專利名稱：用于向mems顯示元件寫入數(shù)據(jù)的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明揭示電荷平衡的顯示數(shù)據(jù)寫入方法，其在所選的幀更新周期期間使用具有相反極性的寫入循環(huán)及保持循環(huán)?？商峁┮会尫叛h(huán)來(lái)減小一既定顯示元件陷于一受激勵(lì)狀態(tài)中的幾率。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)包括微機(jī)械元件、激勵(lì)器及電子元件。微機(jī)械元件可采用沉積、蝕刻或其他可蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的若干部分或可添加若干層以形成電和機(jī)電裝置的微機(jī)械加工工藝制成。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板，其中之一或二者均可全部或部分地透明及/或?yàn)榉瓷湫?，且在施加一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)時(shí)能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其中一個(gè)板可包含一沉積在一襯底上的靜止層，另一個(gè)板可包含一通過(guò)一空氣間隙與該靜止層隔開的金屬隔板。上述裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍，且在此項(xiàng)技術(shù)中，利用及/或修改這些類型裝置的特性、以使其性能可用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品及制造目前尚未開發(fā)的新產(chǎn)品將頗為有益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置均具有多個(gè)方面，任一單個(gè)方面均不能單獨(dú)決定其所期望特性。現(xiàn)在，對(duì)其更主要的特性進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，此并不限定本發(fā)明的范圍。在查看這一說(shuō)明，尤其是在閱讀了標(biāo)題為“具體實(shí)施方式

”的部分之后，人們即可理解本發(fā)明的特性如何提供優(yōu)于其他顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)。
在一實(shí)施例中，提供一種激勵(lì)一MEMS顯示元件的方法，其中所述MEMS顯示元件包括一MEMS顯示元件陣列的一部分。所述方法包括在一顯示器寫入過(guò)程的一第一部分期間，使用一為一第一極性的電位差將顯示數(shù)據(jù)寫入至所述MEMS顯示元件，及在所述顯示器寫入過(guò)程的一第二部分期間，使用一具有一與所述第一極性相反的極性的電位差將所述顯示數(shù)據(jù)重寫入至所述MEMS顯示元件。隨后，在所述顯示器寫入過(guò)程的一第三部分期間，將一具有所述第一極性的第一偏置電位施加至所述MEMS顯示元件，及在所述顯示器寫入過(guò)程的一第四部分期間，將一具有所述相反極性的第二偏置電位施加至所述MEMS顯示元件。
在另一實(shí)施例中，提供一種在一MEMS顯示元件陣列上維持一顯示數(shù)據(jù)幀的方法，其包括向所述MEMS顯示元件交替地施加具有相反極性的大致相等的偏置電壓，施加時(shí)間達(dá)至少部分地由一顯示系統(tǒng)接收顯示數(shù)據(jù)幀的速率的倒數(shù)所界定的時(shí)間周期。每一時(shí)間周期可基本等于1/(2f)或1/(4f)，其中f是一所規(guī)定的幀刷新循環(huán)的頻率。
在另一實(shí)施例中，提供一種以一每一所規(guī)定的幀更新周期一個(gè)幀的速率將顯示數(shù)據(jù)幀寫入至一MEMS顯示元件陣列的方法，其包括將顯示數(shù)據(jù)寫入至所述MEMS顯示元件，其中所述寫入花費(fèi)不到所述幀更新周期，并將一系列極性交替的偏置電位施加至所述MEMS顯示元件達(dá)所述幀更新周期的剩余時(shí)間。
本發(fā)明還提供顯示裝置。在一個(gè)此種實(shí)施例中，一MEMS顯示裝置配置成以一幀更新速率顯示圖像，所述幀更新速率界定一幀更新周期。所述顯示裝置包括行及列驅(qū)動(dòng)電路，所述行及列驅(qū)動(dòng)電路配置成將一極性平衡的偏置電壓序列施加至一MEMS顯示陣列的基本上所有的列，施加時(shí)間達(dá)至少一個(gè)幀更新周期的某些部分，其中所述部分由完成一第一幀的一幀寫入過(guò)程與開始下一后續(xù)幀的一幀寫入過(guò)程之間剩余的一時(shí)間來(lái)界定。


圖1為一等角圖，其顯示一干涉調(diào)制器顯示器的一實(shí)施例的一部分，其中一第一干涉調(diào)制器的一可移動(dòng)反射層處于一釋放位置，且一第二干涉調(diào)制器的一可移動(dòng)反射層處于一受激勵(lì)位置。
圖2為一系統(tǒng)方框圖，其顯示一包含一3×3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一實(shí)施例。
圖3為圖1所示干涉式調(diào)制器的一實(shí)例性實(shí)施例的可移動(dòng)鏡位置與所施加電壓的關(guān)系圖。
圖4為一組可用于驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器顯示器的行和列電壓的示意圖。
圖5A及圖5B顯示可用于向圖2所示3×3干涉式調(diào)制器顯示器寫入一顯示數(shù)據(jù)幀的行和列信號(hào)的一實(shí)例性時(shí)序圖。
圖6A為一圖1所示裝置的剖面圖。
圖6B為一干涉式調(diào)制器的一替代實(shí)施例的一剖面圖。
圖6C為一干涉式調(diào)制器的另一替代實(shí)施例的一剖面圖。
圖7為一時(shí)序圖，其顯示向不同的顯示數(shù)據(jù)幀施加相反的寫入極性。
圖8為一時(shí)序圖，其顯示在本發(fā)明的一第一實(shí)施例中，在一幀更新周期期間的寫入循環(huán)及保持循環(huán)。
圖9為一時(shí)序圖，其顯示在本發(fā)明的一第一實(shí)施例中，在一幀更新周期期間的寫入循環(huán)及保持循環(huán)。
圖10為一時(shí)序圖，其顯示在幀更新周期期間的可變長(zhǎng)度的寫入循環(huán)及保持循環(huán)。
圖11A及11B為系統(tǒng)方塊圖，其顯示一包含復(fù)數(shù)個(gè)干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)說(shuō)明涉及本發(fā)明的某些具體實(shí)施例。不過(guò)，本發(fā)明可通過(guò)許多種不同的方式實(shí)施。在本說(shuō)明中，會(huì)參照附圖，在附圖中，相同的部件自始至終使用相同的數(shù)字標(biāo)識(shí)。根據(jù)以下說(shuō)明容易看出，本發(fā)明可在任一配置用于顯示圖像(無(wú)論是動(dòng)態(tài)圖像(例如視頻)還是靜態(tài)圖像(例如靜止圖像)，也無(wú)論是文字圖像還是圖片圖像)的裝置中實(shí)施。更具體而言，設(shè)想本發(fā)明可在例如(但不限于)以下等眾多種電子裝置中實(shí)施或與這些電子裝置相關(guān)聯(lián)移動(dòng)電話、無(wú)線裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式計(jì)算機(jī)或便攜式計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、照像機(jī)、MP3播放器、攝錄機(jī)、游戲機(jī)、手表、時(shí)鐘、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)、駕駛艙控制裝置及/或顯示器、攝像機(jī)視圖顯示器(例如，車輛的后視攝像機(jī)顯示器)、電子照片、電子告示牌或標(biāo)牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、包裝及美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，一件珠寶的圖像顯示器)。與本文所述的MESE裝置具有類似結(jié)構(gòu)的MEMS裝置也可用于非顯示應(yīng)用，例如用于電子切換裝置。
在圖1中顯示一種包含一干涉式MEMS顯示元件的干涉式調(diào)制器顯示器實(shí)施例。在這些裝置中，像素處于亮或暗狀態(tài)。在亮(“開(on)”或“打開(open)”)狀態(tài)下，顯示元件將入射可見光的一大部分反射至用戶。在處于暗(“關(guān)(off)”或“關(guān)閉(closed)”)狀態(tài)下時(shí)，顯示元件幾乎不向用戶反射入射可見光。視不同的實(shí)施例而定，可顛倒“on”及“off”狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可配置為主要在所選色彩下反射，以除黑色和白色之外還可實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
圖1為一等角圖，其顯示一視覺顯示器的一系列像素中的兩相鄰像素，其中每一像素包含一MEMS干涉式調(diào)制器。在某些實(shí)施例中，一干涉式調(diào)制器顯示器包含一由這些干涉式調(diào)制器構(gòu)成的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器包括一對(duì)反射層，該對(duì)反射層定位成彼此相距一可變且可控的距離，以形成一至少具有一個(gè)可變尺寸的光學(xué)諧振腔。在一實(shí)施例中，其中一個(gè)反射層可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在本文中稱為釋放狀態(tài)的第一位置上，該可移動(dòng)層的位置距離一固定的局部反射層相對(duì)遠(yuǎn)。在第二位置上，該可移動(dòng)層的位置更近地靠近該局部反射層。根據(jù)可移動(dòng)反射層的位置而定，從這兩個(gè)層反射的入射光會(huì)以相長(zhǎng)或相消方式干涉，從而形成各像素的總體反射或非反射狀態(tài)。
在圖1中顯示的像素陣列部分包括兩個(gè)相鄰的干涉式調(diào)制器12a和12b。在左側(cè)的干涉調(diào)制器12a中，顯示一可移動(dòng)的高度反射層14a處于一釋放位置，該釋放位置距一固定的局部反射層16a一預(yù)定距離。在右側(cè)的干涉調(diào)制器12b中，顯示一可移動(dòng)的高度反射層14b處于一受激勵(lì)位置處，該受激勵(lì)位置靠近固定的局部反射層16b。
固定層16a、16b導(dǎo)電、局部透明且局部為反射性，并可通過(guò)例如在一透明襯底20上沉積將一個(gè)或多個(gè)各自為鉻及氧化銦錫的層而制成。所述各層被圖案化成平行條帶，且可形成一顯示裝置中的行電極，如將在下文中所進(jìn)一步說(shuō)明。可移動(dòng)層14a、14b可形成為由沉積在支柱18頂部的一或多個(gè)沉積金屬層(與行電極16a、16b正交)及一沉積在支柱18之間的中間犧牲材料構(gòu)成的一系列平行條帶。在犧牲材料被蝕刻掉以后，這些可變形的金屬層與固定的金屬層通過(guò)一規(guī)定的氣隙19隔開。這些可變形層可使用一具有高度導(dǎo)電性及反射性的材料(例如鋁)，且該些條帶可形成一顯示裝置中的列電極。
在未施加電壓時(shí)，腔19保持位于層14a、16a之間，且可變形層處于如圖1中像素12a所示的一機(jī)械弛豫狀態(tài)。然而，在向一所選行和列施加電勢(shì)差之后，在所述行和列電極相交處的對(duì)應(yīng)像素處形成的電容器變成充電狀態(tài)，且靜電力將這些電極拉向一起。如果電壓足夠高，則可移動(dòng)層發(fā)生形變，并被壓到固定層上(可在固定層上沉積一介電材料(在該圖中未示出)，以防止短路，并控制分隔距離)，如圖1中右側(cè)的像素12b所示。無(wú)論所施加的電勢(shì)差極性如何，該行為均相同。由此可見，可控制反射與非反射像素狀態(tài)的行/列激勵(lì)與傳統(tǒng)的LCD及其他顯示技術(shù)中所用的行/列激勵(lì)在許多方面相似。
圖2至圖5顯示一個(gè)在一顯示應(yīng)用中使用一干涉式調(diào)制器陣列的實(shí)例性方法及系統(tǒng)。圖2為一系統(tǒng)方框圖，該圖顯示一可體現(xiàn)本發(fā)明各方面的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)例性實(shí)施例中，所述電子裝置包括一處理器21-其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器，例如ARM、Pentium、Pentium II、PentiumIII、Pentium IV、PentiumPro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA，或任何專用微處理器，例如數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或可編程門陣列。按照業(yè)內(nèi)慣例，可將處理器21配置成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件模塊。除執(zhí)行一個(gè)操作系統(tǒng)外，還可將該處理器配置成執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用程序，包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其他軟件應(yīng)用程序。
在一實(shí)施例中，處理器21還配置成與一陣列控制器22進(jìn)行通信。在一實(shí)施例中，該陣列控制器22包括向一像素陣列30提供信號(hào)的一行驅(qū)動(dòng)電路24及一列驅(qū)動(dòng)電路26。圖1中所示的陣列剖面圖在圖2中以線1-1示出。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器，所述行/列激勵(lì)協(xié)議可利用圖3所示的這些裝置的滯后性質(zhì)。其可能需要例如一10伏的電勢(shì)差來(lái)使一可移動(dòng)層自釋放狀態(tài)變形至受激勵(lì)狀態(tài)。然而，當(dāng)所述電壓自該值降低時(shí)，在所述電壓降低回至10伏以下時(shí)，所述可移動(dòng)層將保持其狀態(tài)。在圖3的實(shí)例性實(shí)施例中，在電壓降低至2伏以下之前，可移動(dòng)層不會(huì)完全釋放。因此，在圖3所示的實(shí)例中，存在一大約為3-7伏的電壓范圍，在該電壓范圍內(nèi)存在一施加電壓窗口，在該窗口內(nèi)所述裝置穩(wěn)定在釋放或受激勵(lì)狀態(tài)。在本文中將其稱為“滯后窗口”或“穩(wěn)定窗口”。對(duì)于一具有圖3所示滯后特性的顯示陣列而言，行/列激勵(lì)協(xié)議可設(shè)計(jì)成在行選通期間，向所選通行中將被激勵(lì)的像素施加一約10伏的電壓差，并向?qū)⒈会尫诺南袼厥┘右唤咏?伏的電壓差。在選通之后，向像素施加一約5伏的穩(wěn)態(tài)電壓差，以使其保持在行選通使其所處的任何狀態(tài)。在被寫入之后，在該實(shí)例中，每一像素均承受一處于3-7伏“穩(wěn)定窗口”內(nèi)的電位差。該特性使圖1所示的像素設(shè)計(jì)在相同的所施加電壓條件下穩(wěn)定在一既有的激勵(lì)狀態(tài)或釋放狀態(tài)。由于干涉調(diào)制器的每一像素，無(wú)論處于激勵(lì)狀態(tài)還是釋放狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上均是一由所述固定反射層及移動(dòng)反射層所構(gòu)成的電容器，因此，該穩(wěn)定狀態(tài)可在一滯后窗口內(nèi)的電壓下得以保持而幾乎不消耗功率。如果所施加的電勢(shì)恒定，則基本上沒(méi)有電流流入像素。
在典型應(yīng)用中，可通過(guò)根據(jù)第一行中所期望的一組受激勵(lì)像素確定一組列電極而形成一顯示幀。此后，將行脈沖施加于第1行的電極，從而激勵(lì)與所確定的列線對(duì)應(yīng)的像素。此后，將所確定的一組列電極變成與第二行中所期望的一組受激勵(lì)像素對(duì)應(yīng)。此后，將脈沖施加于第2行的電極，從而根據(jù)所確定的列電極來(lái)激勵(lì)第2行中的適當(dāng)像素。第1行的像素不受第2行的脈沖的影響，且保持其在第1行的脈沖期間所設(shè)定的狀態(tài)?？砂错樞蛐苑绞綄?duì)全部系列的行重復(fù)此過(guò)程，以形成所述幀。通常，通過(guò)以某一所需幀數(shù)/秒的速度連續(xù)地重復(fù)該過(guò)程來(lái)用新的顯示數(shù)據(jù)刷新及/或更新這些幀。還有很多種用于驅(qū)動(dòng)像素陣列的行及列電極以形成顯示幀的協(xié)議為人們所熟知，且可與本發(fā)明一起使用。
圖4及圖5顯示一種用于在圖2所示的3x3陣列上形成一顯示幀的可能的激勵(lì)協(xié)議。圖4顯示一組可用于那些展現(xiàn)出圖3所示的滯后曲線的像素的可能的列及行電壓水平。在圖4的實(shí)施例中，激勵(lì)一像素包括將相應(yīng)的列設(shè)定至-Vbias，并將相應(yīng)的行設(shè)定至+ΔV，其可分別對(duì)應(yīng)于-5伏及+5伏。釋放像素則是通過(guò)將相應(yīng)的列設(shè)定至+Vbias并將相應(yīng)的行設(shè)定至相同的+ΔV以便在所述像素兩端形成0伏的電勢(shì)差來(lái)實(shí)現(xiàn)。在那些行電壓保持為0伏的行中，像素穩(wěn)定于其最初所處的狀態(tài)，而與該列是處于+Vbias還是-Vbias無(wú)關(guān)。同樣如在圖4中所示，應(yīng)了解，可使用極性與上述極性相反的電壓，例如激勵(lì)一像素可包括將相應(yīng)的列設(shè)定至+Vbias，并將相應(yīng)的行設(shè)定至-ΔV。在該實(shí)施例中，釋放像素是通過(guò)將相應(yīng)的列設(shè)定至-Vbias并將相應(yīng)的行設(shè)定至相同的-ΔV以便在所述像素兩端形成0伏的電位差來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖5B為一顯示一系列施加于圖2所示的3×3陣列的行及列信號(hào)的時(shí)序圖，其將形成圖5A所示的顯示布置，其中受激勵(lì)像素為非反射性。在寫入圖5A所示的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)，在該實(shí)例中，所有的行均處于0伏，且所有的列均處于+5伏。在這些所施加電壓下，所有的像素穩(wěn)定于其現(xiàn)有的受激勵(lì)狀態(tài)或釋放狀態(tài)。
在圖5A所示的幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受到激勵(lì)。為實(shí)現(xiàn)這一效果，在第1行的一“行時(shí)間”期間，將第1列及第2列設(shè)定為-5伏，將第3列設(shè)定為+5伏。此不會(huì)改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因?yàn)樗邢袼鼐３痔幱?-7伏的穩(wěn)定窗口內(nèi)。此后，通過(guò)一自0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脈沖來(lái)選通第1行。由此激勵(lì)像素(1，1)和(1，2)并釋放像素(1，3)。陣列中的其他像素均不受影響。為將第2行設(shè)定為所期望狀態(tài)，將第2列設(shè)定為-5伏，將第1列及第3列被設(shè)定為+5伏。此后，向第2行施加相同的選通脈沖將激勵(lì)像素(2，2)并釋放像素(2，1)和(2，3)。同樣，陣列中的其他像素均不受影響。類似地，通過(guò)將第2列和第3列設(shè)定為-5伏，并將第1列設(shè)定為+5伏對(duì)第3行進(jìn)行設(shè)定。第3行的選通脈沖將第3行像素設(shè)定為圖5A所示的狀態(tài)。在寫入幀之后，行電勢(shì)為0，而列電勢(shì)可保持在+5或-5伏，且此后顯示器將穩(wěn)定于圖5A所示的布置。應(yīng)了解，可對(duì)由數(shù)十或數(shù)百個(gè)行和列構(gòu)成的陣列使用相同的程序。還應(yīng)了解，用于實(shí)施行和列激勵(lì)的電壓的定時(shí)、順序及電平可在以上所述的一般原理內(nèi)變化很大，且上述實(shí)例僅為實(shí)例性，任何激勵(lì)電壓方法均可與本發(fā)明一起使用。
按照上述原理運(yùn)行的干涉式調(diào)制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)可千變?nèi)f化。舉例而言，圖6A-6C顯示移動(dòng)鏡結(jié)構(gòu)的三種不同實(shí)施例。圖6A為圖1所示實(shí)施例的剖面圖，其中在正交延伸的支撐件18上沉積一金屬材料條帶14。在圖6B中，可移動(dòng)反射材料14僅在隅角處在系鏈32上連接至支撐件。在圖6C中，可移動(dòng)反射材料14懸吊在一可變形層34上。由于反射材料14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及所用材料可在光學(xué)特性方面得到優(yōu)化，且可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和所用材料可在所期望機(jī)械特性方面得到優(yōu)化，因此該實(shí)施例具有優(yōu)點(diǎn)。在許多公開文件中，包括例如第2004/0051929號(hào)美國(guó)公開申請(qǐng)案中，描述了各種不同類型干涉裝置的生產(chǎn)?？墒褂煤芏喾N人們所熟知的技術(shù)來(lái)制成上述結(jié)構(gòu)，此包括一系列材料沉積、圖案化及蝕刻步驟。
上述裝置的一個(gè)方面是電荷可在裝置中各層之間的電介質(zhì)上積聚，當(dāng)一始終處于同一方向的電場(chǎng)激勵(lì)所述裝置并使所述裝置保持處于受激勵(lì)狀態(tài)時(shí)尤其如此。例如，如果在所述裝置受到量值大于外穩(wěn)定閾值的電位激勵(lì)時(shí)，所述移動(dòng)層始終相對(duì)于固定層處于一更高的電位，則在各層之間的電介質(zhì)上緩慢增加的積聚電荷可開始使裝置的滯后曲線偏移。這是人們所不期望的，因?yàn)榇酥率癸@示器的性能隨時(shí)間變化，且對(duì)于以不同的方式受到激勵(lì)的不同像素會(huì)以不同的方式隨時(shí)間變化。由圖5B所示的實(shí)例可見，一既定像素在受激勵(lì)期間承受10V的電位差，在本實(shí)例中，行電極每次均處于一比列電極高10V的電位。因此在激勵(lì)期間，各板之間的電場(chǎng)始終指向一個(gè)方向自行電極指向列電極。
該問(wèn)題可通過(guò)如下方式來(lái)減輕在顯示器寫入過(guò)程的一第一部分期間，使用一具有一第一極性的電位差來(lái)激勵(lì)MEMS顯示元件；且在顯示器寫入過(guò)程的一第二部分期間，使用一具有與所述第一極性相反的極性的電位差來(lái)激勵(lì)MEMS顯示元件。該基本原理顯示于圖7、8A及8B中。
在圖7中，按順序?qū)懭雰蓚€(gè)顯示數(shù)據(jù)幀幀N及幀N+1。在該圖中，各列的數(shù)據(jù)在行1的行時(shí)間期間對(duì)行1有效(即+5或-5，視行1中像素的所期望狀態(tài)而定)，在行2的行時(shí)間期間對(duì)行2有效，且在行3的行時(shí)間期間對(duì)行3有效。幀N的寫入如圖5B所示，此在本文中將稱作正極性，其中在MEMS裝置受激勵(lì)期間，行電極比列電極高10V。在本實(shí)例中，在激勵(lì)期間，列電極可處于-5V，且行上的掃描電壓為+5V。因此對(duì)于幀N，根據(jù)上圖4的中心行對(duì)顯示元件實(shí)施激勵(lì)及釋放。
幀N+1是根據(jù)圖4中的最下行進(jìn)行寫入。對(duì)于幀N+1，掃描電壓為-5V，且列電壓設(shè)定為在+5V時(shí)激勵(lì)且在-5V時(shí)釋放。因此，在幀N+1中，列電壓比行電壓高10V，此在本文中稱作負(fù)極性。隨著顯示器連續(xù)地刷新及/或更新，極性可在各幀之間交替幀N+2以與幀N相同的方式寫入，幀N+3以與幀N+1相同的方式寫入，依此類推。通過(guò)這種方式，以兩種極性來(lái)進(jìn)行像素激勵(lì)。在遵循該原理的實(shí)施例中，在規(guī)定時(shí)刻分別將相反極性的電位施加至一既定的MEMS元件達(dá)規(guī)定的持續(xù)時(shí)間，所述規(guī)定的持續(xù)時(shí)間取決于向所述陣列的MEMS元件寫入圖像數(shù)據(jù)的速率，且在一既定的顯示器使用周期內(nèi)，所述相反的電位差分別施加一大致相等的時(shí)間量。此有助于減少隨時(shí)間的延長(zhǎng)而積聚在電介質(zhì)上的電荷。
可構(gòu)建該方案的許多種修改形式。例如，幀N及幀N+1可包含不同的顯示數(shù)據(jù)?；蛘?，其可為以相反極性兩次寫入所述陣列的相同顯示數(shù)據(jù)。圖8中進(jìn)一步詳細(xì)地顯示了一個(gè)具體實(shí)施例，其中將相同數(shù)據(jù)以相反極性的信號(hào)寫入兩次。
在該圖中，顯示幀N及N+1更新周期。這些更新周期通常為所選幀更新速率的倒數(shù)，所述幀更新速率由顯示系統(tǒng)接收新的顯示數(shù)據(jù)幀的速率所界定。該速率可例如為15Hz、30Hz、或另一頻率，此視正在顯示的圖像數(shù)據(jù)的性質(zhì)而定。
本文所述顯示元件的一個(gè)特征是一數(shù)據(jù)幀通?？稍谝欢逃谟蓭滤俾仕缍ǖ母轮芷诘臅r(shí)間周期中寫入至顯示元件陣列。在圖8所示實(shí)施例中，將幀更新周期劃分成四個(gè)部分或間隔，在圖8中分別標(biāo)記為40、42、44及46。圖8顯示一3行式顯示器(例如圖5A所示)的時(shí)序圖。
在一幀更新周期的第一部分40期間，使用調(diào)制器元件兩端的一第一極性的電位差來(lái)寫入幀。例如，施加至行及列的電壓可遵循圖4B的中心行及圖5B所示的極性。如在圖7中一般，在圖8中未單獨(dú)顯示列電壓，而是將列電壓顯示為一多導(dǎo)體的總線，其中列電壓在周期50期間對(duì)行1數(shù)據(jù)有效、在周期52期間對(duì)行2數(shù)據(jù)有效、在周期54期間對(duì)行3數(shù)據(jù)有效，其中“有效”是指一所選的電壓，其視擬寫入的列中顯示元件的所期望狀態(tài)而異。在圖5B所示實(shí)例中，每一列均可采取+5或-5的電位，此視所期望的顯示元件狀態(tài)而異。如上文所解釋，行脈沖51根據(jù)需要設(shè)定行1顯示元件的狀態(tài)，行脈沖53根據(jù)需要設(shè)定行2顯示元件的狀態(tài)，行脈沖55根據(jù)需要設(shè)定行3顯示元件的狀態(tài)。
在幀更新周期的一第二部分42期間，通過(guò)向顯示元件施加相反的極性來(lái)寫入相同的數(shù)據(jù)。在該周期期間，各列上所存在的電壓與在第一部分40期間存在的電壓相反。如果在時(shí)間周期50期間在一列上的電壓為例如+5V，則在時(shí)間周期60期間其將為-5V，反之亦然。對(duì)于按順序向各列施加顯示數(shù)據(jù)集合而言同樣如此，例如周期62期間的電位與周期52期間的電位相反，且周期64期間的電位與在時(shí)間周期54期間施加的電位相反。在第二部分42期間，與在幀更新周期的第一部分40期間所提供的行選通信號(hào)具有相反極性的行選通信號(hào)61、63、65將與在第一部分40期間所寫入的相同的數(shù)據(jù)重寫入至所述陣列，但在顯示元件兩端所施加電壓的極性反轉(zhuǎn)。
在圖8所示實(shí)施例中，第一周期40及第二周期42二者均在幀更新周期結(jié)束之前完成。在該實(shí)施例中，該時(shí)間周期填充有一對(duì)交替的保持周期44及46。使用圖3-5所示陣列作為一實(shí)例，在第一保持周期44期間，各行均保持處于0伏特，且各列均變至+5V。在第二保持周期46期間，各行仍保持在0伏特，而各列均變至-5V。因此，在對(duì)陣列寫入幀N之后、但在對(duì)陣列寫入幀N+1之前的周期期間，相反極性的偏置電位分別施加至陣列中的元件。在這些周期期間，陣列元件的狀態(tài)不會(huì)變化，但施加相反極性的電位來(lái)使積聚在顯示元件中的電荷最少化。
在對(duì)應(yīng)于幀N+1的下一幀更新周期期間，可重復(fù)該過(guò)程，如圖8所示。應(yīng)了解，可利用該總體方法的多種修改形式來(lái)達(dá)到有利的效果。例如，可提供多于兩個(gè)保持周期。圖9顯示一其中逐行而非逐幀地以相反極性實(shí)施寫入的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，使圖8所示的時(shí)間周期40及42交錯(cuò)。此外，調(diào)制器在一種極性下可能比在另一種極性下更易于充電，因而盡管正的與負(fù)的寫入及保持時(shí)間基本上完全相等通常最為有利，然而在某些情形中使正極性與負(fù)極性激勵(lì)及保持的相對(duì)時(shí)間周期略微偏斜可能有利。因此，在一實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)寫入循環(huán)及保持循環(huán)的時(shí)間，以使電荷能夠平衡掉。在一實(shí)例性實(shí)施例中-此處使用純粹選擇用于例解及易于計(jì)算的值，電極材料在正極性下具有的充電速率可為在負(fù)極性下的充電速率的兩倍快。如果正的寫入循環(huán)write+為10ms，則為進(jìn)行補(bǔ)償，負(fù)的寫入循環(huán)write-可為20ms。因此，write+循環(huán)將占整個(gè)寫入循環(huán)的三分之一，而write-循環(huán)將占整個(gè)寫入時(shí)間的三分之二。同樣地，保持循環(huán)也可具有相似的時(shí)間比。在其他實(shí)施例中，電場(chǎng)的變化可為非線性，以使充電或放電速率可隨時(shí)間變化。在此種情形中，可根據(jù)非線性的充電及放電速率來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)時(shí)間。
在某些實(shí)施例中，有數(shù)個(gè)定時(shí)變量可分別編程，以保證DC的電中性及一致的滯后窗口。這些定時(shí)設(shè)定值包括但不限于write+及write-循環(huán)時(shí)間，正保持及負(fù)保持循環(huán)時(shí)間，及行選通時(shí)間。
盡管本文所述的幀更新循環(huán)具有如下組次序write+，write-，hold+及hold-，然而該次序可加以改變。在其他實(shí)施例中，循環(huán)的次序可為這些循環(huán)的任一種其他排列。在又一些實(shí)施例中，可對(duì)不同的顯示更新周期使用不同的循環(huán)及不同的循環(huán)排列。例如，幀N可僅包含一write+循環(huán)、hold+循環(huán)及一hold-循環(huán)，而隨后的幀N+1可僅包含一write-、hold+及hold-循環(huán)。另一實(shí)施例可對(duì)一個(gè)或一系列幀使用write+、hold+、write-、hold-，然后對(duì)接下來(lái)的隨后一個(gè)或一系列幀使用write-、hold-、write+、hold+。還應(yīng)了解，可分別為每一列選取正極性及負(fù)極性保持循環(huán)的次序。在該實(shí)施例中，某些列首先經(jīng)歷hold+循環(huán)、隨后經(jīng)歷hold-循環(huán)，而其他列則首先經(jīng)歷hold-循環(huán)、隨后經(jīng)歷hold+循環(huán)。在一實(shí)例中，視列驅(qū)動(dòng)電路的配置而定，更佳的情況可能為在第一保持循環(huán)44中將一半的列設(shè)定為-5V并將一半的列設(shè)定為+5V、然后在第二保持循環(huán)46中轉(zhuǎn)換所有列的極性以將第一半設(shè)定至+5V并將第二半設(shè)定至-5V。
還已發(fā)現(xiàn)，較佳地使MEMS顯示元件周期性地包含一釋放循環(huán)。較佳地在某些幀更新循環(huán)期間為一行或多行實(shí)施該釋放循環(huán)。通常相對(duì)不經(jīng)常地提供該釋放循環(huán)，例如每100,000或1,000,000次幀更新、或顯示器每工作一小時(shí)或數(shù)個(gè)小時(shí)。此種對(duì)所有或基本上所有像素進(jìn)行周期性釋放的目的是減小因所顯示圖像的性質(zhì)而長(zhǎng)時(shí)期受到連續(xù)激勵(lì)的MEMS顯示元件陷于受激勵(lì)狀態(tài)的幾率。在圖8所示實(shí)施例中，例如，周期50可為一每100,000次幀更新將行1中的所有顯示元件寫成一釋放狀態(tài)的write+循環(huán)?？墒褂弥芷?2、54及/或60、62、64為顯示器的所有行實(shí)施相同的作業(yè)。由于其不經(jīng)常出現(xiàn)且持續(xù)的周期短，因而這些釋放循環(huán)可在時(shí)間上相隔很遠(yuǎn)地散布(例如每100,000次或更多次幀更新進(jìn)行一次或顯示器每工作一個(gè)或多個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次)，并在不同的時(shí)刻分布于顯示器的不同的行上，以便消除對(duì)呈現(xiàn)給一正常觀察者的顯示器的可視顯現(xiàn)造成的任何可覺察的影響。
圖10顯示另一實(shí)施例，其中幀寫入可占用幀更新周期的一可變的量，且為填充在完成對(duì)一個(gè)幀的顯示器寫入過(guò)程與開始對(duì)后一幀的顯示器寫入過(guò)程之間的時(shí)間而調(diào)節(jié)保持循環(huán)周期的長(zhǎng)度。在該實(shí)施例中，寫入一數(shù)據(jù)幀的時(shí)間(例如周期40及42)可視數(shù)據(jù)幀如何不同于前一幀而異。在圖10中，幀N要求進(jìn)行一其中陣列的所有行均得到選通的完整的幀寫入作業(yè)。為在兩種極性下進(jìn)行這種作業(yè)，需要圖8及9所示的時(shí)間周期40及42。對(duì)于幀N+1，僅某些行需要更新，因?yàn)樵诒緦?shí)例中，對(duì)于陣列中的某些行而言，圖像數(shù)據(jù)是相同的。未發(fā)生變化的行(例如圖10中的行1及行N)不會(huì)被選通。因而，由于僅需要選通某些行，因而將新數(shù)據(jù)寫入至陣列所需要的周期70及72縮短。對(duì)于幀N+1，為填充在開始寫入幀N+2之前的剩余時(shí)間，將保持循環(huán)44、46延長(zhǎng)。
在本實(shí)例中，幀N+2未相對(duì)于幀N+1出現(xiàn)變化。因而不需要寫入循環(huán)，且保持循環(huán)44及46完全充滿幀N+2的更新周期。如上文所述，可使用多于兩個(gè)保持循環(huán)，例如四個(gè)循環(huán)、八個(gè)循環(huán)等等。
圖11A及11B為顯示一顯示裝置2040的一實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖。顯示裝置2040例如可為蜂窩式電話或移動(dòng)電話。然而，顯示裝置2040的相同組件及其稍作變化的形式也可作為例如電視及便攜式媒體播放器等各種類型顯示裝置的例證。
顯示裝置2040包括一外殼2041、一顯示器2030、一天線2043、一揚(yáng)聲器2045、一輸入裝置2048及一麥克風(fēng)2046。外殼2041通常由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的眾多種制造工藝中的任一種工藝制成，包括注射成型及真空成形。此外，外殼2041可由眾多種材料中的任一種材料制成，包括但不限于塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷、或其一組合。在一實(shí)施例中，外殼2041包括可拆式部分(未圖示)，這些可拆式部分可與其他具有不同顏色的、或包含不同標(biāo)識(shí)、圖片或符號(hào)的可拆式部分換用。
實(shí)例性顯示裝置2040的顯示器2030可為眾多種顯示器中的任一種，包括本文所述的雙穩(wěn)顯示器。在其他實(shí)施例中，顯示器2030包括例如上文所述的等離子體顯示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD等平板顯示器、或例如CRT或其他管式裝置等非平板顯示器，這些顯示器為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。然而，為便于說(shuō)明本實(shí)施例，顯示器2030包括如本文所述的干涉式調(diào)制器顯示器。
圖11B示意性地顯示實(shí)例性顯示裝置2040的一實(shí)施例中的組件。所示實(shí)例性顯示裝置2040包括一外殼2041，并可包括其他至少部分地封閉于其中的組件。例如，在一實(shí)施例中，實(shí)例性顯示裝置2040包括一網(wǎng)絡(luò)接口2027，該網(wǎng)絡(luò)接口2027包括一耦接至一收發(fā)器2047的天線2043。收發(fā)器2047連接至處理器2021，處理器2021又連接至調(diào)節(jié)軟件2052。調(diào)節(jié)軟件2052可配置成對(duì)一信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如對(duì)一信號(hào)進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)軟件2052連接至一揚(yáng)聲器2045及一麥克風(fēng)2046。處理器2021還連接至一輸入裝置2048及一驅(qū)動(dòng)控制器2029。驅(qū)動(dòng)控制器2029耦接至一幀緩沖器2028并耦接至陣列驅(qū)動(dòng)器2022，陣列驅(qū)動(dòng)器2022又耦接至一顯示陣列2030。一電源2050根據(jù)具體實(shí)例性顯示裝置2040的設(shè)計(jì)的要求為所有組件供電。
網(wǎng)絡(luò)接口2027包括天線2043及收發(fā)器2047，以使實(shí)例性顯示裝置2040可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)裝置進(jìn)行通信。在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口2027還可具有某些處理功能，以降低對(duì)處理器2021的要求。天線2043是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的用于發(fā)射及接收信號(hào)的任一種天線。在一實(shí)施例中，該天線根據(jù)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802.11(a)，(b)，或(g))來(lái)發(fā)射及接收RF信號(hào)。在另一實(shí)施例中，該天線根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)射及接收RF信號(hào)。倘若為蜂窩式電話，則該天線被設(shè)計(jì)成接收CDMA、GSM、AMPS或其他用于在無(wú)線移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的習(xí)知信號(hào)。收發(fā)器2047對(duì)自天線2043接收的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，以使其可由處理器2021接收及進(jìn)一步處理。收發(fā)器2047還處理自處理器2021接收到的信號(hào)，以使其可通過(guò)天線2043自實(shí)例性顯示裝置2040發(fā)射。
在一替代實(shí)施例中，可由一接收器取代收發(fā)器2047。在又一替代實(shí)施例中，可由一圖像源取代網(wǎng)絡(luò)接口2027，該圖像源可存儲(chǔ)或產(chǎn)生擬發(fā)送至處理器2021的圖像數(shù)據(jù)。例如，該圖像源可為數(shù)字視盤(DVD)或一含有圖像數(shù)據(jù)的硬盤驅(qū)動(dòng)器、或一產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。
處理器2021通?？刂茖?shí)例性顯示裝置2040的總體運(yùn)行。處理器2021自網(wǎng)絡(luò)接口2027或一圖像源接收數(shù)據(jù)(例如壓縮的圖像數(shù)據(jù))，并將該數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成一種易于處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。然后，處理器2021將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)控制器2029或發(fā)送至幀緩沖器2028進(jìn)行存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常是指可識(shí)別一圖像內(nèi)每一位置處的圖像特性的信息。例如，所述圖像特性可包括顏色、飽和度及灰度級(jí)。
在一實(shí)施例中，處理器2021包括一微控制器、CPU、或用于控制實(shí)例性顯示裝置2040的運(yùn)行的邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件2052通常包括用于向揚(yáng)聲器2045發(fā)送信號(hào)及用于自麥克風(fēng)2046接收信號(hào)的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬體2052可為實(shí)例性顯示裝置2040內(nèi)的離散組件，或者可并入處理器2021或其他組件內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)控制器2029直接自處理器2021或自幀緩沖器2028接收由處理器2021產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，并適當(dāng)?shù)貙⒃紙D像數(shù)據(jù)重新格式化以便高速傳輸至陣列驅(qū)動(dòng)器2022。具體而言，驅(qū)動(dòng)控制器2029將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成一具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，以使其具有一適合于掃描顯示陣列2030的時(shí)間次序。然后，驅(qū)動(dòng)控制器2029將格式化后的信息發(fā)送至陣列驅(qū)動(dòng)器2022。盡管驅(qū)動(dòng)控制器2029(例如LCD控制器)通常是作為一獨(dú)立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器2021相關(guān)聯(lián)，然而這些控制器也可按許多種方式進(jìn)行構(gòu)建。其可作為硬件嵌入于處理器2021中、作為軟件嵌入于處理器2021中、或以硬件形式與陣列驅(qū)動(dòng)器2022完全集成在一起。
通常，陣列驅(qū)動(dòng)器2022自驅(qū)動(dòng)控制器2029接收格式化后的信息并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化成一組平行的波形，該組平行的波形每秒許多次地施加至來(lái)自顯示器的x-y像素陣列的數(shù)百條、有時(shí)數(shù)千條引線。
在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029、陣列驅(qū)動(dòng)器2022、及顯示陣列2030適用于本文所述的任一類型的顯示器。舉例而言，在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029是一傳統(tǒng)的顯示控制器或一雙穩(wěn)顯示控制器(例如一干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實(shí)施例中，陣列驅(qū)動(dòng)器2022是一傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器或一雙穩(wěn)顯示驅(qū)動(dòng)器(例如一干涉式調(diào)制器顯示器)。在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制器2029與陣列驅(qū)動(dòng)器2022集成在一起。這種實(shí)施例在例如蜂窩式電話、手表及其他小面積顯示器等高度集成的系統(tǒng)中很常見。在又一實(shí)施例中，顯示陣列2030是一典型的顯示陣列或一雙穩(wěn)顯示陣列(例如一包含一干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。
輸入裝置2048使得用戶能夠控制實(shí)例性顯示裝置2040的運(yùn)行。在一實(shí)施例中，輸入裝置2048包括一小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、一按鈕、一開關(guān)、一觸敏屏幕、一壓敏或熱敏薄膜。在一實(shí)施例中，麥克風(fēng)2046是實(shí)例性顯示裝置2040的輸入裝置。當(dāng)使用麥克風(fēng)2046向該裝置輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可由用戶提供語(yǔ)音命令來(lái)控制實(shí)例性顯示裝置2040的運(yùn)行。
電源2050可包括所屬領(lǐng)域中眾所周知的各種能量存儲(chǔ)裝置。例如，在一實(shí)施例中，電源2050是一可再充電的蓄電池，例如鎳-鎘蓄電池或鋰離子蓄電池。在另一實(shí)施例中，電源2050是一可再生能源、電容器或太陽(yáng)能電池，包括塑料太陽(yáng)能電池及太陽(yáng)能電池涂料。在另一實(shí)施例中，電源2050經(jīng)配置以從墻上插座接收電力。
在某些實(shí)施方案中，控制可編程性如上文所述駐存于一驅(qū)動(dòng)控制器中，該驅(qū)動(dòng)控制器可位于電子顯示系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)位置上。在某些情形中，控制可編程性駐存于陣列驅(qū)動(dòng)器2022中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知，可以任意數(shù)量的硬件及/或軟件組件及不同的配置來(lái)實(shí)施上述優(yōu)化。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可在不背離本發(fā)明的精神下作出眾多的各種修改。因此，應(yīng)清楚地了解，本發(fā)明的形式僅為例示性，而不想限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于激勵(lì)一MEMS顯示元件的方法，所述MEMS顯示元件包括一MEMS顯示元件陣列的一部分，所述方法包括在一顯示器寫入過(guò)程的一第一部分期間，使用一具有一第一極性的電位差來(lái)將顯示數(shù)據(jù)寫入至所述MEMS顯示元件；在所述顯示器寫入過(guò)程的一第二部分期間，使用一具有一與所述第一極性相反的極性的電位差來(lái)將所述顯示數(shù)據(jù)重寫入至所述MEMS顯示元件；在所述顯示器寫入過(guò)程的一第三部分期間，將一具有所述第一極性的第一偏置電位施加至所述MEMS顯示元件；及在所述顯示器寫入過(guò)程的一第四部分期間，將一具有所述相反極性的第二偏置電位施加至所述MEMS顯示元件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述顯示器寫入過(guò)程的所述第一部分包括將一第一顯示數(shù)據(jù)幀寫入至所述MEMS顯示元件陣列，且其中所述顯示器寫入過(guò)程的所述第二部分包括將所述第一顯示數(shù)據(jù)幀重寫入至所述MEMS顯示元件陣列。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述顯示器寫入過(guò)程的所述第三及第四部分包括在所述重寫入之后保持所述第一顯示數(shù)據(jù)幀。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其另外包括使用所述寫入、重寫入、施加一第一偏置電位及施加一第二偏置電位來(lái)寫入一第二顯示數(shù)據(jù)幀。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述顯示器寫入過(guò)程的所述第一部分包括將一第一行顯示數(shù)據(jù)寫入至所述MEMS顯示元件陣列，且其中所述顯示器寫入過(guò)程的所述第二部分包括將所述第一行顯示數(shù)據(jù)重寫入至所述MEMS顯示元件陣列。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述顯示器寫入過(guò)程的所述第三及第四部分包括在所述重寫入之后保持所述第一行顯示數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其另外包括使用所述寫入、重寫入、施加一第一偏置電位及施加一第二偏置電位來(lái)寫入一第二行顯示數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述顯示器寫入過(guò)程的所述第一、第二、第三、及第四部分分別包括一時(shí)間周期的大約四分之一，所述時(shí)間周期由一顯示系統(tǒng)接收顯示數(shù)據(jù)幀的速率的倒數(shù)來(lái)界定。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一部分及所述第二部分一同包括一時(shí)間周期的不到1/2，所述時(shí)間周期由一顯示系統(tǒng)接收顯示數(shù)據(jù)幀的速率的倒數(shù)來(lái)界定。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一部分延續(xù)一第一時(shí)間周期，且所述第二部分延續(xù)一第二時(shí)間周期。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第一與第二時(shí)間周期不相同。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一及第二時(shí)間周期至少部分地根據(jù)一與極性相關(guān)的電介質(zhì)充電速率來(lái)確定。
13.一種在一MEMS顯示元件陣列上維持一顯示數(shù)據(jù)幀的方法，所述方法包括向所述MEMS顯示元件交替地施加具有相反極性的大致相等的偏置電壓，施加時(shí)間持續(xù)至少部分地由一顯示系統(tǒng)接收顯示數(shù)據(jù)幀的速率的倒數(shù)所界定的時(shí)間周期。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中每一所述時(shí)間周期均基本等于1/(2f)，其中f是一規(guī)定的幀刷新循環(huán)頻率。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中每一所述時(shí)間周期均基本等于1/(4f)，其中f是一規(guī)定的幀刷新循環(huán)頻率。
16.一種以一每一規(guī)定幀更新周期一個(gè)幀的速率將顯示數(shù)據(jù)幀寫入至一MEMS顯示元件陣列的方法，所述方法包括將顯示數(shù)據(jù)寫入至所述MEMS顯示元件，其中所述寫入花費(fèi)少于所述幀更新周期的時(shí)間；及在所述幀更新周期的剩余時(shí)間內(nèi)，將一系列交替極性的偏置電位施加至所述MEMS顯示元件。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述系列包括在所述幀更新周期的所述剩余時(shí)間的大約一半期間施加一第一極性，且在所述幀更新周期的大約一半期間施加一第二相反極性。
18.一種配置成以一幀更新速率顯示圖像的MEMS顯示裝置，所述幀更新速率界定一幀更新周期，所述顯示裝置包括一列驅(qū)動(dòng)電路，所述列驅(qū)動(dòng)電路配置成將一極性平衡的偏置電壓序列施加至一MEMS顯示陣列的基本上所有列，施加時(shí)間達(dá)至少一個(gè)幀更新周期的若干部分，其中所述部分由完成一第一個(gè)幀的一幀寫入過(guò)程與開始下一個(gè)后續(xù)幀的一幀寫入過(guò)程之間的剩余時(shí)間來(lái)界定。
19.如權(quán)利要求18所述的MEMS顯示裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)電路配置成在所述幀更新周期的一部分期間將相同的電壓施加至所述顯示陣列的基本上所有的列。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其進(jìn)一步包括一顯示器；一與所述顯示器電相通的處理器，所述處理器配置成處理圖像數(shù)據(jù)；及一與所述處理器電相通的存儲(chǔ)裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)電路配置成向所述顯示器發(fā)送至少一信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其進(jìn)一步包括一配置成將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)電路的控制器。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其進(jìn)一步包括一配置成向所述處理器發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)的圖像源模塊。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述圖像源模塊包括一接收器、收發(fā)器、及發(fā)射器中的至少一個(gè)。
25.如權(quán)利要求20所述的裝置，其進(jìn)一步包括一配置成接收輸入數(shù)據(jù)并向所述處理器傳送所述輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置。
26.一種驅(qū)動(dòng)一MEMS顯示器的方法，其包括周期性地釋放所述顯示器中的基本上所有的像素，其中每一像素的所述周期性釋放是以一不經(jīng)常的速率進(jìn)行，以使得不會(huì)可覺察地影響呈現(xiàn)給一正常觀察者的所述顯示器的可視顯現(xiàn)。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述不經(jīng)常的速率是一慢于顯示器每使用小時(shí)一次的速率。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述不經(jīng)常的速率是一慢于每顯示100,000個(gè)圖像數(shù)據(jù)幀一次的速率。
29.一種MEMS顯示裝置，其包括用于顯示一具有復(fù)數(shù)個(gè)像素的圖像的構(gòu)件；用于周期性地釋放所述顯示構(gòu)件的基本上所有像素的構(gòu)件，其中每一像素的所述周期性釋放是以一不經(jīng)常的速率進(jìn)行，以使得不會(huì)可覺察地影響呈現(xiàn)給一正常觀察者的所述顯示構(gòu)件的可視顯現(xiàn)。
30.如權(quán)利要求29所述的MEMS顯示裝置，其中所述顯示構(gòu)件包括一布置成復(fù)數(shù)個(gè)行及列的顯示元件陣列。
31.如權(quán)利要求30所述的MEMS顯示裝置，其中所述陣列包含干涉式調(diào)制器。
32.如權(quán)利要求30所述的MEMS顯示裝置，其中所述釋放構(gòu)件包括一列驅(qū)動(dòng)電路，所述列驅(qū)動(dòng)電路配置成將一極性平衡的偏置電壓序列施加至所述陣列的基本上所有列。
33.如權(quán)利要求32所述的MEMS顯示裝置，其中所述不經(jīng)常的速率是一慢于顯示器每使用小時(shí)一次的速率。
34.如權(quán)利要求32所述的MEMS顯示裝置，其中所述不經(jīng)常的速率是一慢于每顯示100,000個(gè)圖像數(shù)據(jù)幀一次的速率。
35.如權(quán)利要求32所述的MEMS顯示裝置，其進(jìn)一步包括一與所述陣列電相通的處理器，所述處理器配置成處理圖像數(shù)據(jù)；及一與所述處理器電相通的存儲(chǔ)裝置。
36.如權(quán)利要求35所述的MEMS顯示裝置，其進(jìn)一步包括一配置成將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)電路控制器。
37.如權(quán)利要求35所述的MEMS顯示裝置，其進(jìn)一步包括一配置成向所述處理器發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)的圖像源模塊。
38.如權(quán)利要求37所述的MEMS顯示裝置，其中所述圖像源模塊包括一接收器、收發(fā)器、及發(fā)射器中的至少一個(gè)。
39.如權(quán)利要求35所述的MEMS顯示裝置，其進(jìn)一步包括一配置成接收輸入數(shù)據(jù)并向所述處理器傳送所述輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置。
40.一種配置成以一幀更新速率顯示圖像的MEMS顯示裝置，所述幀更新速率界定一幀更新周期，所述顯示裝置包括用于顯示一圖像的構(gòu)件；用于將一極性平衡的偏置電壓序列施加至所述顯示構(gòu)件達(dá)至少一個(gè)幀更新周期的某些部分的構(gòu)件，其中所述部分由完成一第一幀的一幀寫入過(guò)程與開始下一后續(xù)幀的一幀寫入過(guò)程之間的剩余時(shí)間來(lái)界定。
41.如權(quán)利要求40所述的MEMS顯示裝置，其中所述顯示構(gòu)件包括一布置成復(fù)數(shù)個(gè)行及列的MEMS元件陣列。
42.如權(quán)利要求41所述的MEMS顯示裝置，其中所述陣列包含干涉式調(diào)制器。
43.如權(quán)利要求41所述的MEMS顯示裝置，其中所述施加構(gòu)件是一驅(qū)動(dòng)電路。
44.如權(quán)利要求41所述的MEMS顯示裝置，其中所述施加構(gòu)件是一處理器。
45.如權(quán)利要求43所述的MEMS顯示裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)電路配置成在所述幀更新周期的一部分期間向所述陣列的基本上所有列施加相同的電壓。
46.如權(quán)利要求43所述的MEMS顯示裝置，其進(jìn)一步包括一與所述陣列電相通的處理器，所述處理器配置成處理圖像數(shù)據(jù)；及一與所述處理器電相通的存儲(chǔ)裝置。
47.如權(quán)利要求46所述的MEMS顯示裝置，其進(jìn)一步包括一配置成將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)電路的控制器。
48.如權(quán)利要求46所述的MEMS顯示裝置，其進(jìn)一步包括一配置成向所述處理器發(fā)送所述圖像數(shù)據(jù)的圖像源模塊。
49.如權(quán)利要求48所述的MEMS顯示裝置，其中所述圖像源模塊包括一接收器、收發(fā)器、及發(fā)射器中的至少一個(gè)。
50.如權(quán)利要求46所述的顯示裝置，其進(jìn)一步包括一配置成接收輸入數(shù)據(jù)并向所述處理器傳送所述輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置。
全文摘要
本發(fā)明揭示電荷平衡的顯示數(shù)據(jù)寫入方法，其在所選的幀更新周期期間使用具有相反極性的寫入循環(huán)及保持循環(huán)?？商峁┮会尫叛h(huán)來(lái)減小一既定顯示元件陷于一受激勵(lì)狀態(tài)中的幾率。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1755788SQ2005101034
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者克拉倫斯·徐, 馬尼什·科塔里 申請(qǐng)人:Idc公司