(57)【要約】  本開示は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）など、ディスプレイユニットのキャパシタンスを測定するためのシステム、方法および装置を提供する。一例では、回路が、演算増幅器（オペアンプ）と、電圧制御電流源と、電圧制御電流源への入力としてのオペアンプの出力からのフィードバックとを含み得る。電圧制御電流源の出力が、ディスプレイユニットならびにオペアンプの入力に与えられ得る。オペアンプの第２の入力がランピング基準電圧を与えられ得る。
2016536632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力と、第２の入力と、出力とを有する増幅器と、前記増幅器の前記第１の入力が電圧基準源に結合される、
入力と出力とを有する電流源と、前記電流源の前記入力が前記増幅器の前記出力に結合され、前記電流源の前記出力が前記増幅器の前記第２の入力に結合され、前記電流源が電圧制御される、
前記増幅器の前記第２の入力と前記電流源の前記出力とに結合された第１の端子を有する１つまたは複数のディスプレイユニットと、ここにおいて、前記電流源は、前記増幅器の前記出力に関連する電圧に基づく電流を与え、前記電流は、前記１つまたは複数のディスプレイユニットの前記第１の端子に関連する電圧が前記電圧基準源に関連する電圧に等しくなるまで増加する、
を備える回路。
【請求項２】
第１の端子と第２の端子とを有するフィードバックキャパシタをさらに備え、前記フィードバックキャパシタの前記第１の端子が前記電流源の前記出力に結合され、前記フィードバックキャパシタの前記第２の端子が前記増幅器の前記出力に結合された、
請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記フィードバックキャパシタのキャパシタンスが、前記１つまたは複数のディスプレイユニットのキャパシタンスよりも小さいかまたはそれに等しい、請求項２に記載の回路。
【請求項４】
前記増幅器の前記出力に結合された入力を有するアナログデジタル変換器
をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の回路。
【請求項５】
前記１つまたは複数のディスプレイユニットが、第１の固定電圧に設定された第２の端子を有する、請求項１から４のいずれかに記載の回路。
【請求項６】
前記１つまたは複数のディスプレイユニットが、前記第１の固定電圧に設定された第３の端子を有する、請求項５に記載の回路。
【請求項７】
前記１つまたは複数のディスプレイユニットが、第２の固定電圧に設定された第３の端子を有する、請求項５に記載の回路。
【請求項８】
前記ディスプレイユニットの前記第１の端子が可動要素に関連する、請求項１から７のいずれかに記載の回路。
【請求項９】
前記電圧基準源が、前記可動要素の移動範囲に関連する電圧範囲にわたってランプする、請求項８に記載の回路。
【請求項１０】
前記可動要素の前記移動範囲が、前記ディスプレイユニットの第２の端子と第３の端子との間にある、請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
前記電流源が線形利得を有する、請求項１に記載の回路。
【請求項１２】
前記１つまたは複数のディスプレイユニットの前記第１の端子に関連する可動要素は、前記ディスプレイユニットの前記第１の端子に関連する前記電圧が前記電圧基準源に関連する前記電圧に等しくなるまで、前記１つまたは複数のディスプレイユニットの第２の端子と第３の端子との間の位置に移動するように構成された、
請求項１から１１のいずれかに記載の回路。
【請求項１３】
複数のディスプレイユニットを含むディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成されたプロセッサと、前記プロセッサが、画像データを処理するように構成された、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと、
をさらに備える、請求項１から１２のいずれかに記載の回路。
【請求項１４】
前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと、
をさらに備える、請求項１から１３のいずれかに記載の回路。
【請求項１５】
前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備え、ここにおいて、前記画像ソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１から１４のいずれかに記載の回路。
【請求項１６】
入力データを受信することと、前記プロセッサに前記入力データを通信することとを行うように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項１から１５のいずれかに記載の回路。
【請求項１７】
第１の入力と、第２の入力と、出力とを有する増幅器と、前記増幅器の前記第１の入力が電圧基準源に結合される、
入力と出力とを有する電流源と、前記電流源の前記入力が前記増幅器の前記出力に結合され、前記電流源の前記出力が前記増幅器の前記第２の入力に結合され、前記電流源が電圧制御される、
を含む測定回路と、
前記増幅器の前記第２の入力と前記電流源の前記出力とに結合された第１の端子を有する１つまたは複数のディスプレイユニットと、ここにおいて、前記電流源は、前記増幅器の前記出力に関連する電圧に基づく電流を与え、前記電流は、前記１つまたは複数のディスプレイユニットの前記第１の端子に関連する電圧が前記電圧基準源に関連する電圧に等しくなるまで増加する、
前記増幅器の前記出力に結合された入力と、測定データを与えるための出力とを有するアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記測定データを記憶するように構成されたメモリと、
を備えるシステム。
【請求項１８】
前記測定データを分析するように構成されたマイクロコントローラをさらに備える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
１つまたは複数のディスプレイユニットのグループのキャパシタンスを決定するための方法であって、前記方法が、
増幅器の第１の入力に関連する基準電圧をランプすることと、前記増幅器が第２の入力と、出力とを有する、
入力と出力とを有する電流源から電流を生成することと、前記電流源の前記入力が前記増幅器の前記出力に結合され、前記電流源の前記出力が前記増幅器の前記第２の入力に結合され、前記電流源が電圧制御される、
１つまたは複数のディスプレイユニットの前記グループの第１の端子に関連する電圧を与えることと、前記第１の端子が前記増幅器の前記第２の入力と前記電流源の前記出力とに結合される、ここにおいて、前記電流源は、前記増幅器の前記出力に関連する電圧に基づく電流を与え、前記電流は、前記１つまたは複数のディスプレイユニットの前記第１の端子に関連する前記電圧が前記電圧基準源に関連する電圧に等しくなるまで増加する、
を備える、方法。
【請求項２０】
前記方法は、
フィードバックキャパシタを与えることをさらに備え、前記フィードバックキャパシタが、前記電流源の前記出力に結合された第１の端子と、前記増幅器の前記出力に結合された第２の端子とを有する、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法が、
前記１つまたは複数のディスプレイユニットの前記グループ中のディスプレイユニットの数に基づいて、前記フィードバックキャパシタのキャパシタンスを変更すること
をさらに備える、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権データ
[0001]本特許文献は、その両方の全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１０月２１日に出願された、Ｖａｎ  Ｌｉｅｒらによる、「Closed Loop Dynamic Capacitance Measurement」と題する米国仮特許出願第６１／８９３，８０８号（代理人整理番号１３４０２７Ｐ１／ＱＵＡＬＰ２１３Ｐ）の優先権を主張する、２０１４年４月４日に出願された「CLOSED LOOP DYNAMIC CAPACITANCE MEASUREMENT」と題する、同時係属および同一出願人による米国特許出願第１４／２４５，８８１号（代理人整理番号ＱＵＡＬＰ２１３／１３４０２７）の優先権を主張する。
【０００２】
[0002]本開示は、電気機械システムおよびデバイスに関する。より詳細には、本開示は、干渉変調器（ＩＭＯＤ：interferometric modulator）など、電気機械システムデバイスに関連するキャパシタンスを決定することに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]電気機械システム（ＥＭＳ：electromechanical system）は、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、ミラーおよび光学フィルムなどの光学的構成要素と、電子回路とを有するデバイスを含む。ＥＭＳデバイスまたは要素は、限定はしないが、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され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ：microelectromechanical system）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ：nanoelectromechanical system）デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに／あるいは、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かまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。
【０００４】
[0004]１つのタイプのＥＭＳデバイスは干渉変調器（ＩＭＯＤ）と呼ばれる。ＩＭＯＤまたは干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理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。いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤディスプレイ要素が導電性プレートのペアを含み得、導電性プレートの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明および／または反射性であり、適切な電気信号の印加時に相対運動が可能であり得る。たとえば、一方のプレートが、基板の上に堆積されたか、基板上に堆積されたか、または基板によって支持された固定層を含み得、他方のプレートが、エアギャップによって固定層から分離された反射膜を含み得る。別のプレートに対するあるプレートの位置は、ＩＭＯＤディスプレイ要素に入射する光の光学干渉を変化させることができる。ＩＭＯＤベースのディスプレイデバイスは、広範囲の適用例を有しており、既存の製品を改善し、新しい製品、特にディスプレイ能力をもつ製品を作成する際に使用されることが予期される。
【０００５】
[0005]いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤの可動要素が、開始ポイントから、ＩＭＯＤの電極への電圧の特定の印加の下で特定の位置に移動され得る。しかしながら、別のＩＭＯＤの可動要素は、同じ開始ポイントから、電圧の同じ印加の下でわずかに異なる位置に移動し得る。可動要素は、可動要素の位置に基づく波長で光を反射するミラーを含み得る。したがって、ＩＭＯＤは、可動要素がわずかに異なる位置にあり得るので、異なる波長で光を反射し得る。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]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発明的態様を有し、それらのうちの単一の態様が、本明細書で開示する望ましい属性を単独で担当するとは限らない。
【０００７】
[0007]本開示で説明する主題の１つの発明的態様は、第１の入力と、第２の入力と、出力とを有する増幅器と、増幅器の第１の入力が電圧基準源に結合される、入力と出力とを有する電流源と、電流源の入力が増幅器の出力に結合され、電流源の出力が増幅器の第２の入力に結合され、電流源が電圧制御される、増幅器の第２の入力と電流源の出力とに結合された第１の端子を有する１つまたは複数のディスプレイユニットと、ここにおいて、電流源は、増幅器の出力に関連する電圧に基づく電流を与え、電流は、１つまたは複数のディスプレイユニットの第１の端子に関連する電圧が電圧基準源に関連する電圧に等しくなるまで増加する、を含む回路において実装され得る。
【０００８】
[0008]いくつかの実装形態では、本回路は、第１の端子と第２の端子とを有するフィードバックキャパシタを含むことができ、フィードバックキャパシタの第１の端子は電流源の出力に結合され、フィードバックキャパシタの第２の端子は増幅器の出力に結合される。
【０００９】
[0009]いくつかの実装形態では、フィードバックキャパシタのキャパシタンスは、１つまたは複数のディスプレイユニットのキャパシタンスよりも小さいかまたはそれに等しい。
【００１０】
[0010]いくつかの実装形態では、本回路は、増幅器の出力に結合された入力を有するアナログデジタル変換器を含むことができる。
【００１１】
[0011]いくつかの実装形態では、１つまたは複数のディスプレイユニットは、第１の固定電圧に設定された第２の端子を有する。
【００１２】
[0012]いくつかの実装形態では、１つまたは複数のディスプレイユニットは、第１の固定電圧に設定された第３の端子を有する。
【００１３】
[0013]いくつかの実装形態では、１つまたは複数のディスプレイユニットは、第２の固定電圧に設定された第３の端子を有する。
【００１４】
[0014]いくつかの実装形態では、ディスプレイユニットの第１の端子は可動要素に関連する。
【００１５】
[0015]いくつかの実装形態では、電圧基準源は、可動要素の移動範囲に関連する電圧範囲にわたってランプする。
【００１６】
[0016]いくつかの実装形態では、可動要素の移動範囲は、ディスプレイユニットの第２の端子と第３の端子との間にある。
【００１７】
[0017]いくつかの実装形態では、電流源は線形利得を有する。
【００１８】
[0018]いくつかの実装形態では、１つまたは複数のディスプレイユニットの第１の端子に関連する可動要素は、ディスプレイユニットの第１の端子に関連する電圧が電圧基準源に関連する電圧に等しくなるまで、１つまたは複数のディスプレイユニットの第２の端子と第３の端子との間の位置に移動するように構成される。
【００１９】
[0019]本開示で説明する主題の別の発明的態様は、第１の入力と、第２の入力と、出力とを有する増幅器と、増幅器の第１の入力が電圧基準源に結合される、入力と出力とを有する電流源と、電流源の入力が増幅器の出力に結合され、電流源の出力が増幅器の第２の入力に結合され、電流源が電圧制御される、を含む測定回路と、増幅器の第２の入力と電流源の出力とに結合された第１の端子を有する１つまたは複数のディスプレイユニットと、ここにおいて、電流源は、増幅器の出力に関連する電圧に基づく電流を与え、電流は、１つまたは複数のディスプレイユニットの第１の端子に関連する電圧が電圧基準源に関連する電圧に等しくなるまで増加する、増幅器の出力に結合された入力と、測定データを与えるための出力とを有するアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、測定データを記憶するように構成されたメモリとを有するシステムにおいて実装され得る。
【００２０】
[0020]いくつかの実装形態では、マイクロコントローラが、測定データを分析するように構成され得る。
【００２１】
[0021]本開示で説明する主題の別の発明的態様は、１つまたは複数のディスプレイユニットのグループのキャパシタンスを決定するための方法において実装され得る。基準電圧がランプされ得る。基準電圧は増幅器の第１の入力に関連し得、増幅器は第２の入力と、出力とを有する。電流源は電流を生成することができる。電流源は入力と出力とを有すことができ、電流源の入力は増幅器の出力に結合され、電流源の出力は増幅器の第２の入力に結合され、電流源は電圧制御される。１つまたは複数のディスプレイユニットのグループの第１の端子に関連する電圧が与えられ得る。第１の端子は、増幅器の第２の入力と電流源の出力とに結合され得、ここにおいて、電流源は、増幅器の出力に関連する電圧に基づく電流を与え、電流は、１つまたは複数のディスプレイユニットの第１の端子に関連する電圧が電圧基準源に関連する電圧に等しくなるまで増加する。
【００２２】
[0022]いくつかの実装形態では、フィードバックキャパシタは、電流源の出力に結合された第１の端子と、増幅器の出力に結合された第２の端子とを有する。
【００２３】
[0023]いくつかの実装形態では、フィードバックキャパシタのキャパシタンスは、１つまたは複数のディスプレイユニットのグループ中のディスプレイユニットの数に基づいて変更され得る。
【００２４】
[0024]本開示で説明する主題の１つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載されている。本開示で与える例は、主にＥＭＳおよびＭＥＭＳベースのディスプレイに関して説明されるが、本明細書で提供する概念は、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）ディスプレイ、および電界放出ディスプレイなど、他のタイプのディスプレイに適用され得る。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】[0025]干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスのディスプレイ要素のシリーズまたはアレイ中の２つの隣接するＩＭＯＤディスプレイ要素を示す等角図。
【図２】[0026]ＩＭＯＤディスプレイ要素の３要素×３要素アレイを含むＩＭＯＤベースのディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図。
【図３】[0027]ＩＭＯＤディスプレイ要素についての可動反射層位置対印加電圧を示すグラフ。
【図４】[0028]様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときのＩＭＯＤディスプレイ要素の様々な状態を示す表。
【図５Ａ】[0029]画像を表示するＩＭＯＤディスプレイ要素の３要素×３要素アレイ中のディスプレイデータのフレームの図。
【図５Ｂ】[0030]図５Ａに示されたディスプレイ要素にデータを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号のためのタイミング図。
【図６Ａ】[0031]電気機械システム（ＥＭＳ）要素のアレイとバックプレートとを含むＥＭＳパッケージの一部分の概略展開部分斜視図。
【図６Ｂ】電気機械システム（ＥＭＳ）要素のアレイとバックプレートとを含むＥＭＳパッケージの一部分の概略展開部分斜視図。
【図７】[0032]ＩＭＯＤベースのディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例の図。
【図８】[0033]３端子ＩＭＯＤの一例の回路図。
【図９Ａ】[0034]異なる位置にある可動要素の例の図。
【図９Ｂ】異なる位置にある可動要素の例の図。
【図９Ｃ】異なる位置にある可動要素の例の図。
【図９Ｄ】[0035]ＩＭＯＤにおけるキャパシタンスの図の一例の図。
【図１０Ａ】[0036]閉ループ測定回路の一例を示す回路図。
【図１０Ｂ】[0037]図１０Ａの閉ループ測定回路に結合された３端子ＩＭＯＤの一例を示す回路図。
【図１１Ａ】[0038]ＩＭＯＤに関連する電流対電圧の一例の図。
【図１１Ｂ】[0039]ＩＭＯＤに関連するキャパシタンス対電圧の一例の図。
【図１２】[0040]図１０Ａの測定回路を組み込んだシステムのシステムブロック図の一例の図。
【図１３】[0041]６×６ディスプレイアレイの一例を示す図。
【図１４】[0042]キャパシタンスを測定するための方法を示す流れ図。
【図１５】[0043]漏れを測定するために図１０Ａの測定回路を使用するシステムブロック図の一例の図。
【図１６】[0044]漏れを測定するための方法を示す流れ図。
【図１７Ａ】[0045]複数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図。
【図１７Ｂ】[0045]複数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図。
【００２６】
[0046]様々な図面中の同様の参照番号および名称は同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[0047]以下の説明は、本開示の発明的態様について説明する目的で、いくつかの実装形態を対象とする。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用され得ることを、当業者は容易に認識されよう。説明する実装形態は、動いていようと（ビデオなど）、静止していようと（静止画像など）、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成され得る任意のデバイス、装置、またはシステムにおいて実装され得る。より詳細には、説明する実施形態は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルド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、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機／ナビゲータ、カメラ、デジタルメディアプレーヤ（ＭＰ３プレーヤなど）、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、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、電子リーディングデバイス（たとえば、電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（オドメータおよびスピードメータディスプレイなどを含む）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両における後部ビューカメラのディスプレイなど）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメータ、（マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）適用例を含む電気機械システム（ＥＭＳ）適用例、ならびに非ＥＭＳ適用例などにおける）パッケージング、審美構造物（１つの宝飾品または衣類上の画像のディスプレイなど）、ならびに様々なＥＭＳデバイスなど、様々な電子デバイス中に含まれるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセスおよび電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実装形態に限定されるものではなく、代わりに、当業者に容易に明らかになるであろう広い適用性を有する。
【００２８】
[0048]干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイは、特定の波長で光を反射するために様々なポイントに配置され得る、ミラーをもつ可動要素を含み得る。いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤの可動要素が、開始ポイントから、ＩＭＯＤの電極への電圧の特定の印加の下で特定の位置に移動され得る。しかしながら、別のＩＭＯＤの可動要素は、同じ開始ポイントから、電圧の同じ印加の下でわずかに異なる位置に移動し得る。本明細書で説明する主題のいくつかの実装形態は、可動要素の位置に関する指示を与え得るＩＭＯＤに関連するキャパシタンスを決定するための閉ループ動的キャパシタンス測定回路を含む。したがって、ＩＭＯＤを同じ位置に移動するために必要とされる電圧に印加されるべきオフセットが決定され得る。いくつかの実装形態では、閉ループ動的キャパシタンス測定回路は、電圧制御電流源の入力に結合された出力をもつ演算増幅器（オペアンプ）を含み得る。電圧制御電流源は、１つまたは複数のＩＭＯＤをチャージするために、演算増幅器の出力によって与えられる電圧に基づいて電流を与え得る。電圧制御電流源の出力はまた、オペアンプの入力に結合され得る。オペアンプの第２の入力としてランピング電圧が与えられ得る。オペアンプの出力はアナログデジタル変換器にも結合され得る。
【００２９】
[0049]本開示で説明する主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するように実装され得る。閉ループ動的キャパシタンス測定回路は、ＩＭＯＤの可動要素が誤った位置に移動し、したがって、予想されない波長で光を反射し得るという指示を与え得る。ＩＭＯＤがそれの予想される性能から逸脱すると示された場合、可動要素が、予想される位置に移動され、したがって予想される波長で光を反射し得るように、オフセットが、ＩＭＯＤに印加される電圧に与えられ得る。閉ループ動的キャパシタンス測定回路はまた、キャパシタンスの小さい変化を測定するために、低い信号対雑音比を有し得る。その上、３端子ＩＭＯＤの単一の端子を閉ループ動的キャパシタンス測定回路に結合することによって、測定値が取得され得る。
【００３０】
[0050]説明する実装形態が適用され得る好適なＥＭＳまたはＭＥＭＳデバイスまたは装置の一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、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および／または反射するために実装され得る干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイ要素を組み込むことができる。ＩＭＯＤディスプレイ要素は、部分光吸収体（absorber）、吸収体に対して可動である反射体（reflector）、ならびに吸収体と反射体との間に画定された光共振キャビティを含むことができる。いくつかの実装形態では、反射体は、２つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それによってＩＭＯＤの反射率（reflectance）に影響を及ぼすことができる。ＩＭＯＤディスプレイ要素の反射スペクトルは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得るかなり広いスペクトルバンドをもたらすことができる。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって調整され得る。光共振キャビティを変更する１つの方法は、吸収体に関して反射体の位置を変更することによる方法である。
【００３１】
[0051]図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスのディスプレイ要素のシリーズまたはアレイ中の２つの隣接するＩＭＯＤディスプレイ要素を示す等角図である。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＥＭＳ（ＭＥＭＳなど）ディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素は、明状態または暗状態のいずれかに構成され得る。明（「緩和」、「開」または「オン」など）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」など）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。ＭＥＭＳディスプレイ要素は、黒および白に加えて、主にカラーディスプレイを可能にする光の特定の波長で反射するように構成され得る。いくつかの実装形態では、複数のディスプレイ要素を使用することによって、原色の様々な強度およびグレーの様々な濃淡が達成され得る。
【００３２】
[0052]ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、行と列に構成され得るＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むことができる。アレイ中の各ディスプレイ要素は、（光ギャップ、キャビティまたは光共振キャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された、可動反射層（すなわち、機械層とも呼ばれる可動層）と固定部分反射層（すなわち、固定層）など、少なくとも反射層と半反射層のペアを含むことができる。可動反射層は少なくとも２つの位置間で移動され得る。たとえば、第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それらの２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置と入射光の（１つまたは複数の）波長とに応じて、強め合うようにおよび／または弱め合うように干渉し、各ディスプレイ要素について全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素は、作動していないときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動しているときに暗状態にあり、可視範囲内の光を吸収し、および／または弱め合うようにそれに干渉し得る。ただし、いくつかの他の実装形態では、ＩＭＯＤディスプレイ要素は、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実装形態では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにディスプレイ要素を駆動することができる。いくつかの他の実装形態では、印加電荷が、状態を変更するようにディスプレイ要素を駆動することができる。
【００３３】
[0053]図１中のアレイの図示の部分は、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２の形態の２つの隣接する干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。（図示のような）右側のディスプレイ要素１２では、可動反射層１４は、光学スタック１６の近くの、それに隣接する、またはそれに接触する作動位置に示されている。右側のディスプレイ要素１２の両端間に印加された電圧Ｖbiasは、可動反射層１４を移動させ、またそれを作動位置に維持するのに十分である。（図示のような）左側のディスプレイ要素１２では、可動反射層１４は、部分反射層を含む光学スタック１６から（設計パラメータに基づいてあらかじめ決定され得る）ある距離をおいた緩和位置に示されている。左側のディスプレイ要素１２の両端間に印加された電圧Ｖ0は、右側のディスプレイ要素１２の作動位置などの作動位置への可動反射層１４の作動を引き起こすには不十分である。
【００３４】
[0054]図１では、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２の反射特性が、概して、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２に入射する光１３を示す矢印と、左側のディスプレイ要素１２から反射する光１５とを用いて示されている。ディスプレイ要素１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過し、光学スタック１６に向かい得る。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の部分反射層を透過し得、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過した光１３の部分は、可動反射層１４から反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻り得る。光学スタック１６の部分反射層から反射された光と可動反射層１４から反射された光との間の（強め合うおよび／または弱め合う）干渉が、デバイスの閲覧側または基板側のディスプレイ要素１２から反射される光１５の（１つまたは複数の）波長の強度を部分的に決定することになる。いくつかの実装形態では、透明基板２０は（ガラスプレートまたはパネルと呼ばれることがある）ガラス基板であり得る。ガラス基板は、たとえば、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、石英、パイレックス（登録商標）、または他の好適なガラス材料であるかまたはそれらを含み得る。いくつかの実装形態では、ガラス基板は、０．３、０．５または０．７ミリメートルの厚さを有し得るが、いくつかの実装形態では、ガラス基板は（数十ミリメートルなど）より厚いことも（０．３ミリメートル未満など）より薄いこともある。いくつかの実装形態では、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）基板など、非ガラス基板が使用され得る。そのような実装形態では、非ガラス基板は０．７ミリメートル未満の厚さを有する可能性があるが、基板は設計考慮事項に応じてより厚いことがある。いくつかの実装形態では、金属箔またはステンレス鋼ベースの基板など、不透明基板が使用され得る。たとえば、固定反射層と、部分に透過性で、部分的に反射性である可動層とを含む逆方向（reverse）ＩＭＯＤベースのディスプレイは、図１のディスプレイ要素１２として基板の反対側から閲覧されるように構成され得、不透明基板によってサポートされ得る。
【００３５】
[0055]光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その（１つまたは複数の）層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、たとえば、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させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、様々な金属（たとえば、クロムおよび／またはモリブデン）、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され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実装形態では、光学スタック１６のいくつかの部分は、部分光吸収体と電気導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜（thickness）を含むことができるが、（たとえば、光学スタック１６の、またはディスプレイ要素の他の構造の）異なる、電気的により伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤディスプレイ要素間で信号をバスで運ぶ（bus）ように働くことができる。光学スタック１６は、１つまたは複数の導電層または電気伝導性／部分吸収層をカバーする、１つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。
【００３６】
[0056]いくつかの実装形態では、光学スタック１６の（１つまたは複数の）層の少なくともいくつかは、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニング」という用語を、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用する。いくつかの実装形態では、アルミニウム（Ａｌ）などの高導電性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の平行ストリップのシリーズとして形成されて、図示されたポスト１８など、支持体の上に堆積された列と、ポスト１８間に位置する介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実装形態では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は約１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。
【００３７】
[0057]いくつかの実装形態では、各ＩＭＯＤディスプレイ要素は、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタと見なされ得る。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のディスプレイ要素１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間にギャップ１９がある。しかしながら、電位差、すなわち電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するディスプレイ要素における行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層１４は、変形し、光学スタック１６の近くにまたはそれに対して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）が、図１中の右側の作動ディスプレイ要素１２によって示されるように、短絡を防ぎ、層１４と層１６との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じであり得る。いくつかの事例ではアレイ中のディスプレイ要素のシリーズが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。いくつかの実装形態では、行は「コモン」ラインと呼ばれることがあり、列は「セグメント」ラインと呼ばれることがあり、その逆も同様である。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか（「アレイ」）、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指すことがある。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。
【００３８】
[0058]図２は、ＩＭＯＤディスプレイ要素の３要素×３要素アレイを含むＩＭＯＤベースのディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図である。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に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。
【００３９】
[0059]プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するように構成され得る。アレイドライバ２２は、たとえばディスプレイアレイまたはパネル３０に、信号を与える行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含むことができる。図２には、図１に示されたＩＭＯＤディスプレイデバイスの断面が線１−１によって示されている。図２は明快のためにＩＭＯＤディスプレイ要素の３×３アレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤディスプレイ要素の数とは異なる数のＩＭＯＤディスプレイ要素を行において有し得、その逆も同様である。
【００４０】
[0060]図３は、ＩＭＯＤディスプレイ要素についての可動反射層位置対印加電圧を示すグラフである。ＩＭＯＤの場合、行／列（すなわち、コモン／セグメント）書込みプロシージャが、図３に示されているディスプレイ要素のヒステリシス特性（hysteresis property）を利用し得る。ＩＭＯＤディスプレイ要素は、可動反射層またはミラーを緩和状態から作動状態に変更させるために、例示的な一実装形態では、約１０ボルトの電位差を使用し得る。電圧がその値から低減されると、電圧が低下して、この例では、１０ボルトより下に戻ったとき、可動反射層はそれの状態を維持するが、電圧が２ボルトより下に低下するまで、可動反射層は完全には緩和しない。したがって、図３の例では、印加電圧のウィンドウがある電圧の範囲、約３〜７ボルトが存在し、そのウィンドウ内で要素は緩和状態または作動状態のいずれかで安定している。これを本明細書では「ヒステリシスウィンドウ」または「安定性ウィンドウ」と呼ぶ。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイ３０の場合、行／列書込みプロシージャは、一度に１つまたは複数の行をアドレス指定するように設計され得る。したがって、この例では、所与の行のアドレス指定中に、アドレス指定された行における作動されるべきディスプレイ要素は、約１０ボルトの電圧差にさらされ得、緩和されるべきディスプレイ要素は、ほぼ０ボルトの電圧差にさらされ得る。アドレス指定後に、それらのディスプレイ要素は、それらが前にストローブされたかまたは書き込まれた状態にとどまるような、この例では約５ボルトの定常状態またはバイアス電圧差にさらされ得る。この例では、アドレス指定された後に、各ディスプレイ要素は、約３〜７ボルトの「安定性ウィンドウ」内の電位差を経験する。このヒステリシス特性の特徴は、ＩＭＯＤディスプレイ要素設計が、同じ印加電圧条件下で作動または緩和のいずれかの既存の状態で安定したままであることを可能にする。各ＩＭＯＤディスプレイ要素は、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタとして働くことができるので、この安定状態は、電力を実質的に消費するかまたは失うことなしに、ヒステリシスウィンドウ内の定常電圧において保持され得る。その上、印加電圧電位が実質的に固定のままである場合、電流は本質的にほとんどまたはまったくディスプレイ要素に流れ込まない。
【００４１】
[0061]いくつかの実装形態では、所与の行におけるディスプレイ要素の状態の所望の変化（もしあれば）に従って、列電極のセットに沿って「セグメント」電圧の形態のデータ信号を印加することによって、画像のフレームが作成され得る。次に、フレームが一度に１行書き込まれるように、アレイの各行がアドレス指定され得る。第１の行におけるディスプレイ要素に所望のデータを書き込むために、第１の行におけるディスプレイ要素の所望の状態に対応するセグメント電圧が列電極上に印加され得、特定の「コモン」電圧または信号の形態の第１の行パルスが第１の行電極に印加され得る。次いで、セグメント電圧のセットは、第２の行におけるディスプレイ要素の状態の所望の変化（もしあれば）に対応するように変更され得、第２のコモン電圧が第２の行電極に印加され得る。いくつかの実装形態では、第１の行におけるディスプレイ要素は、列電極に沿って印加されたセグメント電圧の変化による影響を受けず、第１のコモン電圧行パルス中にそれらのディスプレイ要素が設定された状態にとどまる。このプロセスは、画像フレームを生成するために、行のシリーズ全体、または代替的に、列のシリーズ全体について、連続方式で繰り返され得る。フレームは、何らかの所望の数のフレーム毎秒でこのプロセスを断続的に反復することによって、新しい画像データでリフレッシュおよび／または更新され得る。
【００４２】
[0062]各ディスプレイ要素の両端間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、各ディスプレイ要素またはピクセルの両端間の電位差）は、各ディスプレイ要素の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たときのＩＭＯＤディスプレイ要素の様々な状態を示す表である。当業者によって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され得、「コモン」電圧は、列電極または行電極のうちの他方に印加され得る。
【００４３】
[0063]図４に示されているように、開放電圧（release voltage）ＶＣRELがコモンラインに沿って印加されたとき、コモンラインに沿ったすべてのＩＭＯＤディスプレイ要素は、セグメントラインに沿って印加された電圧、すなわち、高いセグメント電圧ＶＳHおよび低いセグメント電圧ＶＳLにかかわらず、代替的に開放状態または非作動状態と呼ばれる、緩和状態に入れられることになる。特に、開放電圧ＶＣRELがコモンラインに沿って印加されると、そのディスプレイ要素のための対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳHが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳLが印加されたときも、変調器ディスプレイ要素またはピクセルの両端間の潜在的な電圧（代替的にディスプレイ要素またはピクセル電圧と呼ばれる）は緩和ウィンドウ（図３参照。開放ウィンドウとも呼ばれる）内にあり得る。
【００４４】
[0064]高い保持電圧ＶＣHOLD_Hまたは低い保持電圧ＶＣHOLD_Lなどの保持電圧がコモンライン上に印加されたとき、そのコモンラインに沿ったＩＭＯＤディスプレイ要素の状態は一定のままであることになる。たとえば、緩和ＩＭＯＤディスプレイ要素は緩和位置にとどまることになり、作動ＩＭＯＤディスプレイ要素は作動位置にとどまることになる。保持電圧は、対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳHが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳLが印加されたときも、ディスプレイ要素電圧が安定性ウィンドウ内にとどまることになるように選択され得る。したがって、この例におけるセグメント電圧スイング（voltage swing）は、高いＶＳHと低いセグメント電圧ＶＳLとの間の差であり、正または負のいずれかの安定性ウィンドウの幅よりも小さい。
【００４５】
[0065]高いアドレス指定電圧ＶＣADD_Hまたは低いアドレス指定電圧ＶＣADD_Lなどのアドレス指定または作動電圧がコモンライン上に印加されたとき、それぞれのセグメントラインに沿ったセグメント電圧の印加によって、データがそのコモンラインに沿った変調器に選択的に書き込まれ得る。セグメント電圧は、作動が印加されたセグメント電圧に依存するように選択され得る。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されたとき、一方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウ内のディスプレイ要素電圧をもたらし、ディスプレイ要素が非作動のままであることを引き起こすことになる。対照的に、他方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウを超えるディスプレイ要素電圧をもたらし、ディスプレイ要素の作動をもたらすことになる。作動を引き起こす特定のセグメント電圧は、どのアドレス指定電圧が使用されるかに応じて変動することがある。いくつかの実装形態では、高いアドレス指定電圧ＶＣADD_Hがコモンラインに沿って印加されたとき、高いセグメント電圧ＶＳHの印加は、変調器がそれの現在位置にとどまることを引き起こすことがあり、低いセグメント電圧ＶＳLの印加は、変調器の作動を引き起こすことがある。当然の結果として、低いアドレス指定電圧ＶＣADD_Lが印加されたとき、セグメント電圧の影響は反対であり、高いセグメント電圧ＶＳHは変調器の作動を引き起こし、低いセグメント電圧ＶＳLは変調器の状態に実質的に影響しない（すなわち、安定したままである）ことがある。
【００４６】
[0066]いくつかの実装形態では、変調器の両端間で同じ極性電位差を引き起こす保持電圧、アドレス電圧、およびセグメント電圧が使用され得る。いくつかの他の実装形態では、時間ごとに変調器の電位差の極性を交番する信号が使用され得る。変調器の両端間の極性の交番（すなわち、書込みプロシージャの極性の交番）は、単一の極性の反復書込み動作後に起こることがある電荷蓄積を低減または抑止し得る。
【００４７】
[0067]図５Ａは、画像を表示するＩＭＯＤディスプレイ要素の３要素×３要素アレイ中のディスプレイデータのフレームの図である。図５Ｂは、図５Ａに示されたディスプレイ要素にデータを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号のためのタイミング図である。暗いチェックのパターンによって示された図５Ａ中の作動ＩＭＯＤディスプレイ要素は暗状態にあり、すなわち、その状態では、反射光の実質的部分が、たとえば、閲覧者に、暗い外観をもたらすように可視スペクトルの外にある。非作動ＩＭＯＤディスプレイ要素の各々は、それらの干渉キャビティギャップ高さに対応する色を反射する。図５Ａに示されたフレームを書き込むより前に、ディスプレイ要素は任意の状態にあることがあるが、図５Ｂのタイミング図に示された書込みプロシージャは、各変調器が、第１のライン時間６０ａの前に、開放されており、非作動状態に属すると仮定する。
【００４８】
[0068]第１のライン時間６０ａ中に、開放電圧７０がコモンライン１上に印加され、コモンライン２上に印加される電圧が、高い保持電圧７２において始まり、開放電圧７０に移動し、低い保持電圧７６がコモンライン３に沿って印加される。したがって、コモンライン１に沿った変調器（コモン１，セグメント１）、（１，２）および（１，３）は、第１のライン時間６０ａの持続時間の間、緩和または非作動状態にとどまり、コモンライン２に沿った変調器（２，１）、（２，２）および（２，３）は、緩和状態に移動することになり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、それらの前の状態にとどまることになる。いくつかの実装形態では、コモンライン１、２または３のいずれも、ライン時間６０ａ中に作動を引き起こす電圧レベルにさらされていないので（すなわち、ＶＣREL−緩和、およびＶＣHOLD_L−安定）、セグメントライン１、２および３に沿って印加されたセグメント電圧は、ＩＭＯＤディスプレイ要素の状態に影響しないことになる。
【００４９】
[0069]第２のライン時間６０ｂ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２に移動し、コモンライン１に沿ったすべての変調器は、アドレス指定または作動電圧がコモンライン１上に印加されなかったので、印加されたセグメント電圧にかかわらず、緩和状態にとどまる。コモンライン２に沿った変調器は、開放電圧７０の印加により、緩和状態にとどまり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、コモンライン３に沿った電圧が開放電圧７０に移動するとき、緩和することになる。
【００５０】
[0070]第３のライン時間６０ｃ中に、コモンライン１は、コモンライン１上に高いアドレス電圧７４を印加することによってアドレス指定される。このアドレス電圧の印加中に低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および２に沿って印加されるので、変調器（１，１）および（１，２）の両端間のディスプレイ要素電圧は変調器の正の安定性ウィンドウの上端よりも大きく（すなわち、電圧差は、特性スレッショルドを超えた）、変調器（１，１）および（１，２）は作動される。逆に、高いセグメント電圧６２がセグメントライン３に沿って印加されるので、変調器（１，３）の両端間のディスプレイ要素電圧は、変調器（１，１）および（１，２）のピクセル電圧よりも小さく、変調器の正の安定性ウィンドウ内にとどまり、したがって変調器（１，３）は緩和されたままである。また、ライン時間６０ｃ中に、コモンライン２に沿った電圧は低い保持電圧７６まで減少し、コモンライン３に沿った電圧は開放電圧７０にとどまり、コモンライン２および３に沿った変調器を緩和位置のままにする。
【００５１】
[0071]第４のライン時間６０ｄ中に、コモンライン１上の電圧は、高い保持電圧７２に戻り、コモンライン１に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン２上の電圧は低いアドレス電圧７８まで減少される。高いセグメント電圧６２がセグメントライン２に沿って印加されるので、変調器（２，２）の両端間のディスプレイ要素電圧は、変調器の負の安定性ウィンドウの下側端部（lower end）を下回り、変調器（２，２）が作動することを引き起こす。逆に、低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および３に沿って印加されるので、変調器（２，１）および（２，３）は緩和位置にとどまる。コモンライン３上の電圧は、高い保持電圧７２まで増加し、コモンライン３に沿った変調器を緩和状態のままにする。次いで、コモンライン２上の電圧は遷移して低い保持電圧７６に戻る。
【００５２】
[0072]最後に、第５のライン時間６０ｅ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２にとどまり、コモンライン２上の電圧は低い保持電圧７６にとどまり、コモンライン１および２に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン３上の電圧は、コモンライン３に沿った変調器をアドレス指定するために、高いアドレス電圧７４まで増加する。低いセグメント電圧６４がセグメントライン２および３上に印加されるので、変調器（３，２）および（３，３）は作動するが、セグメントライン１に沿って印加された高いセグメント電圧６２は、変調器（３，１）が緩和位置にとどまることを引き起こす。したがって、第５のライン時間６０ｅの終わりに、３×３ディスプレイ要素アレイは、図５Ａに示された状態にあり、他のコモンライン（図示せず）に沿った変調器がアドレス指定されているときに起こり得るセグメント電圧の変動にかかわらず、保持電圧がコモンラインに沿って印加される限り、その状態にとどまることになる。
【００５３】
[0073]図５Ｂのタイミング図では、所与の書込みプロシージャ（すなわち、ライン時間６０ａ〜６０ｅ）は、高い保持およびアドレス電圧、または低い保持およびアドレス電圧のいずれかの使用を含むことができる。書込みプロシージャが所与のコモンラインについて完了されると（また、コモン電圧が、作動電圧と同じ極性を有する保持電圧に設定されると）、ディスプレイ要素電圧は、所与の安定性ウィンドウ内にとどまり、開放電圧がそのコモンライン上に印加されるまで、緩和ウィンドウを通過しない。さらに、各変調器が、変調器をアドレス指定するより前に書込みプロシージャの一部として開放されるので、開放時間ではなく変調器の作動時間がライン時間を決定し得る。詳細には、変調器の開放時間が作動時間よりも大きい実装形態では、開放電圧は、図５Ａに示されているように、単一のライン時間よりも長く印加され得る。いくつかの他の実装形態では、コモンラインまたはセグメントラインに沿って印加される電圧が、異なる色の変調器など、異なる変調器の作動電圧および開放電圧の変動を相殺するように変動し得る。
【００５４】
[0074]図６Ａおよび図６Ｂは、ＥＭＳ要素のアレイ３６とバックプレート９２とを含むＥＭＳパッケージ９１の一部分の概略展開部分斜視図である。図６Ａは、バックプレート９２のいくつかの部分をよりよく示すためにバックプレート９２の２つのコーナーを切除して示されているが、図６Ｂは、コーナーを切除せずに示されている。ＥＭＳアレイ３６は、基板２０と、支持ポスト１８と、可動層１４とを含むことができる。いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６は、透明基板上に１つまたは複数の光学スタック部分１６をもつＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むことができ、可動層１４は可動反射層として実装され得る。
【００５５】
[0075]バックプレート９２は、本質的に平面であり得るか、または少なくとも１つの成形表面を有することができる（たとえば、バックプレート９２は凹部および／または突出部とともに形成され得る）。バックプレート９２は、透明か不透明か、導電性か絶縁性かにかかわらず、任意の好適な材料から製造され得る。バックプレート９２に適した材料は、限定はしないが、ガラス、プラスチック、セラミック、ポリマー、積層体、金属、金属箔、コバールおよびめっきされたコバールを含む。
【００５６】
[0076]図６Ａおよび図６Ｂに示されているように、バックプレート９２は、バックプレート９２中に部分的にまたは全体的に埋め込まれ得る１つまたは複数のバックプレート構成要素９４ａおよび９４ｂを含むことができる。図６Ａに見られるように、バックプレート構成要素９４ａはバックプレート９２中に埋め込まれる。図６Ａおよび図６Ｂに見られるように、バックプレート構成要素９４ｂは、バックプレート９２の表面中に形成された凹部９３内に配設される。いくつかの実装形態では、バックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂはバックプレート９２の表面から突出することができる。バックプレート構成要素９４ｂは、バックプレート９２の、基板２０に面する側に配設されるが、他の実装形態では、バックプレート構成要素はバックプレート９２の反対側に配設され得る。
【００５７】
[0077]バックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、トランジスタ、キャパシタ、インダクタ、抵抗器、ダイオード、スイッチ、ならびに／あるいはパッケージ化集積回路（ＩＣ）、標準ＩＣまたは個別ＩＣなどのＩＣなど、１つまたは複数のアクティブまたはパッシブ電気的構成要素を含むことができる。様々な実装形態で使用され得るバックプレート構成要素の他の例としては、アンテナ、バッテリー、および電気的センサー、タッチセンサー、光センサー、または化学センサーなどのセンサー、あるいは薄膜堆積デバイスがある。
【００５８】
[0078]いくつかの実装形態では、バックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂはＥＭＳアレイ３６の部分と電気通信していることがある。トレース、バンプ、ポスト、またはビアなどの導電性構造が、バックプレート９２または基板２０の一方または両方上に形成され得、ＥＭＳアレイ３６とバックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂとの間の電気的接続を形成するために、互いにまたは他の導電性構成要素に接触し得る。たとえば、図６Ｂは、ＥＭＳアレイ３６内の可動層１４から上方に延びる電気的接触９８と整合され得る、バックプレート９２上の１つまたは複数の導電性ビア９６を含む。いくつかの実装形態では、バックプレート９２は、ＥＭＳアレイ３６の他の構成要素からバックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂを電気的に絶縁する１つまたは複数の絶縁層をも含むことができる。バックプレート９２が蒸気透過性材料から形成されるいくつかの実装形態では、バックプレート９２の内面は蒸気バリア（図示せず）でコーティングされ得る。
【００５９】
[0079]バックプレート構成要素９４ａおよび９４ｂは、ＥＭＳパッケージ９１に入り得る湿気を吸収するように働く１つまたは複数の乾燥剤を含むことができる。いくつかの実装形態では、乾燥剤（またはゲッターなどの他の湿気吸収材料）は、たとえば、接着剤でバックプレート９２に（またはその中に形成された凹部中に）取り付けられたシートとして、他のバックプレート構成要素とは別に与えられ得る。代替的に、乾燥剤はバックプレート９２に組み込まれ得る。いくつかの他の実装形態では、乾燥剤は、たとえば、スプレーコーティング、スクリーン印刷、または他の好適な方法によって、他のバックプレート構成要素上に直接または間接的に適用され得る。
【００６０】
[0080]いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６および／またはバックプレート９２は、バックプレート構成要素とディスプレイ要素との間の距離を維持し、それによって、それらの構成要素間の機械的干渉を防ぐための機械的スタンドオフ９７を含むことができる。図６Ａおよび図６Ｂに示された実装形態では、機械的スタンドオフ９７は、ＥＭＳアレイ３６の支持ポスト１８と整合されてバックプレート９２から突出するポストとして形成される。代替的にまたは追加として、レールまたはポストなどの機械的スタンドオフは、ＥＭＳパッケージ９１の縁に沿って設けられ得る。
【００６１】
[0081]図６Ａおよび図６Ｂに示されていないが、ＥＭＳアレイ３６を部分的にまたは完全に取り囲むシールが設けられ得る。バックプレート９２および基板２０とともに、シールは、ＥＭＳアレイ３６を密閉する保護キャビティを形成することができる。シールは、従来のエポキシ系接着剤など、半気密シールであり得る。いくつかの他の実装形態では、シールは、薄膜金属溶接部またはガラスフリットなど、気密シールであり得る。いくつかの他の実装形態では、シールは、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリウレタン、液体スピンオンガラス、はんだ、ポリマー、プラスチック、または他の材料を含み得る。いくつかの実装形態では、機械的スタンドオフを形成するために強化シーラントが使用され得る。
【００６２】
[0082]代替実装形態では、シールリングは、バックプレート９２または基板２０のいずれか一方または両方の延長部を含み得る。たとえば、シールリングは、バックプレート９２の機械的延長部（図示せず）を含み得る。いくつかの実装形態では、シールリングは、Ｏリングまたは他の環状部材など、別個の部材を含み得る。
【００６３】
[0083]いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６とバックプレート９２とは、互いに取り付けられるかまたは結合される前に別々に形成される。たとえば、基板２０の縁は、上記で説明したようにバックプレート９２の縁に取り付けられ、密封され得る。代替的に、ＥＭＳアレイ３６とバックプレート９２とは、ＥＭＳパッケージ９１として形成され、互いに接合され得る。いくつかの他の実装形態では、ＥＭＳパッケージ９１は、堆積によってＥＭＳアレイ３６上にバックプレート９２の構成要素を形成することによってなど、他の好適な様式で作製され得る。
【００６４】
[0084]図７は、ＩＭＯＤベースのディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例である。その上、図７は、前に説明したように、たとえばディスプレイアレイまたはパネル３０に信号を与える、アレイドライバ２２の行ドライバ回路２４および列ドライバ回路２６の実装形態を示している。
【００６５】
[0085]一例として、第４の行中のディスプレイモジュール７１０は、スイッチ７２０とディスプレイユニット７５０とを含み得る。ディスプレイモジュール７１０は、行ドライバ回路２４から行信号およびコモン信号を与えられ得る。ディスプレイモジュール７１０はまた、列ドライバ回路２６から列信号を与えられ得る。ディスプレイモジュール７１０の実装形態は様々な異なる設計を含み得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイユニット７５０は、それのゲートが行信号に結合され、列信号がドレインに与えられるトランジスタなど、スイッチ７２０に結合され得る。各ディスプレイユニット７５０は、ピクセルとしてＩＭＯＤディスプレイ要素を含み得る。
【００６６】
[0086]図８は、３端子ＩＭＯＤの一例の回路図である。いくつかの実装形態では、図８の回路は、図４のディスプレイユニット７５０（たとえば、ＩＭＯＤ）を含み得る。図８の回路は、ｎ形金属酸化物半導体（ＮＭＯＳ）トランジスタＭ１  ８１０として実装される図７のスイッチ７２０を含む。トランジスタＭ１  ８１０のゲートは、図７の行ドライバ回路２４によって与えられ得るＶROW８３０に結合される。トランジスタＭ１  ８１０はまた、図７の列ドライバ回路２６によって与えられ得るＶCOLUMN８２０に結合される。特に、ＶROW８３０がバイアスされて、トランジスタＭ１  ８１０がオンにされた場合、ＶCOLUMN８２０上の電圧はＶD電極８６０に印加され得る。
【００６７】
[0087]一実装形態では、ディスプレイユニット７５０は、３つの端子または電極、すなわち、ＶBIAS電極８５５、ＶD電極８６０、およびＶCOM電極８６５を含む３端子ＩＭＯＤであり得る。ディスプレイユニット７５０はまた、可動要素８７０と誘電体８７５とを含み得る。可動要素８７０はミラーを含み得る。可動要素８７０はＶD電極８６０に結合され得る。さらに、いくつかの実装形態では、ＶBIAS電極８５５とＶD電極８６０との間にエアギャップ８８５があり得る。ＶD電極８６０とＶCOM電極８６５との間にエアギャップ８９０があり得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイユニット７５０はまた、１つまたは複数のキャパシタを含み得る。たとえば、ＶD電極８６０とＶCOM電極８６５との間に、またはＶBIAS電極８５５とＶD電極８６０との間に１つまたは複数のキャパシタが結合され得る。
【００６８】
[0088]可動要素８７０は、特定の波長で光を反射するために、ＶBIAS電極８５５とＶCOM電極８６５との間の様々なポイントに配置され得る。特に、ＶBIAS電極８５５、ＶD電極８６０、およびＶCOM電極８６５の印加電圧バイアスが、可動要素８７０の位置を決定し得る。可動要素８７０の位置はまた、エアギャップ８８５および８９０のサイズを決定し得る。
【００６９】
[0089]プロセス変動、温度勾配、および他の影響が、ＩＭＯＤなど、個々のディスプレイユニットの性能が異なることを引き起こすことがある。すなわち、電圧の同じ印加は、２つの異なるＩＭＯＤの可動要素８７０が、一致する開始ポイントから２つのわずかに異なる位置に移動することを可能にし得る。たとえば、図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃは、異なる位置にある可動要素８７０の例である。図９Ａでは、可動要素８７０は、たとえば、誘電体８７５に対して、ＶBIAS電極８５５に向かって、リセット位置に配置される。したがって、エアギャップ８８５は利用可能でなく、エアギャップ８９０は大きい。図９Ｂでは、可動要素８７０は、ＶBIAS電極８５５とＶCOM電極８６５との間の異なるポイントに配置される。たとえば、図９Ｂの可動要素は、図９Ａに示されたリセット位置から移動され得る。図９Ｂでは、たとえば、ＶBIAS電極８５５、ＶD電極８６０、およびＶCOM電極８６５のうちの１つまたは複数への電圧の印加によって、可動要素８７０が、誘電体８７５およびＶBIAS電極８５５（すなわち、リセット位置）から離れて配置されるので、エアギャップ８８５が現れる。その上、エアギャップ８９０のサイズは、図９Ａ中のエアギャップ８９０のサイズよりも小さい。
【００７０】
[0090]しかしながら、電圧の同じ印加の下で、および同じ位置（たとえば、リセット位置）から可動要素８７０を移動する別のＩＭＯＤは、わずかに異なる位置に可動要素８７０を配置し得る。図９Ｃでは、可動要素８７０は、図９Ａのリセット位置から配置され得る。しかしながら、図９Ｃでは、可動要素８７０は、図９Ｂ中の可動要素８７０とは異なる位置にある。図９Ｃ中の可動要素８７０は、図９Ｂ中の可動要素８７０の位置からΔｄ９６０離れて配置され得る。さらに、エアギャップ８８５および８９０のサイズは、図９Ｂ中のエアギャップ８８５および８９０とは異なる。
【００７１】
[0091]したがって、図９Ｂ中に表されるＩＭＯＤと図９Ｃ中に表されるＩＭＯＤの両方が、異なる波長で光を反射する。たとえば、図９ＢのＩＭＯＤは予想される位置にあり得るが、図９ＣのＩＭＯＤは予想されない位置にあり、したがって、予想されない波長で光を反射し得る。
【００７２】
[0092]図９Ｄは、ＩＭＯＤにおけるキャパシタンスの図の一例である。図９Ｄでは、キャパシタンスＣ１  ９５０は、ＶBIAS電極８５５とＶD電極８６０との間の等価キャパシタンスであり得る。たとえば、キャパシタンスＣ１  ９５０は、エアギャップ８８５と誘電体８７５との等価直列キャパシタンスであり得る。キャパシタンスＣ２  ９６０は、ＶD電極８６０とＶCOM電極８６５との間の等価キャパシタンスであり得る。たとえば、キャパシタンスＣ２  ９６０は、エアギャップ８９０と可動要素８７０との等価直列キャパシタンスであり得る。エアギャップ８８５および８９０は、キャパシタンスＣ１  ９５０およびＣ２  ９６０のキャパシタンス値に影響を及ぼし得る。したがって、可動要素８７０が配置されるときに、エアギャップ８８５および８９０のサイズは、変化し、したがって、キャパシタンスＣ１  ９５０およびＣ２  ９６０の値を変更し得る。
【００７３】
[0093]図１０Ａは、閉ループ測定回路の一例を示す回路図である。図１０Ａの測定回路１０００は、ＩＭＯＤなど、ディスプレイユニットのキャパシタンス（たとえば、キャパシタンスＣ１  ９５０およびＣ２  ９６０）に関する測定値を与え、したがって、可動要素８７０の位置に関する指示を与えるために使用され得る。
【００７４】
[0094]図１０Ａの測定回路１０００では、演算増幅器（オペアンプ）１０１０が、電圧制御電流源１０２０への入力である出力ＶIN１０６０を与える。電圧制御電流源１０２０は、オペアンプ１０１０への入力として出力ＩOUT１０４０を与える。オペアンプ１０１０は別の入力ＶREF１０５０をも含み得る。ＩOUT１０４０はまた、キャパシタ１０３０としてモデル化される、ＩＭＯＤなど、１つまたは複数のディスプレイユニットと、フィードバックキャパシタ１０７０とに与えられ得る。フィードバックキャパシタ１０７０はまた、ＶIN１０６０に結合され得る。いくつかの実装形態では、フィードバックキャパシタ１０７０は、等価キャパシタンスを与える複数のキャパシタを含み得る。
【００７５】
[0095]図１０Ｂは、図１０Ａの閉ループ測定回路に結合された３端子ＩＭＯＤの一例を示す回路図である。前に説明したように、エアギャップ８８５および８９０のサイズが変化するにつれて（すなわち、可動要素８７０を配置することにより）、ＩＭＯＤのキャパシタンス値も変化し得る。図１０Ａでは、１つまたは複数のＩＭＯＤが、キャパシタ１０３０としてモデル化され得、キャパシタンスは、エアギャップ８８５および／または８９０のサイズに基づいて変化する。いくつかの実装形態では、３端子ＩＭＯＤの各々の端子は、０Ｖなど、固定電圧に結合され得る。第２の端子はＩOUT１０４０に結合され得る。それらの端子は、ＶBIAS電極８５５、ＶD電極８６０、および／またはＶCOM電極８６５に関連し得る。したがって、キャパシタンスＣ１  ９５０（すなわち、ＶBIAS電極８５５とＶD電極８６０との間のキャパシタンス）と、Ｃ２  ９６０（すなわち、ＶD電極８６０とＶCOM電極８６５との間のキャパシタンス）とが測定され得る。たとえば、ＶD電極８６０がＩOUT１０４０に結合され、ＶCOM電極８６５が他方の端子である（たとえば、図１０Ａでは接地される）場合、キャパシタ１０３０はキャパシタンスＣ２  ９６０をモデル化し得る。同様に、ＶD電極８６０がＩOUT１０４０に結合され、ＶBIAS電極８５５が他方の端子である（たとえば、図１０Ａでは接地される）場合、キャパシタ１０３０はキャパシタンスＣ１  ９５０をモデル化し得る。キャパシタンスＣ１  ９５０およびＣ２  ９６０はまた、並列に測定され得る。一例として、図１０Ｂの構成１０７５では、ＶBIAS電極８５５とＶCOM電極８６５の両方は、たとえば、接地され得、ＶD電極８６０はＩOUT１０４０に結合され得る。すなわち、ＶBIAS電極８５５およびＶCOM電極８６５は、同じ電圧源に結合され、同じ電圧バイアスを印加され得る。別の例として、図１０Ｂの構成１０８０では、ＶD電極８６０はＩOUT１０４０に結合され得、ＶBIAS電極８５５とＶCOM電極８６５の両方は、異なる電圧までバイアスされ得る。構成１０８０では、ＶCOM８６５は接地に結合され、ＶBIAS８５５は別の電圧源１０８５に結合される。図１０Ｂでは、３端子ＩＭＯＤの端子は、測定値が測定回路１０００によって与えられているときに端子がフロートしていないように、電圧源に結合され得る。しかしながら、別の実装形態では、構成がフローティング端子（たとえば、ＶBIAS電極８５５またはＶCOM電極８６５）を含み得る。いくつかのシナリオでは、構成１０８０は、可動要素８７０の位置のより良い指示を与える測定値を与え得る。構成１０７５またはフローティング電極をもつ構成は、より良い感度を与え得る（たとえば、キャパシタンス変化が、測定されたキャパシタンスのより高い割合であり得る）。
【００７６】
[0096]図１０Ａ中のＶREF１０５０は、オペアンプ１０１０への入力として、たとえば、０から１４Ｖまでランプする電圧を与え得る。０〜１４Ｖの電圧範囲は、可動要素８７０をそれの移動範囲全体にわたって移動することに関連し得る。たとえば、可動要素８７０がリセット位置にある場合（たとえば、図９Ａ）、０〜１４Ｖの電圧範囲は、可動要素８７０が、たとえば、ＶCOM電極８６５に対してまたはそれに向かって、リセット位置からそれの移動範囲の終端まで移動するための位置を与え得る。
【００７７】
[0097]電圧制御電流源１０２０は、特定の利得、たとえば、１ミリボルト（ｍＶ）ごとに１ナノアンペア（ｎＡ）（すなわち、線形利得）を与えるように構成され得る。すなわち、オペアンプ１０１０の出力ＶIN１０６０によって与えられる１ｍＶごとに、電圧制御電流源１０２０は１ｎＡを与え得る。概して、敏感な利得をもつ電圧制御電流源は、低いキャパシタンス変化をもつ少数のディスプレイユニットが測定され得るように、低い信号対雑音比を与え得る。他の実装形態では、電圧制御電流源１０２０は非線形利得を与え得る。いくつかのシナリオでは、線形利得を与えることは、測定回路１０００によって与えられる電流測定値からのより容易なキャパシタンス計算を可能にし得る。
【００７８】
[0098]したがって、オペアンプ１０１０の出力（すなわち、ＶIN１０６０）は、入力ＶREF１０５０と、キャパシタ１０３０としてモデル化されたディスプレイユニット（たとえば、それがＩOUT１０４０に結合された場合、ＩＭＯＤのＶD電極８６０）上の電圧との間の差動入力電圧を与える。ＶIN１０６０がフィードバックとして電圧制御電流源１０２０に与えられるので、電圧制御電流源１０２０の出力（すなわち、ＩOUT１０４０）は、ＩOUT１０４０に結合されたＩＭＯＤの端子上の電圧がＶREF１０５０上の電圧に一致するまで電流の増加を与えることになる。すなわち、ＩOUT１０４０が、ＶREF１０５０に一致する電圧までキャパシタ１０３０をチャージするのに十分に高くなるまで、ＶIN１０６０は上昇し続け得る。したがって、ＶREF１０５０が電圧においてランプアップするとき、ＩＭＯＤの可動要素８７０はそれの移動範囲全体にわたって移動し得る。可動要素８７０は、ＶREF１０５０が電圧においてランプするときに移動しているので、エアギャップ８８５および８９０のサイズは変化し得、したがって、キャパシタンスＣ１  ９５０およびＣ２  ９６０も変化し得る。
【００７９】
[0099]ＶIN１０６０（すなわち、オペアンプ１０１０の出力）に関する測定データは、したがって、ＩOUT１０４０に結合された電極、たとえば、可動要素８７０に関連するＶD電極８６０をチャージするために使用される電流に比例する。ＶIN１０６０上の電圧は、可動要素８７０を移動範囲全体にわたって移動するためにＶD電極８６０に与えられている電流に比例するので、キャパシタンスは、ＶIN１０６０から収集されたデータから計算され得る。したがって、オペアンプ１０１０によって与えられた、ＶIN１０６０上の電圧は、ＩＭＯＤのキャパシタンスデータを生成するために使用され得る。キャパシタンスデータは、可動要素８７０の位置を決定するために使用され得る。本明細書で後で説明するように、ＶIN１０６０上のデータを収集するためにアナログデジタル変換器が使用され得る。データは、メモリに記憶され、マイクロコントローラによって分析され得る。
【００８０】
[00100]いくつかの実装形態では、フィードバックキャパシタ１０７０がＩOUT１０４０とＶIN１０６０とに結合され得る。フィードバックキャパシタ１０７０は、ＶIN１０６０（すなわち、オペアンプ１０１０の出力）上の発振を低減することによって、オペアンプの安定した動作を維持することを助け得る。いくつかの実装形態では、フィードバックキャパシタ１０７０のキャパシタンスは、キャパシタ１０３０のキャパシタンスに等しいかまたはそれよりも小さくなり得る。たとえば、キャパシタ１０７０のキャパシタンスは、２．７ピコファラド（ｐＦ）から１０ｐＦの間にあり得る。いくつかの実装形態では、２５個のＩＭＯＤがキャパシタ１０３０としてモデル化される場合、キャパシタ１０７０は２．７ｐＦのキャパシタンスを有し得る。
【００８１】
[00101]図１１Ａは、ＩＭＯＤなど、ディスプレイユニットに関連する電流対電圧の一例の図である。図１１Ａでは、測定値１１１０は、第１のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループに関連し得る。測定値１１２０は、第２のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループに関連し得る。ｘ軸は、たとえば、２Ｖから１４Ｖまで、電圧においてランプするＶREF１０５０を表し得る。ｙ軸は、ＩOUT１０４０に関連する電流（すなわち、ＶIN１０６０によって与えられた電圧に基づいて電圧制御電流源１０２０によって生成される電流）を表し得る。
【００８２】
[00102]前に説明したように、プロセス変動、温度勾配、および他の影響による偏差は、ＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループが異なる特性、したがって、異なる性能を有することを引き起こし得る。したがって、測定値１１１０および測定値１１２０は異なる曲線に関連する。
【００８３】
[00103]ＶIN１０６０測定データに基づいて、キャパシタンス値が取得され得る。図１１Ｂは、ＩＭＯＤに関連するキャパシタンス対電圧の一例の図である。図１１Ｂでは、曲線１１５０は、測定値１１１０に関連する第１のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループに関連し得る。曲線１１６０は、測定値１１２０に関連する第２のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループに関連し得る。ｘ軸は、電圧においてランプするＶREF１０５０を表し得る。ｙ軸は、ＶREF１０５０が電圧においてランプするときのＩＭＯＤに関連するキャパシタンスを表し得る。キャパシタンスはエアギャップ８８５および／または８９０の異なるサイズに関連するので、ｙ軸上のキャパシタンス値は、可動要素８７０についての異なる位置を表す。したがって、曲線１１５０および１１６０に関連するＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループが同じことを実行した場合、可動要素８７０は同じ予想される位置に移動するであろうから、電圧の同じ印加は同じキャパシタンス値を生じるであろう。したがって、曲線１１５０と曲線１１６０とは同じになるであろう。しかしながら、図１１Ｂでは、電圧の同じ印加は、前に説明したように、異なる性能特性により曲線１１５０および曲線１１６０について異なるキャパシタンス値を生じる。したがって、曲線１１５０と曲線１１６０とは異なる。
【００８４】
[00104]たとえば、第１のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループに８Ｖを印加することは、１．８５ｅ−１０ファラド（Ｆ）のキャパシタンス値を与え得る。１．８５ｅ−１０Ｆのキャパシタンスは、一定のサイズのエアギャップに関連し得る（すなわち、特定のサイズのエアギャップがＩＭＯＤの可動要素８７０と電極との間にも作成されるように、可動要素８７０が開始ロケーションから特定のロケーションに配置されている）。しかしながら、第２のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤグループは、同じ開始位置から移動する可動要素８７０を用いた、ＶREF１０５０上での８Ｖの印加の場合、１．８０ｅ−１０Ｆのキャパシタンス値を与え得る。すなわち、第２のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループの場合、可動要素８７０は、第１のＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループとは異なる位置に移動し得る。したがって、それぞれの可動要素８７０が同じ位置に移動される必要があるとき、同じ位置に可動要素８７０を移動し、したがって同じ波長で光を反射するために、わずかに異なる電圧が印加され得るように（たとえば、図１０Ａ中の回路１０００によって与えられる測定値に基づいて決定された）オフセットが与えられ得る。
【００８５】
[00105]図１２は、図１０Ａの測定回路を組み込んだシステムのシステムブロック図の一例である。前に説明したように、測定回路１０００は、ディスプレイ３０中の１つまたは複数のＩＭＯＤに関する測定データを与え得る。いくつかの実装形態では、測定回路１０００によって生成された測定データは、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１２１０に与えられ得る。すなわち、ＶIN１０６０（すなわち、オペアンプ１０１０の出力）はＡＤＣ１２１０への入力であり得る。
【００８６】
[00106]一実装形態では、ＡＤＣ１２１０は、データをデジタル化し、それをマイクロコントローラ１２２０に与え得、マイクロコントローラ１２２０は測定データをメモリ１２３０に記憶し得る。他の実装形態では、ＡＤＣ１２１０は測定データをメモリ１２３０に記憶し得る。
【００８７】
[00107]マイクロコントローラ１２２０は、メモリ１２３０中の測定データを分析し、ＶBIAS電極８５５と、ＶD電極８６０と、ＶCOM電極８６５とをバイアスするために使用されるドライバ回路（たとえば、行ドライバ回路２４および列ドライバ回路２６）に与えられるべきオフセットを決定し得る。前に説明したように、オフセットは、予想される位置に可動要素８７０を配置するための適切な電圧バイアスを決定するために使用され得る。
【００８８】
[00108]マイクロコントローラ１２２０はまた、メモリ１２３０中の測定データを分析し、またはデータがＡＤＣ１２１０から受信されたとき、測定回路１０００またはディスプレイ３０に関連する様々なパラメータを変更し得る。たとえば、マイクロコントローラ１２２０は、測定データに基づいて、以下で説明するように、測定されているディスプレイユニット（たとえば、ＩＭＯＤ）の数に基づいて電圧制御電流源１０２０の利得を変更し得る（たとえば、上げるまたは下げ得る）。さらに、マイクロコントローラ１２２０は、電圧範囲またはランプレートを変更することによって、ＶREF１０５０のランプを変更し得る。より高いランプレートはより高い応答を可能にするので、ランプレートを変更することはまた、電圧制御電流源１０２０の利得を制御するために使用され得る。たとえば、電圧範囲にわたってＶREF１０５０が進む時間が、２．５ｍｓから３．０ｍｓに、またはその逆に変化し得る。さらに、電圧範囲が変更され得る。たとえば、１Ｖから１５Ｖへのランピングアップ（ramping up）、１５Ｖから１Ｖへのランピングダウン（ramping down）、−１Ｖから−１５Ｖへの負電圧でのランピングダウン、−１５Ｖから−１Ｖへの負電圧でのランピングアップなど、異なるＶREF１０５０電圧範囲において、測定データが取得され得る。したがって、異なるランプレートおよび／または電圧範囲における多種多様な測定値が、測定回路１０００によって生成され得る。
【００８９】
[00109]マイクロコントローラ１２２０はまた、一度に測定されるＩＭＯＤの数を変更し得る。すなわち、ＩOUT１０４０に結合されるＩＭＯＤの数も、マイクロコントローラ１２２０によって変更され得る。図１３に、６×６ディスプレイアレイ３０の一例を示す。
【００９０】
[00110]一例として、測定回路１０００は、最初に、行中の６つのＩＭＯＤを一度に測定し得る。したがって、ＩＭＯＤグループ１３１０が、グループ１３１０中として、ＩOUT１０４０に結合された端子をもつ６つのＩＭＯＤを含み得る。次の行中で、マイクロコントローラ１２２０は、３つのＩＭＯＤのみがＩOUT１０４０に結合されるように、ディスプレイアレイ３０を構成し得る。したがって、グループ１３２０とグループ１３３０とは、別個にＩOUT１０４０に結合され、個別のＶIN１０６０測定値を与え得る。次に、２つの別個の行中の１２個のＩＭＯＤを含む、グループ１３４０が選択され得る。グループ１３５０および１３６０も、マイクロコントローラ１２２０によって構成され得る。
【００９１】
[00111]いくつかの実装形態では、グループ中のＩＭＯＤの数が増加させられる場合、オペアンプ１０１０の出力応答が、電圧制御電流源１０２０の利得を変更することなしにほぼ同様のままであり得るように、ＶREF１０５０のランプレートは低下させられ得る。たとえば、マイクロコントローラ１２２０がグループ１３３０（すなわち、３つのＩＭＯＤ）からグループ１３４０（すなわち、１２個のＩＭＯＤ）へのＩＭＯＤの選択を構成するとき、ＶREF１０５０のランプレートは低下させられ得る。
【００９２】
[00112]一実装形態では、グループ中のディスプレイユニットの数が変更される場合、キャパシタ１０７０（たとえば、単一のキャパシタ、またはキャパシタのグループ）のキャパシタンスも、マイクロコントローラ１２２０によって動的に変更され得る。たとえば、グループ中のディスプレイユニットの数が増加させられる場合、キャパシタ１０７０のキャパシタンスは増加させられ得る。グループ中のディスプレイユニットの数が減少させられる場合、キャパシタ１０７０の総キャパシタンスが、グループ中のディスプレイユニットに関連するキャパシタンスよりも小さいかまたはそれに等しくなるように、キャパシタ１０７０のキャパシタンスは減少させられ得る。
【００９３】
[00113]キャパシタ１０７０のキャパシタンスは様々な機構を介して変更され得る。たとえば、キャパシタのネットワークは、スイッチを介して各々に直列におよび／または並列に結合され得る。マイクロコントローラ１２２０は、複数のキャパシタによって等価キャパシタンスが与えられるように、スイッチを制御し、特定のスイッチをオンまたはオフにし得る。他の例としては、バラクタ（たとえば、バリキャップ（varicap）ダイオード）、ＭＥＭＳまたはＮＥＭＳベースの可変または同調キャパシタ、あるいは可変キャパシタンスを与えるための他の可変キャパシタまたは機構がある。
【００９４】
[00114]別の実装形態では、測定データがマイクロコントローラ１２２０によって分析されるとき、グループ中のＩＭＯＤの数が変化し得る。たとえば、ＩＭＯＤの大きいエリアまたは多数のＩＭＯＤが、予想されるキャパシタンス値から外れるものとして示された場合、ＶIN１０６０の測定値を与えるためにより少ない数のＩＭＯＤが互いにグループ化され得る。
【００９５】
[00115]いくつかの実装形態では、マイクロコントローラ１２２０はまた、ＩOUT１０４０に結合され、ＶIN１０６０を与えるために使用される、ＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループに関連する端子を変更し得る。たとえば、マイクロコントローラ１２２０は、ＶBIAS電極８５５とＶD電極８６０との間のキャパシタンスＣ１  ９５０が測定されるようにＩＭＯＤを構成し得る。マイクロコントローラ１２２０はまた、ＶD電極８６０とＶCOM電極８６５との間のキャパシタンスＣ２  ９６０が測定されるようにＩＭＯＤを構成し得る。
【００９６】
[00116]図１４は、キャパシタンスを測定するための方法を示す流れ図である。方法１４００では、ブロック１４１０において、オペアンプへの入力として与えられる基準電圧を、それの移動範囲全体にわたって可動要素８７０を配置することに関連する電圧においてランプする。ブロック１４２０において、前に説明したように、オペアンプの出力をフィードバックとして電圧制御電流源に与えて、利得に従って電流を生成する。したがって、電流は、ディスプレイユニットまたはディスプレイユニットのグループ（たとえば、ＩＭＯＤまたはＩＭＯＤのグループ）に与えられ得、したがって、電圧も生成され得る。ブロック１４３０において、電圧をオペアンプに与える。したがって、オペアンプは、基準電圧と、ディスプレイユニットまたはディスプレイユニットのグループに関連する電圧との差動入力電圧として、出力を与え得る。本方法はブロック１４４０において終了する。
【００９７】
[00117]図１５は、漏れを測定するために図１０Ａの測定回路、またはそれと同様の実装形態を使用するシステムブロック図の一例である。図１５では、相互接続レイアウト１５００が、ＩＭＯＤなど、ディスプレイユニットの電極のための相互接続を表し得る。たとえば、一実装形態では、垂直相互接続はＶD電極８６０に関連し得、水平相互接続はＶBIAS電極８５５および／またはＶCOM電極８６５に関連し得る。したがって、相互接続レイアウト１５００中の各交差部は、ＩＭＯＤを表し得る。
【００９８】
[00118]図１５では、相互接続１５１０は、たとえば、０Ｖにおいてバイアスされ得る。相互接続１５２０は、図１４中の測定回路１０００のＩOUT１０４０に結合され得る。相互接続レイアウト１５００中の他の相互接続は同じ電圧、たとえば、１Ｖにおいてバイアスされ得る。さらに、測定回路１０００はスイッチ１５３０を介して相互接続１５２０に結合され得る。その上、測定回路１０００のＶREF１０５０は、ランピング電圧源ではなく、１Ｖなど、固定電圧に設定され得る。
【００９９】
[00119]ＶREF１０５０が１Ｖに設定され、相互接続１５１０と１５２０との間に漏れがない場合、測定回路１０００の出力は、ＩOUT１０４０がＶREF１０５０からの１Ｖに従うはずなので、０Ｖであるべきであり、したがって、測定回路１０００の出力は０Ｖになるであろう。しかしながら、相互接続１５２０と相互接続１５１０との間に漏れがある場合、電圧は、ＩOUT１０４０がＶREF１０５０に従わないことがあるので、０Ｖから外れ得る。すなわち、０Ｖにおいてバイアスされた相互接続１５１０と、ＩOUT１０４０に結合された相互接続１５２０との間に漏れがある場合、ＩOUT１０４０上の電圧は、相互接続１５１０への漏れのために１Ｖ（すなわち、ＶREF１０５０の電圧）でないことがあり、したがって、測定回路１０００の出力は０Ｖでないことがある。
【０１００】
[00120]いくつかの実装形態では、前に説明したように、ディスプレイユニットのグループのキャパシタンスに関連するＶIN１０６０を測定するのと同様に、ディスプレイユニットの複数のグループが漏れについて測定され得る。たとえば、２５個のディスプレイユニットに関連する漏れが一度に測定され得る。したがって、ＶREF１０５０は、ＶD電極８６０に１Ｖを印加するために１Ｖに設定され得、ＩＭＯＤの電極８５５および電極８６５など、ディスプレイユニットの他の側は０Ｖに設定され得る。
【０１０１】
[00121]一実装形態では、測定回路１０００は、スイッチ１５３０を介して相互接続レイアウト１５００中の１つまたは複数の垂直相互接続に結合し得る。相互接続レイアウト１５００中の各水平相互接続は、次いで、相互接続レイアウト１５００の残部とは別の電圧において１つずつバイアスされ得る。水平相互接続のすべてが他の電圧においてバイアスされたとき、スイッチ１５３０は、測定回路１０００を別の垂直相互接続と結合するように構成され得、水平相互接続は再び、他の電圧において１つずつバイアスされ得る。本プロセスは、各ディスプレイユニットに関連する漏れが決定されるまで繰り返し得る。
【０１０２】
[00122]図１６は、漏れを測定するための方法を示す流れ図である。方法１６００では、ブロック１６１０において、測定回路を相互接続の第１のグループ中の第１の相互接続に結合する。たとえば、図１５の例では、測定回路は、ディスプレイユニットの電極に関連する垂直相互接続に結合され得る。ブロック１６２０において、相互接続の第２のグループからの第２の相互接続を第１の電圧までバイアスする。たとえば、第１の相互接続以外のディスプレイユニットの別の電極に関連する相互接続が、０Ｖまでバイアスされ得る。ブロック１６３０において、漏れ電流が生成され得るように、第１および第２のグループ中の残りの相互接続を、１Ｖなど、第２の電圧においてバイアスする。ブロック１６４０において、測定回路中の基準電圧を第２の電圧に設定する。たとえば、ＶREF１０５０も１Ｖに設定され得る。ブロック１６５０において、測定回路の電圧を生成する。電圧が０Ｖである場合、第１の相互接続に関連する電極と第２の相互接続に関連する電極との間に漏れがない。ブロック１６６０において、本方法は終了する。
【０１０３】
[00123]図１７Ａおよび図１７Ｂは、複数のＩＭＯＤディスプレイ要素を含むディスプレイデバイス４０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、スマートフォン、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはそれの軽微な変形は、テレビジョン、コンピュータ、タブレット、電子リーダー、ハンドヘルドデバイスおよびポータブルメディアデバイスなど、様々なタイプのディスプレイデバイスをも示す。
【０１０４】
[00124]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、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形および真空成形を含む、様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴムおよびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、またはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分（図示せず）を含むことができる。
【０１０５】
[00125]ディスプレイ３０は、本明細書で説明する、双安定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り得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ、またはＴＦＴ  ＬＣＤなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはＣＲＴまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書で説明するＩＭＯＤベースのディスプレイを含むことができる。
【０１０６】
[00126]ディスプレイデバイス４０の構成要素が図１７Ａに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合され得るアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０上に表示され得る画像データのためのソースであり得る。したがって、ネットワークインターフェース２７は画像ソースモジュールの一例であるが、プロセッサ２１および入力デバイス４８も画像ソースモジュールとして働き得る。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、（信号をフィルタ処理するかまたはさもなければ操作するなど）信号を調整するように構成され得る。調整ハードウェア５２はスピーカー４５とマイクロフォン４６とに接続され得る。プロセッサ２１はまた、入力デバイス４８とドライバコントローラ２９とに接続され得る。ドライバコントローラ２９はフレームバッファ２８とアレイドライバ２２とに結合され得、アレイドライバ２２はディスプレイアレイ３０に結合され得る。図１７Ａに特に示されていない要素を含む、ディスプレイデバイス４０中の１つまたは複数の要素が、メモリデバイスとして機能するように構成され、プロセッサ２１と通信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計において実質的にすべての構成要素に電力を与えることができる。
【０１０７】
[00127]ネットワークインターフェース２７は、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ように、アンテナ４３とトランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は信号を送信および受信することができる。いくつかの実装形態では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格、およびそれらのさらなる実装形態に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実装形態では、アンテナ４３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇ、４Ｇまたは５Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、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）、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標）：Global System for Mobile communications）、ＧＳＭ／汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ：General Packet Radio Service）、拡張データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ：Enhanced Data GSM Environment）、地上基盤無線（ＴＥＴＲＡ：Terrestrial Trunked Radio）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標））、エボリューションデータオプティマイズド（ＥＶ−ＤＯ：Evolution Data Optimized）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ  ＲｅｖＡ、ＥＶ−ＤＯ  ＲｅｖＢ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ：High Speed Packet Access）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：High Speed Downlink Packet Access）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ：High Speed Uplink Packet Access）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋：Evolved High Speed Packet Access）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ（登録商標）：Long Term Evolution）、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計され得る。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ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得るように、それらの信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、それらの信号を処理することができる。
【０１０８】
[00128]いくつかの実装形態では、トランシーバ４７は受信機によって置き換えられ得る。さらに、いくつかの実装形態では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。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ース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、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理され得るフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または記憶のためにフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーション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、飽和およびグレースケールレベルを含むことができる。
【０１０９】
[00129]プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するためのマイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５に信号を送信するための、およびマイクロフォン４６から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア５２は、ディスプレイデバイス４０内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ２１または他の構成要素内に組み込まれ得る。
【０１１０】
[00130]ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データをプロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８から取ることができ、アレイドライバ２２への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、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に送る。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、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装され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。
【０１１１】
[00131]アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのディスプレイ要素のｘ−ｙ行列から来る、数百の、および時には数千の（またはより多くの）リード線に毎秒何回も印加される。
【０１１２】
[00132]いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、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または双安定ディスプレイコントローラ（ＩＭＯＤディスプレイ要素コントローラなど）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（ＩＭＯＤディスプレイ要素ドライバなど）であり得る。その上、ディスプレイアレイ３０は従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（ＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むディスプレイなど）であり得る。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、アレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実装形態は、高集積システム、たとえば、モバイルフォン、ポータブル電子デバイス、ウォッチまたは小面積ディスプレイにおいて、有用であり得る。
【０１１３】
[00133]いくつかの実装形態では、入力デバイス４８は、たとえば、ユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。入力デバイス４８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、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、ディスプレイアレイ３０と一体化されたタッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実装形態では、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために、マイクロフォン４６を介したボイスコマンドが使用され得る。
【０１１４】
[00134]電源５０は様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウムバッテリーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。充電式バッテリーを使用する実装形態では、充電式バッテリーは、たとえば、壁コンセント（wall socket）あるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリーはワイヤレス充電可能であり得る。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるい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り得る。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。
【０１１５】
[00135]いくつかの実装形態では、電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得るドライバコントローラ２９中に制御プログラマビリティが存在する。いくつかの他の実装形態では、制御プログラマビリティがアレイドライバ２２中に存在する。上記で説明した最適化は、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において、ならびに様々な構成において実装され得る。
【０１１６】
[00136]本明細書で使用する、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ」を指す句は、単一部材を含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａ、ｂ、ｃ、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ｂ−ｃ、およびａ−ｂ−ｃを包含するものとする。
【０１１７】
[00137]本明細書で開示する実装形態に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した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において示された。そのような機能がハードウェアで実装されるか、ソフトウェアで実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【０１１８】
[00138]本明細書で開示する態様に関して説明した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に使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（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マブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せなどのコンピューティングデバイスの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。いくつかの実装形態では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【０１１９】
[00139]１つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実装され得る。また、本明細書で説明した主題の実装形態は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、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、実装され得る。
【０１２０】
[00140]本開示で説明した実装形態への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実装形態に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実装形態に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与られるべきである。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、たとえば、実装されたＩＭＯＤディスプレイ要素の適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
【０１２１】
[00141]また、別個の実装形態に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実装形態において組合せで実装され得る。また、逆に、単一の実装形態に関して説明された様々な特徴は、複数の実装形態において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実装され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
【０１２２】
[00142]同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、そのような動作は、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序でまたは順番に実行される必要がないこと、あるいはすべての図示の動作が実行される必要があるとは限らないことを、当業者は容易に認識されよう。さらに、図面は、流れ図の形態でもう１つの例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明したプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実装形態が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
【０１２３】
[00143]本明細書で開示する回路および技法は、単に説明の目的で与えられる値の例（たとえば、電圧、キャパシタンス、次元など）を利用する。他の実装形態は異なる値に関与し得る。
【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７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【国際調査報告】
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