本專利文件主張Chan等人在2014年5月30日申請(qǐng)的標(biāo)題為“顯示面板驅(qū)動(dòng)器(Display Panel Drivers)”的同時(shí)待審且共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)案第14/291,864號(hào)(代理人案號(hào)143433/QUALP239)的優(yōu)先權(quán),所述美國(guó)專利申請(qǐng)案特此出于所有目的以全文引用方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及機(jī)電系統(tǒng)和裝置。更具體來(lái)說(shuō),本發(fā)明涉及將電壓提供到顯示器(例如使用干涉式調(diào)制器(interferometric modulator;IMOD)的顯示器)中的像素的布置的顯示面板驅(qū)動(dòng)器電路。
背景技術(shù):
機(jī)電系統(tǒng)(electromechanical system;EMS)包含具有電氣和機(jī)械元件、致動(dòng)器、換能器、傳感器、光學(xué)組件(例如,鏡和光學(xué)薄膜)以及電子裝置的裝置。EMS裝置或元件可以多種尺度來(lái)制造,包含(但不限于)微尺度和納米尺度。舉例來(lái)說(shuō),微機(jī)電系統(tǒng)(microelectromechanical system;MEMS)裝置可包含具有范圍為約一微米到數(shù)百微米或更大的大小的結(jié)構(gòu)。納米機(jī)電系統(tǒng)(nanoelectromechanical system;NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小(例如,包含小于數(shù)百納米的大小)的結(jié)構(gòu)??墒褂贸练e、蝕刻、光刻和/或蝕刻掉襯底和/或所沉積材料層的部分或添加層以形成電氣和機(jī)電裝置的其它微機(jī)械加工處理工藝來(lái)產(chǎn)生機(jī)電元件。
一種類型的EMS裝置稱為干涉式調(diào)制器(IMOD)。術(shù)語(yǔ)IMOD或干涉式光調(diào)制器是指使用光學(xué)干涉的原理選擇性地吸收和/或反射光的裝置。在一些實(shí)施方案中,IMOD顯示元件可包含一對(duì)導(dǎo)電板,其中的一者或兩者可整體或部分為透明和/或反射性的,且能夠在施加適當(dāng)電信號(hào)后即進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō),一個(gè)板可包含沉積于襯底上方、沉積于襯底上或由襯底支撐的固定層,且另一板可包含與固定層分隔一氣隙的反射膜。一個(gè)板相對(duì)于另一板的位置可改變?nèi)肷溆贗MOD顯示元件上的光的光學(xué)干涉。基于IMOD的顯示裝置具有廣泛范圍的應(yīng)用,且預(yù)期用于改良現(xiàn)有產(chǎn)品和產(chǎn)生新產(chǎn)品,尤其具有顯示能力的所述產(chǎn)品。
在一些實(shí)施方案中,板或可移動(dòng)元件中的一者可基于電壓到IMOD的一或多個(gè)電極的施加而定位。待施加到IMOD的一或多個(gè)電極的電壓可基于由驅(qū)動(dòng)器電路提供的電壓。
驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)施于與IMOD相同的玻璃襯底上的薄膜晶體管(TFT)中。驅(qū)動(dòng)器電路也可實(shí)施于玻璃上芯片(COG)中。在一些顯示器中,一些驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)施于玻璃襯底上的TFT中且其它驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)施于COG中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各具有若干創(chuàng)新方面,其中無(wú)單一者單獨(dú)負(fù)責(zé)本文中所揭示的合乎需要的屬性。
本發(fā)明中所述的標(biāo)的物的項(xiàng)創(chuàng)新方面可實(shí)施于一電路中,所述電路包含能夠提供第一行選擇信號(hào)的第一驅(qū)動(dòng)器電路、能夠提供第二行選擇信號(hào)的第二驅(qū)動(dòng)器電路以及能夠提供第一重置信號(hào)的第三驅(qū)動(dòng)器電路。所述電路也可包含顯示模塊的陣列,顯示模塊的陣列包含第一行顯示模塊和第二行顯示模塊,所述第一行顯示模塊包含第一列中的第一顯示模塊和第二列中的第二顯示模塊,所述第二行顯示模塊包含第一列中的第三顯示模塊和第二列中的第四顯示模塊,其中所述第一驅(qū)動(dòng)器電路能夠?qū)⒌谝恍羞x擇信號(hào)提供到第一顯示模塊和第二顯示模塊,所述第二驅(qū)動(dòng)器電路能夠?qū)⒌诙羞x擇信號(hào)提供到第三顯示模塊和第四顯示模塊,且所述第三驅(qū)動(dòng)器電路能夠?qū)⒌谝恢刂眯盘?hào)提供到第一顯示模塊、第二顯示模塊、第三顯示模塊和第四顯示模塊。
在一些實(shí)施方案中,顯示模塊的陣列可實(shí)施于玻璃襯底上,第三驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)施于玻璃襯底上的玻璃上芯片(COG)中,且第一驅(qū)動(dòng)器電路和第二驅(qū)動(dòng)器電路可使用玻璃襯底上的薄膜晶體管(TFT)來(lái)實(shí)施。
在一些實(shí)施方案中,顯示模塊中的每一者可包含具有第一電極、第二電極和第三電極的顯示單元,所述第二電極與可移動(dòng)元件耦合,所述可移動(dòng)元件能夠基于第一重置信號(hào)從第一位置移動(dòng)到第二位置。
在一些實(shí)施方案中,顯示元件可為干涉式調(diào)制器(IMOD)。
在一些實(shí)施方案中,顯示模塊可包含具有第一端子、第二端子和控制端子的開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)的第一端子與顯示單元的第一端子耦合,開(kāi)關(guān)的第二端子與顯示單元的第二端子耦合,且控制端子耦合到第三驅(qū)動(dòng)器電路以接收第一重置信號(hào)。
在一些實(shí)施方案中,顯示模塊的陣列可包含第三行顯示模塊和第四行顯示模塊,第三行顯示模塊包含第一列中的第五顯示模塊和第二列中的第六顯示模塊,顯示模塊的第四行包含第一列中的第七顯示模塊和第二列中的第八顯示模塊。第三驅(qū)動(dòng)器電路可將第二重置信號(hào)提供到第五顯示模塊、第六顯示模塊、第七顯示模塊和第八顯示模塊。
在一些實(shí)施方案中,電路可包含能夠提供第三行選擇信號(hào)的第四驅(qū)動(dòng)器電路和能夠提供第四行選擇信號(hào)的第五驅(qū)動(dòng)器電路。第四驅(qū)動(dòng)器電路可提供第三行選擇信號(hào)到第五顯示模塊和第六顯示模塊且第五驅(qū)動(dòng)器電路可提供第四行選擇信號(hào)到第七顯示模塊和第八顯示模塊。
在一些實(shí)施方案中,第三驅(qū)動(dòng)器電路也可能能夠?qū)⒌谝黄珘盒盘?hào)提供到第一顯示模塊、第二顯示模塊、第三顯示模塊和第四顯示模塊,其中,針對(duì)顯示模塊中的每一者,可將偏壓信號(hào)提供到相應(yīng)顯示模塊的相應(yīng)顯示單元的電極。
在一些實(shí)施方案中,第三驅(qū)動(dòng)器電路可能能夠提供第一列信號(hào)和第二列信號(hào),第一列信號(hào)提供到第一顯示模塊和第三顯示模塊,且第二列信號(hào)提供到第二顯示模塊和第四顯示模塊。
本發(fā)明中所述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施于一顯示器中,所述顯示器包含:具有第一端子和第二端子的第一顯示模塊;具有第一端子和第二端子的第二顯示模塊,其中第一顯示模塊的第一端子和第二顯示模塊的第一端子與第一互連件耦合;具有第一端子和第二端子的第三顯示模塊;具有第一端子和第二端子的第四顯示模塊,其中第三顯示模塊的第一端子和第四顯示模塊的第一端子與第二互連件耦合,且第一顯示模塊、第二顯示模塊、第三顯示模塊和第四顯示模塊的第二端子與第三互連件耦合;和能夠提供第三互連件上的重置信號(hào)的第一驅(qū)動(dòng)器電路。
在一些實(shí)施方案中,所述電路可包含能夠提供第一互連件上的第一行選擇信號(hào)的第二驅(qū)動(dòng)器電路和能夠提供第二互連件上的第二行選擇信號(hào)的第三驅(qū)動(dòng)器電路。
在一些實(shí)施方案中,顯示模塊的陣列可實(shí)施于玻璃襯底上,第一驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)施于玻璃襯底上的玻璃上芯片(COG)中,且第二驅(qū)動(dòng)器電路和第三驅(qū)動(dòng)器電路可使用玻璃襯底上的薄膜晶體管(TFT)來(lái)實(shí)施。
在一些實(shí)施方案中,第一顯示模塊可具有第三端子和第四端子,第二顯示模塊具有第三端子和第四端子,第三顯示模塊可具有第三端子和第四端子,且第四顯示模塊可具有第三端子和第四端子,且第一顯示模塊和第三顯示模塊的第三端子可與第四互連件耦合,第二顯示模塊和第四顯示模塊的第三端子可與第五互連件耦合,且第一顯示模塊、第二顯示模塊、第三顯示模塊和第四顯示模塊的第四端子可與第六互連件耦合。
在一些實(shí)施方案中,第一驅(qū)動(dòng)器電路可進(jìn)一步能夠提供第六互連件上的偏壓信號(hào)、第四互連件上的第一列信號(hào)和第五互連件上的第二列信號(hào)。
本發(fā)明中所述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施于一種用于驅(qū)動(dòng)顯示模塊的陣列的方法中。所述方法可包含:基本上同時(shí)將重置信號(hào)提供到兩行或大于兩行的顯示模塊的群組,將第一組電壓提供到所述群組的第一行中的顯示模塊的端子和將第二組電壓提供到所述群組的第二行中的顯示模塊的端子。
在一些實(shí)施方案中,顯示模塊可包含顯示單元,所述顯示單元中的每一者包含可移動(dòng)元件,且所述可移動(dòng)元件能夠基于第一重置信號(hào)從第一位置移動(dòng)到第二位置。
在一些實(shí)施方案中,顯示模塊的陣列可實(shí)施于玻璃襯底上,且通過(guò)實(shí)施于玻璃襯底上的玻璃上芯片(COG)中的電路來(lái)提供重置信號(hào)。
本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的或多項(xiàng)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在下文的附圖和描述中闡述。雖然本發(fā)明中所提供的實(shí)例主要就基于EMS和MEMS的顯示器來(lái)描述,但本文中所提供的概念可適用于其它類型的顯示器,例如液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器和場(chǎng)發(fā)射顯示器。其它特征、方面和優(yōu)勢(shì)從描述、圖式和權(quán)利要求書(shū)將變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)注意,以下各圖的相對(duì)尺寸可能未按比例繪制。
附圖說(shuō)明
圖1為描繪IMOD顯示裝置的一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個(gè)鄰近干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示元件的等角視圖說(shuō)明。
圖2為說(shuō)明并入有包含IMOD顯示元件的三元件乘三元件陣列的基于IMOD的顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖。
圖3為說(shuō)明IMOD顯示元件的可移動(dòng)反射層位置相對(duì)于所施加電壓的曲線圖。
圖4為說(shuō)明當(dāng)施加各種共同和分段電壓時(shí)IMOD顯示元件的各種狀態(tài)的表。
圖5A為顯示圖像的IMOD顯示元件的三元件乘三元件陣列中的顯示數(shù)據(jù)的幀的說(shuō)明。
圖5B為可用以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到圖5A中所說(shuō)明的顯示元件的共同和分段信號(hào)的時(shí)序圖。
圖6A和6B為包含EMS元件的陣列和背板的機(jī)電系統(tǒng)(EMS)封裝的部分的示意性分解部分透視圖。
圖7為說(shuō)明并入有基于IMOD的顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
圖8為三端IMOD的實(shí)例的電路示意圖。
圖9為說(shuō)明驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
圖10為使用圖9的系統(tǒng)框圖的三端IMOD的實(shí)例的電路示意圖。
圖11為說(shuō)明驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施的系統(tǒng)框圖的另一實(shí)例。
圖12為使用圖11的系統(tǒng)框圖的三端IMOD的實(shí)例的電路示意圖。
圖13為圖11的系統(tǒng)框圖的顯示模塊布置的一個(gè)實(shí)例的電路示意圖。
圖14為說(shuō)明一種用于驅(qū)動(dòng)顯示器的方法的流程圖。
圖15A和15B為說(shuō)明包含多個(gè)IMOD顯示元件的顯示裝置的系統(tǒng)框圖。
各圖式中相同參考編號(hào)和符號(hào)均指示相同元件。
具體實(shí)施方式
以下描述是針對(duì)出于描述本發(fā)明的創(chuàng)新方面的目的的某些實(shí)施方案。然而,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于認(rèn)識(shí)到,可以眾多不同方式來(lái)應(yīng)用本文的教示。所描述實(shí)施可以可經(jīng)配置以顯示圖像(無(wú)論是運(yùn)動(dòng)(例如,視頻)還是靜止(例如,靜態(tài)圖像)的,且無(wú)論是文字、圖形還是圖像)的任何裝置、設(shè)備或系統(tǒng)來(lái)實(shí)施。更特定來(lái)說(shuō),預(yù)期所描述的實(shí)施方案可包含于例如(但不限于)以下各者的多種電子裝置中或與所述電子裝置相關(guān)聯(lián):移動(dòng)電話、具備多媒體互聯(lián)網(wǎng)能力的蜂窩電話、移動(dòng)電視接收器、無(wú)線裝置、智能手機(jī)、裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無(wú)線電子郵件接收器、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、迷你筆記型計(jì)算機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)、智能筆記型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描器、傳真裝置、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器/導(dǎo)航器、攝像機(jī)、數(shù)字媒體播放器(例如,MP3播放器)、攝錄像機(jī)、游戲機(jī)、腕表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如,電子閱讀器)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(包含里程表和速度表顯示器等)、座艙控制件和/或顯示器、攝像機(jī)視圖顯示器(例如車輛中的后視攝像機(jī)的顯示器)、電子相片、電子廣告牌或標(biāo)志、投影儀、構(gòu)架結(jié)構(gòu)、微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、卡式錄音機(jī)或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器芯片、清洗機(jī)、干燥機(jī)、清洗機(jī)/干燥機(jī)、停車計(jì)時(shí)器、封裝(例如在包含微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用的機(jī)電系統(tǒng)(EMS)應(yīng)用以及非EMS應(yīng)用中)、美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如一件珠寶或服裝上的圖像的顯示)和各種EMS裝置。本文的教示也可用于非顯示應(yīng)用中,例如(但不限于):電子開(kāi)關(guān)裝置、射頻濾波器、傳感器、加速計(jì)、回轉(zhuǎn)儀、運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置、磁力計(jì)、用于消費(fèi)型電子儀器的慣性組件、消費(fèi)型電子產(chǎn)品的零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動(dòng)方案、制造工藝,以及電子測(cè)試設(shè)備。因而,教示并不意圖限于僅在圖式中所描繪的實(shí)施方案,而實(shí)情為,具有如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于顯而易見(jiàn)的廣泛適用性。
干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示器可包含例如鏡的可移動(dòng)元件,所述可移動(dòng)元件可定位在各個(gè)點(diǎn)處以反射特定波長(zhǎng)處的光。可基于電壓到IMOD的電極的施加將可移動(dòng)元件移動(dòng)到特定位置。提供到電極的電壓可由驅(qū)動(dòng)器電路提供。
一些驅(qū)動(dòng)器電路可通過(guò)與IMOD相同的玻璃襯底上的薄膜晶體管(TFT)來(lái)實(shí)施。驅(qū)動(dòng)器電路也可實(shí)施于玻璃上芯片(COG)中。在一些顯示器中,一些驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)施于玻璃襯底上的TFT中且其它驅(qū)動(dòng)器電路可實(shí)施于COG中。因此,一些電壓可通過(guò)實(shí)施于COG中的電路來(lái)提供且一些電壓可通過(guò)實(shí)施于玻璃上的TFT中的電路來(lái)提供。
可實(shí)施本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案以達(dá)成以下潛在優(yōu)點(diǎn)中的一或多者。在COG而非TFT中實(shí)施更多驅(qū)動(dòng)器電路可導(dǎo)致可靠性增加,原因是COG中的驅(qū)動(dòng)器電路可在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)中實(shí)施,其傾向于較TFT更可靠。功率消耗可降低,原因是CMOS也傾向于較TFT具有更少泄漏。在COG而非TFT中實(shí)施更多驅(qū)動(dòng)器電路也可減少顯示器的邊緣周圍的空間量,且因此,導(dǎo)致顯示器的邊框的尺寸減小。
所描述實(shí)施方案可應(yīng)用于的合適EMS或MEMS裝置或設(shè)備的實(shí)例為反射式顯示裝置。反射式顯示裝置可并入有干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示元件,所述顯示元件可經(jīng)實(shí)施以使用光學(xué)干涉的原理選擇性地吸收和/或反射入射于其上的光。IMOD顯示元件可包含部分光學(xué)吸收器、可相對(duì)于吸收器移動(dòng)的反射器和在吸收器與反射器之間定義的光學(xué)諧振腔。在一些實(shí)施方案中,反射體可移動(dòng)到兩個(gè)或多于兩個(gè)的不同位置,此移動(dòng)可改變光學(xué)諧振腔的大小且借此影響IMOD的反射率。IMOD顯示元件的反射光譜可產(chǎn)生相當(dāng)廣的光譜帶,可跨越可見(jiàn)波長(zhǎng)使所述光譜帶移位以產(chǎn)生不同色彩。可通過(guò)改變光學(xué)諧振腔的厚度來(lái)調(diào)整光譜帶的位置。改變光學(xué)諧振腔的一種方式為通過(guò)改變反射器相對(duì)于吸收器的位置。
圖1為描繪IMOD顯示裝置的一系列顯示元件或顯示元件陣列中的兩個(gè)鄰近干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示元件的等角視圖說(shuō)明。IMOD顯示裝置包含一或多個(gè)干涉式EMS(例如,MEMS)顯示元件。在這些裝置中,干涉式MEMS顯示元件可經(jīng)配置為明亮狀態(tài)或黑暗狀態(tài)。在明亮(“松弛”、“打開(kāi)”或“接通”等)狀態(tài)下,顯示元件反射大部分入射可見(jiàn)光。相反地,在黑暗(“致動(dòng)”、“關(guān)斷”或“斷開(kāi)”)狀態(tài)下,顯示元件反射極少入射可見(jiàn)光。MEMS顯示元件可經(jīng)配置以主要反射特定波長(zhǎng)的光,從而允許除黑色和白色外的色彩顯示。在一些實(shí)施方案中,通過(guò)使用多個(gè)顯示元件,可達(dá)成不同強(qiáng)度的色彩基色和灰度。
IMOD顯示元件可包含可以行和列布置的IMOD顯示元件的陣列。所述陣列中的每一顯示元件可包含至少一對(duì)反射和半反射層,例如可移動(dòng)反射層(即,可移動(dòng)層,也被稱作機(jī)械層)和固定部分反射層(即,靜止層),所述層經(jīng)定位成彼此相距可變且可控制距離以形成氣隙(也被稱作光學(xué)間隙、空腔或光學(xué)諧振腔)。可移動(dòng)反射層可在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō),在第一位置(即,松弛位置)中,可移動(dòng)反射層可定位在距固定部分反射層一距離處。在第二位置(即,致動(dòng)位置)中,可移動(dòng)反射層可較接近于部分反射層而定位。視可移動(dòng)反射層的位置和入射光的波長(zhǎng)而定,從兩個(gè)層反射的入射光可相長(zhǎng)和/或相消地干涉,從而針對(duì)每一顯示元件產(chǎn)生全反射或非反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中,顯示元件可在未致動(dòng)時(shí)處于反射狀態(tài),從而反射可見(jiàn)光譜內(nèi)的光,且可在致動(dòng)時(shí)處于黑暗狀態(tài),從而吸收和/或相消地干涉可見(jiàn)范圍內(nèi)的光。然而,在一些其它實(shí)施方案中,IMOD顯示元件可在未致動(dòng)時(shí)處于黑暗狀態(tài),并在致動(dòng)時(shí)處于反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中,所施加的電壓的引入可驅(qū)動(dòng)顯示元件改變狀態(tài)。在一些其它實(shí)施方案中,施加的電荷可驅(qū)動(dòng)顯示元件改變狀態(tài)。
圖1中的陣列的所描繪部分包含呈IMOD顯示元件12的形式的兩個(gè)鄰近干涉式MEMS顯示元件。在右側(cè)(如所說(shuō)明)的顯示元件12中,將可移動(dòng)反射層14說(shuō)明為處于靠近、鄰近或碰觸光學(xué)堆疊16的致動(dòng)位置中??缭接覀?cè)的顯示元件12所施加的電壓Vbias足以移動(dòng)可移動(dòng)反射層14且也將其維持在致動(dòng)位置中。在左側(cè)(如所說(shuō)明)的顯示元件12中,說(shuō)明可移動(dòng)反射層14處于與包含部分反射層的光學(xué)堆疊16相距一距離(其可基于設(shè)計(jì)參數(shù)而預(yù)定)的松弛位置中。跨越左側(cè)的顯示元件12所施加的電壓V0不足以引起可移動(dòng)反射層14到致動(dòng)位置(例如右側(cè)的顯示元件12的所述致動(dòng)位置)的致動(dòng)。
在圖1中,大體上用指示入射于IMOD顯示元件12上的光13和從左側(cè)的顯示元件12反射的光15的箭頭說(shuō)明IMOD顯示元件12的反射性質(zhì)。入射于顯示元件12上的光13的大部分可朝向光學(xué)堆疊16經(jīng)透射穿過(guò)透明襯底20。入射于光學(xué)堆疊16上的光的部分可經(jīng)透射穿過(guò)光學(xué)堆疊16的部分反射層,且一部分將通過(guò)透明襯底20反射回來(lái)。光13的經(jīng)透射穿過(guò)光學(xué)堆疊16的部分可從可移動(dòng)反射層14反射,朝向(且穿過(guò))透明襯底20返回。在從光學(xué)堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動(dòng)反射層14反射的光之間的干涉(相長(zhǎng)和/或相消)將部分確定在裝置的觀察側(cè)或襯底側(cè)上從顯示元件12反射的光15的波長(zhǎng)的強(qiáng)度。在一些實(shí)施方案中,透明襯底20可為玻璃襯底(有時(shí)稱為玻璃板或面板)。玻璃襯底可為或包含(例如)硼硅酸鹽玻璃、堿石灰玻璃、石英、派熱斯(Pyrex)或其它合適的玻璃材料。在一些實(shí)施方案中,所述玻璃襯底可具有0.3、0.5或0.7毫米的厚度,但在一些實(shí)施方案中,所述玻璃襯底可較厚(例如,數(shù)十毫米)或較薄(例如,小于0.3毫米)。在一些實(shí)施方案中,可使用非玻璃襯底,例如聚碳酸酯、丙烯酸、聚對(duì)苯二甲酸伸乙酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)襯底。在此實(shí)施方案中,非玻璃襯底將很可能具有小于0.7毫米的厚度,但視設(shè)計(jì)考慮而定,所述襯底可更厚。在一些實(shí)施方案中,可使用非透明襯底,例如基于金屬箔或不銹鋼的襯底。舉例來(lái)說(shuō),包含固定反射層和部分透射且部分反射的可移動(dòng)層的基于反向IMOD的顯示器可經(jīng)配置以從與圖1的顯示元件12相對(duì)的襯底側(cè)觀察且可由非透明襯底支撐。
光學(xué)堆疊16可包含單一層或若干層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射的層和透明電介質(zhì)層中的一或多者。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊16是導(dǎo)電的、部分透明的且部分反射的,且可(例如)通過(guò)將上述層中的一或多者沉積到透明襯底20上而制造??捎衫绺鞣N金屬(例如,氧化銦錫(ITO))的多種材料形成電極層。部分反射層可由例如各種金屬(例如,鉻和/或鉬)、半導(dǎo)體和電介質(zhì)的部分反射的多種材料形成。部分反射層可由一個(gè)或一個(gè)以上材料層形成,且層中的每一者可由單一材料或材料的組合形成。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊16的某些部分可包含充當(dāng)部分光學(xué)吸收器和電導(dǎo)體兩者的單一半透明厚度的金屬或半導(dǎo)體,而不同的更具導(dǎo)電性的層或部分(例如,光學(xué)堆疊16或顯示元件的其它結(jié)構(gòu)的層或部分)可用以在IMOD顯示元件之間用總線(bus)傳送信號(hào)。光學(xué)堆疊16也可包含覆蓋一或多個(gè)導(dǎo)電層或?qū)щ?部分吸收層的一或多個(gè)絕緣或電介質(zhì)層。
在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊16的所述層中的至少一些可經(jīng)圖案化為平行條帶,且可形成顯示裝置中的行電極,如下文進(jìn)一步描述。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,術(shù)語(yǔ)“經(jīng)圖案化”在本文中用以指代遮蔽以及蝕刻工藝。在一些實(shí)施方案中,可將高度導(dǎo)電且反射的材料(例如鋁(Al))用于可移動(dòng)反射層14,且這些條帶可形成顯示裝置中的列電極??梢苿?dòng)反射層14可形成為一或多個(gè)經(jīng)沉積金屬層的一系列平行條帶(與光學(xué)堆疊16的行電極正交)以形成沉積于支撐件(例如所說(shuō)明的柱18和位于柱18之間的介入犧牲材料)的頂部上的列。當(dāng)蝕刻掉犧牲材料時(shí),所定義的間隙19或光學(xué)空腔可形成于可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間。在一些實(shí)施方案中,柱18之間的間距可為大致1μm到1000μm,而間隙19可大致小于10,000埃
在一些實(shí)施方案中,可將每一IMOD顯示元件(無(wú)論是在致動(dòng)或是松弛狀態(tài)中)視為由固定反射層和移動(dòng)反射層形成的電容器。如由在圖1中左側(cè)的顯示元件12所說(shuō)明,當(dāng)未施加電壓時(shí),可移動(dòng)反射層14保持處于機(jī)械松弛狀態(tài)下,其中間隙19處于可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間。然而,當(dāng)將電位差(即,電壓)施加到選定行和列中的至少一者時(shí),在對(duì)應(yīng)顯示元件處的行電極與列電極的相交處形成的電容器變得帶電,且靜電力將所述電極拉在一起。如果所施加的電壓超過(guò)閾值,那么可移動(dòng)反射層14可變形且靠近或抵靠光學(xué)堆疊16移動(dòng)。光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(未展示)可防止短路且控制層14與層16之間的分離距離,如由在圖1中右側(cè)的經(jīng)致動(dòng)顯示元件12所說(shuō)明。無(wú)論所施加的電位差的極性如何,列均可為相同的。雖然陣列中的一系列顯示元件可在一些情況下被稱為“行”或“列”,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解,將方向稱為“行”且將另一方向稱為“列”是任意的。再聲明,在一些定向上,可將行考慮為列,且將列考慮為行。在一些實(shí)施方案中,可將行稱為“共同”線且可將列稱為“分段”線,或可將列稱為“共同”線且可將行稱為“分段”線。此外,顯示元件可均勻地布置于正交的行和列(“陣列”)中,或以非線性配置布置,例如,具有相對(duì)于彼此的某些位置偏移(“馬賽克”)。術(shù)語(yǔ)“陣列”和“馬賽克”可指任一配置。因而,盡管顯示器被稱作包含“陣列”或“馬賽克”,但在任何情況下,元件自身無(wú)需彼此正交地布置,或以均勻分布而安置,而是可包含具有不對(duì)稱形狀和不均勻分布的元件的布置。
圖2為說(shuō)明并入有包含IMOD顯示元件的三元件乘三元件陣列的基于IMOD的顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖。電子裝置包含可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個(gè)軟件模塊的處理器21。除執(zhí)行操作系統(tǒng)外,處理器21還可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個(gè)軟件應(yīng)用程序,包含web瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。
處理器21可經(jīng)配置與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。陣列驅(qū)動(dòng)器22可包含將信號(hào)提供到(例如)顯示陣列或面板30的行驅(qū)動(dòng)器電路24和列驅(qū)動(dòng)器電路26。圖1中說(shuō)明的IMOD顯示裝置的橫截面由圖2中的線1-1展示。雖然圖2為清晰起見(jiàn)說(shuō)明IMOD顯示元件的3×3陣列,但顯示陣列30可含有非常大數(shù)目的IMOD顯示元件,且在行中與在列中具有不同數(shù)目個(gè)IMOD顯示元件,且反之亦然。
圖3為說(shuō)明IMOD顯示元件的可移動(dòng)反射層位置相對(duì)于所施加電壓的曲線圖。對(duì)于IMOD,行/列(即,共同/分段)寫(xiě)入程序可利用顯示元件的滯后性質(zhì),如圖3中所說(shuō)明。在一個(gè)實(shí)例實(shí)施方案中,IMOD顯示元件可使用約10伏特電位差以導(dǎo)致可移動(dòng)反射層或鏡從松弛狀態(tài)改變?yōu)橹聞?dòng)狀態(tài)。當(dāng)電壓從所述值減小時(shí),可移動(dòng)反射層在電壓下降回低于(在此實(shí)例中)10伏特時(shí)保持其狀態(tài),然而,可移動(dòng)反射層直至電壓下降為低于2伏特才完全松弛。因而,在圖3的實(shí)例中,存在約3伏到7伏的電壓范圍,在所述范圍內(nèi),存在元件在松弛或致動(dòng)狀態(tài)下均穩(wěn)定的所施加電壓的窗口。此窗口在本文中被稱為“滯后窗口”或“穩(wěn)定窗口”。對(duì)于具有圖3的滯后特性的顯示陣列30,行/列寫(xiě)入程序可經(jīng)設(shè)計(jì)以一次尋址一或多個(gè)行。因而,在此實(shí)例中,在尋址給定行期間,可將經(jīng)尋址行中待致動(dòng)的顯示元件暴露于約10伏特的電壓差,且可將待松弛的顯示元件暴露于接近零伏特的電壓差。在此實(shí)例中,在尋址之后,可將顯示元件暴露于穩(wěn)定狀態(tài)或大約5伏的偏壓電壓差,使得其保持處于先前所選通或?qū)懭氲臓顟B(tài)。在此實(shí)例中,在尋址之后,每一顯示元件經(jīng)歷約3伏特到7伏特的“穩(wěn)定窗口”內(nèi)的電位差。此滯后性質(zhì)特征使得IMOD顯示元件設(shè)計(jì)能夠在相同的所施加電壓條件下在致動(dòng)或松弛的預(yù)先存在狀態(tài)中保持穩(wěn)定。由于每一IMOD顯示元件(無(wú)論是處于致動(dòng)狀態(tài)還是松弛狀態(tài))可充當(dāng)由固定反射層和移動(dòng)反射層形成的電容器,故可在基本上不消耗或損耗電力的情況下將此穩(wěn)定狀態(tài)在滯后窗口內(nèi)保持于平穩(wěn)電壓下。此外,如果施加的電壓電位基本上保持固定,那么基本上極少或并無(wú)電流流入顯示元件中。
在一些實(shí)施方案中,可通過(guò)根據(jù)給定行中的顯示元件的狀態(tài)的所要改變(如果存在)沿列電極的集合以“分段”電壓的形式施加數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生圖像的幀。可依次尋址陣列的每一行,使得一次一行地寫(xiě)入幀。為了將所要數(shù)據(jù)寫(xiě)入到第一行中的顯示元件,可將對(duì)應(yīng)于第一行中的顯示元件的所要狀態(tài)的分段電壓施加于列電極上,且可將呈特定“共同”電壓或信號(hào)的形式的第一行脈沖施加到第一行電極。接著,可改變分段電壓的集合以對(duì)應(yīng)于第二行中的顯示元件的狀態(tài)的所要改變(如果存在),且可將第二共同電壓施加到第二行電極。在一些實(shí)施方案中,第一行中的顯示元件不受沿列電極所施加的分段電壓的改變影響,且保持處于其在第一共同電壓行脈沖期間所設(shè)置到的狀態(tài)。對(duì)于整個(gè)系行的行(或替代性地,列),可以依序方式重復(fù)此過(guò)程以產(chǎn)生圖像幀??赏ㄟ^(guò)以每秒某一所要數(shù)目個(gè)幀不斷地重復(fù)此過(guò)程來(lái)用新圖像數(shù)據(jù)刷新和/或更新幀。
跨越每一顯示元件所施加的分段信號(hào)和共同信號(hào)的組合(即,跨越每一顯示元件或像素的電位差)確定每一顯示元件的所得狀態(tài)。圖4為說(shuō)明當(dāng)施加各種共同和分段電壓時(shí)IMOD顯示元件的各種狀態(tài)的表。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解,可將“分段”電壓施加到列電極或行電極,且可將“共同”電壓施加到列電極或行電極中的另一者。
如圖4中所說(shuō)明,不管沿分段線所施加的電壓如何(即,高分段電壓VSH和低分段電壓VSL),當(dāng)沿共同線施加釋放電壓VCREL時(shí),沿共同線的所有IMOD顯示元件將經(jīng)放置于松弛狀態(tài)(替代性地被稱作釋放或未致動(dòng)狀態(tài))。特定來(lái)說(shuō),當(dāng)沿共同線施加釋放電壓VCREL時(shí),在沿所述顯示元件的對(duì)應(yīng)分段線施加高分段電壓VSH和低分段電壓VSL兩者時(shí),跨越調(diào)制器顯示元件或像素的電位電壓(替代性地被稱作顯示元件或像素電壓)可處于松弛窗口(參見(jiàn)圖3,也被稱作釋放窗口)內(nèi)。
當(dāng)在共同線上施加保持電壓(例如,高保持電壓VCHOLD_H或低保持電壓VCHOLD_L)時(shí),沿所述共同線的IMOD顯示元件的狀態(tài)將保持恒定。舉例來(lái)說(shuō),松弛IMOD顯示元件將保持處于松弛位置,且致動(dòng)IMOD顯示元件將保持處于致動(dòng)位置??蛇x擇保持電壓,使得顯示元件電壓在沿對(duì)應(yīng)分段線施加高分段電壓VSH和低分段電壓VSL兩種情況時(shí)均將保持處于穩(wěn)定窗口內(nèi)。因而,此實(shí)例中的分段電壓擺動(dòng)為高分段電壓VSH與低分段電壓VSL之間的差,且小于正穩(wěn)定窗口或負(fù)穩(wěn)定窗口的寬度。
當(dāng)在共同線上施加尋址或致動(dòng)電壓(例如,高尋址電壓VCADD_H或低尋址電壓VCADD_L)時(shí),可通過(guò)沿相應(yīng)分段線施加分段電壓來(lái)沿所述共同線將數(shù)據(jù)選擇性地寫(xiě)入到調(diào)制器??蛇x擇分段電壓,使得致動(dòng)取決于所施加的分段電壓。當(dāng)沿共同線施加尋址電壓時(shí),一個(gè)分段電壓的施加將帶來(lái)穩(wěn)定窗口內(nèi)的顯示元件電壓,從而使顯示元件保持未致動(dòng)。相比之下,另一分段電壓的施加將帶來(lái)穩(wěn)定窗口外的顯示元件電壓,從而導(dǎo)致顯示元件的致動(dòng)。引起致動(dòng)的特定分段電壓可取決于使用哪一尋址電壓而變化。在一些實(shí)施方案中,當(dāng)沿共同線施加高尋址電壓VCADD_H時(shí),高分段電壓VSH的施加可使調(diào)制器保持處于其當(dāng)前位置中,而低分段電壓VSL的施加可引起調(diào)制器的致動(dòng)。作為推論,當(dāng)施加低尋址電壓VCADD_L時(shí),分段電壓的效應(yīng)可相反,其中高分段電壓VSH引起調(diào)制器的致動(dòng),且低分段電壓VSL基本上并不影響調(diào)制器的狀態(tài)(即,保持穩(wěn)定)。
在一些實(shí)施方案中,可使用跨越調(diào)制器產(chǎn)生相同極性電位差的保持電壓、尋址電壓和分段電壓。在一些其它實(shí)施方案中,可使用不定期地交替調(diào)制器的電位差的極性的信號(hào)??缭秸{(diào)制器的極性的交替(即,寫(xiě)入程序的極性交替)可減少或抑制在單一極性的重復(fù)寫(xiě)入操作之后可發(fā)生的電荷積累。
圖5A為顯示圖像的IMOD顯示元件的三元件乘三元件陣列中的顯示數(shù)據(jù)的幀的說(shuō)明。圖5B為可用以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到圖5A中所說(shuō)明的顯示元件的共同和分段信號(hào)的時(shí)序圖。圖5A中的變暗的網(wǎng)紋圖案展示的經(jīng)致動(dòng)IMOD顯示元件處于黑暗狀態(tài),即,經(jīng)反射的光的大部分在可見(jiàn)光譜范圍之外以導(dǎo)致向(例如)觀察者顯示為黑暗的狀態(tài)。未經(jīng)致動(dòng)的IMOD顯示元件中的每一者反射對(duì)應(yīng)于其干涉腔間隙高度的色彩。在寫(xiě)入圖5A中所說(shuō)明的幀之前,顯示元件可處于任何狀態(tài),但圖5B的時(shí)序圖中所說(shuō)明的寫(xiě)入程序假設(shè)每一調(diào)制器在第一線時(shí)間60a之前已被釋放且駐留在未經(jīng)致動(dòng)狀態(tài)。
在第一線時(shí)間60a期間:在共同線1上施加釋放電壓70;在共同線2上施加的電壓以高保持電壓72開(kāi)始且移動(dòng)到釋放電壓70;且沿共同線3施加低保持電壓76。因此,沿共同線1的調(diào)制器(共同1,分段1)、(共同1,分段2)和(共同1,分段3)保持處于松弛或未經(jīng)致動(dòng)狀態(tài)歷時(shí)第一線時(shí)間60a的持續(xù)時(shí)間,沿共同線2的調(diào)制器(共同2,分段1)、(共同2,分段2)和(共同2,分段3)將移動(dòng)到松弛狀態(tài),且沿共同線3的調(diào)制器(共同3,分段1)、(共同3,分段2)和(共同3,分段3)將保持處于其先前狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中,沿分段線1、2和3施加的分段電壓將對(duì)IMOD顯示元件的狀態(tài)無(wú)影響,是由于共同線1、2或3中無(wú)一者暴露于引起線時(shí)間60a期間的致動(dòng)的電壓電平(即,VCREL松弛和VCHOLD_L穩(wěn)定)。
在第二線時(shí)間60b期間,共同線1上的電壓移動(dòng)到高保持電壓72,且沿共同線1的所有調(diào)制器保持在松弛狀態(tài)中,與施加的分段電壓無(wú)關(guān),因?yàn)樵诠餐€1上未施加尋址或致動(dòng)電壓。歸因于釋放電壓70的施加,沿共同線2的調(diào)制器保持在松弛狀態(tài)中,且當(dāng)沿共同線3的電壓移動(dòng)到釋放電壓70時(shí),沿共同線3的調(diào)制器(3,1)、(3,2)和(3,3)將松弛。
在第三線時(shí)間60c期間,通過(guò)在共同線1上施加高尋址電壓74來(lái)尋址共同線1。由于在此尋址電壓的施加期間沿分段線1和2施加低分段電壓64,因此跨越調(diào)制器(1,1)和(1,2)的顯示元件電壓大于調(diào)制器的正穩(wěn)定窗口的高端(即,電壓差超過(guò)特征閾值),且調(diào)制器(1,1)和(1,2)經(jīng)致動(dòng)。相反地,由于沿分段線3施加高分段電壓62,因此跨越調(diào)制器(1,3)的顯示元件電壓小于調(diào)制器(1,1)和(1,2)的顯示元件電壓,且保持在調(diào)制器的正穩(wěn)定性窗口內(nèi);調(diào)制器(1,3)因此保持松弛。也在線時(shí)間60c期間,沿共同線2的電壓降低到低保持電壓76,且沿共同線3的電壓保持在釋放電壓70,從而使得沿共同線2和3的調(diào)制器處于松弛位置。
在第四線時(shí)間60d期間,共同線1上的電壓返回到高保持電壓72,從而使得沿共同線1的調(diào)制器處于其相應(yīng)經(jīng)尋址狀態(tài)。共同線2上的電壓降低到低尋址電壓78。由于沿分段線2施加高分段電壓62,因此跨越調(diào)制器(2,2)的顯示元件電壓低于調(diào)制器的負(fù)穩(wěn)定窗口的低端,從而使調(diào)制器(2,2)致動(dòng)。相反地,由于沿分段線1和3施加低分段電壓64,因此調(diào)制器(2,1)和(2,3)保持處于松弛位置。共同線3上的電壓增加到高保持電壓72,從而使得沿共同線3的調(diào)制器處于松弛狀態(tài)。接著,共同線2上的電壓轉(zhuǎn)變回到低保持電壓76。
最后,在第五線時(shí)間60e期間,共同線1上的電壓保持處于高保持電壓72,且共同線2上的電壓保持處于低保持電壓76,從而使得沿共同線1和2的調(diào)制器處于其相應(yīng)經(jīng)尋址狀態(tài)。共同線3上的電壓增加到高尋址電壓74以尋址沿共同線3的調(diào)制器。當(dāng)將低分段電壓64施加于分段線2和3上時(shí),調(diào)制器(3,2)和(3,3)致動(dòng),同時(shí)沿分段線1施加的高分段電壓62使調(diào)制器(3,1)保持處于松弛位置中。因此,在第五線時(shí)間60e結(jié)束時(shí),3×3顯示元件陣列處于圖5A中所展示的狀態(tài),且只要沿共同線施加保持電壓,顯示元件陣列就將保持處于所述狀態(tài)下,而不管在尋址沿其它共同線(未展示)的調(diào)制器時(shí)可能出現(xiàn)的分段電壓的變化。
在圖5B的時(shí)序圖中,給定寫(xiě)入程序(即,線時(shí)間60a到60e)可包含使用高保持和尋址電壓,或低保持和尋址電壓。一旦針對(duì)給定共同線完成寫(xiě)入程序(且共同電壓經(jīng)設(shè)置為具有與致動(dòng)電壓相同的極性的保持電壓),顯示元件電壓便保持在給定穩(wěn)定性窗口內(nèi),且不會(huì)通過(guò)松弛窗口,直至在所述共同線上施加釋放電壓為止。此外,當(dāng)在尋址每一調(diào)制器之前作為寫(xiě)入程序的部分而釋放每一調(diào)制器時(shí),調(diào)制器的致動(dòng)時(shí)間而非釋放時(shí)間可確定線時(shí)間。具體地,在調(diào)制器的釋放時(shí)間大于致動(dòng)時(shí)間的實(shí)施方案中,可在比單個(gè)線時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)施加釋放電壓,如圖5A中所描繪。在一些其它實(shí)施方案中,沿共同線或分段線施加的電壓可變化以考慮不同調(diào)制器(例如,不同色彩的調(diào)制器)的致動(dòng)電壓和釋放電壓的變化。
圖6A和6B為包含EMS元件的陣列36和背板92的EMS封裝91的部分的示意性分解部分透視圖。圖6A經(jīng)展示為切除背板92的兩個(gè)隅角以更好地說(shuō)明背板92的某些部分,而圖6B經(jīng)展示為未切除隅角的情況。EMS陣列36可包含襯底20、支撐柱18和可移動(dòng)層14。在一些實(shí)施方案中,EMS陣列36可包含具有透明襯底上的一或多個(gè)光學(xué)堆疊部分16的IMOD顯示元件的陣列,且可移動(dòng)層14可實(shí)施為可移動(dòng)反射層。
背板92可基本上為平面,或可具有至少一個(gè)波狀表面(例如,背板92可形成有凹陷部和/或突起部)。背板92可由任何合適材料(無(wú)論是透明還是不透明、導(dǎo)電還是絕緣的材料)制成。用于背板92的合適材料包含(但不限于)玻璃、塑料、陶瓷、聚合物、層壓板、金屬、金屬箔片、科伐合金(Kovar)和電鍍式科伐合金。
如圖6A和6B中所展示,背板92可包含可部分或完全嵌入于背板92中的一或多個(gè)背板組件94a和94b。如圖6A中可見(jiàn),背板組件94a嵌入于背板92中。如圖6A和6B中可見(jiàn),背板組件94b安置于背板92的表面中所形成的凹陷部93內(nèi)。在一些實(shí)施方案中,背板組件94a和/或94b可從背板92的表面突出。盡管背板組件94b安置于面向襯底20的背板92的側(cè)上,但在其它實(shí)施方案中,背板組件可安置于背板92的相對(duì)側(cè)上。
背板組件94a和/或94b可包含一或多個(gè)有源或無(wú)源電組件,例如晶體管、電容器、電感器、電阻器、二極管、開(kāi)關(guān)和/或例如經(jīng)封裝的標(biāo)準(zhǔn)或分立集成電路(IC)的IC??捎糜诟鞣N實(shí)施方案的背板組件的其它實(shí)例包含天線、電池和例如電傳感器、觸控傳感器、光學(xué)或化學(xué)傳感器的傳感器或薄膜沉積的裝置。
在一些實(shí)施方案中,背板組件94a和/或94b可與EMS陣列36的部分電通信。例如跡線、凸塊、柱或?qū)椎膶?dǎo)電結(jié)構(gòu)可形成于背板92或襯底20中的一者或兩者上,且可彼此接觸或接觸其它導(dǎo)電組件以在EMS陣列36與背板組件94a和/或94b之間形成電連接。舉例來(lái)說(shuō),圖6B包含背板92上的一或多個(gè)導(dǎo)電通孔96,其可與從EMS陣列36內(nèi)的可移動(dòng)層14向上延伸的電接點(diǎn)98對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施方案中,背板92也可包含將背板組件94a和/或94b與EMS陣列36的其它組件電絕緣的一或多個(gè)絕緣層。在背板92由透氣材料形成的一些實(shí)施方案中,背板92的內(nèi)部表面可涂布有蒸氣障壁(未展示)。
背板組件94a和94b可包含用于吸收可進(jìn)入EMS封裝91的任何濕氣的一或多個(gè)除濕劑。在一些實(shí)施方案中,可與任何其它背板組件分開(kāi)地提供除濕劑(或其它濕氣吸收材料(例如,集氣劑)),例如作為通過(guò)粘著劑而安裝到背板92(或形成于其中的凹陷中)的薄片。替代地,可將除濕劑集成到背板92中。在一些其它實(shí)施方案中,可(例如)通過(guò)噴涂、絲網(wǎng)印刷或任何其它合適方法將除濕劑直接或間接施加于其它背板組件上方。
在一些實(shí)施方案中,EMS陣列36和/或背板92可包含用以維持背板組件與顯示元件之間的距離,且借此防止所述組件之間的機(jī)械干涉的機(jī)械支座97。在圖6A和6B中所說(shuō)明的實(shí)施方案中,機(jī)械支座97形成為從背板92突出的與EMS陣列36的支撐柱18對(duì)準(zhǔn)的柱。替代地或另外,可沿EMS封裝91的邊緣提供例如軌道或柱的機(jī)械支座。
盡管圖6A和6B中未說(shuō)明,但可提供部分或完全包圍EMS陣列36的密封件。連同背板92和襯底20,密封件可形成包圍EMS陣列36的保護(hù)腔。密封件可為半氣密密封件,例如習(xí)知的基于環(huán)氧樹(shù)脂粘著劑。在一些其它實(shí)施方案中,密封件可為氣密密封件,例如薄膜式金屬焊接件或玻璃粉。在一些其它實(shí)施方案中,密封件可包含聚異丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液態(tài)旋涂式玻璃、焊料、聚合物、塑料或其它材料。在一些實(shí)施方案中,增強(qiáng)型密封劑可用于形成機(jī)械支座。
在替代性實(shí)施方案中,密封環(huán)可包含背板92或襯底20中的一者或兩者的延伸部。舉例來(lái)說(shuō),密封環(huán)可包含背板92的機(jī)械延伸部(未展示)。在一些實(shí)施方案中,密封環(huán)可包含單獨(dú)構(gòu)件,例如O形環(huán)或其它環(huán)形構(gòu)件。
在一些實(shí)施方案中,單獨(dú)地形成EMS陣列36和背板92,之后將其附接或耦合在一起。舉例來(lái)說(shuō),可如上文所論述地將襯底20的邊緣附接并密封到背板92的邊緣。替代地,可形成EMS陣列36和背板92且將其接合在一起作為EMS封裝91。在一些其它實(shí)施方案中,可以任何其它合適方式制造EMS封裝91,例如通過(guò)在EMS陣列36上通過(guò)沉積而形成背板92的組件。
圖7為說(shuō)明并入有基于IMOD的顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。此外,圖7描繪陣列驅(qū)動(dòng)器22的提供信號(hào)到顯示陣列或面板30的行驅(qū)動(dòng)器電路24和列驅(qū)動(dòng)器電路26的實(shí)施方案,如先前論述。
作為實(shí)例,在第四行中的顯示模塊710可包含開(kāi)關(guān)720和顯示單元750。可從行驅(qū)動(dòng)器電路24向顯示模塊710提供行信號(hào)、重置信號(hào)、偏壓信號(hào)和共同信號(hào)。也可從列驅(qū)動(dòng)器電路26向顯示模塊710提供數(shù)據(jù)信號(hào)。顯示模塊710的實(shí)施方案可包含多種不同設(shè)計(jì)。在一些實(shí)施方案中,顯示單元750可與開(kāi)關(guān)720耦合,所述開(kāi)關(guān)例如其柵極耦合到行信號(hào)且其漏極與列信號(hào)耦合的晶體管。每一顯示單元750可包含IMOD顯示元件作為像素。
一些IMOD為使用各種信號(hào)的三端裝置。圖8為三端IMOD的實(shí)例的電路示意圖。在圖8的實(shí)例中,顯示模塊710包含顯示單元750(例如,IMOD)。圖8的電路也包含圖7的實(shí)施為n型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管M1 810的開(kāi)關(guān)720。晶體管M1 810的柵極耦合到Vrow 830(即,晶體管M1 810的控制端子耦合到提供行選擇信號(hào)的Vrow 830),Vrow 830可從圖7的行驅(qū)動(dòng)器電路24接收電壓。晶體管M1 810也耦合到可從圖7的列驅(qū)動(dòng)器電路26接收電壓的Vcolumn820。如果Vrow 830(提供行選擇信號(hào))經(jīng)施偏壓以將晶體管M1 810接通,那么Vcolumn 820上的電壓可施加到Vd電極860。圖8的電路也包含實(shí)施為NMOS晶體管M2 815的另一開(kāi)關(guān)。晶體管M2 815的柵極(或控制)與Vreset 895耦合。晶體管M2 815的其它兩個(gè)端子與Vcom電極865和Vd電極860耦合。當(dāng)晶體管M2 815經(jīng)施偏壓以接通(例如,通過(guò)施加到晶體管M2 815的柵極的Vreset 895上的重置信號(hào)的電壓),Vcom電極865和Vd電極860可一起短路。
顯示單元750可為包含以下三個(gè)端子或電極的三端IMOD:Vbias電極855、Vd電極860和Vcom電極865。顯示單元750也可包含可移動(dòng)元件870和電介質(zhì)875??梢苿?dòng)元件870可包含一鏡??梢苿?dòng)元件870可與Vd電極860耦合。另外,氣隙890可在Vbias電極855與Vd電極860之間。氣隙885可在Vd電極860與Vcom電極865之間。在一些實(shí)施方案中,顯示單元750也可包含一或多個(gè)電容器。舉例來(lái)說(shuō),一或多個(gè)電容器可耦合在Vd電極860與Vcom電極865之間或Vbias電極855與Vd電極860之間。
可移動(dòng)元件870可定位于Vbias電極855與Vcom電極865之間的各種點(diǎn)處以反射特定波長(zhǎng)處的光。特定來(lái)說(shuō),Vbias電極855、Vd電極860和Vcom電極865的經(jīng)施加的電壓偏壓可確定可移動(dòng)元件870的位置。
Vreset 895、Vcolumn 820、Vrow 830、Vcom電極865和Vbias電極855的電壓偏壓可由例如行驅(qū)動(dòng)器電路24和列驅(qū)動(dòng)器電路26的驅(qū)動(dòng)器電路來(lái)提供。圖9為說(shuō)明驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施方案的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。圖9中的驅(qū)動(dòng)器電路可提供各種互連件上的Vreset 895、Vcolumn 820、Vrow 830、Vcom電極865和Vbias電極855的電壓。
在圖9中,玻璃襯底900可包含顯示陣列30。顯示陣列30可包含顯示模塊710以行和列的布置。另外,在顯示陣列30周圍的玻璃襯底900的周邊中,行驅(qū)動(dòng)器910a、910b、910c和910d可提供顯示陣列30中的顯示模塊710中的每一者的Vreset 895、Vrow 830和Vbias電極855。列驅(qū)動(dòng)器920可將Vcolumn 820的電壓提供到顯示模塊710中的每一者。Vcom電極865的電壓也可由行驅(qū)動(dòng)器910a到910d提供。然而,在一些實(shí)施方案中,Vcom電極865可針對(duì)顯示模塊710中的每一者接地。舉例來(lái)說(shuō),在圖9中,Vcom電極865可針對(duì)顯示模塊710接地,且因此,可不由行驅(qū)動(dòng)器910a到910d偏壓。
在圖9中,行驅(qū)動(dòng)器910a可為第一行中的每一顯示模塊提供Vreset 895、Vrow 830和Vbias電極855的電壓。行驅(qū)動(dòng)器910b可為第二行中的每一顯示模塊710提供Vreset 895、Vrow830和Vbias電極855的電壓。行驅(qū)動(dòng)器910c可為第三行中的每一顯示模塊710提供Vreset 895、Vrow 830和Vbias電極855的電壓。行驅(qū)動(dòng)器910d可為第四行中的每一顯示模塊710提供Vreset895、Vrow 830和Vbias電極855的電壓。因此,相同行中的每一顯示模塊710可從相應(yīng)行驅(qū)動(dòng)器910a到910d接收Vreset 895、Vrow 830和Vbias 855的相同電壓。然而,一些電壓在行與行之間可不同。
列驅(qū)動(dòng)器920可將Vcolumn 820的電壓提供到顯示模塊710的每一列。舉例來(lái)說(shuō),可由列驅(qū)動(dòng)器920向第一列中的顯示模塊710中的每一者提供Vcolumn 820的第一電壓??捎闪序?qū)動(dòng)器920向第二列中的顯示模塊710中的每一者提供Vcolumn 820的第二電壓??捎闪序?qū)動(dòng)器920向第三列中的顯示模塊710中的每一者提供Vcolumn 820的第三電壓??捎闪序?qū)動(dòng)器920向第四列中的顯示模塊710中的每一者提供Vcolumn 820的第四電壓。因此,相同列中的每一顯示模塊710可接收Vcolumn 820的相同電壓。然而,一些電壓在行與行之間可不同。
行驅(qū)動(dòng)器910a到910d可實(shí)施于玻璃襯底900上制造的薄膜晶體管(TFT)中。列驅(qū)動(dòng)器920可實(shí)施于玻璃上芯片(COG)中。COG可在(例如)習(xí)知硅晶片上的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)中實(shí)施電路。芯片可組裝到封裝中且隨后包含芯片的經(jīng)組裝的封裝可放置于顯示陣列30實(shí)施于其上的相同玻璃上。因此,Vcolumn 820的電壓可由圍繞顯示陣列30的周邊中的玻璃襯底900上的COG而非TFT上的電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。
圖10為使用圖9的系統(tǒng)框圖的三端IMOD的實(shí)例的電路示意圖。特定來(lái)說(shuō),圖10展示圖9中的顯示模塊710a,其與行驅(qū)動(dòng)器910a和列驅(qū)動(dòng)器920耦合且向顯示模塊710a提供Vreset895、Vcolumn 820、Vrow 830和Vbias電極855的電壓。
如先前論述,圖9中的每一顯示模塊可使其Vcom電極865如圖10中所描繪接地。對(duì)于圖10中的顯示模塊710a,可由行驅(qū)動(dòng)器910a提供Vrow 830、Vreset 895和Vbias 855的電壓??捎闪序?qū)動(dòng)器920提供Vcolumn 820的電壓。舉例來(lái)說(shuō),顯示模塊710a可從行驅(qū)動(dòng)器910a接收電壓Vrow 830a、Vreset 805a和Vbias電極855a且從列驅(qū)動(dòng)器920接收Vcolumn 820a。
可向顯示模塊710b(即,在相同行中但與顯示模塊710a相鄰的列中的顯示模塊)提供與顯示模塊710a相同的電壓中的一些電壓。舉例來(lái)說(shuō),可向顯示模塊710b提供與顯示模塊710a相同的來(lái)自行驅(qū)動(dòng)器910a的Vrow 830、Vreset 895和Vbias電極855的電壓(即,由Vrow830a、Vreset 895a和Vbias電極855a提供的電壓)。然而,可向顯示模塊710b提供來(lái)自與顯示模塊710a不同的互連件的Vcolumn 820的電壓,因?yàn)槠湓谂c顯示模塊710a不同的列中??上蝻@示模塊710b提供來(lái)自Vcolumn 820b而非Vcolumn 820a的Vcolumn 820的電壓。
可向顯示模塊710c(即,在相同列中但與顯示模塊710a相鄰的行中的顯示模塊)提供與顯示模塊710a相同的Vcolumn 820的電壓(即,由Vcolumn 820b提供的電壓)。然而,可由行驅(qū)動(dòng)器910b而非行驅(qū)動(dòng)器910a提供Vrow 830、Vreset 895和Vbias電極855的電壓。
由于向圖9中的每一行顯示模塊710提供Vreset 895的其自身電壓,因此每一行中的顯示模塊710可經(jīng)逐行重置。舉例來(lái)說(shuō),重置第一行中的每一顯示模塊710可涉及提供Vreset895a上的電壓以接通第一行中的顯示模塊中的每一者中的晶體管M2 815。因此,第一行中的顯示模塊710中的每一者中的Vcom電極865和Vd電極860可短路,且因此,若地面處于0V,則兩者可偏壓到0V。第一行中的顯示模塊710中的每一者中的可移動(dòng)元件870可基于Vcom電極865和Vd電極860偏壓于0V且Vbias電極855a的偏壓(由行驅(qū)動(dòng)器910a提供)定位到重置位置。舉例來(lái)說(shuō),針對(duì)第一行中的顯示模塊710中的每一者的可移動(dòng)元件870可朝向Vcom電極865或Vbias電極855定位到相同重置位置。列驅(qū)動(dòng)器920可隨后提供第一行中的每一顯示模塊710的Vcolumn 820(例如,第一列的Vcolumn 820a和第二列的Vcolumn 820b)的電壓。另外,行驅(qū)動(dòng)器910a可提供第一行中的每一顯示模塊710的Vrow 830a上的電壓以接通晶體管M1 810以使得Vcolumn 820a上的電壓提供到第一行中的顯示模塊中的每一者的Vd電極860。因此,針對(duì)第一行中的顯示模塊710中的每一者的可移動(dòng)元件870可基于由行驅(qū)動(dòng)器910a和列驅(qū)動(dòng)器920提供的電壓從重置位置移動(dòng)到特定位置。接下來(lái),第二行中的顯示模塊710可各自經(jīng)重置且所述方法可重復(fù)直至每一顯示模塊710的可移動(dòng)元件870經(jīng)定位于所要位置處。因此,行經(jīng)逐行重置且每一顯示模塊710的可移動(dòng)元件870逐行定位到所要位置。
圖11為說(shuō)明驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施方案的系統(tǒng)框圖的另一實(shí)例。對(duì)比圖9,可一次重置多行顯示模塊710。另外,可向多行顯示模塊710提供Vbias電極855的相同電壓。此外,在圖11中,可在COG中實(shí)施更多驅(qū)動(dòng)器功能性,且因此,可由行驅(qū)動(dòng)器910a到910d實(shí)施更少功能性。在行驅(qū)動(dòng)器910a到910d中的COG而非TFT中實(shí)施更多驅(qū)動(dòng)器功能性可導(dǎo)致可靠性增加,因?yàn)榭稍诨パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)中實(shí)施COG中的驅(qū)動(dòng)器功能性,其傾向于較TFT更可靠??山档凸β氏?,因?yàn)镃MOS也傾向于較TFT具有更少泄漏。另外,在COG而非TFT中實(shí)施更多驅(qū)動(dòng)器功能性也可減少顯示器的邊緣周圍的空間的量,且因此,導(dǎo)致顯示器的邊框的大小減小,從而允許更光滑顯示裝置。
舉例來(lái)說(shuō),在圖11中,行驅(qū)動(dòng)器910a可為第一行中的顯示模塊710中的每一者提供Vrow 830a的電壓。行驅(qū)動(dòng)器910b可為第二行中的顯示模塊710中的每一者提供Vrow 830b的電壓。行驅(qū)動(dòng)器910c可為第三行中的顯示模塊710中的每一者提供Vrow 830c的電壓。最后,行驅(qū)動(dòng)器910d可為第四行中的顯示模塊710中的每一者提供Vrow 830d的電壓。行驅(qū)動(dòng)器910a到910d也可實(shí)施于玻璃襯底900上的TFT中。
然而,為顯示陣列30中的顯示模塊710中的每一者提供Vbias電極855和Vreset 895的電壓的驅(qū)動(dòng)器電路可由圖11中的COG 1100而非實(shí)施于玻璃襯底900上的TFT中的行驅(qū)動(dòng)器910a到910d提供。也就是說(shuō),COG 1100可為顯示陣列30中的顯示模塊710中的每一者提供Vbias電極855、Vreset 895和Vcolumn 820的電壓。此外,并非是每一行顯示模塊710接收Vbias電極855和Vreset 895的單獨(dú)電壓,而是多行顯示模塊710可接收Vbias電極855和Vreset 895的相同電壓,且因此可同時(shí)重置。也就是說(shuō),多行可同時(shí)而非如圖9的實(shí)施方案中逐行單獨(dú)重置。從COG 1100一次重置多行減少COG 1100的引腳計(jì)數(shù)。另外,一次重置多行減少在顯示器的邊框中布線的互連件的數(shù)目,且因此,也可導(dǎo)致邊框的大小減小,允許更光滑的顯示裝置。
舉例來(lái)說(shuō),在圖11中,COG 1100可將Vbias 855a上的電壓提供到前兩行中的每一顯示模塊710。COG 1100也可將Vbias 855b上的電壓提供到后兩行中的每一顯示模塊710。COG可將Vreset 895a上的電壓提供到前兩行中的每一顯示模塊710。COG 1100也可將Vreset 895b上的電壓提供到后兩行中的每一顯示模塊710。COG 1100也可如同圖9中的列驅(qū)動(dòng)器920一樣將Vcolumn 820a到820d的電壓提供到顯示模塊710的列。針對(duì)圖11中的顯示模塊710中的每一者的Vcom電極865也可如圖9接地。
因此,多行顯示模塊710可作為一群組同時(shí)經(jīng)重置??呻S后向每一行顯示模塊710提供電壓以將行中的顯示模塊710的每一可移動(dòng)元件870定位到特定位置??上蛲瑫r(shí)經(jīng)重置的群組中的每一行提供電壓以逐行定位可移動(dòng)元件870。舉例來(lái)說(shuō),如果前兩行經(jīng)重置,則第一行中的顯示模塊710可接收來(lái)自行驅(qū)動(dòng)器910a的適當(dāng)Vrow 830a(以接通晶體管M1 810)和Vcolumn 820a到820d的適當(dāng)電壓(以將電壓提供到Vd電極860)。接下來(lái),第二行可接收來(lái)自行驅(qū)動(dòng)器910b的適當(dāng)Vrow 830b和第二行顯示模塊710的Vcolumn 820a到820d的適當(dāng)電壓。當(dāng)群組中的所有可移動(dòng)元件870經(jīng)定位時(shí),行的下一群組可經(jīng)重置且所述過(guò)程可繼續(xù)。因而,可同時(shí)重置若干行且顯示模塊710可在重置之后逐行偏壓以將可移動(dòng)元件870定位到新位置。
圖12為使用圖11的系統(tǒng)框圖的三端IMOD的實(shí)例的電路示意圖。特定來(lái)說(shuō),圖12展示圖11中的顯示模塊710a,其與行驅(qū)動(dòng)器910a和COG 1100耦合,且向顯示模塊710a提供Vreset 895、Vcolumn 820、Vrow 830和Vbias電極855的電壓。
如圖10的實(shí)施方案中,Vcom電極865可接地。不同于圖10的實(shí)施方案,行驅(qū)動(dòng)器910a僅提供Vrow 830a,而COG 1100提供Vreset 895a、Vbias 855a和Vcolumn 820a。
圖13為圖11的系統(tǒng)框圖的顯示模塊布置的一個(gè)實(shí)例的電路示意圖。特定來(lái)說(shuō),圖13提供將各種電壓提供到圖11中的顯示模塊710a到710h的端子的互連件的更多細(xì)節(jié)。
圖13中的顯示模塊710的布置展示以2列×4行布置的顯示模塊710a到710h。前兩行中的顯示模塊710a到710d從COG 1100接收Vreset 895a和Vbias 855a。因此,可同時(shí)重置顯示模塊710a到710d。也就是說(shuō),包含顯示模塊710a到710d的前兩行可為待重置的顯示模塊710的第一群組。最后兩行中的顯示模塊710e到710h從COG 1100接收Vreset 895b和Vbias855b。因此,可在第一群組之后同時(shí)重置顯示模塊710e到710h。也就是說(shuō),包含顯示模塊710e到710h的最后兩行可為顯示模塊710的第二群組。
另外,在圖13中,顯示模塊710a到710h中的每一者的Vcom電極865可接地。顯示模塊710a到710h的每一Vrow 830也可從對(duì)應(yīng)行驅(qū)動(dòng)器910a到910d接收Vrow 830a到830d。另外,可通過(guò)由COG 1100提供的Vcolumn 820a向第一列(即,顯示模塊710a、710c、710e和710g)提供其Vcolumn 820端子的電壓。可通過(guò)由COG 1100提供的Vcolumn 820b向第二列(即,顯示模塊710b、710d、710f和710h)提供其Vcolumn 820端子的電壓。
因此,可同時(shí)重置顯示模塊710a到710d。舉例來(lái)說(shuō),COG 1100可通過(guò)提供Vreset895a上的電壓將重置信號(hào)提供到顯示模塊710a到710d??山油@示模塊710a到710d中的每一者中的晶體管M2 815,且因此,Vd電極860可短路到顯示模塊710a到710d中的每一者中的Vcom電極865。由于Vcom電極865偏壓到地面(例如,0V),因此Vd電極860也可偏壓到接地。接下來(lái),可由Vbias 855a向第一群組中的顯示模塊710a到710d中的每一者的Vbias電極855提供信號(hào)(例如,0V的電壓偏壓),其也可由COG 1100提供。因此,顯示模塊710a到710d中的每一者的可移動(dòng)元件870可定位到對(duì)應(yīng)于Vcom電極865、Vd電極865和Vbias電極855a的電壓偏壓的重置位置,例如,每一者在0V下經(jīng)施偏壓。在顯示模塊710a到710d中的每一者的可移動(dòng)元件870處于重置位置之后,同時(shí)經(jīng)重置的所述群組內(nèi)的單獨(dú)行顯示模塊710a到710d可通過(guò)將電壓施加到Vd電極860而“寫(xiě)入”以將可移動(dòng)元件870從重置位置定位到新位置。施加到Vd電極860的電壓可為Vcolumn 820a或Vcolumn 820b上的電壓。
舉例來(lái)說(shuō),在重置第一群組中的顯示模塊710a到710d之后,第一行中的顯示模塊710a和710b可經(jīng)選擇以使電壓偏壓施加到分別對(duì)應(yīng)于Vcolumn 820a和Vcolumn 820b上的電壓的其Vd電極860。特定來(lái)說(shuō),適當(dāng)電壓可由COG 1100提供于Vcolumn 820a和Vcolumn 820b上。另外,行驅(qū)動(dòng)器910a可提供Vrow 830a上的電壓以接通第一行中的顯示模塊710a和710b中的每一者中的晶體管M1 810。因此,Vcolumn 820a上的電壓可提供到顯示模塊710a的Vd電極860且Vcolumn 820b上的電壓可提供到顯示模塊710b的Vd電極860。因而,顯示模塊710和710b的可移動(dòng)元件870可分別基于Vcolumn 820a和820b的電壓移動(dòng)到一位置。
接下來(lái),Vrow 830a上的電壓可經(jīng)改變以關(guān)斷第一行中的顯示模塊710a和710b中的兩者中的晶體管M1 810。可由COG 1100提供第二行中的顯示模塊710c和710d的Vcolumn 820a和Vcolumn 820b上的新電壓。可由行驅(qū)動(dòng)器910b在Vrow 830b上提供電壓以接通第二行中的顯示模塊710c和710d中的兩者中的晶體管M1 810以將Vcolumn 820a和Vcolumn 820b上的電壓分別提供到顯示模塊710c和710d的Vd電極860。Vrow 830b上的電壓可隨后經(jīng)改變以關(guān)斷第二行中的顯示模塊710c和710d中的兩者中的晶體管M1 810。
接下來(lái),可同時(shí)重置顯示模塊710e到710h。舉例來(lái)說(shuō),COG 1100可通過(guò)提供Vreset895b上的電壓將重置信號(hào)提供到顯示模塊710e到710h。由Vrow 830c、Vrow 830d、Vbias 855b、Vcolumn 820a和Vcolumn 820b提供的電壓可遵循相對(duì)于第一群組的類似模式。
在COG而非TFT中實(shí)施更多驅(qū)動(dòng)器電路(例如,提供Vreset 895a和Vbias 855a上的電壓的電路)可導(dǎo)致可靠性增加,因?yàn)榭稍诨パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)中實(shí)施COG中的驅(qū)動(dòng)器電路,其傾向于較TFT更可靠。可降低功率消耗,因?yàn)镃MOS也傾向于較TFT具有更少泄漏。在COG而非TFT中實(shí)施更多驅(qū)動(dòng)器電路也可減少顯示器的邊緣周圍的空間的量,且因此,導(dǎo)致顯示器的邊框的大小減小。
在一些實(shí)施方案中,可觀測(cè)視覺(jué)假影,由于許多行顯示模塊710可同時(shí)處于重置狀態(tài)(即,可移動(dòng)元件870可處于重置位置),但每一單獨(dú)行顯示模塊710可經(jīng)施偏壓以將可移動(dòng)元件870逐行(即,在不同時(shí)間)定位到新位置,且因此,每一行顯示模塊710可處于重置狀態(tài)持續(xù)不同持續(xù)時(shí)間。在一些實(shí)施方案中,將包含多行顯示模塊710的群組置于重置狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間可遠(yuǎn)超偏壓每一單獨(dú)行顯示模塊710的時(shí)間。為了降低一些所觀測(cè)到的視覺(jué)假影,群組中顯示模塊710的行的數(shù)目可經(jīng)選擇以使得重置群組中顯示模塊710的行的時(shí)間可大于或等于群組中每一行經(jīng)施偏壓以在重置狀態(tài)后定位可移動(dòng)元件870所花費(fèi)的時(shí)間。
圖14為說(shuō)明一種用于驅(qū)動(dòng)顯示器的方法的流程圖。在方法1400中,在框1410處,可基本上同步將重置信號(hào)提供到兩行或大于兩行顯示模塊710的群組。舉例來(lái)說(shuō),可在Vreset895a上將重置信號(hào)提供到圖13中的兩行顯示模塊710。在框1420處,可提供定位群組中的第一行中的顯示模塊(例如,圖13中的顯示模塊710a和710b)的可移動(dòng)元件870的電壓。在框1430處,可提供定位群組中的第二行中的顯示模塊(例如,圖13中的顯示模塊710c和710d)的可移動(dòng)元件870的電壓。所述方法結(jié)束于框1440處。
圖15A和15B為說(shuō)明包含多個(gè)IMOD顯示元件的顯示裝置40的系統(tǒng)框圖。顯示裝置40可為(例如)智能手機(jī)、蜂窩或移動(dòng)電話。然而,顯示裝置40的相同組件或其略微變化也說(shuō)明各種類型的顯示裝置,例如電視、計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、電子閱讀器、手持式裝置和便攜式媒體裝置。
顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器45、輸入裝置48和麥克風(fēng)46。可由多種制造工藝(包含射出模制和真空成型)中的任一者形成外殼41。另外,外殼41可由多種材料中的任一者制成,包含(但不限于)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷或其組合。外殼41可包含可與不同色彩或含有不同標(biāo)識(shí)、圖像或符號(hào)的其它可去除部分互換的可去除部分(未展示)。
顯示器30可為如本文中所描述的多種顯示器中的任一者,包含雙穩(wěn)態(tài)或模擬顯示器。顯示器30也可經(jīng)配置以包含平板顯示器(例如等離子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或非平板顯示器(例如CRT或其它管式裝置)。另外,顯示器30可包含如本文中所描述的基于IMOD的顯示器。
在圖15A中示意性地說(shuō)明顯示裝置40的組件。顯示裝置40包含外殼41,且可包含至少部分地圍封于其中的額外組件。舉例來(lái)說(shuō),顯示裝置40包含網(wǎng)絡(luò)接口27,網(wǎng)絡(luò)接口27包含可耦合到收發(fā)器47的天線43。網(wǎng)絡(luò)接口27可為可在顯示裝置40上顯示的圖像數(shù)據(jù)的源。因此,網(wǎng)絡(luò)接口27為圖像源模塊的實(shí)例,但處理器21和輸入裝置48也可充當(dāng)圖像源模塊。收發(fā)器47連接到處理器21,處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置以調(diào)節(jié)信號(hào)(例如,對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波或以其它方式操縱信號(hào))。調(diào)節(jié)硬件52可連接到揚(yáng)聲器45和麥克風(fēng)46。處理器21也可連接到輸入裝置48和驅(qū)動(dòng)器控制器29。驅(qū)動(dòng)器控制器29可耦合到幀緩沖器28和陣列驅(qū)動(dòng)器22,所述陣列驅(qū)動(dòng)器又可耦合到顯示器陣列30。顯示裝置40中的一或多個(gè)元件(包含未在圖15A中具體地描繪的元件)可經(jīng)配置以充當(dāng)存儲(chǔ)器裝置且經(jīng)配置以與處理器21通信。在一些實(shí)施方案中,電源50可將電力提供到特定顯示裝置40設(shè)計(jì)中的基本上所有組件。
網(wǎng)絡(luò)接口27包含天線43和收發(fā)器47,使得顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一或多個(gè)裝置通信。網(wǎng)絡(luò)接口27也可具有降低(例如)處理器21的數(shù)據(jù)處理要求的一些處理能力。天線43可傳輸和接收信號(hào)。在一些實(shí)施方案中,天線43根據(jù)IEEE 16.11標(biāo)準(zhǔn)(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11(包含IEEE 802.11a、b、g、n)和其另外實(shí)施來(lái)傳輸和接收RF信號(hào)。在一些其它實(shí)施方案中,天線43根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射和接收RF信號(hào)。在蜂窩電話的情況下,天線43可經(jīng)設(shè)計(jì)以接收碼分多址接入(CDMA)、頻分多址接入(FDMA)、時(shí)分多址接入(TDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用分組無(wú)線電服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、陸上集群無(wú)線電(TETRA)、寬帶CDMA(W-CDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分組接入(HSPA)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)、高速上行鏈路分組接入(HSUPA)、演進(jìn)型高速分組接入(HSPA+)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、AMPS或用以在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(例如,利用3G、4G或5G技術(shù)的系統(tǒng))內(nèi)通信的其它已知信號(hào)。收發(fā)器47可預(yù)處理從天線43接收的信號(hào),使得所述信號(hào)可由處理器21接收并進(jìn)一步操縱。收發(fā)器47也可處理從處理器21接收的信號(hào),使得所述信號(hào)可經(jīng)由天線43從顯示裝置40傳輸。
在一些實(shí)施方案中,收發(fā)器47可由接收器替換。另外,在一些實(shí)施方案中,網(wǎng)絡(luò)接口27可由圖像源替換,圖像源可存儲(chǔ)或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。處理器21可控制顯示裝置40的總體操作。處理器21從網(wǎng)絡(luò)接口27或圖像源接收數(shù)據(jù),例如經(jīng)壓縮的圖像數(shù)據(jù),且將數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成可易于處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可發(fā)送經(jīng)處理的數(shù)據(jù)到驅(qū)動(dòng)器控制器29或到幀緩沖器28以供存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常指識(shí)別圖像內(nèi)的每一位置處的圖像特性的信息。舉例來(lái)說(shuō),這些圖像特性可包含色彩、飽和度和灰度級(jí)。
處理器21可包含微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示裝置40的操作。調(diào)節(jié)硬件52可包含用于將信號(hào)傳輸?shù)綋P(yáng)聲器45且用于接收來(lái)自麥克風(fēng)46的信號(hào)的放大器和濾波器。調(diào)節(jié)硬件52可為顯示裝置40內(nèi)的分立組件,或可并入于處理器21或其它組件內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)器控制器29可直接從處理器21或從幀緩沖器28獲取由處理器21所產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù),且可適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交鲈紙D像數(shù)據(jù)以用于高速傳輸?shù)疥嚵序?qū)動(dòng)器22。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)器控制器29可將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流,以使得其具有適合于跨越顯示器陣列30掃描的時(shí)間次序。接著驅(qū)動(dòng)控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器22。盡管例如LCD控制器的驅(qū)動(dòng)器控制器29常常作為獨(dú)立集成電路(IC)而與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián),但可以許多方式來(lái)實(shí)施這些控制器。舉例來(lái)說(shuō),控制器可作為硬件嵌入處理器21中、作為軟件嵌入處理器21中,或以硬件與陣列驅(qū)動(dòng)器22完全集成。
陣列驅(qū)動(dòng)器22可從驅(qū)動(dòng)器控制器29接收經(jīng)格式化信息,且可將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行的波形,所述組波形被每秒許多次地施加到來(lái)自顯示器的x-y顯示元件矩陣的數(shù)百且有時(shí)數(shù)千個(gè)(或更多)引線。
在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22和顯示器陣列30適合于本文所描述的任何類型的顯示器。舉例來(lái)說(shuō),驅(qū)動(dòng)器控制器29可為習(xí)知顯示控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示控制器(例如,IMOD顯示元件控制器)。另外,陣列驅(qū)動(dòng)器22可為習(xí)知驅(qū)動(dòng)器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動(dòng)器(例如,IMOD顯示元件驅(qū)動(dòng)器)。此外,顯示陣列30可為習(xí)知顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如,包含IMOD顯示元件陣列的顯示器)。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)器控制器29可與陣列驅(qū)動(dòng)器22集成。此實(shí)施可用于高度集成系統(tǒng)(例如,移動(dòng)電話、便攜式電子裝置、腕表或小面積顯示器)中。
在一些實(shí)施方案中,輸入裝置48可經(jīng)配置以允許(例如)用戶控制顯示裝置40的操作。輸入裝置48可包含小鍵盤(pán)(例如,QWERTY小鍵盤(pán)或電話小鍵盤(pán))、按鈕、開(kāi)關(guān)、搖桿、觸敏式屏幕、與顯示陣列30集成的觸敏式屏幕或壓敏或熱敏膜。麥克風(fēng)46可經(jīng)配置為用于顯示裝置40的輸入裝置。在一些實(shí)施方案中,通過(guò)麥克風(fēng)46的語(yǔ)音命令可用于控制顯示裝置40的操作。
電源50可包含多種能量存儲(chǔ)裝置。舉例來(lái)說(shuō),電源50可為可再充電電池,例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實(shí)施方案中,可使用來(lái)自(例如)壁式插座或光伏打裝置或陣列的電力對(duì)可再充電電池充電。替代地,可再充電電池可為可無(wú)線充電式。電源50也可為再生能源、電容器或太陽(yáng)能電池(包含塑料太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能電池漆)。電源50也可經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。
在一些實(shí)施方案中,控制可編程性駐留于可位于電子顯示系統(tǒng)中的若干處的驅(qū)動(dòng)器控制器29中。在一些其它實(shí)施方案中,控制可編程性駐留于陣列驅(qū)動(dòng)器22中。以上所描述的優(yōu)化可實(shí)施于任何數(shù)目個(gè)硬件和/或軟件組件中且以各種配置來(lái)實(shí)施。
如本文中所使用,指代項(xiàng)目清單“中的至少一者”的片語(yǔ)指代所述項(xiàng)目的任何組合,包含單一成員。作為實(shí)例,“a、b或c中的至少一者”意在涵蓋:a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
可將結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施方案描述的各種說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路和算法步驟實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。已大體按功能性描述硬件與軟件的互換性,并在上文所描述的各種說(shuō)明性組件、塊、模塊、電路和步驟中說(shuō)明所述互換性。將此功能性實(shí)施于硬件還是軟件中取決于特定應(yīng)用和強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。
用以實(shí)施結(jié)合本文中所揭示的方面而描述的各種說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊和電路的硬件和數(shù)據(jù)處理設(shè)備可通過(guò)通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、分立門(mén)或晶體管邏輯、分立硬件組件或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合來(lái)實(shí)施或執(zhí)行。通用處理器可為微處理器、或任何習(xí)知處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合,例如,DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核心的一或多個(gè)微處理器或任何其它此類配置。在一些實(shí)施方案中,特定步驟和方法可由特定于給定功能的電路執(zhí)行。
在一或多個(gè)方面中,所描述的功能可實(shí)施于硬件、數(shù)字電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件(包含在此說(shuō)明書(shū)中揭示的結(jié)構(gòu)和其結(jié)構(gòu)等效物)或其任何組合中。本說(shuō)明書(shū)中所描述的標(biāo)的物的實(shí)施也可實(shí)施為編碼于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體上以供數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作的一或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序(即,計(jì)算機(jī)程序指令的一或多個(gè)模塊)。
如果實(shí)施于軟件中,那么可將所述功能作為一或多個(gè)指令或代碼而存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀媒體來(lái)傳輸。本文中揭示的方法或算法的步驟可實(shí)施于可駐留于計(jì)算機(jī)可讀媒體上的處理器可執(zhí)行軟件模塊中。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體和通信媒體(包含可經(jīng)啟用以將計(jì)算機(jī)程序從一處轉(zhuǎn)移到另一處的任何媒體)兩者。存儲(chǔ)媒體可為可由計(jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。作為實(shí)例而非限制,這些計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤(pán)存儲(chǔ)器、磁盤(pán)存儲(chǔ)器或其它磁性存儲(chǔ)器或可用以按指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式存儲(chǔ)所要代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。又,可將任何連接適當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀媒體。如本文中所使用的磁盤(pán)和光盤(pán)包含光盤(pán)(CD)、激光光盤(pán)、光學(xué)光盤(pán)、數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD)、軟盤(pán)和藍(lán)光光盤(pán),其中磁盤(pán)通常以磁性方式再生數(shù)據(jù),而光盤(pán)用激光以光學(xué)方式再生數(shù)據(jù)。以上各者的組合也可包含于計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。另外,方法或算法的操作可作為代碼和指令中的一者或任何組合或集合而駐留于機(jī)器可讀媒體和計(jì)算機(jī)可讀媒體上,可將機(jī)器可讀媒體和計(jì)算機(jī)可讀媒體并入到計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品內(nèi)。
本發(fā)明中所描述的實(shí)施方案的各種修改對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可為易于顯而易見(jiàn)的,且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,本文中所定義的一般原理可應(yīng)用于其它實(shí)施方案。因此,權(quán)利要求書(shū)并不意圖限于本文中所展示的實(shí)施,而應(yīng)符合與本文中揭示的本發(fā)明、原理和新穎特征相一致的最廣泛范圍。另外,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于了解,有時(shí)為了易于描述各圖而使用術(shù)語(yǔ)“上”和“下”,且所述術(shù)語(yǔ)指示對(duì)應(yīng)于在適當(dāng)定向的頁(yè)面上的圖式的定向的相對(duì)位置,且可能并不反映如所實(shí)施的IMOD顯示元件的適當(dāng)定向。
在單獨(dú)實(shí)施的情況下描述于此說(shuō)明書(shū)中的某些特征也可在單個(gè)實(shí)施方案中以組合形式實(shí)施。相反地,在單個(gè)實(shí)施方案的情況下所描述的各種特征也可單獨(dú)地在多個(gè)實(shí)施方案中或以任何合適子組合而實(shí)施。此外,雖然上文可將特征描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來(lái)主張,但來(lái)自所主張的組合的一或多個(gè)特征在一些情況下可從所述組合刪除,且所主張的組合可針對(duì)子組合或子組合的變化。
類似地,雖然在圖式中以特定次序來(lái)描繪操作,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到,這些操作無(wú)需以所展示的特定次序或以依序次序執(zhí)行,或所有所說(shuō)明操作經(jīng)執(zhí)行以達(dá)成合乎需要的結(jié)果。另外,圖式可按流程圖的形式示意性地描繪一或多個(gè)實(shí)例工藝。然而,未描繪的其它操作可并入于示意性說(shuō)明的實(shí)例工藝中。舉例來(lái)說(shuō),可在所說(shuō)明操作中的任一者之前、之后、同時(shí)或之間執(zhí)行一或多個(gè)額外操作。在某些情況下,多任務(wù)和并行處理可為有利的。此外,不應(yīng)將在上述實(shí)施方案中的各種系統(tǒng)組件的分離理解為需要在所有實(shí)施方案中的此分離,且應(yīng)理解,所描述的程序組件和系統(tǒng)可大體上在單一軟件產(chǎn)品中集成在一起或經(jīng)封裝到多個(gè)軟件產(chǎn)品中。另外,其它實(shí)施方案是在以下權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。在一些情況下,權(quán)利要求書(shū)中所引證的動(dòng)作可以不同次序執(zhí)行且仍達(dá)成所要結(jié)果。
本文揭示的電路和技術(shù)利用僅出于說(shuō)明目的所提供的值(例如,電壓、電容等)的實(shí)例。其它實(shí)施方案可涉及不同值。
盡管本文中的技術(shù)揭示玻璃上芯片(COG)實(shí)施方案,但也可實(shí)施變化形式。舉例來(lái)說(shuō),軟板上芯片(COF)也可提供如本文所揭示的COG的類似功能性。在COF實(shí)施方案中,芯片可放置于軟板(例如,彈性塑料表面)上。軟板自身可附接到玻璃且提供芯片的互連件以將本文揭示的信號(hào)提供到玻璃。