專利名稱：用于對(duì)顯示器輸入進(jìn)行多路分用的無源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)包括微機(jī)械元件、激活器和電子器件。可使用沉積、蝕刻和 或蝕刻掉襯底和/或所沉積的材料層的部分或添加層而形成電氣和機(jī)電裝置的其它微機(jī) 械加工工藝來制造微機(jī)械元件。 一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。如本文 中所使用，術(shù)語干涉式調(diào)制器或干涉光調(diào)制器是指一種使用光學(xué)干涉的原理來選擇性地 吸收和/或反射光的裝置。在某些實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板，其一者或 兩者可在整體或部分上為透明和/或反射的，且能夠在施加適當(dāng)電壓時(shí)進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在 一特定實(shí)施例中， 一個(gè)板可包含沉積于襯底上的靜止層，且另一板可包含通過氣隙而與 所述靜止層分離的金屬膜。如本文中較詳細(xì)地描述， 一個(gè)板相對(duì)于另一板的位置可改變 入射于所述干涉式調(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。所述裝置具有廣泛的應(yīng)用，且在此項(xiàng)技術(shù) 中利用和/或修改這些類型的裝置的特征以使得其特征可用以改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品并制造尚未 開發(fā)的新產(chǎn)品將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各具有若干方面，所述方面中的單一方面并非僅對(duì)其所 要屬性負(fù)責(zé)。在不限制本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)將簡(jiǎn)要論述其較顯著的特征。在考慮 此論述后，且尤其在閱讀標(biāo)題為"具體實(shí)施方式
"的部分后，將理解本發(fā)明的特征如何 提供優(yōu)于其它顯示器裝置的優(yōu)勢(shì)。
在一個(gè)實(shí)施例中， 一種顯示器裝置包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器元件陣列； 和多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路耦合到所述陣列且經(jīng)配置以提供 行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè) 或三個(gè)以上輸入；其中對(duì)于每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述輸出受所述三個(gè)或三個(gè)以上輸入控 制，且其中每一輸入處于兩個(gè)預(yù)定電壓中的一者下。在另一實(shí)施例中， 一種顯示器裝置包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器元件陣列； 及多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，其耦合到所述陣列且經(jīng)配置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣 列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸入；其中每 一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路與任何其它無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路共享僅一個(gè)輸入。
在另一實(shí)施例中， 一種顯示器裝置包括用于顯示圖像數(shù)據(jù)的構(gòu)件，和用于對(duì)一個(gè) 或一個(gè)以上行驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行多路分用并將經(jīng)多路分用的電壓提供到所述顯示構(gòu)件的構(gòu)件。
在另-"實(shí)施例中， 一種制作顯示器裝置的方法包括在襯底上形成微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS)顯示器元件陣列；及形成多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電 路耦合到所述陣列且經(jīng)配置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括 到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸入，其中對(duì)于每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述 輸出受所述三個(gè)或三個(gè)以上輸入控制，且其中每一輸入處于兩個(gè)預(yù)定電壓中的一者下。
在另一實(shí)施例中， 一種制作顯示器裝置的方法包括在襯底上形成微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS)顯示器元件陣列；及形成多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電 路耦合到所述陣列且經(jīng)配置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括
到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸入；其中所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路以
一方式彼此連接，使得每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路與任何其它無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路共享僅一個(gè) 輸入。
在另一實(shí)施例中， 一種以顯示器裝置的逐行尋址方案對(duì)行驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行多路分用的
方法包括通過第一組串聯(lián)阻抗將第一控制電壓施加到包含選定輸出節(jié)點(diǎn)的第一組輸出 節(jié)點(diǎn)；通過第二組串聯(lián)阻抗將第二控制電壓施加到第二組輸出節(jié)點(diǎn)，所述第二組包含所 述選定輸出節(jié)點(diǎn)且不包含所述第一組的任何其它輸出節(jié)點(diǎn)；及通過第三組串聯(lián)阻抗將第
三控制電壓施加到第三組輸出節(jié)點(diǎn)，所述第三組包含所述選定輸出節(jié)點(diǎn)且不包含所述第 一組或所述第二組的任何其它輸出節(jié)點(diǎn)。


圖1是描繪千涉式調(diào)制器顯示器的一個(gè)實(shí)施例的一部分的等角視圖，其中第一千涉 式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層處于松弛位置，且第二干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層處于激活 位置。
圖2是說明并入有3x3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。 圖3是圖1的干涉式調(diào)制器的一個(gè)示范性實(shí)施例的可移動(dòng)鏡位置對(duì)所施加的電壓的圖表。
圖4是可用以驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器顯示器的一組行電壓和列電壓的說明。
圖5A說明圖2的3x3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)的一個(gè)示范性幀。
圖5B說明可用以寫入圖5A的幀的行電壓和列電壓的一個(gè)示范性時(shí)序圖。
圖6A和圖6B是說明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的視覺顯示器裝置的實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
圖7A是圖1的裝置的橫截面。
圖7B是干涉式調(diào)制器的替代實(shí)施例的橫截面。
圖7C是干涉式調(diào)制器的另一替代實(shí)施例的橫截面。
圖7D是干涉式調(diào)制器的又一替代實(shí)施例的橫截面。
圖7E是干涉式調(diào)制器的額外替代實(shí)施例的橫截面。
圖8是說明并入有顯示器陣列和減少到顯示器的行輸入線的多路分用器的電子裝置 的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
圖9說明用于圖8中所示的多路分用器中的3端子電阻器星形體的實(shí)施例。 圖IO是說明圖8中所示的多路分用器的實(shí)施例的示意圖。
圖11是說明施加到圖IO中的多路分用器的一連串電壓和施加到顯示器行的所得電 壓的時(shí)序圖。
圖12說明如何針對(duì)任何值n在圖10的多路分用器中連接電阻器星形體陣列。 圖13是說明多路分用器的另一實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)描述是針對(duì)本發(fā)明的某些特定實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以多種不同方式來 實(shí)施。在此描述中，參考了多個(gè)圖式，其中在全部圖式中相同部分用相同數(shù)字來表示。 如將從以下描述明白，所述實(shí)施例可實(shí)施于經(jīng)配置以顯示圖像的任何裝置中，無論是運(yùn) 動(dòng)圖像(例如，視頻)還是靜止圖像(例如，靜態(tài)圖像)且無論是文本圖像還是圖形圖 像。更特定來說，預(yù)期所述實(shí)施例可實(shí)施于多種電子裝置中或與其相關(guān)聯(lián)，所述電子裝 置例如為(但不限于)移動(dòng)電話、無線裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式或便攜式 計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、MP3播放器、攝像機(jī)、游戲控制臺(tái)、腕表、鐘表、 計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(例如，里程表顯示器 等)、駕駛艙控制件和/或顯示器、相機(jī)視圖顯示器(例如，交通工具中的后視相機(jī)的顯 示器)、電子照片、電子廣告牌或標(biāo)志、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、封裝和美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，一件珠寶上的圖像的顯示器)。與本文中所描述的MEMS裝置結(jié)構(gòu)相似的MEMS裝置還 可用于非顯示器應(yīng)用中，例如用于電子開關(guān)裝置中。
對(duì)于顯示器裝置的某些實(shí)施例，需要減少顯示器與驅(qū)動(dòng)器電路之間所需的行連接的 數(shù)目。舉例來說，在并入移動(dòng)應(yīng)用中的顯示器裝置中，顯示器驅(qū)動(dòng)器可為整個(gè)顯示模塊 成本的顯著部分。所述成本常直接與驅(qū)動(dòng)器電路與顯示器之間所需的連接的數(shù)目有關(guān)。 減少顯示器陣列與驅(qū)動(dòng)器電路之間所需的行連接的數(shù)目是優(yōu)選的，因?yàn)槠鋵?dǎo)致較低的電 子器件成本、可減少顯示器襯底上的路由電路，以及提供其它益處。在一個(gè)實(shí)施例中， 包含3個(gè)電阻器節(jié)點(diǎn)的布置的電路用于將一定數(shù)目的輸入信號(hào)多路分用為更大數(shù)目的輸 出信號(hào)。所述輸出信號(hào)中的一者(選定輸出)被施加到一行，使得可用圖像數(shù)據(jù)更新所 述行的像素。所有剩余的信號(hào)(未選定的輸出)被施加到其它行，使得其像素維持不變。 選定輸出具有最大的絕對(duì)值，而未選定輸出的振幅小于(例如)最大值的1/3。
在圖1中說明包括干涉式MEMS顯示器元件的一個(gè)干涉式調(diào)制器顯示器實(shí)施例。 在這些裝置中，像素處于明亮狀態(tài)或黑暗狀態(tài)。在明亮("接通"或"打開")狀態(tài)下， 所述顯示器元件將較大部分的入射可見光反射到用戶。在黑暗("切斷"或"關(guān)閉") 狀態(tài)下，所述顯示器元件將極少入射可見光反射到用戶。依據(jù)所述實(shí)施例，"接通"和 "切斷"狀態(tài)的光反射特性可顛倒。MEMS像素可經(jīng)配置以主要反射選定色彩，從而允 許除黑色和白色外的彩色顯示器。
圖1為描繪視覺顯示器的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的等角視圖，其中每一像素 均包括一 MEMS干涉式調(diào)制器。在某些實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器顯示器包括這些干涉 式調(diào)制器的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器均包含一對(duì)反射層，所述反射層以彼此相距可 變且可控的距離而定位，以形成具有至少一個(gè)可變尺寸的諧振光學(xué)腔。在一個(gè)實(shí)施例中， 所述反射層中的一者可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在第一位置(在本文中被稱為松弛位置) 中，可移動(dòng)反射層位于距固定的部分反射層相對(duì)較大距離處。在第二位置(在本文中被 稱為激活位置)中，可移動(dòng)反射層定位得較緊密鄰近于所述部分反射層。依據(jù)可移動(dòng)反 射層的位置，從兩個(gè)層反射的入射光相長(zhǎng)或相消地干涉，從而針對(duì)每一像素產(chǎn)生總體反 射或非反射狀態(tài)。
圖1中的像素陣列的所描繪部分包含兩個(gè)鄰近的干涉式調(diào)制器12a與12b。在左側(cè) 干涉式調(diào)制器12a中，可移動(dòng)反射層14a被說明為處于距光學(xué)堆疊16a預(yù)定距離處的松 弛位置中，所述光學(xué)堆疊16a包含部分反射層。在右側(cè)干涉式調(diào)制器12b中，可移動(dòng)反 射層14b被說明為處于鄰近于光學(xué)堆疊16b的激活位置中。
如本文所參考，光學(xué)堆疊16a和16b(統(tǒng)稱為光學(xué)堆疊16)通常包括若干融合層(fused
8layer),所述融合層可包含例如氧化銦錫(ITO)的電極層、例如鉻的部分反射層和透明 電介質(zhì)。光學(xué)堆疊16因此為導(dǎo)電的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)通過將 上述層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上而制造。部分反射層可由部分反射的 多種材料形成，例如各種金屬、半導(dǎo)體和電介質(zhì)。部分反射層可由一個(gè)或一個(gè)以上材料 層形成，且所述層中的每一者均可由單一材料或材料的組合形成。
在某些實(shí)施例中，光學(xué)堆疊的各層被圖案化為平行條帶，且可形成如下文進(jìn)一步描 述的顯示器裝置中的行電極?？梢苿?dòng)反射層14a、 14b可形成為一個(gè)(或多個(gè))所沉積 的金屬層的一系列平行條帶(與行電極16a、 16b正交)，所述層沉積于支柱18的頂部 上且沉積于在支柱18之間沉積的介入犧牲材料上。當(dāng)蝕刻掉犧牲材料時(shí)，可移動(dòng)反射 層I4a、 14b通過所界定的間隙19而與光學(xué)堆疊16a、 16b分離。高度導(dǎo)電且反射的材 料(例如鋁)可用于反射層14,且這些條帶可在顯示器裝置中形成列電極。
在未施加電壓的情況下，腔19保持在可移動(dòng)反射層14a與光學(xué)堆疊16a之間，其 中可移動(dòng)反射層14a處于機(jī)械松弛狀態(tài)，如圖1中的像素12a所說明。然而，當(dāng)將電位 差施加到選定的行和列時(shí)，在對(duì)應(yīng)像素中，在行電極和列電極的交叉處形成的電容器開 始帶電，且靜電力一起拉動(dòng)所述電極。如果電壓足夠高，則可移動(dòng)反射層14a變形且被 迫抵靠光學(xué)堆疊16。光學(xué)堆疊16內(nèi)的介電層(在此圖中未說明)可防止短路并控制層 14與16之間的分離距離，如圖1的右側(cè)像素12b所說明。不管所施加的電位差的極性 如何，此行為均相同。以此方式，可控制反射對(duì)非反射像素狀態(tài)的行/列激活類似于常規(guī) LCD和其它顯示器技術(shù)中所使用的許多方式。
圖2到圖5B說明在顯示器應(yīng)用中使用干涉式調(diào)制器陣列的一個(gè)示范性過程和系統(tǒng)。
圖2為說明可并入本發(fā)明的若干方面的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。在所述 示范性實(shí)施例中，所述電子裝置包含處理器21，其可為任何通用單芯片或多芯片微處理 器，例如A腿、Pentium , Pentium II 、 Pentium III 、 Pentium IV 、 Pentium Pro、 8051、 MIPS 、 Power PC 、 ALPHA ;或任何特殊用途微處理器，例如數(shù)字電壓處理器、微控 制器或可編程門陣列。如此項(xiàng)技術(shù)中常見的，處理器21可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以 上軟件模塊。除執(zhí)行操作系統(tǒng)外，處理器可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件應(yīng)用程序， 包括網(wǎng)絡(luò)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。
在一個(gè)實(shí)施例中，處理器21還經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。在一個(gè)實(shí)施例中， 陣列驅(qū)動(dòng)器22包含將電壓提供到顯示器陣列或面板30的行驅(qū)動(dòng)器電路24和列驅(qū)動(dòng)器 電路26。圖1中所說明的陣列的橫截面在圖2中由線1-1展示。對(duì)于MEMS干涉式調(diào) 制器，行/列激活協(xié)議可利用圖3中所說明的這些裝置的滯后特性?？赡苄枰?例如)10
9伏電位差以促使可移動(dòng)層從松弛狀態(tài)變形到激活狀態(tài)。然而，當(dāng)電壓從此值降低時(shí)，可 移動(dòng)層隨著電壓下降回到低于IO伏而維持其狀態(tài)。在圖3的示范性實(shí)施例中，可移動(dòng) 層不完全松弛直到電壓下降到低于2伏。因此，在圖3中所說明的實(shí)例中，存在約3V 到7V的電壓范圍，其中存在所施加的電壓的窗口，在所述窗口內(nèi)，所述裝置穩(wěn)定于松 弛或激活狀態(tài)。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 滯后特征的顯示器陣列，行/列激活協(xié)議可經(jīng)設(shè)計(jì)以使得在行選通期間，選通行中的待激 活的像素暴露于約IO伏的電壓差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的電壓差。在選通 后，所述像素暴露于約5伏的穩(wěn)定狀態(tài)電壓差以使得所述像素保持在行選通將其置于的 任何狀態(tài)。在被寫入后，在此實(shí)例中，每一像素均經(jīng)歷3到7伏的"穩(wěn)定窗口"內(nèi)的電 位差。此特征使圖1中所說明的像素設(shè)計(jì)在同一所施加的電壓條件下穩(wěn)定于激活或松弛 的預(yù)先存在狀態(tài)。因?yàn)樗龈缮媸秸{(diào)制器的每一像素(不管處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài)) 基本上為由固定和移動(dòng)反射層形成的電容器，所以可在幾乎不具有功率耗散的情況下以 滯后窗口內(nèi)的電壓保持此穩(wěn)定狀態(tài)。如果所施加的電位是固定的，則基本上沒有電流流 動(dòng)到像素中。
在典型應(yīng)用中，通過根據(jù)第一行中的所激活的像素的所要集合來斷言列電極的集合 而建立顯示幀。接著將行脈沖施加到行1電極，從而激活對(duì)應(yīng)于所斷言的列線的像素。 接著將列電極的所斷言的集合改變?yōu)閷?duì)應(yīng)于第二行中的所激活的像素的所要集合。接著 將脈沖施加到行2電極，從而根據(jù)所斷言的列電極來激活行2中的適當(dāng)像素。行1像素 不受行2脈沖影響，且保持于其在行1脈沖期間被設(shè)置的狀態(tài)中?？梢赃B續(xù)方式對(duì)整個(gè) 系列的行重復(fù)此過程，以產(chǎn)生幀。通常，通過以每秒某一所要數(shù)目的幀來不斷重復(fù)此過 程，而用新的顯示數(shù)據(jù)刷新和/或更新幀。用于驅(qū)動(dòng)像素陣列的行電極和列電極以產(chǎn)生顯 示幀的廣泛多種協(xié)議也是眾所周知的，且可結(jié)合本發(fā)明而使用。
圖4、 5A和5B說明用于在圖2的3x3陣列上產(chǎn)生顯示幀的一種可能的激活協(xié)議。 圖4說明可用于展現(xiàn)圖3的滯后曲線的像素的列電壓電平與行電壓電平的可能集合。在 圖4實(shí)施例中，激活像素涉及將適當(dāng)列設(shè)置為-Vb^且將適當(dāng)行設(shè)置為+AV，其可分別對(duì)
應(yīng)于-5伏和+5伏。松弛像素可通過以下方式實(shí)現(xiàn)將適當(dāng)列設(shè)置為+Vbias且將適當(dāng)行設(shè)
置為相同+AV，從而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。在行電壓保持于零伏的那些行中，所
述像素穩(wěn)定于其初始所處的任何狀態(tài)，而不管列處于+Vb,as還是-Vb,as。還如圖4中所說
明，將了解，可使用與上文所述的極性相反的極性的電壓，例如，激活像素可涉及將適
當(dāng)列設(shè)置為+Vb,as且將適當(dāng)行設(shè)置為-AV。在此實(shí)施例中，釋放像素是通過以下方式實(shí)現(xiàn) 將適當(dāng)列設(shè)置為-Vb,as且將適當(dāng)行設(shè)置為相同-AV,從而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。圖5B是展示施加到圖2的3x3陣列的一系列行電壓和列電壓的時(shí)序圖，其將產(chǎn)生 圖5A中所說明的顯示器布置(其中所激活的像素為非反射的)。在寫入圖5A中所說明 的幀之前，所述像素可處于任何狀態(tài)，且在此實(shí)例中，所有行均處于0伏且所有列均處 于+5伏。在這些所施加的電壓的情況下，所有像素均穩(wěn)定于其現(xiàn)有的激活或松弛狀態(tài)中。
在圖5A幀中，像素(l，l)、 (1，2)、 (2,2)、 (3，2)和(3,3)被激活。為實(shí)現(xiàn)此，在 行1的"線時(shí)間"期間，將列1和2設(shè)置為-5伏，且將列3設(shè)置為+5伏。此不會(huì)改變 任何像素的狀態(tài)，因?yàn)樗邢袼鼐３衷?到7伏的穩(wěn)定窗口中。接著通過從0升到5 伏且回落到零的脈沖而選通行1。此將激活(l，l)和(1,2)像素并松弛(1，3)像素。 陣列中的其它像素不受影響。為了在需要時(shí)設(shè)置行2，將列2設(shè)置為-5伏，且將列l(wèi)和 3設(shè)置為+5伏。施加到行2的相同選通接著將激活像素(2,2)和松弛像素(2,1)和(2,3)。 同樣，陣列的其它像素不受影響。以類似方式通過將列2和3設(shè)置為-5伏且將列1設(shè)置 為+5伏而設(shè)置行3。行3選通設(shè)置行3像素，如圖5A中所示。在寫入所述幀之后，行 電位為零，且列電位可保持于+5或-5伏，且顯示器穩(wěn)定于圖5A的布置中。應(yīng)了解，相 同程序可用于數(shù)十或數(shù)百行和列的陣列。還應(yīng)了解，在上文概述的一般原理內(nèi)，可廣泛 改變用以執(zhí)行行和列激活的電壓的時(shí)序、序列和電平，且以上實(shí)例僅為示范性的，且任 何激活電壓方法均可與本文中所描述的系統(tǒng)和方法一起使用。
圖6A和6B為說明顯示器裝置40的實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。顯示器裝置40可為(例如) 蜂窩式電話或移動(dòng)電話。然而，顯示器裝置40的相同組件或其微小變化還說明各種類 型的顯示器裝置，例如電視和便攜式媒體播放器。
顯示器裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器44、輸入裝置48和麥克 風(fēng)46。通常由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的多種制造工藝(包括注射模制和真空成形) 中的任一者形成外殼41。此外，外殼41可由多種材料中的任一者制成，包括(但不限 于)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷，或其組合。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼41包含可移 除部分(未圖示)，其可與不同色彩、或含有不同標(biāo)識(shí)、圖片或符號(hào)的其它可移除部分 互換。
示范性顯示器裝置40的顯示器30可為多種顯示器中的任一者，包括如本文中所描 述的雙穩(wěn)態(tài)顯示器。在其它實(shí)施例中，顯示器30包含如上所述的平板顯示器(例如等 離子體、EL、 OLED、 STNLCD或TFTLCD)或非平板顯示器(例如CRT或其它顯像 管裝置)，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的。然而，出于描述本實(shí)施例的目的，顯示 器30包含干涉式調(diào)制器顯示器，如本文中所描述。
在圖6B中示意性地說明示范性顯示器裝置40的一個(gè)實(shí)施例的組件。所說明的示范性顯示器裝置40包含外殼41且可包含至少部分被封閉于其中的額外組件。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，示范性顯示器裝置40包含網(wǎng)絡(luò)接口 27，網(wǎng)絡(luò)接口 27包含耦合到收發(fā)器47的天線43。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)電壓(例如，對(duì)電壓進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚(yáng)聲器45和麥克風(fēng)46。處理器21還連接到輸入裝置48和驅(qū)動(dòng)器控制器29。驅(qū)動(dòng)器控制器29耦合到幀緩沖器28且耦合到陣列驅(qū)動(dòng)器22，陣列驅(qū)動(dòng)器22又耦合到顯示器陣列30。電源50將功率提供到如由特定示范性顯示器裝置40設(shè)計(jì)所需的所有組件。
網(wǎng)絡(luò)接口 27包含天線43和收發(fā)器47，使得示范性顯示器裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或一個(gè)以上裝置通信。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有某些處理能力以減輕對(duì)處理器21的要求。天線43為用于發(fā)射和接收電壓的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何天線。在一個(gè)實(shí)施例中，所述天線根據(jù)IEEE 802.il標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802.11 (a)、 (b)或(g))來發(fā)射和接收RF電壓。在另一實(shí)施例中，所述天線根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)來發(fā)射和接收RF電壓。在蜂窩式電話的情況下，天線經(jīng)設(shè)計(jì)以接收CDMA、 GSM、AMPS或用以在無線手機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的其它己知電壓。收發(fā)器47預(yù)處理從天線43接收的電壓，使得其可由處理器21接收并進(jìn)一步操縱。收發(fā)器47還處理從處理器21接收的電壓，使得其可經(jīng)由天線43從示范性顯示器裝置40發(fā)射。
在替代實(shí)施例中，收發(fā)器47可被接收器取代。在另一替代實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口27可被圖像源取代，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)。舉例來說，圖像源可為含有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻光盤(DVD)或硬盤驅(qū)動(dòng)器，或產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。
處理器21通常控制示范性顯示器裝置40的總體操作。處理器21接收數(shù)據(jù)(例如來自網(wǎng)絡(luò)接口 27或圖像源的經(jīng)壓縮圖像數(shù)據(jù))并將數(shù)據(jù)處理為原始圖像數(shù)據(jù)或處理為容易處理為原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21接著將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器控制器29或發(fā)送到幀緩沖器28以供存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常涉及識(shí)別圖像內(nèi)每一位置處的圖像特征的信息。舉例來說，此些圖像特征可包含色彩、飽和度和灰度水平。
在一個(gè)實(shí)施例中，處理器21包含微控制器、CPU或邏輯單元以控制示范性顯示器裝置40的操作。調(diào)節(jié)硬件52通常包含放大器和濾波器以用于將電壓發(fā)射到揚(yáng)聲器45以及用于從麥克風(fēng)46接收電壓。調(diào)節(jié)硬件52可為示范性顯示器裝置40內(nèi)的離散組件或可并入在處理器21或其它組件中。
驅(qū)動(dòng)器控制器29直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)且適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交紙D像數(shù)據(jù)以供高速傳輸?shù)疥嚵序?qū)動(dòng)器22。具體來說，驅(qū)動(dòng)器控制器29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，使得其具有適于在顯示器陣列30上進(jìn)行掃描的時(shí)間次序。接著，驅(qū)動(dòng)器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器22。盡管驅(qū)動(dòng)器控制器29 (例如LCD控制器)通常作為獨(dú)立集成電路(IC)而與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián)，但可以許多方式實(shí)施此些控制器。其可作為硬件嵌入于處理器21中、作為軟件嵌入于處理器21中，或以硬件與陣列驅(qū)動(dòng)器22完全整合°
通常，陣列驅(qū)動(dòng)器22從驅(qū)動(dòng)器控制器29接收經(jīng)格式化的信息，并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行波形，所述波形每秒多次地被施加到來自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百且有時(shí)數(shù)千個(gè)引線。
在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22和顯示器陣列30對(duì)于本文中所描述的多種類型顯示器中的任一者均適用。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器控制器29為常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如，干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實(shí)施例中，陣列驅(qū)動(dòng)器22為常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動(dòng)器(例如，干涉式調(diào)制器顯示器)。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器控制器29與陣列驅(qū)動(dòng)器22整合在一起。此實(shí)施例在高度整合的系統(tǒng)(例如蜂窩式電話、手表和其它小面積顯示器)中是常見的。在又一實(shí)施例中，顯示器陣列30為典型顯示器陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示器陣列(例如，包括干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。
輸入裝置48允許用戶控制示范性顯示器裝置40的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入裝置48包含小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關(guān)、觸敏屏幕、壓敏或熱敏膜。在一個(gè)實(shí)施例中，麥克風(fēng)46為用于示范性顯示器裝置40的輸入裝置。當(dāng)麥克風(fēng)46用于將數(shù)據(jù)輸入到裝置中時(shí)，可由用戶提供語音命令以控制示范性顯示器裝置40的操作。
電源50可包含如此項(xiàng)技術(shù)中眾所周知的多種能量存儲(chǔ)裝置。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，電源50為可再充電電池組，例如鎳鎘電池組或鋰離子電池組。在另一實(shí)施例中，電源50為可再生能源、電容器或太陽能電池(包括，塑料太陽能電池和太陽能電池涂料)。在另一實(shí)施例中，電源50經(jīng)配置以從壁上插座接收功率。
在某些實(shí)施方案中，如上所述，控制可編程性駐留于可位于電子顯示器系統(tǒng)中的若干位置中的驅(qū)動(dòng)器控制器中。在某些情況下，控制可編程性駐留于陣列驅(qū)動(dòng)器22中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，上述優(yōu)化可實(shí)施于任何數(shù)目的硬件和/或軟件組件中且實(shí)施于各種配置中。
根據(jù)上文陳述的原理而操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛變化。舉例來說，圖7A到圖7E說明可移動(dòng)反射層14和其支撐結(jié)構(gòu)的五個(gè)不同的實(shí)施例。圖7A為圖1的實(shí)施例的橫截面，其中金屬材料14的條帶沉積于正交延伸的支撐件18上。在圖7B中，可移動(dòng)反射層14在系鏈32上僅在拐角處附接到支撐件。在圖7C中，可移動(dòng)反射層14從可變形層34懸置，可變形層34可包括柔性金屬?？勺冃螌?4在可變形層34的周邊周圍直接或間接地連接到襯底20。這些連接在本文中被稱為支撐柱。圖7D中所說明的實(shí)施例具有支撐柱插塞42，可變形層34擱置于所述支撐柱插塞42上。可移動(dòng)反射層14保持懸置在腔上(如在圖7A到圖7C中)，但可變形層34不通過填充在可變形層34與光學(xué)堆疊16之間的孔而形成支撐柱。而是，支撐柱由平坦化金屬形成，所述金屬用以形成支撐柱插塞42。圖7E中所說明的實(shí)施例是基于圖7D中所示的實(shí)施例，但還可適于與圖7A到圖7C中所說明的實(shí)施例以及未圖示的額外實(shí)施例中的任一者一起運(yùn)作。在圖7E中所展示的實(shí)施例中，金屬或其它導(dǎo)電材料的額外層已用以形成總線結(jié)構(gòu)44。此允許沿干涉式調(diào)制器的背面路由電壓，從而消除可能原本必須在襯底20上形成的許多電極。
在例如圖7中所展示的那些實(shí)施例的實(shí)施例中，干涉式調(diào)制器充當(dāng)直視型裝置，其中從透明襯底20的前側(cè)看到圖像，所述側(cè)與上面布置有調(diào)制器的側(cè)相對(duì)。在這些實(shí)施例中，反射層14光學(xué)屏蔽干涉式調(diào)制器在與襯底20相對(duì)的反射層(包含可變形層34)的側(cè)上的部分。此允許對(duì)屏蔽區(qū)域進(jìn)行配置和操作而不會(huì)負(fù)面影響圖像質(zhì)量。此屏蔽允許圖7E中的總線結(jié)構(gòu)44，其提供使調(diào)制器的光學(xué)特性與調(diào)制器的機(jī)電特性(例如尋址或由此尋址引起的移動(dòng))分離的能力。此可分離的調(diào)制器架構(gòu)允許選擇用于調(diào)制器的機(jī)電方面和光學(xué)方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料并彼此獨(dú)立地起作用。此外，圖7C到圖7E中所展示的實(shí)施例具有由反射層14的光學(xué)特性與其機(jī)械特性去耦(其是由可變形層34實(shí)現(xiàn))而得到的額外益處。此允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料在光學(xué)特性方面得以優(yōu)化，且用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料在所要機(jī)械特性方面得以優(yōu)化。
如上所論述，由行電壓與列電壓之間的差驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器。將了解，術(shù)語"列"和"行"在可以垂直或水平方向定向的含義上是幾何學(xué)上任意的。在本發(fā)明中，"列"將被視為與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的一組顯示器輸入接收電壓。"行"將被視為不隨圖像數(shù)據(jù)變化的一組顯示器輸入接收電壓，例如上文所述的連續(xù)行選通輸入電壓。
對(duì)于顯示器裝置的某些實(shí)施例，需要減少顯示器與驅(qū)動(dòng)器電路之間所需的行連接的數(shù)目。舉例來說，具有彩色像素的顯示器可具有是具有相同數(shù)目像素的黑白顯示器三倍多的列和四倍多的行。在這些彩色實(shí)施例中，每一像素可包括四個(gè)紅色調(diào)制器、四個(gè)藍(lán)色調(diào)制器和四個(gè)綠色調(diào)制器。 一組12個(gè)"子像素"的反射狀態(tài)將像素的所感知色彩確
14定為一整體。因此，通常將必需四倍多的行驅(qū)動(dòng)器輸出。然后用具有較少的行驅(qū)動(dòng)線的驅(qū)動(dòng)器電路來驅(qū)動(dòng)所述顯示器是優(yōu)選的。在并入移動(dòng)應(yīng)用中的顯示器裝置的某些實(shí)施例中，顯示器驅(qū)動(dòng)器可為整個(gè)顯示器模塊成本的顯著部分。所述成本常直接與驅(qū)動(dòng)器電路與顯示器之間所需的連接的數(shù)目有關(guān)。減少顯示器陣列與驅(qū)動(dòng)器電路之間所需的行連接的數(shù)目是優(yōu)選的，因?yàn)槠鋵?dǎo)致較低的電子器件成本。
圖8是說明并入有顯示器陣列和減少到顯示器的行輸入線的多路分用器的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。在此圖中，由多路分用器52產(chǎn)生用于顯示器陣列的N行電壓，所述多路分用器52將由控制電路54產(chǎn)生的行驅(qū)動(dòng)器輸出電壓和單獨(dú)組的控制電壓作為輸入。如圖8中所示，顯示器可具有N行，行驅(qū)動(dòng)器24可具有q個(gè)輸出，且控制電路54可具有p個(gè)輸出。在某些有利實(shí)施例中，控制電路54可實(shí)施為行驅(qū)動(dòng)器24的部分。如果q+p顯著小于N，且如果可簡(jiǎn)單地且廉價(jià)地將多路分用器制造成靠近顯示器陣列和/或與其一起制造，則將導(dǎo)致系統(tǒng)整體的成本減少。
在用于顯示器的典型驅(qū)動(dòng)方案中，選擇所述系列行中的一者，而不選擇所述行中的剩余行。由一電壓驅(qū)動(dòng)選定行，使得用對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)來更新所述行中的像素。由滯后環(huán)路內(nèi)的電壓驅(qū)動(dòng)未選定行，使得其像素保持不變。然后針對(duì)所述行中的剩余行以連續(xù)的方式重復(fù)此操作， 一次一行，以產(chǎn)生幀。在上文關(guān)于圖4、 5A和5B所說明的實(shí)施例中，由+5或-5伏驅(qū)動(dòng)選定行，而由0伏驅(qū)動(dòng)未選定行。
在圖8中所說明的系統(tǒng)中，可以許多不同方式實(shí)施多路分用器。 一種類型的實(shí)施方案是基于電阻器。基于電阻器的多路分用器可為合意的，因?yàn)槠渑c基于有源開關(guān)的多路分用器相比具有相對(duì)低的成本。然而，它們也可能遭受一個(gè)或一個(gè)以上問題，例如泄漏
電流、有限的選擇比和其中需要多個(gè)電壓電平的復(fù)雜控制方案。
選擇比是選定輸出的振幅與未選定輸出的最大振幅的比率?；陔娮杵鞯亩嗦贩钟闷魍ǔ＞哂刑幱?部分接通"狀態(tài)中的某些未選定輸出，其具有非零輸出且因此具有有限值的選擇比。低選擇比可使基于電阻器的多路分用器不適用于應(yīng)用。對(duì)于許多顯示器陣列來說，可需要不小于3的選擇比。此外，泄漏電流趨向于隨著部分接通的輸出的數(shù)目的增加和較低的選擇比而增加。
圖9說明用于圖8中所示的多路分用器的一個(gè)實(shí)施例中的3端子電阻器星形體(resistor star)的實(shí)施例。所述3端子電阻器星形體具有三個(gè)輸入端子x、 y和z，和一個(gè)輸出端子。每一輸入端子通過三個(gè)串聯(lián)電阻器Rx、Ry和Rz中的一者連接到輸出端子。這些電阻器的電阻可在相對(duì)值上變化，但在一個(gè)有利實(shí)施例中，所有三個(gè)電阻器具有相同電阻。
15如果將所有三個(gè)輸入端子設(shè)置為所要輸出電壓，那么星形體網(wǎng)絡(luò)的輸出將為所述電 壓。如果將輸入端子中的僅一者設(shè)置為所要輸出電壓，那么輸出將為所述電壓的一部分， 其取決于電阻器的電阻。舉例來說，如果這些電阻器具有相同電阻，那么輸出將為所要 輸出電壓的1/3。
圖IO是說明圖8中所示的多路分用器的實(shí)施例的示意圖，其針對(duì)行輸出中的每一 者均利用一個(gè)3端子電阻器星形體。多路分用器具有三個(gè)輸入信號(hào)群組，其中每一群組 包含n個(gè)輸入信號(hào)。在示范性實(shí)施例中，n=3。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，n可等于 除三以外的整數(shù)。群組x包含三個(gè)信號(hào)xl、 x2和x3。群組y和z每一者分別包含三個(gè) 信號(hào)yl到y(tǒng)3和zl到z3。多路分用器包含n2 (由于在實(shí)例中n=3，所以為9)個(gè)電阻器 節(jié)點(diǎn)的陣列。每一電阻器節(jié)點(diǎn)是圖9中所說明的3端子電阻器星形體。每一電阻器星形 體的三個(gè)輸入端子連接到三個(gè)輸入信號(hào)，包含來自三個(gè)輸入信號(hào)群組中的每一者的一個(gè) 輸入信號(hào)。每一電阻器星形體網(wǎng)絡(luò)的輸出連接到顯示器陣列30的單獨(dú)行。在示范性實(shí) 施例中，顯示器陣列30具有九個(gè)行，每一行被由從1到9的整數(shù)表示的電阻器星形體 輸出驅(qū)動(dòng)。電阻器星形體以一拓?fù)溥B接到x、 y和z,使得每一電阻器星形體與任何其它 電阻器星形體共享僅一個(gè)輸入信號(hào)。
圖11是說明施加到圖IO中的多路分用器的一連串電壓和施加到顯示器行的所得電 壓的時(shí)序圖。為簡(jiǎn)化論述，僅說明行1的所得電壓輸出。簡(jiǎn)單地將所說明的原理延伸到 任何額外行。在示范性實(shí)施例中，每一顯示器像素具有圖3的滯后特性，其中每一像素 具有3-7伏的穩(wěn)定窗口 。每一列被設(shè)置為+5伏以激活像素或被設(shè)置為-5伏以釋放像素。 輸入電壓(xl-x3、 yl-y3和zl-z3)中的每一者處于兩個(gè)預(yù)定電壓中的一者下。在一個(gè)實(shí) 施例中，兩個(gè)預(yù)定電壓為0伏(即，接地)或+5伏。對(duì)于具有不同滯后特性的顯示器像 素，可容易遵照所揭示的原理調(diào)節(jié)此處所說明的實(shí)施例。
在行1的"線時(shí)間"的開始處，所有三個(gè)輸入電壓群組均處于0伏。因此，行1-9 均處于9伏。在這些施加電壓下，所有像素均穩(wěn)定于其現(xiàn)有的激活或松弛狀態(tài)，其中在 每一像素上具有5伏的電位差。在行l(wèi)的線時(shí)間期間，輸入電壓xl、 yl和zl均增加到 +5伏，而輸入電壓中的其余輸入電壓被設(shè)置為0伏。作為響應(yīng)，行1處的電壓處于+5 伏。行1的像素經(jīng)受3-7伏的穩(wěn)定窗口之外的零伏或IO伏的電位差，且因此根據(jù)施加到 列的圖像數(shù)據(jù)而進(jìn)行更新。
由于每一電阻器星形體與任何其它電阻器星形體共享僅一個(gè)輸入信號(hào)，所以除耦合 到行1的電阻器星形體之外的電阻器星形體中的每一者具有僅一個(gè)被設(shè)置為+5伏的輸 入電壓。因此，耦合到行2-9的這些電阻器星形體的輸出是O伏或1.67伏。因此，行2-9的像素處于3-7伏的穩(wěn)定窗口內(nèi)且保持不變。在行l(wèi)線時(shí)間期間，行2、 3、 6、 8、 4和 7在行1線時(shí)間期間經(jīng)歷1.67的電壓，且行5和9接收0伏。
在行2的線時(shí)間期間，行驅(qū)動(dòng)器輸出電壓xl保留在+5伏。yl和zl的輸入電壓降 到O,且y2和z2的輸入電壓增加到+5伏。類似于上文論述，如預(yù)期那樣更新行2中的 像素，同時(shí)其它行的像素保持不變。通過遵照上文所述的方法，還可用2電平行選通輸 入的不同組合來適當(dāng)?shù)馗滦?-9。
在示范性驅(qū)動(dòng)方案中，三個(gè)輸入電壓群組(x、 y和z)中的一者可看作圖8的行驅(qū) 動(dòng)器輸出電壓，而其它兩個(gè)群組可被視為圖8的控制電壓。將特定群組(x、 y或z)指 派為行驅(qū)動(dòng)器輸出電壓是任意的，且不影響多路分用器的操作。
在示范性實(shí)施例中，行驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)的可能的電壓電平與在不使用多路分用器時(shí) 相同?？刂齐妷阂簿哂邢嗤碾妷弘娖健Ｒ虼?，對(duì)多路分用器的控制不需要行驅(qū)動(dòng)器24 或控制電路54產(chǎn)生多個(gè)電壓電平或產(chǎn)生復(fù)合多電平輸出模式。相比來說，許多現(xiàn)有的 應(yīng)用需要使用更多的電壓電平，使得多路分用器可適當(dāng)工作。此外，示范性實(shí)施例提供 相對(duì)高的為3的選擇比。
要考慮的另一因素是功率耗散。在所有未選定的電阻器星形體中(即其輸出不連接 到正被選定的行的電阻器星形體)，某些電阻器星形體(還稱為"部分選定的電阻器星 形體")的一個(gè)輸入端子處于+5伏，且其它兩個(gè)輸入端子處于接地("0伏")。存在 與這些部分選定的電阻器星形體相關(guān)聯(lián)的泄漏電流。歸因于泄漏電流的功率耗散可被計(jì) 算為n和電阻值的函數(shù)。舉例來說，當(dāng)每一電阻器具有10千歐姆的電阻且n等于9時(shí)， 總共耗散40 mW的功率。與許多其它解決方案相比，此示范性實(shí)施例的功率耗散是低 的。
在n-3的示范性實(shí)施例中，多路分用器的9個(gè)輸入產(chǎn)生9個(gè)輸出。然而，此方案可 縮放為任何整數(shù)數(shù)目n。多路分用器的3n個(gè)輸入產(chǎn)生r^個(gè)輸出，從而使輸出的減少比 率導(dǎo)致顯示3/n的行。此減少耦合到顯示器電路的控制/驅(qū)動(dòng)器線的總數(shù)。舉例來說，選 擇t^9允許27個(gè)輸入產(chǎn)生81個(gè)輸出。可一起使用所述電路的多個(gè)例子以驅(qū)動(dòng)(例如) 640個(gè)輸出。當(dāng)n變得較大時(shí)，此電路所提供的引線減少也增加。
圖12說明如何針對(duì)任何值n連接圖10的多路分用器的電阻器星形體陣列。2-d柵 格的每一節(jié)點(diǎn)表示一電阻器星形體。第一信號(hào)群組xl-x4連接到一組列，同時(shí)第二信號(hào) 群組yl-y4連接到一組行。
第三信號(hào)群組zl-z4以逐步的方法連接到電阻器星形體陣列的對(duì)角線相關(guān)的節(jié)點(diǎn)。 信號(hào)zl連接到在陣列的對(duì)角線上的節(jié)點(diǎn)。z2所連接到的節(jié)點(diǎn)群組包含位于對(duì)角線右側(cè)
17以及最鄰近于對(duì)角線的可用節(jié)點(diǎn)以及位于所述對(duì)角線左側(cè)且最遠(yuǎn)離所述對(duì)角線的隅角 節(jié)點(diǎn)?？芍貜?fù)關(guān)于z2所描述的步驟以針對(duì)剩余的z信號(hào)中的每一者選擇節(jié)點(diǎn)群組，其 中最后一個(gè)z輸入連接到位于對(duì)角線左側(cè)以及最鄰近于對(duì)角線的節(jié)點(diǎn)以及位于所述對(duì)角 線右側(cè)且最遠(yuǎn)離所述對(duì)角線的隅角節(jié)點(diǎn)。
圖12中說明針對(duì)11=4的連接?？勺⒁獾剑?，連接到x3的節(jié)點(diǎn)不共享任何其它 x或任何共同y或z信號(hào)。對(duì)于任何選定輸入也是如此。因此，在此連接方案下，沒有 一對(duì)節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)以上共同輸入。
將了解，可使用除了上文所述的那些電壓以外的具有相反極性的電壓，例如激活像 素可涉及將適當(dāng)列設(shè)置為+5伏，且將適當(dāng)行設(shè)置為-5伏。在所述情況下，通過將適當(dāng) 列設(shè)置為-5伏，且將適當(dāng)行設(shè)置為相同的-5伏，從而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差，而實(shí) 現(xiàn)釋放所述像素。
還將了解，用以執(zhí)行行和列激活的時(shí)序、序列和電壓電平可在上文概述的一般原理 內(nèi)廣泛變化，且上述實(shí)例僅是示范性的，且任何激活電壓方法可與本文中所描述的系統(tǒng) 和方法一起使用。
圖13是說明多路分用器的另一實(shí)施例的示意圖。此實(shí)施例將額外三個(gè)電阻器星形 體添加到圖10中所說明的實(shí)施例。第一額外電阻器星形體的所有三個(gè)輸入端子均連接 到來自相同信號(hào)群組x的三個(gè)輸入信號(hào)。第二和第三額外電阻器星形體每一者的所有三 個(gè)輸入端子均分別連接到來自相同信號(hào)群組y和z的三個(gè)輸入信號(hào)。對(duì)于任何整數(shù)數(shù)目 n，針對(duì)每一信號(hào)群組添加一個(gè)或一個(gè)以上數(shù)目的額外電阻器星形體，使得每一額外電 阻器星形體連接到所述群組內(nèi)的三個(gè)信號(hào)，且沒有兩個(gè)額外電阻器共享一個(gè)以上輸入信 號(hào)。
此修正允許針對(duì)相同數(shù)目的輸入而產(chǎn)生更多輸出，進(jìn)而進(jìn)一步減少所需的行連接的 數(shù)目。對(duì)于11=3，存在3個(gè)額外輸出。對(duì)于11=9，每一信號(hào)群組存在12個(gè)額外輸出，其 總共為36個(gè)額外節(jié)點(diǎn)。
如以下所描述，可識(shí)別符合此功能要求的拓?fù)涞母鄬?shí)施例。對(duì)于具有3n個(gè)輸入 信號(hào)的多路分用器，可通過解決以下問題來構(gòu)造拓?fù)湔业?n成員組的3個(gè)成員子組 的集合，使得3n個(gè)元素中的每一不同對(duì)元素包含在這些3成員子組中的至多一個(gè)子組 中。3n成員組對(duì)應(yīng)于3n個(gè)輸入信號(hào)。每一 3成員子組對(duì)應(yīng)于連接到電阻器星形體的三 個(gè)輸入信號(hào)。 一旦找到此類集合，可通過針對(duì)每一3成員子組指派一個(gè)電阻器星形體來 構(gòu)造多路分用器。斯坦納三元系(Steiner Triple system)(數(shù)學(xué)領(lǐng)域中眾所周知的設(shè)計(jì)) 是N成員組的3個(gè)成員子組的集合，使得N成員組的每一對(duì)元素正包含在這些3成員組中的一者中，其中N為1 (模6)或3 (模6)。具有N二3n的任何斯坦納三元系均是 上文所界定的數(shù)學(xué)問題的解決方案，且因此對(duì)應(yīng)于符合功能要求的拓?fù)洹?br> 在上述實(shí)施例中，每一3端子電阻器星形體包含三個(gè)輸入端子，每一輸入端子經(jīng)由 單獨(dú)的串聯(lián)電阻器連接到輸出端子。此實(shí)施例可經(jīng)修正，使得每一電阻器星形體現(xiàn)在包 含4個(gè)輸入端子，每一端子經(jīng)由單獨(dú)的串聯(lián)電阻器連接到輸出端子。此4端子電阻器星 形體可以一拓?fù)浔舜诉B接，使得每一4端子電阻器星形體與任何其它4端子電阻器星形 體共享僅一個(gè)輸入信號(hào)。此將選擇比從3改進(jìn)到4。
通過在三維中堆疊圖12的n個(gè)平面，且將在三維中延伸的并對(duì)應(yīng)于每一平面中的 相同2-D位置的每一節(jié)點(diǎn)序列與四個(gè)信號(hào)群組中的一者連接，可建立滿足此要求的拓?fù)洹?在此實(shí)施例中，化2個(gè)總的輸入線產(chǎn)生113個(gè)輸出，從而產(chǎn)生為4/n的減少比率和為4的 選擇比。
本文中所描述的拓?fù)洳皇俏ㄒ坏模揖哂泄蚕碇炼嘁粋€(gè)輸入的多個(gè)輸出的各種其它 方案是可能的。不同的配置在選擇比、泄漏電流和引線減少方面具有不同的特性。最有 利的配置將取決于特定應(yīng)用。
應(yīng)注意，形成本發(fā)明的行多路分用電路的部分的無源阻抗組件和網(wǎng)絡(luò)無需具有固定 值。另外，多路分用電路無需完全不具有例如晶體管或其它類型的開關(guān)等有源組件。雖 然在許多有利實(shí)施例中并非必需，但開關(guān)可有用于在適當(dāng)時(shí)間在適當(dāng)阻抗中切換。具有 可控值的電阻器也可是有利的。此可用局部電阻性加熱電路來實(shí)現(xiàn)，所述局部電阻性加 熱電路可經(jīng)控制以在適當(dāng)時(shí)間升高電路中的適當(dāng)電阻器的電阻，以更緊密地匹配像素在 寫入過程期間的理想驅(qū)動(dòng)和保持電壓。這些實(shí)施例將遭受在增加的復(fù)雜度和成本方面的 缺陷，但在一些實(shí)例中可以是有用的。
以上描述詳細(xì)描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例。然而，將了解，無論以上內(nèi)容在文本中 顯得有多詳細(xì)，可以許多方式來實(shí)踐本發(fā)明。應(yīng)注意，當(dāng)描述本發(fā)明的某些特征或方面 時(shí)使用特定術(shù)語不應(yīng)被理解為暗示術(shù)語在本文中被重新定義為限于包含所述術(shù)語所關(guān) 聯(lián)的本發(fā)明的特征或方面的任何特定特性。
權(quán)利要求
1.一種顯示器裝置，其包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器元件陣列；以及多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，其耦合到所述陣列且經(jīng)配置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸入，其中對(duì)于每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述輸出受所述三個(gè)或三個(gè)以上輸入控制，且其中每一輸入處于兩個(gè)預(yù)定電壓中的一者下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括電阻器網(wǎng)絡(luò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)大體上相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路進(jìn)一步包括三個(gè)或三個(gè)以 上電阻器，每一電阻器將所述輸入中的不同一者連接到所述輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述三個(gè)或三個(gè)以上電阻器具有大體上相同的電 阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述預(yù)定電壓中的一者是接地的。
7. —種顯示器裝置，其包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器元件陣列；以及多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，其耦合到所述陣列且經(jīng)配置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所 述陣列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸 入，其中每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路與任何其它無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路共享僅一個(gè)輸入。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路是根據(jù)斯戴勒三元系 而布置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其進(jìn)一步包括顯示器；處理器，其與所述顯示器電連通，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；以及 存儲(chǔ)器裝置，其與所述處理器電連通。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路經(jīng)配置以 將至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送到所述顯示器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其進(jìn)一步包括控制器，所述控制器經(jīng)配置以將所述 圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器電路。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其進(jìn)一步包括圖像源模塊，所述圖像源模塊經(jīng)配置以 將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述圖像源模塊包括接收器、收發(fā)器和發(fā)射器 中的至少一者。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其進(jìn)一步包括輸入裝置，所述輸入裝置經(jīng)配置以接收 輸入數(shù)據(jù)且將所述輸入數(shù)據(jù)傳送到所述處理器。
15. —種顯示器裝置，其包括用于顯示圖像數(shù)據(jù)的構(gòu)件；以及用于對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上行驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行多路分用并將經(jīng)多路分用的電壓提供到 所述顯示構(gòu)件的構(gòu)件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述顯示構(gòu)件包括一個(gè)或一個(gè)以上MEMS顯示 器元件。
17. —種制作顯示器裝置的方法，所述方法包括-在襯底上形成微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器元件陣列；以及 形成多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路耦合到所述陣列且經(jīng)配 置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸入，其中對(duì)于每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述輸出受所述三個(gè) 或三個(gè)以上輸入控制，且其中每一輸入處于兩個(gè)預(yù)定電壓中的一者下。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中將所述預(yù)定電壓中的一者接地。
19. 一種制作顯示器裝置的方法，所述方法包括在襯底上形成微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器元件陣列；以及形成多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路，所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路耦合到所述陣列且經(jīng)配 置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣列，每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括到一行顯示器元件的 一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸入，其中所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路以一方式彼此連接，使得每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路 與任何其它無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路共享僅一個(gè)輸入。
20. —種以顯示器裝置的逐行尋址方案對(duì)行驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行多路分用的方法，所述方法包 括通過第一組串聯(lián)阻抗將第一控制電壓施加到包含選定輸出節(jié)點(diǎn)的第一組輸出節(jié) 點(diǎn)；通過第二組串聯(lián)阻抗將第二控制電壓施加到第二組輸出節(jié)點(diǎn)，所述第二組包含所 述選定輸出節(jié)點(diǎn)且不包含所述第一組的任何其它輸出節(jié)點(diǎn)；以及通過第三組串聯(lián)阻抗將第三控制電壓施加到第三組輸出節(jié)點(diǎn)，所述第三組包含所 述選定輸出節(jié)點(diǎn)且不包含所述第一組或所述第二組的任何其它輸出節(jié)點(diǎn)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述控制電壓大體上相等。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述串聯(lián)阻抗大體上相等。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種可減少顯示器與驅(qū)動(dòng)器電路之間的行連接的顯示器陣列及其制造和操作方法。在一個(gè)實(shí)施例中，顯示器裝置包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顯示器元件陣列(30)和多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路(52)，所述多個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)電路(52)耦合到所述陣列且經(jīng)配置以提供行輸出電壓來驅(qū)動(dòng)所述陣列。每一無源阻抗網(wǎng)絡(luò)包括到一行顯示器元件的一輸出和三個(gè)或三個(gè)以上輸入。僅一個(gè)輸入由兩個(gè)無源阻抗網(wǎng)絡(luò)共享。
文檔編號(hào)G09G3/34GK101663701SQ200880004291
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
發(fā)明者富蘭克林·安東尼奧, 薩米爾·瓦德華, 邁克爾·休·安德森 申請(qǐng)人:高通Mems科技公司