またはアモルファスシリコン(Si)など、二フッ化キセノン(XeF2)エッチング可能材料を、後続の除去後に所望の設計サイズを有する、間隙または空洞19(図1および図8Eも参照)を実現するように選択される厚さで堆積することを含んで良い。犠牲材料の堆積は、物理的気相成長法(PVD、例えばスパッタリング)、プラズマ促進化学気相堆積(PECVD)、熱化学気相堆積(熱CVD)、またはスピンコーティングなどの堆積技法を使用して実行することができる。
【００４８】
プロセス80はブロック86に進み、図1、図6、および図8Cに図示するように、支持構造、例えばポスト18を形成する。ポスト18の形成は、支持構造開口を形成するために犠牲層25をパターン形成すること、次いで、ポスト18を形成するために開口の中に、PVD、PECVD、熱CVD、またはスピンコーティングなどの堆積方法を使用して、材料(例えば、ポリマーまたは例えば酸化ケイ素といった、無機材料)を堆積することを含んで良い。いくつかの実施形態において、犠牲層内に形成される支持構造開口は、犠牲層25および光学スタック16の両方を貫通し、下にある基板20まで延在することができ、その結果、ポスト18の下端は、図6Aに図示されるように基板20と接触する。あるいは、図8Cに示されるように、犠牲層25に形成される開口が、犠牲層25を貫通するが、光学スタック16は貫通しないで延在することができる。例えば、図8Eは、支持ポスト18の下端が光学スタック16の上面と接触する様子を図示する。ポスト18または他の支持構造は、犠牲層25の上に支持構造材料の層を堆積し、犠牲層25内の開口から離れた、支持構造材料の位置をパターン形成することにより形成することができる。支持構造は、図8Cに図示するように、開口内に位置して良いが、少なくとも部分的に、犠牲層25の一部を覆って延在することもできる。上記のように、犠牲層25および/または支持ポスト18のパターン形成は、パターン形成およびエッチングプロセスにより実施することができるが、代替のエッチング方法によって実施することもできる。
【００４９】
プロセス80はブロック88に進み、図1、図6、および図8Dに図示される可動反射層14などの、可動反射層または膜を形成する。可動反射層14は、1つまたは複数の堆積ステップ、例えば反射層(例えば、アルミニウム、アルミニウム合金)堆積、ならびに1回または複数回のパターン形成ステップ、マスキングステップ、および/またはエッチングステップを使用することにより形成することができる。可動反射層14は、電気的に導電性であり、電気的導電層と称することができる。いくつかの実施形態において、可動反射層14は、図8Dに示すように、複数のサブ層14a，14b，14cを含むことができる。いくつかの実施形態において、サブ層14a、サブ層14cなど、サブ層のうちの1つまたは複数は、サブ層14a、サブ層14cの光学特性用に選択される、高度に反射性のサブ層を含むことができ、別のサブ層14bは、サブ層14bの機械特性用に選択される機械サブ層を含むことができる。犠牲層25は、ブロック88において形成される、部分的に製造された分岐干渉変調器にまだ存在するので、可動反射層14は、このステージにおいて、通常は可動でない。犠牲層25を含む、部分的に製造されたIMODは、本明細書において、「未リリース」IMODとも称される場合がある。図1に関して先に記載したように、可動反射層14を、ディスプレイの列を形成する個別かつ平行なストリップにパターン形成することができる。
【００５０】
プロセス80はブロック90に進み、図1、図6、図8Eに図示するように、空洞、例えば空洞19を形成する。空洞19は、(ブロック84で堆積される)犠牲材料25をエッチャントに曝すことにより形成することができる。例えば、MoまたはアモルファスSiなど、エッチング可能な犠牲材料は、例えば、犠牲層25を、固体XeF2から導出される蒸気など、ガス状または蒸気状のエッチャントに、典型的には、空洞19の周りの構造に対して選択的に除去される所望の量の材料を除去するのに有効な時間の期間曝すことによって、ケミカルドライエッチングにより除去することができる。例えば、ウェットエッチングおよび/またはプラズマエッチングといった他のエッチング方法も使用することができる。犠牲層25がブロック90の期間に除去されるので、可動反射層14は、このステージ後に、通常、可動である。犠牲材料25の除去後、結果として得られる完全にまたは部分的に製造されたIMODは、本明細書において「リリース」IMODと称される場合がある。
【００５１】
あるディスプレイにおいて、特定のディスプレイ要素にデータを書き込むために使用される時間は、ディスプレイがリフレッシュされ得る全体的な速度に制約を課することになる。各コモンラインが個別にアドレス指定される場合、各ラインについての書込時間が、全体的なフレーム書込時間を決定することになる。ある実施形態において、ディスプレイのリフレッシュレートまたはフレームレートの増大が望まれる場合があり、かつディスプレイの解像度または色範囲よりもより重要な場合がある。特定の実施形態において、高解像度画像を広い色範囲で提示することが可能なドライバ回路およびディスプレイ配列は、ディスプレイの可能なリフレッシュレートを増大させる目的で、解像度および色範囲のいずれかまたは両方を減らすやり方で使用することができる。
【００５２】
図9は、複数のコモンラインおよび複数のセグメントラインを含む、電気機械ディスプレイ要素102の配列100の例を示す。ある実施形態において、電気機械ディスプレイ要素102は、分岐干渉変調器を含むことができる。各ディスプレイ要素がセグメント電極およびコモン電極と電気的に通じているので、複数のセグメント電極またはセグメントライン122，124，126ならびに複数のコモン電極またはコモンライン112，114，116を使用してディスプレイ要素102をアドレス指定することができる。セグメントドライバ回路104は、セグメント電極のそれぞれにわたって所望の電圧波形を印加するように構成され、コモンドライバ回路は、列電極のそれぞれにわたって所望の電圧波形を印加するように構成される。ある実施形態において、セグメント電極122aおよび124aなど、電極のうちのいくつかは互いに電気的に通じる場合があり、その結果、同一の電圧波形をセグメント電極のそれぞれにわたって同時に印加することができる。
【００５３】
さらに図9を参照して、ディスプレイ100がカラーディスプレイまたは単色グレースケールディスプレイを含む実施形態において、個別の電気機械要素102が、より大きな画素のサブピクセルを形成し、画素がいくつかの数のサブピクセルを含むことができる。配列が、複数の分岐干渉変調器を含むカラーディスプレイを含む実施形態において、様々な色がコモンラインに沿って整列されて良く、それによって、所与のコモンラインを介する実質的に全てのディスプレイ要素が、同一の色を表示するように構成されるディスプレイ要素を含む。カラーディスプレイのある実施形態は、赤色、緑色、および青色のサブピクセルの交番するラインを含む。例えば、ライン112が赤色分岐干渉変調器のラインに対応して良く、ライン114が緑色分岐干渉変調器のラインに対応して良く、ライン116が青色分岐干渉変調器のラインに対応して良い。特定の実施形態において、分岐干渉変調器102の各3x3配列が、画素130a〜画素130dなどの画素を形成する。セグメント電極のうちの2つが互いに短絡される、図示された実施形態において、そのような3x3画素は、64の異なる色を表示することが可能となる。他の実施形態において、より大きなグループの分岐干渉変調器を使用して、全体的な画素数または解像度を代償として、より広い色範囲を有する画素を形成することができる。
【００５４】
場合によって、ビデオまたは他のアニメーションの表示においてなど、ディスプレイの解像度よりも高リフレッシュレートまたはフレームレートが、良好な視覚状況のためより重要な場合がある。例えば、低解像度のプレビュー画像が示され、次いで完全な解像度の画像で置き換えられて良く、または拡大縮小するアニメーションを含むGUIが、より低い解像度で拡大縮小するアニメーションを表示し、次いで拡大縮小するアニメーションが完了したら、より高い解像度に戻すことができる。いくつかの実施形態において、複数のコモンラインにわたって等しい電圧波形を同時に印加することによって、解像度がより高いフレームレートのために犠牲となる。所与のセグメントラインおよび複数のコモンラインにわたって等しい電圧波形が同時に印加されるコモンラインのうちの1つと電気的に通じるディスプレイ要素について、これらのディスプレイ要素に等しいデータを書き込むことになる。
【００５５】
さらなる実施形態において、ディスプレイの解像度がソースデータの解像度よりも大きいとき、複数のディスプレイ要素に等しいデータを同時に書き込むことによって、等しいデータが一定の隣接するディスプレイ要素に既に書き込まれているので、結果として得られる画像に何ら悪い視角効果をおよぼすことなく、フレーム書込時間を減少させることができる。例えば、ビデオデータは、ビデオデータ自身よりも高い解像度を有するディスプレイ上でしばしば観察されるが、多くの他の種類の画像ソースデータが、画像データが書き込まれることになるディスプレイよりも、低い解像度である場合がある。複数のラインに同一のデータを書き込むためにライン逓倍を使用することによって、有利にフレーム書込時間を減少させ、最終的な表示画像に有害な影響をおよぼすことなく、可能なリフレッシュレートを増大させる。
【００５６】
用語「同時に」は、明細書中で記載の簡潔さを目的として使用されるが、電圧波形は、完全に同期する必要はない。図5Bに関して先に説明したように、書込波形は、オーバードライブまたはアドレス電圧を含むことができ、この期間、ディスプレイ要素の両端間の電位差は、データが、適切なセグメント電圧を与えられる、そのディスプレイ要素に書き込まれる結果となるのに十分である。コモンラインにわたって印加される書込波形のオーバードライブまたはアドレス電圧とセグメントラインにわたって印加されるデータ信号の間に、アドレス指定されるコモンラインのいずれかのディスプレイ要素の作動が生じることのできる、十分な重なりがある限り、書込波形とデータ信号は、同時に印加されると考えられる。
【００５７】
特定の実施形態において、解像度は、同一の色のディスプレイ要素に対応するコモンラインにわたって同一の波形を同時に印加することによって事実上減少する場合がある。例えば、書込波形が赤色コモンライン112aおよび112bにわたって同時に印加され、これらのコモンラインをアドレス指定する場合、コモンライン112aを介する分岐干渉変調器に書き込まれるデータパターンは、コモンライン112bを介する分岐干渉変調器に書き込まれるデータパターンと等しいことになる。書込波形が緑色コモンライン114aおよび114bにわたって、次いで青色コモンライン116aおよび116bにわたって同時に印加される場合、画素130aに書き込まれるデータパターンは、画素130bに書き込まれるデータパターンと等しく、画素130aに画素130bと同一の色を表示させることになる。
【００５８】
各コモンラインが個別にアドレス指定される書込プロセスと比較して、垂直解像度の減少を代償として、画素130aおよび130bに別のデータを書き込むためにかかる半分の時間で、データが画素130aおよび130bに書き込まれた。このライン逓倍プロセスが、ディスプレイ内の残りのコモンラインに適用される場合、フレーム書込時間は、著しく減少する。
【００５９】
図10は、ライン逓倍プロセスを使用してフレームの一部を書き込むためのプロセスを例示する、流れ図の例を示す。フレーム書込プロセス200は、ライン逓倍の使用によって、全体的なフレーム書込時間を減少させる。この特定のフレーム書込プロセスは、完全なフレーム書込の単なる一部を表すことができ、完全なフレーム書込の開始、途中、または終了時に行うことができる。したがって、画像データは、フレーム内の1つまたは複数のコモンラインに既に書き込まれていて良い。ブロック202において、同時にアドレス指定される、1対または1グループのコモンラインが識別される。
【００６０】
ブロック204において、複数のデータ信号が、セグメントラインを介して印加される。同時に、ブロック206において、第1の書込波形が、配列内の少なくとも2つのコモンラインに同時に印加され、波形をアドレス指定する。そのような書込波形は、例えば、図5Bに関して先に記載したように、アドレス指定されるコモンラインに適切な、正または負のオーバードライブまたはアドレス電圧を含むことができる。ホールド電圧は、アドレス指定されない複数のコモンラインに同時に印加することができ、リセット電圧は、コモンラインをアドレス指定する前にコモンラインに印加することができる。書込波形がアドレス指定される1対または1グループのコモンラインを介して印加されると、セグメントラインを介して適正に選択されるデータ信号を適用することによって、アドレス指定されないコモンラインを介するディスプレイ要素を偶発的に作動させる、または偶発的にリリースさせる結果とはならない。
【００６１】
例えば、ディスプレイ要素が分岐干渉変調器など、ヒステリシスを呈する双安定の電気機械デバイスである実施形態において、セグメント電圧の最大値と最小値との間の分散を有し、電気機械デバイスのヒステリシスウィンドウの幅よりも小さいセグメント電圧を使用することができる。適切なホールド電圧では、電気機械デバイスにわたる電位差は、セグメント電圧がセグメント電圧の最大値または最小値のいずれであるかにかかわらず、デバイスのヒステリシスウィンドウ内のままとなる。同様に、リセット電圧がアドレス指定されないコモンラインにわたって印加されると、リセットおよびセグメント電圧を適切に選択することによって、所与のセグメントラインにわたって印加されるデータ信号の状態にかかわらず、電気機械デバイスを確実にリリースすることになる。
【００６２】
図10の流れ図は、ブロック204をブロック206の前に起こるものとして図示するが、書込波形と複数のデータ信号との間に十分な重なりがある限り、所望の作動が発生し、全ての電気機械デバイスに、印加されるデータ信号に従って作動またはリリースするのに十分な時間が可能となる。したがって、ブロック206の書込波形とブロック204のデータ信号との間の重なりを最大化することによりフレーム書込時間を減少させることができ、信号の印加の間に重なりがある限り、ブロック204およびブロック206はいずれの順序でも起こることができる。
【００６３】
ブロック208において、コモンラインの任意の追加の対またはグループが同時にアドレス指定されるかどうかが決定される。追加の対またはグループが同時にアドレス指定される場合、プロセスはブロック202に戻り、コモンラインの適切な対またはグループを選択し、同時にアドレス指定する。追加の対またはグループが同時にアドレス指定されない場合、プロセスはさらなるステップに進み、アドレス指定される追加のコモンラインがある場合、フレーム書込プロセスの終了を含むことができ、またはあるコモンラインの個別のアドレス指定を含むことができる。加えて、コモンラインの対またはグループの同時アドレス指定は、書き込まれるデータの性質に依存して、コモンラインの個別のアドレス指定が散在する場合がある。例えば、ディスプレイに書き込まれる画像データの一部がテキストまたは別の静止画像を含み、データの別の部分が、より低い解像度で表示することができ、テキストまたは静止画像のセクションの間に垂直に位置するビデオを含む場合、ビデオの上に位置するディスプレイの部分は、そのコモンラインを個別にアドレス指定することにより書き込むことができ、ビデオを含むディスプレイの部分は、ライン逓倍書込プロセスを使用することによってより低い解像度で書き込むことができ、書込プロセスは、ビデオの下に位置するディスプレイの部分用に、ディスプレイのコモンラインの個別アドレス指定に戻ることができる。
【００６４】
図9に関して先に説明されたライン逓倍の特定の方法は、有利なことに隣接する画素内のコモンラインに等しい書込波形を印加するが、他の実施形態において、コモンラインの他の対を同時にアドレス指定することができる。さらに、ライン逓倍法を使用して隣接する画素内のコモンラインに書込波形を同時に印加する場合であっても、画素の所与の対またはグループ内のラインの全てが、画素の別のグループ内のラインを書き込む前に書き込まれる必要はない。特に、ある実施形態において、別の色のコモンラインをアドレス指定する前に、同一の色のコモンラインの複数の対またはグループをアドレス指定することが有利な場合がある。例えば、赤色コモンライン112aおよび112bが同時にアドレス指定され、赤色コモンライン112cおよび112dを同時にアドレス指定する次の書込プロセスが後に続いて良い。異なる電圧波形を使用して異なる色のディスプレイ要素のコモンラインをアドレス指定する場合があるので、別の色のコモンラインをアドレス指定する前に、特定の色に適切な書込波形を、コモンラインの複数の対またはグループに使用することが、有利な場合がある。特定の実施形態において、所与の色のコモンラインの任意の数の対またはグループを、別の色のコモンラインをアドレス指定前に、順次アドレス指定することができる。例えば、ある実施形態において、所与の色のコモンラインの5対または5グループを、別の色のコモンラインをアドレス指定する前に、アドレス指定することができるが、より多い数または少ない数の対またはグループを同様に使用することができる。
【００６５】
加えて、実質的に等しい波形を2つのコモンラインに同時に印加することが本明細書で説明されるが、実質的に等しい波形を3以上のコモンラインに同時に印加すること、または2以上のセグメントラインにわたって等しいデータ信号を印加することによって、リフレッシュレートもしくはフレームレートのさらなる増大または使用電力のさらなる減少を達成することができる。
【００６６】
ディスプレイ上のデータを更新するいくつかの方法において、特定のディスプレイ要素上の電荷蓄積を、コモンラインに印加される書込波形の極性を変えることによって減少させることができる。フレーム反転と称することができる一実施形態において、所与のフレームが特定の極性の書込波形を使用して完全にアドレス指定され、次のフレームが反対の極性の書込波形を使用して完全にアドレス指定される。しかしながら、さらなる実施形態において、書込波形の極性を、単一のフレーム書込期間に変える場合がある。ライン反転と称することができる特定の実施形態において、各ラインをアドレス指定した後に書込の極性を変える場合があり、特定のラインをアドレス指定するため使用した極性は、次のフレームで変更されることになる。ディスプレイが実質的に線形なやり方で更新される場合、このことによって、隣接するラインが反対の極性を有する書込電圧によりアドレス指定される結果となることができる。したがって、ある実施形態において、所与の極性を有する所与の書込波形を、例えば1つおきの赤色コモンラインに、いくつかの数のコモンラインの間、正極性で書き込むために使用し、その後負極性でスキップされた赤色コモンラインに書き込むことが有利な場合がある。
【００６７】
フレーム内極性反転は、またライン逓倍も使用される書込プロセスに適用することができる。一実施形態において、赤色ライン112cおよび112dを、所与のフレーム書込内で赤色ライン112aおよび112bをアドレス指定するため使用される極性の反対の極性を使用して、アドレス指定することができる。所与の極性を備える書込波形が複数の順次アドレス指定動作のため使用される、先に記載された実施形態などの実施形態において、赤色ライン112aおよび112bが第1の極性を使用してアドレス指定することができ、赤色ライン112cおよび112dをスキップすることができ、一方赤色ラインの、いくつかの数の追加の対またはグループが、第1の極性を使用して書き込まれる。いくつかの数の対またはグループが第1の極性を使用してアドレス指定された後、赤色ライン112cおよび112dを、反対の極性を使用してアドレス指定することができる。
【００６８】
極性反転が使用される場合、第1の極性を使用して1つの色のラインのうちのある数をアドレス指定することは、反対の極性を使用して同一色の中のうちのある数をアドレス指定することが、必ずしも後に続くわけではない。他の実施形態において、正の赤色書込プロセスは、例えば、負の青色書込プロセス、または正の緑色書込プロセスが後に続いて良い。
【００６９】
別の実施形態において、カラーディスプレイは、利用可能な色範囲を減少させる、単色モードまたは他のモードで駆動される場合がある。このやり方でディスプレイを更新するプロセスは、ディスプレイの解像度を減少させることなく、ディスプレイのリフレッシュ時間を減らすことができる。一実施形態において、ディスプレイを、隣接するコモンラインに同時に書込波形を印加することによって、単色のやり方で駆動することができる。例えば、図9に示されるRGBディスプレイなどのRGBディスプレイにおいて、画素130aを通って延在する3つの隣接するコモンライン112a，114a，116aを、これら3つのコモンラインのそれぞれにわたって書込波形を印加することにより、同時にアドレス指定することになる。ある実施形態において、アドレス指定されるコモンラインの色に固有の書込電圧を、これら3つのコモンラインのそれぞれに使用することができ、他の実施形態において、コモンライン内で、ディスプレイ要素の様々な色のそれぞれをアドレス指定するのに好適であるように選択された単一の書込波形を使用することができる。適切な書込波形が選ばれた場合、コモンラインのそれぞれで、等しいサブ画素が作動することになり、画素130aは、4つの濃淡が可能なグレースケール画素として駆動することができる。
【００７０】
他の実施形態において、可能な色の範囲を減少させて、ディスプレイを単色ディスプレイに引き下げることなく、使用可能なリフレッシュレートを増大させることができる。例えば、3つの別個の色のディスプレイ要素を有するディスプレイにおいて、所与の画素内の色のうちの2つを同時にアドレス指定する一方、その他の色が独立にアドレス指定され、単色よりはしっかりと、しかしながら、3色全てが独立にアドレス指定される場合に可能であるよりはしっかりしていない、色範囲を生じることができる。代替実施形態において、1つまたは複数の色は、アドレス指定しないままであって良い。
【００７１】
図11は、カラーディスプレイの少なくとも一部に単色画像データを書き込むためのプロセスを例示する、流れ図の例を示す。このフレーム書込プロセス300は、ディスプレイの少なくとも一部用に単色モードを使用することにより、ディスプレイの全体的なフレーム書込時間を減少させる。フレーム書込プロセス200に関して先に説明したように、このプロセスは、全体のフレームレート用に、またはフレーム書込の開始、途中、または終了における部分の期間のみに使用することができる。したがって、所与の事項からの画像データを、プロセス300で図示されるブロックの前および/または後で、ラインに対して書き込むことができる。
【００７２】
ブロック302において、アドレス指定されるコモンラインのグループが選択される。RGBディスプレイなど、3つの異なる色のディスプレイ要素を有するディスプレイにおいて、選択された色のグループは、所与の画素を通って延在する各色の隣接するコモンラインを含むことができる。ブロック304において、データ信号は、複数のセグメントラインにわたって同時に印加される。ブロック306において、書込波形が選択されたコモンラインのそれぞれにわたって同時に印加される。先に説明したように、このプロセスは、異なる色のディスプレイ要素を同時にアドレス指定することを含むので、コモンラインの色に固有の異なる書込波形を、アドレス指定される色のそれぞれに使用することができるが、アドレス指定される全ての色に適した単一の書込波形も、代替実施形態において使用することができる。ブロック304とブロック306との間に十分な重なりがあれば、データ信号によって、画像データをアドレス指定されるコモンラインに書き込む結果となる。
【００７３】
ブロック308において、次のライン書込が、複数のコモンラインを同時にアドレス指定する単色ライン書込であるかどうかが決定される。単色ライン書込である場合、プロセスは、ブロック302に戻り、同時にアドレス指定されるコモンラインを選択する。単色ライン書込でない場合、プロセスは、単一のコモンラインのみをアドレス指定するカラーライン書込を含む他のステップまたはフレーム書込が完了することができる他のステップに移行することができる。
【００７４】
図12は、ディスプレイの少なくとも一部にデータを書き込むためのプロセスを例示する流れ図の例を示す。このフレーム書込プロセス400は、複数の電気機械ディスプレイ要素を含むカラーディスプレイ用の駆動方式の部分として使用することができ、各電気機械ディスプレイ要素が複数のセグメントラインのうちの1つおよび複数のコモンラインのうちの1つと電気的に通じる。このフレーム書込プロセス400は、ブロック402において開始し、複数のデータ信号が、複数のセグメントラインにわたって同時に印加される。フレーム書込プロセス400は、次いでブロック404に移行し、書込波形が電気機械ディスプレイ要素の第1および第2のコモンラインに同時に印加され、第1および第2のコモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御する。
【００７５】
フレーム書込プロセス400の一実施形態において、第1のラインを介する実質的に全ての電気機械ディスプレイ要素が、第1の色を表示するように構成され、第1のラインを介する実質的に全ての電気機械ディスプレイ要素が、第2の色を表示するように構成される。第1の色が第2の色と同一色であって良く、または第1の色が第2の色と異なっても良い。
【００７６】
このフレーム書込プロセス400は、他の書込プロセスと併せて使用することができる。例えば、フレーム書込プロセス400を使用して、全体的なフレーム書込時間の部分の期間に、複数のコモンラインを同時にアドレス指定し、一方ディスプレイ内の他のコモンラインは、個別にアドレス指定することができる。他の実施形態において、第1および第2のコモンラインを第1のフレーム書込期間に個別にアドレス指定し、次のフレーム書込期間にフレーム書込プロセス400を使用して同時にアドレス指定することができる。
【００７７】
図13は、少なくとも1つのフレーム内で、低下したフレームレートを使用してディスプレイにデータを書き込むためのプロセスを例示する流れ図の例を示す。このフレーム書込プロセス500は、複数の個別にアドレス指定可能なコモンライン、複数のセグメントライン、および複数のディスプレイ要素を含むディスプレイの駆動方式の部分として使用することができ、前記複数のディスプレイ要素は、前記複数のコモンラインのうちの1つおよび前記複数のセグメントラインのうちの1つを介してアドレス可能である。フレーム書込プロセス500は、ブロック502において開始し、フレーム書込が実施され、ディスプレイ内のコモンラインのそれぞれが複数の書込波形を使って個別にアドレス指定される。フレーム書込プロセス500は、次いでブロック504に移行し、個別のフレーム書込が実施されて、第1および第2のコモンラインを介するディスプレイ要素に同一のデータを書き込むために、少なくとも第1のコモンラインおよび第2のコモンラインが同時にアドレス指定され、全体的なフレーム書込の時間を減少させる。このことは、例えば、第1および第2のコモンラインに、単一の波形または2つの類似する波形を印加することによって行うことができる。したがって、フレーム書込プロセス500は、複数の波形を使って各コモンラインに個別にアドレス指定すること、または単一の波形を2つ以上のコモンラインに印加することもしくは2つの実質的に類似の波形を2つ以上のコモンラインに印加することにより、ディスプレイ内のコモンラインのうちの少なくとも2つを同時にアドレス指定することの両方によって、フレーム書込を実施するよう構成されるドライバ回路を使用して実施することができる。
【００７８】
さらなる実施形態において、表示される特定の情報に依存して、上記で説明された種類のライン逓倍を、ディスプレイのあるセクションのみ内で使用することができる。ディスプレイデバイスの多くの実施形態は、頻繁にデータの大部分が異なるコモンライン上で等しくなるような情報を表示する。例えば、電子書籍(eBook)または他のテキスト表示デバイス上のテキストのライン間のスペースは、白一色、または別の色であって良い。そのような実施形態において、複数のコモンラインを介する画素に書き込まれるデータは、複数のコモンラインについて一定を保ち、等しいセグメントデータを共有する列ラインを同時に書き込むことまたはアドレス指定することができる。書込波形がこれらのコモンラインのそれぞれに同時に印加されると、セグメントライン上のデータは、アドレス指定されるコモンラインのそれぞれに書き込まれることになる。フレーム書込を完了するための全体的な時間を減少させることに加えて、セグメント電圧切替を最小化することにより、さらなる電力を節約することができる。
【００７９】
上記の実施形態では、3x3画素を使用するように記載されたが、本明細書中で説明した方法およびデバイスと併せて、任意の所望のサイズおよび形状の画素およびディスプレイ要素が使用され得ることを理解されたい。例えば、画素が４つ以上のセグメントラインをカバーする場合、またはセグメントラインのそれぞれが互いに独立である場合、色範囲またはグレースケール範囲の増大を実現することができる。
【００８０】
上記の駆動方式および他の技法は、ディスプレイのリフレッシュレートの増大とともに使用する必要がない。例えば、上記の方法の多くが、電力消費に著しい減少をもたらすことができ、ディスプレイにより使用される電力を減少させるために適用することができる。電力使用の減少は、バッテリー電源式または他のモバイルデバイスで、特段の興味の対象である場合があり、電力使用の減少によって、バッテリー寿命をより長くすることができる。
【００８１】
上記の実施形態および上記で説明した方法の様々な組合せが意図される。特に、上記の実施形態は、特定の要素の分岐干渉変調器がコモンラインを介して配置される実施形態を主に対象とするが、他の実施形態において、特定の色の分岐干渉変調器は、代わりにセグメントラインを介して配置することができる。特定の実施形態において、特定の色用に、高セグメント電圧および低セグメント電圧で異なる値を使用することができ、等しいホールド電圧、リリース電圧、およびアドレス電圧を、コモンラインを介して印加することができる。さらなる実施形態において、上記で説明した4色ディスプレイなど、複数の色のサブ画素がコモンラインおよびセグメントラインを介して置かれるとき、4色のそれぞれに適切な画素電圧を提供するため、コモンラインを介したホールド電圧およびアドレス電圧用の異なる値とともに、高セグメント電圧および低セグメント電圧で異なる値を使用することができる。加えて、本明細書に記載の検査方法は、電気機械デバイスを駆動する他の方法と組み合わせて使用することができる。
【００８２】
図14Aおよび図14Bは、複数の分岐干渉変調器を含むディスプレイデバイス40を例示するシステムブロック図の例を示す。ディスプレイデバイス40は、例えば、セルラー電話または携帯電話であって良い。しかしながら、ディスプレイデバイス40の同一の構成要素またはディスプレイデバイス40のわずかな変形形態は、テレビジョン、eリーダおよびポータブルメディアプレーヤなど、ディスプレイデバイスの様々な種類の実例でもある。
【００８３】
ディスプレイデバイス40は、筐体41、ディスプレイ30、アンテナ43、スピーカ45、入力デバイス48、およびマイクロフォン46を含む。筐体41は、射出成型、および真空成型を含む、様々な製造プロセスのうちのいずれかによって形成することができる。加えて、筐体41は、これらに限定するものではないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはこれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから作ることができる。筐体41は、異なる色の、または異なるロゴ、絵、またはシンボルを含む他の取り外し可能な部分と交換することができる取り外し可能な部分(図示せず)を含むことができる。
【００８４】
ディスプレイ30は、本明細書に記載のように、双安定ディスプレイまたはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであって良い。ディスプレイ30は、プラズマ、EL、OLED、STN LCD、もしくはTFT LCDなどのフラットパネルディスプレイ、またはCRTもしくは他の管式デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成することもできる。加えて、ディスプレイ30は、本明細書中に記載のように、分岐干渉変調器ディスプレイを含むことができる。
【００８５】
ディスプレイデバイス40の構成要素は、図14Bに概略的に図示される。ディスプレイデバイス40は、筐体41を含み、筐体41に少なくとも部分的に囲まれる追加の構成要素を含むことができる。例えば、ディスプレイデバイス40は、送受信器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イス27を含む。送受信器47は、プロセッサ21に接続され、プロセッサ21は、調整用ハードウェア52に接続される。調整用ハードウェア52は、信号を調整する(例えば信号をフィルタ処理する)ように構成することができる。調整用ハードウェア52は、スピーカ45およびマイクロフォン46に接続される。プロセッサ21は、入力デバイス48およびドライバコントローラ29にも接続される。ドライバコントローラ29は、フレームバッファ28に接続され、かつ配列ドライバ22に接続され、配列ドライバ22が、今度はディスプレイ配列30に接続される。電源50は、特定のディスプレイデバイス40の設計によって要求されるように、全ての構成要素に電力を提供することができる。
【００８６】
ネットワークインターフェイス27は、アンテナ43および送受信器47を含み、それによって、ディスプレイデバイス40が、ネットワークを介して1つまたは複数のデバイスと通信することができる。ネットワークインターフェイス27は、例えばプロセッサ21のデータ処理要件を軽減するいくらかの処理能力も有することができる。アンテナ43は、信号を送受信することができる。いくつかの実施形態において、アンテナ43は、IEEE 16.11(a)、(b)、または(g)を含む、IEEE 16.11規格、またはIEEE 802.11a、b、gまたはnを含む、IEEE 802.11規格に従うRF信号を送受信する。いくつかの他の実施形態において、アンテナ43は、Bluetooth規格に従うRF信号を送受信する。セルラー電話の場合、アンテナ43は、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、Global System for Mobile communications (GSM(登録商標))、GSM/General Packet Radio Service (GPRS)、拡張データGSM環境(EDGE)、Terrestrial Trunked Radio (TETRA)、広帯域CDMA(W-CDMA)、Evolution Data Optimized (EV-DO)、lxEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速パケットアクセス(HSPA)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)、Evolved High Speed Packet Access (HSPA+)、ロングタームエボリューション(LTE)、AMPS、または3Gまたは4G技術を使用するシステムなど、無線ネットワーク内で通信するために使用される他の既知の信号を受信するように設計される。送受信器47は、アンテナ43から受信した信号を前処理することができ、それによって信号は、プロセッサ21によって受信され、プロセッサ21によってさらに操作されて良い。送受信器47は、プロセッサ21から受信した信号を処理することもでき、それによって信号は、アンテナ43を介してディスプレイデバイス40から送信することができる。
【００８７】
いくつかの実施形態において、送受信器47は、受信器で置き換えることができる。加えて、ネットワークインターフェイス27は、プロセッサ21に送信される画像データを格納または生成できる画像ソースにより置き換えることができる。プロセッサ21は、ディスプレイデバイス40の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ21は、ネットワークインターフェイス27または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、データを生画像データ、または生画像データへ容易に処理される形式へと処理する。プロセッサ21は、ドライバコントローラ29または記憶のためフレームバッファ28に処理されたデータを送信することができる。生データは、典型的には、画像内の各場所において、画像の特性を識別する情報のことを指す。例えば、そのような画像の特性としては、色、彩度、およびグレースケールレベルを挙げることができる。
【００８８】
プロセッサ21は、マイクロコントローラ、CPU、または論理ユニットを含み、ディスプレイデバイス40の動作を制御することができる。調整用ハードウェア52としては、信号をスピーカ45に送信するため、かつ信号をマイクロフォン46から受信するための増幅器およびフィルタを挙げることができる。調整用ハードウェア52は、ディスプレイデバイス40内の個別構成要素であって良く、またはプロセッサ21または他の構成要素内に組み込むことができる。
【００８９】
ドライバコントローラ29は、プロセッサ21から直接、またはフレームバッファ28からのいずれかから、プロセッサ21により生成された生画像データを取得することができ、生画像データを、配列ドライバ22に高速送信するために適切に再フォーマットすることができる。いくつかの実施形態において、ドライバコントローラ29は、生画像データをラスタ様のフォーマットを有するデータフローへと再フォーマットすることができ、そのため、データフローは、ディスプレイ配列30にわたってスキャニングするのに好適な時間の順序を有する。次いで、ドライバコントローラ29は、配列ドライバ22にフォーマットされた情報を送信する。LCDコントローラなどのドライバコントローラ29は、しばしば独立型集積回路(IC)としてシステムプロセッサ21と関連付けられるが、そのようなコントローラは、多くのやり方で実装することができる。例えば、コントローラを、ハードウェアとしてプロセッサ21の中に組み込むこと、ソフトウェアとしてプロセッサ21の中に組み込むこと、または配列ドライバ22とともに完全にハードウェア内に一体化することができる。
【００９０】
配列ドライバ22はドライバコントローラ29からフォーマットされた情報を受信することができ、ディスプレイの画素のx-y配列から来る数百、場合によって数千(以上)のリード線に毎秒多くの回数印加される波形の並列な組にビデオデータを再フォーマットすることができる。
【００９１】
いくつかの実施形態において、ドライバコントローラ29、配列ドライバ22、およびディスプレイ配列30は、本明細書に記載のディスプレイの、任意の種類に適切である。例えば、ドライバコントローラ29は、従来型ディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ(例えば、IMODコントローラ)であって良い。加えて、配列ドライバ22は、従来型ドライバまたは双安定ディスプレイドライバ(例えば、IMODディスプレイドライバ)であって良い。さらに、ディスプレイ配列30は、従来型ディスプレイ配列または双安定ディスプレイ配列(例えば、IMODの配列を含むディスプレイ)であって良い。いくつかの実施形態において、ドライバコントローラ29は、配列ドライバ22と一体化することができる。そのような実施形態は、セルラー電話、時計、および他の小面積ディスプレイなど、高度に集積されたシステムにおいて一般的である。
【００９２】
いくつかの実施形態において、入力デバイス48は、例えばユーザがディスプレイデバイス40の動作を制御できるように構成することができる。入力デバイス48としては、QWERTYキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカ、タッチスクリーン、または感圧膜もくしは感熱膜を挙げることができる。マイクロフォン46は、ディスプレイデバイス40用の入力デバイスとして構成することができる。いくつかの実施形態において、マイクロフォン46を介した音声コマンドを、ディスプレイデバイス40の動作を制御するため使用することができる。
【００９３】
電源50としては、当技術分野でよく知られている様々なエネルギー格納デバイスを挙げることができる。例えば、電源50は、ニッケル-カドミウム電池またはリチウム-イオン電池など、再充電可能な電池であって良い。電源50は、再生可能なエネルギー源、蓄電器、または、プラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であっても良い。電源50は、コンセントから電力を受け取るように構成することもできる。
【００９４】
いくつかの実施形態において、制御のプログラマビリティは、ドライバコントローラ29内に存在し、ドライバコントローラ29は、電子ディスプレイシステム内のいくつかの場所に位置することができる。いくつかの他の実施形態において、制御のプログラマビリティは、配列ドライバ22内に存在する。上記の最適化は、任意の数のハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素としてならびに様々な構成として実施することができる。
【００９５】
本明細書に開示される実施形態に関連して記載された様々な例示の論理、論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムのステップは、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはこれら両方の組合せとして実装することができる。ハードウェアとソフトウェアとの互換性は、一般的に、機能性の観点から記載され、上記の様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップとして例示されてきた。そのような機能性がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、具体的な適応および全体的なシステムに課せられる設計の制限に依存する。
【００９６】
本明細書に開示される態様に関連して記載される様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実装するため使用されるハードウェアおよびデータ処理装置は、本明細書に記載の機能を実行するよう設計される、汎用シングルチッププロセッサまたは汎用マルチチッププロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のプログラム可能論理デバイス、ディスクリートゲート論理またはディスクリートトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、またはこれらの任意の組合せを用いて実装または実施することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、または任意の従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、もしくはステートマシンであって良い。プロセッサは、例えば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成といった、コンピューティングデバイスの組合せとしても実装することができる。いくつかの実施形態において、特定のステップおよび方法は、所与の機能に特有の回路により実施することができる。
【００９７】
1つまたは複数の態様において、記載された機能は、ハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、本明細書に開示された構成およびその構成的な均等物を含むファームウェア、またはこれらの任意の組合せとして実装することができる。本明細書中に記載の主題の実施形態は、データ処理装置による実行のため、またはデータ処理装置の動作を制御するためのコンピュータ記憶媒体上にエンコードされる1つまたは複数のコンピュータプログラム、すなわちコンピュータプログラム命令の1つまたは複数のモジュールとして実装することもできる。
【００９８】
ソフトウェアとして実装される場合、機能をコンピュータ可読媒体上に記憶するかまたはコンピュータ可読媒体上の1つまたは複数の命令またはコードとして送信することができる。本明細書に開示される方法またはアルゴリズムのステップは、コンピュータ可読媒体上に存在可能なプロセッサ実行可能ソフトウェアとして実装することができる。コンピュータ可読媒体としては、コンピュータ記憶媒体と、コンピュータプログラムを1つの場所から別の場所に転送可能な任意の媒体を含む通信媒体との両方が挙げられる。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスすることができる任意の利用可能な媒体であって良い。例として、これらに限定するものではないが、そのようなコンピュータ可読媒体としては、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令またはデータ構造の形で所望のプログラムコードを記憶するために使用でき、コンピュータによりアクセスできる任意の他の媒体が挙げられる。また、任意の接続が、適宜、コンピュータ可読媒体と称され得る。本明細書で使用するとき、用語「ディスク(disk)」および「ディスク(disc)」は、コンパクトディスク(CD)、レーザディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、ブルーレイディスクを含み、ここで、ディスク(disk)は通常磁気的にデータを再生し、一方ディスク(disc)はレーザで光学的にデータを再生する。上記の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。加えて、方法またはアルゴリズムの動作は、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令の1つまたは任意の組合せまたは組として存在することができ、コンピュータプログラム製品の中に組み込むことができる。
【００９９】
本開示の中に記載される実施形態に対する様々な変形が、当業者には容易に明らかであり得、本明細書に規定される一般原理は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に示される実施形態に限定することを意図しておらず、本明細書に開示される、特許請求の範囲、原理、および新規の特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。単語「例示の」は、本明細書において、もっぱら「例、事例、または例示として働くこと」を意味するように使用される。本明細書に「例示」として記載される任意の実施形態は、必ずしも他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。加えて、用語「上の」および「下の」は、図を説明しやすいように使用されることがあり、適正に配向されたページ上の図の方向に対応する相対的な位置を示すのであって、実装されたときのIMODの正確な方向を反映しない場合があることを、当業者なら容易に理解するであろう。
【０１００】
本明細書内の、個々の実施形態の文脈内に記載される特定の特徴は、単一の実施形態として組み合わせて実施することもできる。反対に、単一の実施形態の文脈内に記載される様々な特徴は、複数の実施形態として個々に、または任意の好適な部分的な組合せとして実施することもできる。さらに、特徴が特定の組合せで機能すると説明され、そのように最初に特許請求の範囲に記載されさえする、特許請求される組合せに基づく1つまたは複数の特徴は、場合によっては、組合せから削除される場合があり、特許請求される組合せは、部分的な組合せまたは部分的な組合せの変形形態を対象とすることができる。
【０１０１】
同様に、動作が特定の順序で図示されているが、このことを、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示された特定の順序または連続的な順序で実施されるべきであると、または全ての図示される動作が実施されるべきであると要求しているように理解するべきではない。さらに、図は、流れ図の形で、1つまたは複数の例のプロセスを概略的に描いている場合がある。しかしながら、描かれていない別の動作を、概略的に図示される例のプロセスに組み込むことができる。例えば、1つまたは複数の追加の動作を、任意の図示される動作の前、後、同時、または間に実行することができる。特定の状況では、マルチタスクおよび並列処理が有利な場合がある。さらに、上記の実施形態内の様々なシステム構成要素の分離が、全ての実施形態内でそのような分離を必要とすると理解されるべきでなく、記載されたプログラム構成要素およびシステムは、全体的に単一のソフトウェア製品内に一緒に一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージされて良いことを理解されたい。加えて、他の実施形態は、添付の特許請求の範囲にある。場合によっては、特許請求の範囲に記載される動作は、異なる順序で実行され、それでもなお望ましい結果を達成することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
12  分岐干渉変調器(IMOD)、画素
13  入射光
14  可動反射層
14a  反射サブ層
14b  支持層
14c  導電層
15  反射光
16  光学スタック
16a  光学吸収体層
16b  誘電体層
18  支持ポスト
19  間隙
20  透明基板
21  プロセッサ
22  配列ドライバ
23  ブラックマスク構造
24  行ドライバ回路
25  犠牲層
26  列ドライバ回路
27  ネットワークインターフェイス
28  フレームバッファ
29  ドライバコントローラ
30  ディスプレイ配列、パネル
32  テザー
34  変形可能層
40  ディスプレイデバイス
41  筐体
43  アンテナ
45  スピーカ
46  マイクロフォン
47  送受信器
48  入力デバイス
50  電源
52  調整用ハードウェア
100  ディスプレイ配列
102  電気機械ディスプレイ要素
104  セグメントドライバ回路
112  コモン電極、コモンライン
112a，112b，112c，112d  赤色コモンライン
114  コモン電極、コモンライン
114a，114b  緑色コモンライン
116  コモン電極、コモンライン
122  セグメント電極、セグメントライン
122a  セグメント電極
124  セグメント電極、セグメントライン
124a  セグメント電極
126  セグメント電極、セグメントライン
130a，130b，130c，130d  画素
【図１】
2013522665.tif 000003
【図２】
2013522665.tif 000004
【図３】
2013522665.tif 000005
【図４】
2013522665.tif 000006
【図５Ａ】
2013522665.tif 000007
【図５Ｂ】
2013522665.tif 000008
【図６Ａ】
2013522665.tif 000009
【図６Ｂ】
2013522665.tif 000010
【図６Ｃ】
2013522665.tif 000011
【図６Ｄ】
2013522665.tif 000012
【図６Ｅ】
2013522665.tif 000013
【図７】
2013522665.tif 000014
【図８Ａ】
2013522665.tif 000015
【図８Ｂ】
2013522665.tif 000016
【図８Ｃ】
2013522665.tif 000017
【図８Ｄ】
2013522665.tif 000018
【図８Ｅ】
2013522665.tif 000019
【図９】
2013522665.tif 000020
【図１０】
2013522665.tif 000021
【図１１】
2013522665.tif 000022
【図１２】
2013522665.tif 000023
【図１３】
2013522665.tif 000024
【図１４Ａ】
2013522665.tif 000025
【図１４Ｂ】
2013522665.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月9日(2012.11.9)
【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】
カラーディスプレイであって、
複数のコモンラインと、
複数のセグメントラインと、
複数の電気機械ディスプレイ要素と、
ドライバ回路と
を具備し、
各電気機械ディスプレイ要素は、前記複数のコモンラインのうちの１つのコモンラインおよび前記複数のセグメントラインのうちの１つのセグメントラインと電気的に通じており、
第１コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第１の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
第２コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第２の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
前記ドライバ回路は、第１の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加し、第１書込波形を前記第１コモンラインおよび前記第２コモンラインにわたって同時に印加して、前記第１および第２コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御するように構成され、
前記第１の色は、前記第２の色と実質的に同一であることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２】
前記電気機械ディスプレイ要素が、ヒステリシスを呈する双安定ディスプレイ要素を含み、
前記ドライバ回路が、前記電気機械ディスプレイ要素のヒステリシスウィンドウの幅よりも小さい分散を有するデータ信号を印加するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記第１書込波形が実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項４】
前記第１および第２コモンラインが、ディスプレイの第１部分に位置しており、
前記ドライバ回路が、ディスプレイの第２部分に位置する第３コモンラインを個別にアドレス指定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項５】
ディスプレイの前記第１部分に対する画像データが、ビデオ画像データを含み、
ディスプレイの前記第２部分に対する画像データが、テキスト画像データまたは静止画像データを含むことを特徴とする請求項４に記載のディスプレイ。
【請求項６】
第３コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全てが、第３の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
第４コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全てが、第４の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
前記ドライバ回路が、前記第１書込波形および前記第１の複数のデータ信号を印加した後、第２書込波形を前記第３コモンラインおよび前記第４コモンラインにわたって同時に印加し、第２の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加して、前記第３および第４コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記第３の色が前記第４の色と実質的に同一であることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ。
【請求項８】
複数の画素からなり、
各画素は、複数の電気機械ディスプレイ要素を含み、
各画素は、複数のコモンラインおよび複数のセグメントラインにわたって延在することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項９】
前記ドライバ回路が、所定の書込波形を第１画素を通って延在するコモンラインのそれぞれにわたって印加するようにさらに構成され、
前記第１画素を通って延在する所定のコモンラインに印加される前記書込波形が、第２画素を通って延在するコモンラインに同時に印加されることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
ディスプレイと通信するように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されるメモリデバイスと
をさらに具備し、
前記プロセッサは、画像データを処理するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記画像データの少なくとも一部を前記ドライバ回路に送信するように構成されるコントローラをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記画像データを前記プロセッサに送信するように構成される画像ソースモジュールをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記画像ソースモジュールが、受信器、送受信器、および送信器のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
入力データを受信し、前記入力データを前記プロセッサに通信するように構成される入力デバイスをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
複数の電気機械ディスプレイ要素を具備し、各電気機械ディスプレイ要素が複数のセグメントラインのうちの１つのセグメントラインおよび複数のコモンラインのうちの１つのコモンラインと電気的に通じるカラーディスプレイを駆動するための方法であって、
第１の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって同時に印加する段階と、
第１書込波形を少なくとも第１コモンラインおよび第２コモンラインにわたって同時に印加して、前記第１および第２コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を選択的に制御する段階と
を有し、
前記第１コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第１の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
前記第２コモンラインを介する電気機械ディスプレイ要素の実質的に全ては、第２の色を表示するように構成される電気機械ディスプレイ要素を含み、
前記第１の色は、前記第２の色と実質的に同一であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記電気機械ディスプレイ要素が、ヒステリシスを呈する双安定ディスプレイ要素を含み、
前記データ信号の分散は、前記電気機械ディスプレイ要素のヒステリシスウィンドウの幅よりも小さいことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の複数のデータ信号および前記第１書込波形を印加する段階に続いて、第２の複数のデータ信号を複数のセグメントラインにわたって印加する段階と、
第２書込波形を少なくとも第３コモンラインおよび第４コモンラインにわたって同時に印加して、前記第３および第４コモンラインと電気的に通じる電気機械ディスプレイ要素の状態を制御する段階と
をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１書込波形が、前記第２書込波形の極性とは逆の極性を有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記カラーディスプレイが、複数の画素からなり、
各画素は、複数の電気機械ディスプレイ要素を含み、
各画素は、複数のコモンラインおよび複数のセグメントラインにわたって延在し、
前記第１コモンラインが、第１画素を通って延在し、
前記第２コモンラインが、第２画素を通って延在し、
前記第１画素は、前記第２画素に隣接することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１および第２コモンラインが、前記ディスプレイの第１部分に位置しており、
前記ディスプレイの第２部分に位置する第３コモンラインを個別にアドレス指定する段階をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記ディスプレイの前記第１部分に対する画像データが、ビデオ画像データを含み、
前記ディスプレイの前記第２部分に対する画像データが、テキスト画像データまたは静止画像データを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
複数の個別にアドレス指定可能なコモンラインと、
複数のセグメントラインと、
複数のディスプレイ要素と、
ドライバ回路と
を具備し、
前記複数のディスプレイ要素のそれぞれは、前記複数のコモンラインのうちの１つのコモンラインおよび前記複数のセグメントラインのうちの１つのセグメントラインを介してアドレス指定される機能を有し、
前記ドライバ回路は、複数の書込波形を印加して、前記複数のコモンラインのそれぞれを個別にアドレス指定し、複数のデータ信号を印加して、アドレス指定されるコモンラインを介する前記ディスプレイ要素の状態を制御することにより、フレーム書込を実行するように構成され、
前記ドライバ回路は、第１書込波形を第１コモンラインおよび第２コモンラインにわたって同時に印加して、前記第１および第２コモンラインを同時にアドレス指定することにより、フレーム書込みを実行するために十分な時間を減少させるようにさらに構成されることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２３】
前記第１および第２コモンラインが、第１の色のディスプレイ要素を含むことを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項２４】
前記第１コモンラインが、第１の色のディスプレイ要素を含み、
前記第２コモンラインが、第２の色のディスプレイ要素を含み、
前記第２の色は、前記第１の色と異なることを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項２５】
前記第１書込波形が実質的に同一であることを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項２６】
前記第１書込波形を前記第１コモンライン、前記第２コモンライン、および第３コモンラインのそれぞれにわたって同時に印加することにより、フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させるようにさらに構成され、
前記第３コモンラインは、第３の色のディスプレイ要素を含み、
前記第３の色は、前記第１および第２の色と異なることを特徴とする請求項２４に記載のディスプレイ。
【請求項２７】
フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させることが、ディスプレイの少なくとも一部の解像度を減少させることを含むことを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項２８】
カラーディスプレイであり、
フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させることが、ディスプレイの少なくとも一部を、色範囲を減少させて動作させることを含むことを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項２９】
ディスプレイの少なくとも一部を、色範囲を減少させて動作させることが、ディスプレイの少なくとも一部を単色モードで動作させることを含むことを特徴とする請求項２８に記載のディスプレイ。
【請求項３０】
フレーム書込を実行するために十分な時間を減少させるように駆動されるとき、前記ドライバ回路が、ディスプレイのリフレッシュレートを増大させるようさらに構成されることを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項３１】
前記第１および第２コモンラインが、ディスプレイの第１部分に位置しており、
前記ドライバ回路が、ディスプレイの第２部分に位置する第３コモンラインを個別にアドレス指定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ。
【請求項３２】
ディスプレイの前記第１部分に対する画像データが、ビデオ画像データを含み、
ディスプレイの前記第２部分に対する画像データが、テキスト画像データまたは静止画像データを含むことを特徴とする請求項３１に記載のディスプレイ。
【請求項３３】
Ｎ個のコモンライン一式と、
ｎ個の隣接していないコモンラインに同一の画像データを書き込むように構成されるドライバ回路と
を具備し、
ｎは２以上の整数であり、
前記ｎ個のコモンラインの各々は、前記ｎ個のコモンラインのうちの他のどのコモンラインとも隣接していないことを特徴とするディスプレイ。
【請求項３４】
前記ドライバ回路が、フレーム書込プロセスの各ライン時間の期間に、前記コモンラインのうちのｎ個のコモンラインに同時に書込波形を印加するようさらに構成されることを特徴とする請求項３３に記載のディスプレイ。
【国際調査報告】
2013522665.tif 000027
2013522665.tif 000028
2013522665.tif 000029