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TW201335908A - 用於驅動複數個顯示區段之系統、裝置及方法 - Google Patents

用於驅動複數個顯示區段之系統、裝置及方法 Download PDF

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TW201335908A
TW201335908A TW101141924A TW101141924A TW201335908A TW 201335908 A TW201335908 A TW 201335908A TW 101141924 A TW101141924 A TW 101141924A TW 101141924 A TW101141924 A TW 101141924A TW 201335908 A TW201335908 A TW 201335908A
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Mark Todorovich
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Qualcomm Mems Technologies Inc
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Abstract

一種用於顯示資料之設備包括：具有複數個列及行之一第一顯示元件陣列、具有複數個列及行之一第二顯示元件陣列，及具有複數個列及行之一第三顯示元件陣列。在一些實施中，該第三陣列安置於該第一陣列與該第二陣列之間。該設備進一步包括：經連接以將顯示信號供應至該第一陣列之行之一第一匯流排集合、經連接以將顯示信號供應至該第二陣列之行之一第二匯流排集合，及經連接以將顯示信號供應至該第三陣列之行之一第三匯流排集合。

Description

用於驅動複數個顯示區段之系統、裝置及方法
本發明係關於用於具有多個部分之顯示器及用於並行地驅動該等部分之驅動方案及裝置。
機電系統包括具有電及機械元件、致動器、傳感器、感測器、光學組件(例如，鏡面)及電子儀器之裝置。可按包括(但不限於)微尺度及奈米尺度之多種尺度來製造機電系統。舉例而言，微機電系統(MEMS)裝置可包括具有在自約一微米至數百微米或更大之範圍內之大小的結構。奈米機電系統(NEMS)裝置可包括具有小於一微米之大小(包括(例如)小於數百奈米之大小)的結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或蝕刻掉基板及/或經沈積材料層之部分或添加若干層以形成電及機電裝置的其他微機械加工程序來創製機電元件。
一類型之機電系統裝置被稱為干涉調變器(IMOD)。如本文所使用，術語「干涉調變器」或「干涉光調變器」指代使用光學干涉原理來選擇性地吸收及/或反射光之裝置。在一些實施中，干涉調變器可包括一對導電板，該對導電板中之一者或其兩者可完全地或部分地為透明的及/或反射的，且能夠在施加適當電信號後隨即進行相對運動。在一實施中，一板可包括沈積於基板上之靜止層，且另一板可包括藉由氣隙而與靜止層分離之金屬隔膜。一板相對於另一板之位置可改變入射於干涉調變器上之光的光 學干涉。干涉調變器裝置具有廣泛範圍之應用，且被預期用於改良現有產品及創製新產品(尤其是具有顯示能力之產品)。
可藉由被動式列及行驅動方案來驅動干涉調變器，該被動式列及行驅動方案將影像資訊依序鎖存至數列顯示元件中。當前，一些顯示陣列分成可同時寫入至之僅兩個單獨部分，藉此將寫入影像所需之時間減少一半。在此等實施中，使用兩個段驅動器，顯示陣列之任一側上一段驅動器。儘管原則上有可能將此概念擴展至將陣列分成藉由三個或三個以上段驅動器驅動之三個或三個以上部分，但難以設計將第三、第四或更多額外段驅動器連接至陣列之額外部分的連接方法，此係由於用於額外部分之段線不會延伸至陣列邊緣。
本發明之系統、方法及裝置各自具有若干發明態樣，該等態樣中無單一態樣獨自地負責本文所揭示之合乎需要的屬性。不限制本發明之範疇，現將簡潔地論述本發明之更突出特徵。在考慮本論述之後，且特定言之，在閱讀題為「實施方式」之部分之後，吾人將理解，本發明之該等特徵如何提供優於其他顯示裝置的優點。
在一實施中，提供一種顯示器。該顯示器包括一第一顯示區段，該第一顯示區段具有導電材料之列及行之一第一集合。該第一顯示區段進一步包括對應於該第一行集合之一第一匯流排集合。該顯示器進一步包括一第二顯示區 段，該第二顯示區段具有導電材料之列及行之一第二集合，及對應於該第二行集合之一第二匯流排集合。該顯示器進一步包括一第三顯示區段，該第三顯示區段具有導電材料之列及行之一第三集合，及經組態以並行地驅動該第一顯示區段、該第二顯示區段及該第三顯示區段之一驅動器。在一些實施中，該第一匯流排集合及該第二匯流排集合中之一或多個冗餘匯流排耦接至該第三顯示區段中之該第三行集合中之一或多行，且與所有該第一行集合及該第二行集合隔離。
在另一實施中，提供一種用於顯示資料之設備。該設備包含：包含複數個列及行之一第一顯示元件陣列、包含複數個列及行之一第二顯示元件陣列，及包含複數個列及行之一第三顯示元件陣列。在一些實施中，該第三陣列安置於該第一陣列與該第二陣列之間。該設備進一步包含：經連接以將顯示信號供應至該第一陣列之行之一第一匯流排集合、經連接以將顯示信號供應至該第二陣列之行之一第二匯流排集合，及經連接以將顯示信號供應至該第三陣列之行之一第三匯流排集合。
在又一實施中，提供一種顯示設備。該顯示設備包含具有一第一部分、第二部分及第三部分之一顯示裝置陣列。該第一部分中之顯示元件耦接至在一第一方向上自一第一段驅動器延伸之一第一匯流排線集合，且該第二部分中之顯示元件耦接至在與該第一方向相反之一第二方向上自一第二段驅動器延伸之一第二匯流排線集合。該顯示設備進 一步包含電耦接至僅該第三部分中之顯示元件的一第三匯流排線集合。在一些實施中，該第三匯流排線集合之一第一子集在該第一方向上延伸，且該第三匯流排線集合之一第二子集在該第二方向上延伸。
各圖式中之相同參考數字及命名指示相同元件。
以下詳細描述係關於用於描述發明態樣之目的的某些實施。然而，本文中之教示可以多種不同方式來應用。可以任何裝置來實施所描述實施，該任何裝置經組態以顯示影像(無論在運動中(例如，視訊)抑或為靜止的(例如，靜態影像)，且無論為文字、圖形抑或圖片的)。更特定言之，預期該等實施可實施於多種電子裝置中或與多種電子裝置相關聯，該等電子裝置諸如(但不限於)：行動電話、具備多媒體網際網路功能之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線裝置、智慧型電話、藍芽裝置、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆電(smartbook)、印表機、複印機、掃描器、傳真裝置、GPS接收器/導航儀、攝影機、MP3播放器、攝影機、遊戲控制台、腕錶、時鐘、計算器、電視監控器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、電腦監控器、自動顯示器(例如里程錶顯示器，等等)、座艙控制件及/或顯示器、攝影機視野顯示器(例如，車輛中後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子廣告牌或標牌、投影儀、建築結構、微波、電冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、 VCR、無線電、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、烘乾機、洗衣機/烘乾機、停車計時錶、封裝(例如，機電系統(EMS)、MEMS及非MEMS)、美學結構(例如，一件珠寶上影像之顯示器)，及多種機電系統裝置。本文之教示亦可用於非顯示應用中，諸如(但不限於)：電子開關裝置、射頻濾波器、感測器、加速度計、迴轉儀、運動感測裝置、磁力計、用於消費型電子儀器之慣性組件、消費型電子產品之零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、製造程序，及電子測試裝備。因此，該等教示不意欲限於僅在諸圖中所描繪之實施，而是具有廣泛適用性，此對於一般熟習此項技術者將易於顯而易見。
大體而言，本文中所描述之標的物之實施係關於驅動具有可同時驅動之多個獨立部分之顯示陣列。儘管已利用具有兩個獨立部分之顯示陣列，但本文中之標的物係關於具有三個獨立部分之實施。
可實施本發明中所描述之標的物之特定實施以實現將資料圖框寫入至陣列所需之時間之減少。當以諸如30個或60個圖框/秒之相對較高圖框率顯示移動影像時，此情形尤其有價值。
所描述實施可適用的合適EMS或MEMS裝置之一實例為反射顯示裝置。反射顯示裝置可併入干涉調變器(IMOD)以使用光學干涉原理來選擇性地吸收及/或反射入射於IMOD上之光。IMOD可包括吸收體、可相對於吸收體而移動之反射體，及界定於吸收體與反射體之間的光學諧振 腔。可將反射體移動至兩個或兩個以上不同位置，此情形可改變光學諧振腔之大小且藉此影響干涉調變器之反射率。IMOD之反射光譜可創製相當寬的光譜帶，其可橫越可見波長而移位以產生不同色彩。可藉由改變光學諧振腔之厚度(亦即，藉由改變反射體之位置)來調整光譜帶之位置。
圖1展示描繪干涉調變器(IMOD)顯示裝置之一系列像素中兩個鄰近像素的等角視圖之實例。IMOD顯示裝置包括一或多個干涉MEMS顯示元件。在此等裝置中，MEMS顯示元件之像素可處於明亮抑或黑暗狀態。在明亮(「鬆弛」、「開通」或「接通」)狀態下，顯示元件(例如)向使用者反射入射可見光之大部分。相反地，在黑暗(「致動」、「關閉」或「斷開」)狀態下，顯示元件幾乎不反射入射可見光。在一些實施中，可顛倒接通狀態與斷開狀態之光反射性質。MEMS像素可經組態以主要在特定波長下反射，從而除了允許黑色及白色以外亦允許彩色顯示。
IMOD顯示裝置可包括IMOD之列/行陣列。每一IMOD可包括經定位成彼此相隔可變且可控制之距離以形成氣隙(亦被稱為光學間隙或空腔)的一對反射層，亦即，可移動反射層及固定部分反射層。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。在第一位置(亦即，鬆弛位置)中，可移動反射層可經定位成與固定部分反射層相隔相對大距離。在第二位置(亦即，致動位置)中，可移動反射層可經定位成更接近於部分反射層。自兩個層反射之入射光可取決於可移 動反射層之位置而相長地或相消地干涉，從而針對每一像素來產生總體反射抑或非反射狀態。在一些實施中，IMOD在未致動時可處於反射狀態，從而反射在可見光譜內之光，且在致動時可處於黑暗狀態，從而反射在可見光範圍之外的光(例如，紅外線光)。然而，在一些其他實施中，IMOD在未致動時可處於黑暗狀態，且在致動時可處於反射狀態。在一些實施中，施加電壓之引入可驅動像素以改變狀態。在一些其他實施中，施加電荷可驅動像素以改變狀態。
圖1中像素陣列之所描繪部分包括兩個鄰近干涉調變器12。在左側之IMOD 12(如所說明)中，可移動反射層14經說明為處於與光學堆疊16相隔一預定距離之鬆弛位置，光學堆疊16包括部分反射層。橫越左側之IMOD 12所施加的電壓V0不足以造成可移動反射層14之致動。在右側之IMOD 12中，可移動反射層14經說明為處於靠近或鄰近光學堆疊16之致動位置。橫越右側之IMOD 12所施加的電壓Vbias足以移動可移動反射層14且可使可移動反射層14維持處於致動位置。
在圖1中，用指示入射於像素12上之光的箭頭13及自左側之像素12反射之光15大體上說明像素12之反射性質。儘管未詳細說明，但一般熟習此項技術者將理解，入射於像素12上之光13中的大部分將朝向光學堆疊16透射通過透明基板20。入射於光學堆疊16上之光的一部分將透射通過光學堆疊16之部分反射層，且一部分將通過透明基板20被反 射回。透射通過光學堆疊16的光13之部分將在可移動反射層14處朝向(且通過)透明基板20被反射回。在自光學堆疊16之部分反射層所反射之光與自可移動反射層14所反射之光之間的干涉(相長或相消)將判定自像素12所反射之光15的(若干)波長。
光學堆疊16可包括單一層或若干層。該(該等)層可包括電極層、部分反射且部分透射之層及透明介電層中之一或多者。在一些實施中，光學堆疊16為導電、部分透明且部分反射的，且可(例如)藉由將以上層中之一或多者沈積至透明基板20上而製造。電極層可由多種材料形成，諸如，各種金屬(例如，氧化銦錫(ITO))。部分反射層可由部分地反射之多種材料形成，諸如，各種金屬(例如，鉻(Cr))、半導體及介電質。部分反射層可由一或多個材料層形成，且可由單一材料或材料之組合形成該等層中每一者。在一些實施中，光學堆疊16可包括充當光學吸收體及導體兩者的單一半透明厚度之金屬或半導體，而不同的更多導電層或部分(例如，光學堆疊16或IMOD之其他結構的導電層或部分)可用以在IMOD像素之間用匯流排傳送信號。光學堆疊16亦可包括覆蓋一或多個導電層之一或多個絕緣或介電層，或導電/吸收層。
在一些實施中，光學堆疊16之該(該等)層可經圖案化成平行條帶，且可在顯示裝置中形成列電極，如下文進一步所描述。熟習此項技術者將理解，術語「經圖案化」在本文中用以指代遮蔽以及蝕刻程序。在一些實施中，可將高 度導電且反射之材料(諸如，鋁(Al))用於可移動反射層14，且此等條帶可在顯示裝置中形成行電極。可移動反射層14可經形成為一或若干經沈積金屬層之一系列平行條帶(正交於光學堆疊16之列電極)，以形成沈積於支柱18之頂部的行及沈積於支柱18之間的介入犧牲材料。當蝕刻掉犧牲材料時，經界定間隙19或光學空腔可形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間。在一些實施中，支柱18之間的間隔可為約1 μm至1000 μm，而間隙19可為約小於10,000埃(Å)。
在一些實施中，IMOD之每一像素(不管處於致動抑或鬆弛狀態)基本上為藉由固定反射層及移動反射層形成之電容器。當未施加電壓時，可移動反射層14a保持處於機械鬆弛狀態，如藉由圖1中左側之像素12所說明，其中間隙19處於可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而，當將電位差(例如，電壓)施加至所選擇列及行中至少一者時，在對應像素處形成於列電極與行電極之相交部分處的電容器變得充電，且靜電力將該等電極牽拉在一起。若施加電壓超過臨限值，則可移動反射層14可變形且靠近或相抵於光學堆疊16而移動。光學堆疊16內之介電層(未圖示)可防止短路且控制層14與層16之間的分離距離，如藉由圖1中右側之致動像素12所說明。不管施加電位差之極性如何，行為皆相同。儘管陣列中之一系列像素可在一些例子中被稱為「列」或「行」，但一般熟習此項技術者將易於理解，將一方向稱為「列」且將另一方向稱為「行」係任意的。 再聲明，在一些定向上，可將列視為行，且將行視為列。此外，顯示元件可以正交列及行(「陣列」)予以均勻地配置，或以非線性組態予以配置，例如，具有相對於彼此之某些位置偏移(「馬賽克(mosaic)」)。術語「陣列」及「馬賽克」可指代任一組態。因此，儘管將顯示器稱為包括「陣列」或「馬賽克」，但元件自身不需要彼此正交地配置，或以均勻散佈予以安置，而在任何例子中可包括具有不對稱形狀及不均勻散佈元件之配置。
圖2展示說明併入3×3干涉調變器顯示器之電子裝置的系統方塊圖之實例。電子裝置包括處理器21，處理器21可經組態以執行一或多個軟體模組。除了執行作業系統以外，處理器21亦可經組態以執行一或多個軟體應用程式，包括web瀏覽程式、電話應用程式、電子郵件程式或任何其他軟體應用程式。
處理器21可經組態以與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包括將信號提供至(例如)顯示陣列或面板30之列驅動器電路24及行驅動器電路26。圖1所說明之IMOD顯示裝置的截面係藉由圖2中之線1-1展示。儘管圖2為了清楚起見而說明IMOD之3×3陣列，但顯示陣列30可含有極大數目個IMOD，且在列中相比於在行中可具有不同數目個IMOD，且反之亦然。
圖3展示說明圖1之干涉調變器之可移動反射層位置相對於施加電壓的圖解之實例。對於MEMS干涉調變器，列/行(亦即，共同/段)寫入程序可利用此等裝置之滯後性質(如 圖3所說明)。干涉調變器可能需要(例如)約10伏特之電位差，以造成可移動反射層或鏡面自鬆弛狀態改變至致動狀態。當電壓自彼值縮減時，隨著電壓下降回至低於(例如)10伏特，可移動反射層維持其狀態，然而，在電壓下降至低於2伏特以前，可移動反射層不會完全地鬆弛。因此，存在一電壓範圍(如圖3所示，大約3伏特至7伏特)，其中存在一施加電壓窗，在該施加電壓窗內，裝置於鬆弛抑或致動狀態下穩定。此窗在本文中被稱為「滯後窗」或「穩定窗」。對於具有圖3之滯後特性的顯示陣列30，列/行寫入程序可經設計成一次定址一或多個列，使得在給定列之定址期間，經定址列中待致動之像素曝露至約10伏特之電壓差，且待鬆弛之像素曝露至近零伏特之電壓差。在定址之後，將像素曝露至大約5伏特之穩定狀態或偏壓電壓差，使得其保持處於先前選通狀態。在此實例中，在被定址之後，每一像素經歷在約3伏特至7伏特之「穩定窗」內的電位差。此滯後性質特徵使像素設計(例如，圖1所說明)能夠在相同施加電壓條件下於致動抑或鬆弛預存在狀態下保持穩定。由於每一IMOD像素(無論處於致動抑或鬆弛狀態)基本上為藉由固定及移動反射層形成之電容器，故可在滯後窗內之穩定電壓下保持此穩定狀態，而不實質上消耗或損耗電力。此外，若施加電壓電位保持實質上固定，則基本上幾乎沒有電流流動至IMOD像素中。
在一些實施中，可藉由根據對給定列中之像素之狀態的所要改變(若存在)沿著行電極集合以「段」電壓之形式施 加資料信號來創製影像之圖框。可依次定址陣列之每一列，使得一次一列地寫入圖框。為了將所要資料寫入至第一列中之像素，可將對應於第一列中之像素之所要狀態的段電壓施加於行電極上，且可將呈特定「共同」電壓或信號之形式的第一列脈衝施加至第一列電極。接著可改變段電壓集合以對應於對第二列中之像素之狀態的所要改變(若存在)，且可將第二共同電壓施加至第二列電極。在一些實施中，第一列中之像素不受到沿著行電極所施加之段電壓之改變的影響，且保持處於其在第一共同電壓列脈衝期間被設定至之狀態。對於整個系列之列(或者，行)，可以依序方式重複此程序以產生影像圖框。可藉由以每秒某所要數目個圖框不斷地重複此程序而用新影像資料來再新及/或更新圖框。
橫越每一像素所施加之段信號與共同信號之組合(亦即，橫越每一像素之電位差)判定每一像素之所得狀態。圖4展示說明當施加各種共同及段電壓時干涉調變器之各種狀態的表格之實例。一般熟習此項技術者將易於理解，可將「段」電壓施加至行電極抑或列電極，且可將「共同」電壓施加至行電極或列電極中之另一者。
如圖4(以及圖5B所示之時序圖)所說明，當沿著共同線施加釋放電壓VCREL時，沿著共同線之所有干涉調變器元件將置於鬆弛狀態(或者被稱為釋放或未致動狀態)，而不管沿著段線所施加之電壓(亦即，高段電壓VSH及低段電壓VSL)。詳言之，當沿著共同線施加釋放電壓VCREL時，橫 越調變器之電位電壓(或者被稱為像素電壓)在沿著用於彼像素之對應段線施加高段電壓VSH及施加低段電壓VSL兩種情況時皆處於鬆弛窗(見圖3，亦被稱為釋放窗)內。
當在共同線上施加保持電壓(諸如，高保持電壓VCHOLD_H或低保持電壓VCHOLD_L)時，干涉調變器之狀態將保持恆定。舉例而言，鬆弛IMOD將保持處於鬆弛位置，且致動IMOD將保持處於致動位置。可選擇保持電壓，使得像素電壓在沿著對應段線施加高段電壓VSH及施加低段電壓VSL兩種情況時皆將保持處於穩定窗內。因此，段電壓擺動(亦即，高段電壓VSH與低段電壓VSL之間的差)小於正抑或負穩定窗之寬度。
當在共同線上施加定址或致動電壓(諸如，高定址電壓VCADD_H或低定址電壓VCADD_L)時，可藉由沿著各別段線施加段電壓而沿著彼線將資料選擇性地寫入至調變器。可選擇段電壓，使得致動取決於所施加之段電壓。當沿著共同線施加定址電壓時，一段電壓之施加將在穩定窗內引起像素電壓，從而造成像素保持未致動。對比而言，另一段電壓之施加將在穩定窗外引起像素電壓，從而引起像素之致動。造成致動之特定段電壓可取決於使用哪一定址電壓而變化。在一些實施中，當沿著共同線施加高定址電壓VCADD_H時，高段電壓VSH之施加可造成調變器保持處於其當前位置，而低段電壓VSL之施加可造成調變器之致動。作為一推論，當施加低定址電壓VCADD_L時，段電壓之效應可相反，其中高段電壓VSH造成調變器之致動，且 低段電壓VSL不影響調變器之狀態(亦即，保持穩定)。
在一些實施中，可使用始終產生橫越調變器之相同極性之電位差的保持電壓、定址電壓及段電壓。在一些其他實施中，可使用交替調變器之電位差之極性的信號。橫越調變器之極性的交替(亦即，寫入程序之極性的交替)可縮減或抑制在單一極性之重複寫入操作之後可能發生的電荷聚積。
圖5A展示說明圖2之3×3干涉調變器顯示器中顯示資料之圖框的圖解之實例。圖5B展示可用以寫入圖5A所說明之顯示資料之圖框之共同及段信號的時序圖之實例。可將信號施加至(例如)圖2之3×3陣列，其將最終引起圖5A所說明之線時間60e顯示配置。圖5A中之致動調變器處於黑暗狀態，亦即，其中反射光之實質部分處於可見光譜外部，以便引起對(例如)檢視者之黑暗外觀。在寫入圖5A所說明之圖框之前，像素可處於任何狀態，但圖5B之時序圖所說明之寫入程序假定每一調變器在第一線時間60a之前已被釋放且駐留於未致動狀態下。
在第一線時間60a期間：將釋放電壓70施加於共同線1上；施加於共同線2上之電壓以高保持電壓72開始，且移動至釋放電壓70；且沿著共同線3施加低保持電壓76。因此，沿著共同線1之調變器(共同1，段1)、(共同1，段2)及(共同1，段3)保持處於鬆弛或未致動狀態歷時第一線時間60a之持續時間，沿著共同線2之調變器(共同2，段1)、(共同2，段2)及(共同2，段3)將移動至鬆弛狀態，且沿著共同 線3之調變器(共同3，段1)、(共同3，段2)及(共同3，段3)將保持處於其先前狀態。參看圖4，沿著段線1、2及3所施加之段電壓將不影響干涉調變器之狀態，此係因為在線時間60a期間(亦即，VCREL-鬆弛及VCHOLD_L-穩定)共同線1、2或3中無一者正曝露至造成致動之電壓位準。
在第二線時間60b期間，共同線1上之電壓移動至高保持電壓72，且沿著共同線1之所有調變器保持處於鬆弛狀態，而不管所施加之段電壓，此係因為無定址或致動電壓施加於共同線1上。沿著共同線2之調變器歸因於釋放電壓70之施加而保持處於鬆弛狀態，且當沿著共同線3之電壓移動至釋放電壓70時，沿著共同線3之調變器(共同3，段1)、(共同3，段2)及(共同3，段3)將鬆弛。
在第三線時間60c期間，藉由將高定址電壓74施加於共同線1上來定址共同線1。因為在此定址電壓之施加期間沿著段線1及2施加低段電壓64，所以橫越調變器(共同1，段1)及(共同1，段2)之像素電壓大於調變器之正穩定窗的高端(亦即，電壓差超過預界定臨限值)，且調變器(共同1，段1)及(共同1，段2)被致動。相反地，因為沿著段線3施加高段電壓62，所以橫越調變器(共同1，段3)之像素電壓小於調變器(共同1，段1)及(共同1，段2)之像素電壓，且保持處於調變器之正穩定窗內；調變器(共同1，段3)因此保持鬆弛。亦在線時間60c期間，沿著共同線2之電壓減小至低保持電壓76，且沿著共同線3之電壓保持處於釋放電壓70，從而使沿著共同線2及3之調變器處於鬆弛位置。
在第四線時間60d期間，共同線1之電壓返回至高保持電壓72，從而使沿著共同線1之調變器處於其各別定址狀態。共同線2上之電壓減小至低定址電壓78。因為沿著段線2施加高段電壓62，所以橫越調變器(共同2，段2)之像素電壓低於調變器之負穩定窗的下端，從而造成調變器(共同2，段2)致動。相反地，因為沿著段線1及3施加低段電壓64，所以調變器(共同2，段1)及(共同2，段3)保持處於鬆弛位置。共同線3上之電壓增大至高保持電壓72，從而使沿著共同線3之調變器處於鬆弛狀態。
最後，在第五線時間60e期間，共同線1上之電壓保持處於高保持電壓72，且共同線2上之電壓保持處於低保持電壓76，從而使沿著共同線1及2之調變器處於其各別定址狀態。共同線3上之電壓增大至高定址電壓74以定址沿著共同線3之調變器。由於將低段電壓64施加於段線2及3上，所以調變器(共同3，段2)及(共同3，段3)致動，而沿著段線1所施加之高段電壓62造成調變器(共同3，段1)保持處於鬆弛位置。因此，在第五線時間60e結束時，3×3像素陣列處於圖5A所示之狀態，且將保持處於彼狀態，只要沿著共同線施加保持電壓即可，而不管在正定址沿著其他共同線(未圖示)之調變器時可發生的段電壓之變化。
在圖5B之時序圖中，給定寫入程序(亦即，線時間60a至60e)可包括使用高保持及定址電壓抑或低保持及定址電壓。一旦已針對給定共同線完成寫入程序(且將共同電壓設定為極性相同於致動電壓之極性的保持電壓)，像素電 壓隨即保持處於給定穩定窗內，且在將釋放電壓施加於彼共同線上以前不會傳遞通過鬆弛窗。此外，由於在定址調變器之前，作為寫入程序之部分而釋放每一調變器，故調變器之致動時間(而非釋放時間)可判定必要的線時間。具體言之，在調變器之釋放時間大於致動時間的實施中，可施加釋放電壓歷時長於單一線時間的時間，如圖5B所描繪。在一些其他實施中，沿著共同線或段線所施加之電壓可變化以考量不同調變器(諸如，不同色彩之調變器)之致動及釋放電壓的變化。
根據上文所闡述之原理而操作之干涉調變器之結構的細節可廣泛地變化。舉例而言，圖6A至圖6E展示干涉調變器(包括可移動反射層14及其支撐結構)之變化實施的截面之實例。圖6A展示圖1之干涉調變器顯示器的部分截面之實例，其中金屬材料條帶(亦即，可移動反射層14)沈積於自基板20正交地延伸之支撐件18上。在圖6B中，每一IMOD之可移動反射層14通常為正方形或矩形形狀，且在繫鏈32上於轉角處或靠近轉角而附接至支撐件。在圖6C中，可移動反射層14通常為正方形或矩形形狀，且自可變形層34懸置，可變形層34可包括可撓性金屬。可變形層34圍繞可移動反射層14之周界可直接地或間接地連接至基板20。此等連接在本文中被稱為支撐支柱。圖6C所示之實施具有得自可移動反射層14之光學功能與可移動反射層14之機械功能解耦的額外益處，該等機械功能係藉由可變形層34執行。此解耦允許用於反射層14之結構設計及材料與用 於可變形層34之結構設計及材料彼此獨立地最佳化。
圖6D展示IMOD之另一實例，其中可移動反射層14包括反射子層14a。可移動反射層14擱置於諸如支撐支柱18之支撐結構上。支撐支柱18提供可移動反射層14與下部靜止電極(亦即，所說明IMOD中之光學堆疊16的部分)之分離，使得(例如)當可移動反射層14處於鬆弛位置時，間隙19形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間。可移動反射層14亦可包括可經組態以充當電極之導電層14c，及支撐層14b。在此實例中，導電層14c安置於遠離基板20的支撐層14b之一側上，且反射子層14a安置於接近基板20的支撐層14b之另一側上。在一些實施中，反射子層14a可為導電的，且可安置於支撐層14b與光學堆疊16之間。支撐層14b可包括介電材料(例如，氮氧化矽(SiON)或二氧化矽(SiO2))之一或多個層。在一些實施中，支撐層14b可為層堆疊，諸如，SiO2/SiON/SiO2三層堆疊。反射子層14a及導電層14c中任一者或其兩者可包括(例如)具有約0.5% Cu之Al合金，或另一反射金屬材料。在介電支撐層14b上方及下方使用導電層14a、14c可平衡應力且提供增強型導電。在一些實施中，出於多種設計目的(諸如，在可移動反射層14內達成特定應力剖面)，可由不同材料形成反射子層14a及導電層14c。
如圖6D所說明，一些實施亦可包括黑色遮罩結構23。黑色遮罩結構23可形成於光學非作用中區帶中(例如，在像素之間或在支柱18之下)以吸收周圍光或雜散光。黑色遮 罩結構23亦可藉由抑制光自顯示器之非作用中部分反射或透射通過顯示器之非作用中部分來改良顯示裝置之光學性質，藉此增大對比率。另外，黑色遮罩結構23可為導電的，且經組態以充當電匯流排傳送層(electrical bussing layer)。在一些實施中，列電極可連接至黑色遮罩結構23以縮減經連接列電極之電阻。可使用包括沈積及圖案化技術之多種方法來形成黑色遮罩結構23。黑色遮罩結構23可包括一或多個層。舉例而言，在一些實施中，黑色遮罩結構23包括充當光學吸收體之鉬-鉻(MoCr)層、SiO2層，及充當反射體及匯流排傳送層之鋁合金，其中厚度之範圍分別為約30 Å至80 Å、500 Å至1000 Å及500 Å至6000 Å。一或多個層可使用多種技術予以圖案化，該等技術包括光微影及乾式蝕刻，包括(例如)用於MoCr及SiO2層之四氟化碳(CF4)及/或氧氣(O2)及用於鋁合金層之氯氣(Cl2)及/或三氯化硼(BCl3)。在一些實施中，黑色遮罩23可為標準具(etalon)或干涉堆疊結構。在此等干涉堆疊黑色遮罩結構23中，可使用導電吸收體以在每一列或行之光學堆疊16中的下部靜止電極之間傳輸或用匯流排傳送信號。在一些實施中，間隔層35可用以大體上使吸收體層16a與黑色遮罩23中之導電層電隔離。
圖6E展示IMOD之另一實例，其中可移動反射層14係自支撐的。與圖6D對比，圖6E之實施不包括支撐支柱18。取而代之，可移動反射層14在多個部位處接觸下伏光學堆疊16，且可移動反射層14之曲率提供足夠支撐，使得當橫 越干涉調變器之電壓不足以造成致動時，可移動反射層14返回至圖6E之未致動位置。此處為了清楚起見而展示可含有複數個若干不同層之光學堆疊16，其包括光學吸收體16a及介電質16b。在一些實施中，光學吸收體16a可充當固定電極且充當部分反射層兩者。
在諸如圖6A至圖6E所示之實施的實施中，IMOD充當直視裝置，其中自透明基板20之前側(亦即，與經配置有調變器之側相對置的側)檢視影像。在此等實施中，裝置之背部分(亦即，在可移動反射層14後方的顯示裝置之任何部分，包括(例如)圖6C所說明之可變形層34)可被組態及操作，而不影響或負面地影響顯示裝置之影像品質，此係因為反射層14光學地屏蔽該裝置之彼等部分。舉例而言，在一些實施中，在可移動反射層14後方可包括匯流排結構(未圖示說明)，此情形提供使調變器之光學性質與調變器之機電性質分離的能力，諸如，電壓定址及由此定址引起之移動。另外，圖6A至圖6E之實施可簡化諸如圖案化之處理。
圖7展示說明用於干涉調變器之製造程序80的流程圖之實例，且圖8A至圖8E展示此製造程序80之對應階段的橫截面示意性說明之實例。在一些實施中，除了圖7中未圖示之其他區塊以外，製造程序80亦可經實施以製造(例如)圖1及圖6所說明之一般類型的干涉調變器。參看圖1、圖6及圖7，程序80在區塊82處開始，其中在基板20之上形成光學堆疊16。圖8A說明形成於基板20之上的此光學堆疊 16。基板20可為諸如玻璃或塑膠之透明基板，其可為可撓性的或相對硬質且不彎曲的，且可能已經受先前預備程序(例如，清潔)以促進光學堆疊16之有效率形成。如上文所論述，光學堆疊16可為導電、部分透明且部分反射的，且可(例如)藉由將具有所要性質之一或多個層沈積至透明基板20上而製造。在圖8A中，光學堆疊16包括具有子層16a及16b之多層結構，但在一些其他實施中可包括更多或更少子層。在一些實施中，子層16a、16b中之一者可經組態有光學吸收及導電性質兩者(諸如，組合式導體/吸收體子層16a)。另外，子層16a、16b中之一或多者可經圖案化成平行條帶，且可在顯示裝置中形成列電極。此圖案化可藉由此項技術中已知之遮蔽及蝕刻程序或另一合適程序執行。在一些實施中，子層16a、16b中之一者可為絕緣或介電層，諸如，沈積於一或多個金屬層(例如，一或多個反射及/或導電層)之上的子層16b。另外，光學堆疊16可經圖案化成形成顯示器之列的個別及平行條帶。
程序80在區塊84處繼續，其中在光學堆疊16之上形成犧牲層25。稍後移除犧牲層25(例如，在區塊90處)以形成空腔19，且因此，圖1所說明之所得干涉調變器12中未展示犧牲層25。圖8B說明包括形成於光學堆疊16之上的犧牲層25的已部分製造裝置。在光學堆疊16之上形成犧牲層25可包括以經選擇以在後續移除之後提供具有所要設計大小之間隙或空腔19(亦見圖1及圖8E)的厚度來沈積諸如鉬(Mo)或非晶矽(Si)之二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料。可使用諸如 物理氣相沈積(PVD，例如，濺鍍)、電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)、熱化學氣相沈積(熱CVD)或旋塗之沈積技術來執行犧牲材料之沈積。
程序80在區塊86處繼續，其中形成支撐結構，例如，如圖1、圖6及圖8C所說明之支柱18。支柱18之形成可包括圖案化犧牲層25以形成支撐結構孔隙，接著使用諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋塗之沈積方法將材料(例如，聚合物或無機材料，例如，氧化矽)沈積至孔隙中以形成支柱18。在一些實施中，形成於犧牲層中之支撐結構孔隙可通過犧牲層25及光學堆疊16兩者而延伸至下伏基板20，使得支柱18之下端接觸基板20，如圖6A所說明。或者，如圖8C所描繪，形成於犧牲層25中之孔隙可延伸通過犧牲層25，但不通過光學堆疊16。舉例而言，圖8E說明接觸光學堆疊16之上部表面的支撐支柱18之下端。可藉由將支撐結構材料層沈積於犧牲層25之上且圖案化經定位成遠離犧牲層25中之孔隙的支撐結構材料之部分來形成支柱18或其他支撐結構。支撐結構可定位於孔隙內(如圖8C所說明)，但亦可至少部分在犧牲層25之一部分之上延伸。如上文所提及，犧牲層25及/或支撐支柱18之圖案化可藉由圖案化及蝕刻程序執行，但亦可藉由替代蝕刻方法執行。
程序80在區塊88處繼續，其中形成可移動反射層或隔膜，諸如，圖1、圖6及圖8D所說明之可移動反射層14。可藉由使用一或多個沈積步驟(例如，反射層(例如，鋁、鋁合金)沈積)連同一或多個圖案化、遮蔽及/或蝕刻步驟來形 成可移動反射層14。可移動反射層14可為導電的，且被稱為導電層。在一些實施中，可移動反射層14可包括複數個子層14a、14b、14c，如圖8D所示。在一些實施中，該等子層中之一或多者(諸如，子層14a、14c)可包括針對其光學性質所選擇之高反射子層，且另一子層14b可包括針對其機械性質所選擇之機械子層。由於犧牲層25仍存在於在區塊88處所形成之已部分製造干涉調變器中，故可移動反射層14在此階段通常不可移動。含有犧牲層25之已部分製造IMOD在本文中亦可被稱為「未釋放」IMOD。如上文結合圖1所描述，可移動反射層14可經圖案化成形成顯示器之行的個別及平行條帶。
程序80在區塊90處繼續，其中形成空腔，例如，如圖1、圖6及圖8E所說明之空腔19。可藉由將犧牲材料25(在區塊84處所沈積)曝露至蝕刻劑來形成空腔19。舉例而言，諸如Mo或非晶Si之可蝕刻犧牲材料可藉由乾式化學蝕刻移除，例如，藉由將犧牲層25曝露至氣態或汽化蝕刻劑(諸如，得自固體XeF2之蒸氣)歷時一時間週期，該時間週期有效於移除所要量之材料(通常相對於環繞空腔19之結構被選擇性地移除)。亦可使用其他蝕刻方法(例如，濕式蝕刻及/或電漿蝕刻)。由於在區塊90期間移除犧牲層25，故可移動反射層14在此階段之後通常可移動。在移除犧牲材料25之後，所得的已完全或部分製造IMOD在本文中可被稱為「釋放之」IMOD。
圖9為說明用於驅動每像素64色顯示器之實施之共同驅 動器904及段驅動器902的實例的方塊圖。該陣列可包括機電顯示元件102之集合，在一些實施中，機電顯示元件102可包括干涉調變器。段電極或段線之集合122a至122d、124a至124d、126a至126d及共同電極或共同線之集合112a至112d、114a至114d、116a至116d可用以定址顯示元件102，此係因為每一顯示元件將與一段電極及一共同電極電連通。段驅動器電路902經組態以在段電極中之每一者上施加電壓波形，且共同驅動器電路904經組態以在行電極中之每一者上施加電壓波形。在一些實施中，電極中之一些電極可彼此電連通，諸如段電極122a與124a，以使得可同時在段電極中之每一者上施加相同電壓波形。因為段驅動器輸出耦接至兩個段電極，所以連接至兩個段電極之段驅動器輸出在本文中可被稱作「最高有效位元」(MSB)段輸出，此係由於此段輸出之狀態控制每一列中之兩個鄰近顯示元件之狀態。耦接至個別段電極之段驅動器輸出(諸如，在126a處)在本文中可被稱作「最低有效位元」(LSB)電極，此係由於該等輸出控制每一列中之單一顯示元件之狀態。
仍參看圖9，在顯示器包括彩色顯示器或單色灰度顯示器之實施中，個別機電元件102可包括較大像素之子像素。該等像素中之每一者可包括某一數目個子像素。在陣列包括具有干涉調變器集合之彩色顯示器的實施中，可使各種色彩沿著共同線對準，以使得沿著給定共同線之實質上所有顯示元件包括經組態以顯示相同色彩之顯示元件。 彩色顯示器之一些實施包括交替列之紅色、綠色及藍色子像素。舉例而言，線112a至112d可對應於數列紅色干涉調變器，線114a至114d可對應於數列綠色干涉調變器，且線116a至116d可對應於數列藍色干涉調變器。在一實施中，干涉調變器102之每一3×3陣列形成諸如像素130a至130d之像素。在所說明之實施中(其中段電極中之兩者短接至彼此)，此3×3像素將能夠顯現64種不同色彩(例如，6位元色深)，此係因為每一像素中之三個共同色彩子像素之每一集合可置於四種不同狀態中，該四種不同狀態對應於無經致動之干涉調變器、一個經致動之干涉調變器、兩個經致動之干涉調變器或三個經致動之干涉調變器。當在單色灰度模式中使用此配置時，使得每一色彩之三個像素集合之狀態相同，在該狀況下，每一像素可呈現四種不同灰度強度。應瞭解，此情形僅為一實例，且干涉調變器之較大群組可用以按不同的總像素計數或解析度形成具有較大色彩範圍之像素。
如上文詳細描述，為了寫入一列顯示資料，段驅動器902可將電壓施加至連接至其之段電極或匯流排。此後，共同驅動器904可對連接至其之選定共同線加脈衝，以(例如)藉由根據施加至各別段輸出之電壓致動沿著選定線之選定顯示元件而使得沿著該線之顯示元件顯示資料。
在將顯示資料寫入至選定線之後，段驅動器902可將另一電壓集合施加至連接至其之匯流排，且共同驅動器904可對連接至其之另一線加脈衝以將顯示資料寫入至另一 線。藉由重複此程序，可依序將顯示資料寫入至顯示陣列中之任何數目個線。
使用此程序將顯示資料寫入至顯示陣列之時間(亦稱寫入時間)大體上與經寫入之顯示資料之行數成比例。然而，在許多應用中，減少寫入時間可為有利的，例如，以增加顯示器之圖框率或減少任何可感知之閃爍。
為了減少顯示陣列之寫入時間，可將顯示陣列分成可並行地驅動之兩個部分。圖10為說明用於同時驅動64色顯示器之兩個區段的兩個共同驅動器及兩個段驅動器之實例的方塊圖。圖10中所說明之顯示陣列包括區段1002及1004。另外，可提供兩個段驅動器902a及902b以分別驅動區段1002及1004中之每一者。
為了將數列顯示資料並行地寫入至圖10之顯示陣列，段驅動器902a及902b可各自將電壓施加至連接至其之各別匯流排。舉例而言，段驅動器902a可在意欲用於沿著線112a之顯示元件的段輸出122a至122d、124a至124d及126a至126d中之每一者上輸出資料，且段驅動器902b可同時在意欲用於沿著線112c之顯示元件的段輸出128a至128d、130a至130d及132a至132d中之每一者上輸出段資料。此後，共同驅動器904a可將寫入脈衝施加至線112a，且共同驅動器904b可同時將寫入脈衝施加至線112c，從而同時對兩個線進行寫入。針對陣列部分之每一線重複此操作，從而通常將圖框之寫入時間實質上消減一半。
在一些實施中，更進一步減少寫入時間將為有利的。舉 例而言，並行地驅動顯示陣列之三個區段而非如圖10中所說明之兩個區段可為有益的。然而，將驅動器連接至陣列之第三區段在結構上不同。舉例而言，若在兩個其他區段之間建立一第三區段，則設定至第三區段之額外驅動線之路線可為不實際的或可實質上增加製造費用。另外，驅動第三區段之另一驅動器之添加可增加顯示器之價格及複雜性。因此，具有能夠並行地驅動顯示陣列之三個或三個以上區段之驅動方案的顯示器將為有價值的。
如下文將關於圖11A至圖13所詳細描述，有可能藉由利用形成於圖6D及圖6E中所說明之黑色遮罩結構23之導電層上的匯流排來建立三部分顯示器。
現參看圖11A及圖11B，圖11A為具有電線之顯示陣列之一實例的一部分的平面俯視圖，該等電線用以將段電壓提供至顯示陣列。圖11B為圖11A之顯示陣列之截面圖，該截面圖展示圖11A之電線與圖11A之光學堆疊之間的連接。在圖11A及圖11B之陣列中，條帶段電極16係說明為基板上之導電材料之所沈積條帶，且沿著頁面上下延行。段電極16之下及段電極16之間為黑色遮罩結構23之匯流排。為了清晰起見，垂直於段電極且在段電極之上方並在頁面上自左向右延行的形成共同電極18之導電材料條帶係藉由虛線來展示。
類似於圖10，圖11A之顯示陣列具有一上部部分1002及一下部部分，該上部部分1002及該下部部分可分別藉由一上部段驅動器(例如，圖10之902a)及一下部段驅動器(例 如，圖10之902b)來驅動。將來自段驅動器902a及902b之MSB信號及LSB信號施加至黑色遮罩結構23之匯流排，且藉由介層孔1120而電連接至段電極16，介層孔1120延伸穿過圖11B之絕緣體35。在圖11A中，用於顯示陣列之上部部分1002之MSB及LSB段驅動器輸出分別命名為MSB(U)及LSB(U)，且用於顯示陣列之下部部分1004之MSB及LSB段驅動器輸出分別命名為MSB(L)及LSB(L)。因為可使得黑色遮罩結構23之匯流排比段電極16厚且黑色遮罩結構23之匯流排可由具有比段電極16高之導電率之材料製成，所以此情形可減少段驅動器(例如，圖10之段驅動器902a及902b)上之負載之RC時間常數，且允許段電極16較快速地對由段驅動器902a及902b施加之電壓改變作出回應。
在MSB段電極作為連續沈積薄片耦接至彼此之一些實施中，黑色遮罩結構23之匯流排中之一些匯流排變得冗餘。此等實施之一實例說明於圖12中。圖12為具有冗餘匯流排線之顯示陣列之一實例的平面俯視圖。在圖12中，上部陣列部分及下部陣列部分之MSB段電極1210耦接在一起成為單一條帶。在此實施中，形成此等行之導電材料之寬度為形成LSB行之導電材料之寬度的約兩倍。藉由此組態，使用一匯流排(諸如，匯流排1223)驅動每一MSB電極可為足夠的，而非使用兩個匯流排1223及1220(該情形為圖11A中所展示之實施)。因此，當MSB電極1210如圖12中所展示而組態時，匯流排1220可被稱作冗餘匯流排。當此等現在冗餘之匯流排1220與陣列之上部部分及下部部分之電極解 耦時，其可用來單獨驅動，以便將資料寫入至置於上部部分1002與下部部分1004之間的第三陣列部分。此情形在圖13中加以說明。
圖13為圖12之具有冗餘匯流排線之顯示陣列的一實例的平面俯視圖，該等冗餘匯流排線用於將段電壓提供至顯示陣列之中間區段1006。在此實施中，藉由添加至上部段驅動器及下部段驅動器(為了清晰起見，在圖13中未展示，但類似於圖10之段驅動器902a及902b)之額外段輸出來驅動冗餘匯流排1220。在圖13之實施中，上部段驅動器902a用以驅動中間區段1006之MSB電極，且下部段驅動器902b用以驅動中間區段1006之LSB電極。以此方式，可以習知方式將段電壓自上部段驅動器及下部段驅動器投送至「內埋」於上部陣列部分1002與下部陣列部分1004之間的單獨陣列部分1006。除了現在段輸出經設定而具有用於陣列之三行(亦即，上部部分1002中之一行、下部部分1004中之一行，及中間部分1006中之一行)之資料以外，寫入用於整個陣列之資料以類似於上文關於圖10所描述之方式的方式繼續進行。接著，同時將一寫入脈衝施加至該三行。
圖14為具有三個部分之顯示陣列之一實例的概念圖，該三個部分耦接至具有圖13之匯流排線之驅動器電路。圖14對應於8×6像素陣列，其中兩個段輸出(MSB及LSB)用於每一像素且三個共同輸出(紅色、綠色及藍色)用於每一像素。此圖說明匯流排連接1410及1420，其分別耦接至上部陣列1002及下部陣列1004之段電極。亦說明匯流排連接 1430及1440，其在上部陣列部分1002及下部陣列部分1004之下通過以連接至中間陣列部分1006。在此實施中，上部段驅動器902a之每隔三個驅動器輸出及下部段驅動器902b之每隔三個驅動器輸出用以使用圖13之冗餘匯流排1220來驅動中間陣列部分1006之各段。每一陣列部分1002、1004及1006因此接收十六個段驅動器輸出。在操作中，段驅動器902a輸出用於上部陣列部分1002中之一行之顯示元件及中間陣列部分1006中之一行之顯示元件的一半的影像資料。段驅動器902b輸出用於下部陣列部分1004中之一行之顯示元件及中間陣列部分1006中之該行之顯示元件的另一半的影像資料。接著，分別藉由共同驅動器904a、904c及904b同時選通上部陣列部分、中間陣列部分及下部陣列部分中之三行以將資料鎖存至該三行中。
圖15A及圖15B展示說明包括複數個干涉調變器之顯示裝置40之系統方塊圖的實例。顯示裝置40可為(例如)蜂巢式或行動電話。然而，顯示裝置40之相同組件或其輕微變化亦說明各種類型之顯示裝置，諸如電視、電子閱讀器及攜帶型媒體播放器。
顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48及麥克風46。外殼41可藉由多種製造程序中之任一者形成，包括射出模製及真空成型。另外，外殼41可由多種材料中之任一者製成，該等材料包括(但不限於)：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷，或其組合。外殼41可包括可與具不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之 其他可移除部分互換的可移除部分(未圖示)。
顯示器30可為如本文中所描述之多種顯示器中之任一者，包括雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可經組態以包括平板顯示器(諸如，電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)，或非平板顯示器(諸如，CRT或其他管裝置)。另外，顯示器30可包括如本文中所描述之干涉調變器顯示器。
在圖15B中示意性地說明顯示裝置40之組件。顯示裝置40包括外殼41，且可包括至少部分地圍封於其中之額外組件。舉例而言，顯示裝置40包括網路介面27，網路介面27包括耦接至收發器47之天線43。收發器47連接至處理器21，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節信號(例如，對信號進行濾波)。調節硬體52連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦連接至輸入裝置48及驅動器控制器29。驅動器控制器29耦接至圖框緩衝器28及陣列驅動器22，陣列驅動器22又耦接至顯示陣列30。電源供應器50可按照特定顯示裝置40設計要求而向所有組件提供電力。
網路介面27包括天線43及收發器47，以使得顯示裝置40可經由網路與一或多個裝置通信。網路介面27亦可具有一些處理能力以減輕(例如)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施中，天線43根據IEEE 16.11標準(包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11(包括IEEE 802.11a、b、g、n)及其另外實施來傳輸及接收RF 信號。在一些其他實施中，天線43根據BLUETOOTH標準來傳輸及接收RF信號。在蜂巢式電話之狀況下，天線43經設計成接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸上集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS，或用以在無線網路(諸如，利用3G或4G技術之系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43所接收之信號，使得可藉由處理器21接收且進一步操縱該等信號。收發器47亦可處理自處理器21所接收之信號，使得可經由天線43而自顯示裝置40傳輸該等信號。
在一些實施中，可藉由接收器替換收發器47。另外，可藉由可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料的影像源替換網路介面27。處理器21可控制顯示裝置40之總體操作。處理器21接收資料(諸如，來自網路介面27或影像源之壓縮影像資料)，且將資料處理成原始影像資料或處理成易於經處理成原始影像資料之格式。處理器21可將經處理資料發送至驅動器控制器29或至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常指代識別影像內之每一部位處之影像特性的資訊。舉例而言，此等影像特性可包括色彩、飽和度 及灰度階。
處理器21可包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示裝置40之操作。調節硬體52可包括放大器及濾波器以用於將信號傳輸至揚聲器45，及用於自麥克風46接收信號。調節硬體52可為在顯示裝置40內之離散組件，或可併入於處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接地自處理器21抑或自圖框緩衝器28取得藉由處理器21產生之原始影像資料，且可適當地重新格式化原始影像資料以用於高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化成具有似光柵格式之資料流，使得其具有適於橫越顯示陣列30進行掃描之時間次序。接著，驅動器控制器29將經格式化資訊發送至陣列驅動器22。儘管驅動器控制器29(諸如，LCD控制器)常常作為獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯，但此等控制器可以許多方式予以實施。舉例而言，控制器可作為硬體而嵌入於處理器21中、作為軟體而嵌入於處理器21中，或以硬體形式而與陣列驅動器22完全地整合。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化資訊，且可將視訊資料重新格式化成平行波形集合，該等波形每秒許多次被施加至來自顯示器之x-y像素矩陣的數百個且有時數千個(或更多)引線。
在一些實施中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適於本文所描述之類型的顯示器中任一者。舉例而 言，驅動器控制器29可為習知顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(例如，IMOD控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知驅動器或雙穩態顯示器驅動器(例如，IMOD顯示器驅動器)。此外，顯示陣列30可為習知顯示陣列或雙穩態顯示陣列(例如，包括IMOD陣列之顯示器)。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施常見於高度整合系統(諸如，蜂巢式電話、手錶及其他小面積顯示器)中。
在一些實施中，輸入裝置48可經組態以允許(例如)使用者控制顯示裝置40之操作。輸入裝置48可包括諸如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤之小鍵盤、按鈕、開關、搖桿、觸敏螢幕，或者壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可經組態為用於顯示裝置40之輸入裝置。在一些實施中，通過麥克風46之語音命令可用於控制顯示裝置40之操作。
電源供應器50可包括如此項技術中所熟知之多種能量儲存裝置。舉例而言，電源供應器50可為可再充電電池組，諸如，鎳-鎘電池組或鋰離子電池組。電源供應器50亦可為再生能源、電容器或太陽能電池(包括塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可經組態以自壁式插座接收電力。
在一些實施中，控制可程式化性駐留於可定位於電子顯示系統中之若干處的驅動器控制器29中。在一些其他實施中，控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。上文所描述之最佳化可以任何數目個硬體及/或軟體組件且以各種組 態予以實施。
可將結合本文所揭示之實施所描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟實施為電子硬體、電腦軟體，或其兩者之組合。硬體與軟體之互換性已大體上按功能性予以描述，且在上文所描述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及步驟中予以說明。以硬體抑或軟體來實施此功能性取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。
用以實施結合本文所揭示之態樣所描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理設備可用一般用途單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文所描述之功能的任何組合予以實施或執行。一般用途處理器可為微處理器，或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算裝置之組合，例如，DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器，或任何其他此類組態。在一些實施中，特定步驟及方法可藉由為給定功能所特有之電路執行。
在一或多項態樣中，所描述之功能可以硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包括在本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)或其任何組合予以實施。本說明書中所描述之標的之實施亦可實施為編碼於電腦儲存媒體上之一 或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)以供資料處理設備執行或控制資料處理設備之操作。
雖然上述詳細描述已展示、描述及指出如適用於各種實施的本發明之新穎特徵，但將理解，在不脫離本發明之精神的情況下，熟習此項技術者可作出所說明的調變器或程序之形式及細節上之各種省略、取代及改變。如將認識到，本發明可以並不提供本文中所闡述之所有特徵及益處之形式來體現，此係因為一些特徵可與其他特徵單獨地使用或實踐。
12‧‧‧干涉調變器/像素
13‧‧‧光
14‧‧‧可移動反射層
14a‧‧‧反射子層
14b‧‧‧支撐層
14c‧‧‧導電層
15‧‧‧光
16‧‧‧光學堆疊/段電極
16a‧‧‧吸收體層/光學吸收體/組合式導體/吸收體子層
16b‧‧‧介電質
18‧‧‧支柱/支撐件
19‧‧‧間隙/空腔
20‧‧‧透明基板
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
23‧‧‧黑色遮罩結構/匯流排
24‧‧‧列驅動器電路
25‧‧‧犧牲層/犧牲材料
26‧‧‧行驅動器電路
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示陣列或面板/顯示器
32‧‧‧繫鏈
34‧‧‧可變形層
35‧‧‧間隔層/絕緣體
40‧‧‧顯示裝置
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入裝置
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
60a‧‧‧第一線時間
60b‧‧‧第二線時間
60c‧‧‧第三線時間
60d‧‧‧第四線時間
60e‧‧‧第五線時間
62‧‧‧高段電壓
64‧‧‧低段電壓
70‧‧‧釋放電壓
72‧‧‧高保持電壓
74‧‧‧高定址電壓
76‧‧‧低保持電壓
78‧‧‧低定址電壓
80‧‧‧干涉調變器之製造程序
102‧‧‧顯示元件
112a‧‧‧共同電極或共同線
112b‧‧‧共同電極或共同線
112c‧‧‧共同電極或共同線
112d‧‧‧共同電極或共同線
114a‧‧‧共同電極或共同線
114b‧‧‧共同電極或共同線
114c‧‧‧共同電極或共同線
114d‧‧‧共同電極或共同線
116a‧‧‧共同電極或共同線
116b‧‧‧共同電極或共同線
116c‧‧‧共同電極或共同線
116d‧‧‧共同電極或共同線
122a‧‧‧段電極或段線/段輸出
122b‧‧‧段電極或段線/段輸出
122c‧‧‧段電極或段線/段輸出
122d‧‧‧段電極或段線/段輸出
124a‧‧‧段電極或段線/段輸出
124b‧‧‧段電極或段線/段輸出
124c‧‧‧段電極或段線/段輸出
124d‧‧‧段電極或段線/段輸出
126a‧‧‧段電極或段線/段輸出
126b‧‧‧段電極或段線/段輸出
126c‧‧‧段電極或段線/段輸出
126d‧‧‧段電極或段線/段輸出
128a‧‧‧段輸出
128b‧‧‧段輸出
128c‧‧‧段輸出
128d‧‧‧段輸出
130a‧‧‧像素/段輸出
130b‧‧‧像素/段輸出
130c‧‧‧像素/段輸出
130d‧‧‧像素/段輸出
132a‧‧‧段輸出
132b‧‧‧段輸出
132c‧‧‧段輸出
132d‧‧‧段輸出
902‧‧‧段驅動器
902a‧‧‧段驅動器
902b‧‧‧段驅動器
904‧‧‧共同驅動器
904a‧‧‧共同驅動器
904b‧‧‧共同驅動器
904c‧‧‧共同驅動器
1002‧‧‧區段/上部部分
1004‧‧‧區段/下部部分
1006‧‧‧中間區段
1120‧‧‧介層孔
1210‧‧‧最高有效位元(MSB段電極)
1220‧‧‧匯流排
1223‧‧‧匯流排
1410‧‧‧匯流排連接
1420‧‧‧匯流排連接
1430‧‧‧匯流排連接
1440‧‧‧匯流排連接
圖1展示描繪干涉調變器(IMOD)顯示裝置之一系列像素中兩個鄰近像素的等角視圖之實例。
圖2展示說明併入3×3干涉調變器顯示器之電子裝置的系統方塊圖之實例。
圖3展示說明圖1之干涉調變器之可移動反射層位置相對於施加電壓的圖解之實例。
圖4展示說明當施加各種共同及段電壓時干涉調變器之各種狀態的表格之實例。
圖5A展示說明圖2之3×3干涉調變器顯示器中顯示資料之圖框的圖解之實例。
圖5B展示可用以寫入圖5A所說明之顯示資料之圖框之共同及段信號的時序圖之實例。
圖6A展示圖1之干涉調變器顯示器的部分截面之實例。
圖6B至圖6E展示干涉調變器之變化實施的截面之實 例。
圖7展示說明用於干涉調變器之製造程序的流程圖之實例。
圖8A至圖8E展示在製造干涉調變器之方法中之各種階段的截面示意性說明之實例。
圖9為說明用於驅動每像素64色顯示器之實施之共同驅動器及段驅動器的實例的方塊圖。
圖10為說明用於同時驅動64色顯示器之兩個區段的共同驅動器及兩個段驅動器之實例的方塊圖。
圖11A為具有匯流排線之顯示陣列之一實例的一部分的平面俯視圖，該等匯流排線用以將段電壓提供至顯示陣列。
圖11B為圖11A之顯示陣列之截面圖，該截面圖展示圖11A之匯流排線與圖11A之光學堆疊之間的連接。
圖12為具有冗餘匯流排線之顯示陣列之一實例的平面俯視圖。
圖13為圖12之具有冗餘匯流排線之顯示陣列的一實例的平面俯視圖，該等冗餘匯流排線用於將段電壓提供至顯示陣列之中間區段。
圖14為具有三個部分之顯示陣列之一實例的概念圖，該三個部分耦接至具有圖13之匯流排線之驅動器電路。
圖15A及圖15B展示說明包括複數個干涉調變器之顯示裝置之系統方塊圖的實例。
902a‧‧‧段驅動器
902b‧‧‧段驅動器
904a‧‧‧共同驅動器
904b‧‧‧共同驅動器
904c‧‧‧共同驅動器
1002‧‧‧區段/上部部分
1004‧‧‧區段/下部部分
1006‧‧‧中間區段
1410‧‧‧匯流排連接
1420‧‧‧匯流排連接
1430‧‧‧匯流排連接
1440‧‧‧匯流排連接

Claims (34)

  1. 一種顯示器，其包含：一第一顯示區段，其包括導電材料之第一複數個列及行，且進一步包括沿著該第一複數個行延伸之一第一匯流排集合；一第二顯示區段，其包括導電材料之第二複數個列及行，且進一步包括沿著該第二複數個行延伸之一第二匯流排集合；一第三顯示區段，其包括導電材料之第三複數個列及行；及一驅動器，其經組態以並行地驅動該第一顯示區段、該第二顯示區段及該第三顯示區段，其中該第一匯流排集合及該第二匯流排集合中之一或多個冗餘匯流排耦接至該第三顯示區段中之該第三複數個行中之一或多者，且與所有該第一複數個行及該第二複數個行隔離。
  2. 如請求項1之顯示器，其中形成第一複數個行之該導電材料之寬度為形成第二複數個行之該導電材料之寬度的大約兩倍，且其中該第一集合及該第二集合中之冗餘匯流排各自鄰接該第一複數個行或在該第一複數個行之下而定位。
  3. 如請求項2之顯示器，其中大約一半該等冗餘匯流排在該第一顯示區段之下延伸，且該等剩餘冗餘匯流排在該第二顯示區段之下延伸。
  4. 如請求項3之顯示器，其中在該第一顯示區段之下延伸之該等冗餘匯流排經安置以便與在該第二顯示區段之下延伸之該等冗餘匯流排交替。
  5. 如請求項1之顯示器，其中該第一顯示區段、該第二顯示區段及該第三顯示區段之該等列中之每一者經組態以顯示一黑色及三種其他色彩中之一者。
  6. 如請求項1之顯示器，其中該第一顯示區段、該第二顯示區段及該第三顯示區段中之每一者包括複數個顯示元件，且其中該複數個顯示元件配置為一像素陣列，每一像素包括至少兩個顯示元件。
  7. 如請求項6之顯示器，其中每一像素包括六個顯示元件。
  8. 如請求項6之顯示器，其中兩個冗餘匯流排耦接至該第三顯示區段中之每一像素。
  9. 如請求項8之顯示器，其中該兩個冗餘匯流排中之一第一者耦接至藉由導電材料之一第一寬度界定的該第三顯示區段中之一像素之至少一第一顯示元件，且其中該兩個冗餘匯流排中之一第二者耦接至藉由導電材料之一第二、較大寬度界定的該像素之至少一第二顯示元件。
  10. 如請求項6之顯示器，其中該等顯示元件中之一或多者包括干涉調變器。
  11. 如請求項1之顯示器，其中該等冗餘匯流排藉由沿著該等冗餘匯流排形成之複數個介層孔而耦接至該第三顯示區段中之該第三複數個行中之該一或多者，其中該複數 個介層孔連接該等冗餘匯流排與該第三複數個行之一或多個顯示元件。
  12. 如請求項11之顯示器，其中沿著該等冗餘匯流排之該複數個介層孔僅形成於該第三顯示區段中。
  13. 如請求項1之顯示器，其中該第一顯示區段包括與該第二顯示區段及該第三顯示區段中之至少一者中的列及行之數目實質上相同數目個列及行。
  14. 如請求項13之顯示器，其中該第一顯示區段包括與該第二顯示區段及該第三顯示區段中之每一者中的列及行之數目實質上相同數目個列及行。
  15. 如請求項1之顯示器，其中該第三顯示區段介於該第一顯示區段與該第二顯示區段之間。
  16. 一種用於顯示資料之設備，其包含：一第一顯示元件陣列，其包括複數個列及行；一第二顯示元件陣列，其包括複數個列及行；一第三顯示元件陣列，其包括複數個列及行，該第三陣列安置於該第一陣列與該第二陣列之間；一第一匯流排集合，其經連接以將顯示信號供應至該第一陣列之行；一第二匯流排集合，其經連接以將顯示信號供應至該第二陣列之行；及一第三匯流排集合，其經連接以將顯示信號供應至該第三陣列之行。
  17. 如請求項16之設備，其進一步包含驅動器電路，該驅動 器電路經組態以並行地驅動該第一陣列、該第二陣列及該第三陣列。
  18. 如請求項17之設備，其進一步包含耦接至該驅動器之一影像源，該驅動器經組態以產生用於傳輸至該第一陣列、該第二陣列及該第三陣列之該等顯示元件的電壓信號以便顯示自該影像源所接收之影像資料。
  19. 如請求項16之設備，該設備進一步包括一第四匯流排集合、第五匯流排集合及第六匯流排集合，其中該第四匯流排集合中之每一匯流排經組態以將顯示信號供應至該第一陣列中之一單一行，其中該第五匯流排集合中之每一匯流排經組態以將顯示信號供應至該第二陣列中之一單一行，且其中該第六匯流排集合中之每一匯流排經組態以將顯示信號供應至該第三陣列中之一單一行。
  20. 如請求項16之設備，其中該第三集合之該等匯流排與該第一集合及該第二集合之該等匯流排交錯。
  21. 如請求項16之設備，其中該第一匯流排集合經組態以將顯示信號供應至僅該第一陣列，其中該第二匯流排集合經組態以將顯示信號供應至僅該第二陣列，且其中該第三匯流排集合經組態以將顯示信號供應至僅該第三陣列。
  22. 如請求項16之設備，其中該第一陣列之該等行接收來自該第一匯流排集合及一第一額外匯流排集合之顯示信號，其中該第二陣列之該等行接收來自該第二匯流排集合及一第二額外匯流排集合之顯示信號，且其中該第三 陣列之該等行僅接收來自該第三匯流排集合之顯示信號。
  23. 如請求項16之設備，其中該第一陣列、該第二陣列及該第三陣列各自包括大致相同數目個行及列。
  24. 如請求項16之設備，其中該第一陣列之一第一列中的該等顯示元件中之每一者經組態以顯示一黑色及三種其他色彩中之一第一者，其中該第一陣列之一第二列中的該等顯示元件中之每一者經組態以顯示一黑色及該三種其他色彩中之一第二者，且其中該第一陣列之一第三列中的該等顯示元件中之每一者經組態以顯示一黑色及該三種其他色彩中之一第三者。
  25. 如請求項16之設備，其中該第一陣列、該第二陣列及該第三陣列中之該等顯示元件中之一或多者包括一微機電干涉調變器。
  26. 一種顯示設備，其包含：一顯示裝置陣列，該顯示裝置陣列包括一第一部分、第二部分及第三部分，其中該第一部分中之顯示元件耦接至在一第一方向上自一第一段驅動器延伸之一第一匯流排線集合，且其中該第二部分中之顯示元件電耦接至在與該第一方向相反之一第二方向上自一第二段驅動器延伸之一第二匯流排線集合；且一第三匯流排線集合電耦接至僅該第三部分中之顯示元件，其中該第三匯流排線集合之一第一子集在該第一方向上延伸，且該第三匯流排線集合之一第二子集在該 第二方向上延伸。
  27. 如請求項26之顯示設備，其中在該第一方向上延伸之每一匯流排線與在該第二方向上延伸之一匯流排線實質上對準。
  28. 如請求項26之顯示設備，其進一步包含：一處理器，其經組態以與該陣列通信，該處理器經組態以處理影像資料；及一記憶體裝置，其經組態以與該處理器通信。
  29. 如請求項28之顯示設備，其進一步包含：一驅動器電路，其經組態以將至少一信號發送至該顯示器。
  30. 如請求項29之顯示設備，其進一步包含：一控制器，其經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
  31. 如請求項28之顯示設備，其進一步包含：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器。
  32. 如請求項31之顯示設備，其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
  33. 如請求項28之顯示設備，其進一步包含：一輸入裝置，其經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器。
  34. 如請求項26之顯示設備，其中該等顯示裝置中之至少一者包括用於調變光之一裝置。
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