Способ и устройство считывания, измерения или определения параметров дисплейных элементов, объединенных со схемой управления дисплеем, а также система, в которой применены такие способ и устройство

Способ и устройство считывания, измерения или определения параметров дисплейных элементов, объединенных со схемой управления дисплеем, а также система, в которой применены такие способ и устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данной заявкой заявлен приоритет, устанавливаемый по предварительной заявке на патент США №61/027727, озаглавленной «Способ и устройство считывания, измерения или определения параметров дисплейных элементов, объединенных со схемой управления дисплеем, а также система, в которой применены такие способ и устройство», поданной 11 февраля 2008 года, ссылка на которую означает включение ее в настоящую заявку.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее изобретение относится к микроэлектромеханическим системам. В частности, изобретение относится к способам и устройствам для повышения эффективности использования микроэлектромеханических систем, таких как интерферометрические модуляторы.

Обзор известного уровня техники

[0003] Микроэлектромеханические системы (МЭМС) содержат микромеханические элементы, исполнительные механизмы-актюаторы и электронные схемы. Микромеханические элементы могут быть созданы с использованием осаждения, травления и/или других процессов механической микрообработки, в которых части подложек и/или слои осажденного материала удаляют травлением или добавляют слои для формирования электрических и электромеханических устройств. Один из типов устройств на основе МЭМС представлен интерферометрическим модулятором. Используемый в настоящем описании термин "интерферометрический модулятор" или "интерферометрический световой модулятор" относится к устройству, которое выборочно поглощает и/или отражает свет с использованием принципов оптической интерференции. В некоторых вариантах реализации интерферометрический модулятор может содержать пару проводящих пластин, одна или обе из которых могут быть прозрачными и/или отражающими полностью или частично и которые выполнены с возможностью относительного перемещения в ответ на приложение соответствующего электрического сигнала. В конкретном варианте реализации одна пластина может содержать зафиксированный слой, осажденный на подложке, а другая пластина может содержать металлическую перегородку, разделенную от зафиксированного слоя зазором. Как описано в настоящем описании более подробно, положение одной пластины относительно другой может влиять на оптическую интерференцию света, падающего на интерферометрический модулятор. Такие устройства имеют широкое применение, и может быть полезным использование и/или изменение характеристик устройств этого типа как в известных решениях, так и для усовершенствования существующих изделий и для создания новых еще не разработанных изделий.

[0004] Системы, способы и устройства, описанные в настоящем описании, имеют ряд собственных аспектов, причем ни один из аспектов в отдельности не обеспечивает требуемых свойств. Далее кратко рассмотрены характерные особенности настоящего изобретения без ограничения его объема. После этого рассмотрения и, в особенности, после прочтения раздела «Подробное описание конкретных вариантов реализации» станет понятно, как особенности настоящего изобретения обеспечивают преимущество перед другими дисплейными устройствами.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Согласно одному из аспектов предложен способ, согласно которому подают сигнал между первым и вторым электродами дисплейного элемента, причем сигнал меняет первое состояние дисплейного элемента на второе и обратно в первое по существу незаметно для человеческого зрения, измеряют электрический отклик дисплейного элемента в ответ на поданный сигнал, и на его основе определяют по меньшей мере одну рабочую характеристику дисплейного элемента.

[0006] Согласно другому аспекту предложен прибор, содержащий схему формирователя, выполненную с возможностью подачи сигнала между первым и вторым электродами дисплейного элемента, причем сигнал меняет первое состояние дисплейного элемента на второе и обратно в первое по существу незаметно для человеческого зрения, схему обратной связи, выполненную с возможностью измерения электрического отклика дисплейного элемента в ответ на поданный сигнал напряжения, и процессор, выполненный с возможностью управления схемой формирователя, получения данных, характеризующих измеренный электрический отклик, и определения на основе этого измеренного отклика по меньшей мере одной рабочей характеристики дисплейного элемента.

[0007] По еще одному аспекту предложено дисплейное устройство, которое содержит средства подачи сигнала между первым и вторым электродами дисплейного элемента, причем сигнал меняет первое состояние дисплейного элемента на второе и обратно по существу незаметно для человеческого зрения, средства измерения электрического отклика дисплейного элемента в ответ на поданный сигнал напряжения и определения на основе этого отклика по меньшей мере одной рабочей характеристики дисплейного элемента.

[0008] По еще одному аспекту предложено дисплейное устройство, которое содержит матрицу интерферометрических модуляторов, схему формирователя, выполненную с возможностью подачи сигнала между первым и вторым электродами по меньшей мере одного из интерферометрических модуляторов, причем сигнал меняет первое состояние интерферометрического модулятора на второе и обратно по существу незаметно для человеческого зрения, схему обратной связи, выполненную с возможностью измерения электрического отклика интерферометрического модулятора в ответ на поданный сигнал напряжения, процессор, выполненный с возможностью управления схемой формирователя, получения данных, характеризующих измеренный электрический отклик, и определения на основе этого отклика по меньшей мере одной рабочей характеристики интерферометрического модулятора, и запоминающее устройство, выполненное с возможностью взаимодействия с процессором.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение возможности диагностики дисплейного элемента благодаря измерению электрического отклика дисплейного элемента в ответ на поданный сигнал и определения на основе этого отклика по меньшей мере одной рабочей характеристики дисплейного элемента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] На фиг.1 показан изометрический вид, изображающий участок одного варианта реализации дисплея на основе интерферометрических модуляторов, в котором подвижный отражающий слой первого интерферометрического модулятора находится в релаксационном положении, и подвижный отражающий слой второго интерферометрического модулятора находится в активированном положении.

[0010] На фиг.2 представлена принципиальная схема реализации электронного устройства согласно одному из вариантов реализации, содержащего дисплей на основе интерферометрических модуляторов с конфигурацией 3×3.

[0011] На фиг.3 показан график зависимости положения подвижного зеркала от приложенного напряжения для варианта реализации интерферометрического модулятора, показанного на фиг.1.

[0012] На фиг.4 показаны значения напряжения группы строк и столбцов, которые могут быть использованы для управления дисплеем на основе интерферометрических модуляторов.

[0013] На фиг.5А проиллюстрирован пример кадра данных для отображения на дисплее на основе интерферометрических модуляторов с конфигурацией 3×3, представленном на фиг.2.

[0014] На фиг.5В проиллюстрирован пример временной диаграммы сигналов строк и столбцов, которые могут быть использованы для записи кадра, показанного на фиг.5А.

[0015] На фиг.6А и 6В показаны принципиальные схемы варианта реализации устройства отображения, содержащего интерферометрические модуляторы.

[0016] На фиг.7А показано сечение устройства, изображенного на фиг.1.

[0017] На фиг.7В показано сечение интерферометрического модулятора согласно еще одному варианту реализации.

[0018] На фиг.7С показано сечение интерферометрического модулятора согласно еще одному варианту реализации.

[0019] На фиг.7D показано сечение интерферометрического модулятора согласно еще одному варианту реализации.

[0020] На фиг.7Е показано сечение интерферометрического модулятора согласно еще одному варианту реализации.

[0021] На фиг.8 показана принципиальная схема, которая иллюстрирует пример системы, выполненной с возможностью управления дисплейной матрицей и измерения электрического отклика выбранных дисплейных элементов, например дисплея на основе интерферометрических модуляторов, изображенного на фиг.2.

[0022] На фиг.9 показана принципиальная схема, иллюстрирующая другой пример схемы, которая может быть использована для измерения электрического отклика выбранных дисплейных элементов с помощью той же схемы, используемой для подачи задающего сигнала на выбранные дисплейные элементы, таких как в дисплее на основе интерферометрических модуляторов, изображенном на фиг.2.

[0023] На фиг.10А показана блок-схема, которая иллюстрирует пример способа управления дисплейным элементом, например интерферометрическим модулятором, изображенным на фиг.1, с использованием пилообразного управляющего напряжения.

[0024] На фиг.10В показана блок-схема, которая иллюстрирует способ калибровки управляющих напряжений для дисплейных элементов, включающий определение управляющего напряжения на основе заданной рабочей характеристики дисплейного элемента.

[0025] На фиг.10С показана блок-схема, которая иллюстрирует другой способ калибровки управляющих напряжений для дисплейных элементов, включающий регулировку управляющего напряжения на основе определения состояния ошибки при управлении дисплейным элементом.

[0026] Фиг.11А иллюстрирует пример пилообразного сигнала напряжения для управления дисплейным элементом.

[0027] На фиг.11В показан считанный электрический отклик схемы формирователя, подключенной к дисплейному элементу, который может быть использован в способах, проиллюстрированных на фиг.10А и 10В.

[0028] Фиг.12 иллюстрирует пример сигнала управляющего напряжения для управления дисплейным элементом и соответствующий электрический отклик, считанный в схеме формирователя, соединенной с дисплейным элементом, которые могут быть использованы в способах, проиллюстрированных на фиг.10А и 10В.

[0029] Фиг.13А иллюстрирует пример сигнала управляющего напряжения и соответствующий электрический отклик, указывающий на надлежащую активацию дисплейного элемента, которые могут быть использованы в способе, проиллюстрированном на фиг.10С.

[0030] Фиг.13 В иллюстрирует пример сигнала управляющего напряжения и соответствующий электрический отклик, указывающий на пример ошибочной активации дисплейного элемента, которые могут быть использованы в способе, проиллюстрированном на фиг.10С.

[0031] На фиг.14 представлена блок-схема, которая иллюстрирует способ управления дисплейным элементом и измерения электрического отклика дисплейного элемента для определения управляющего напряжения, обеспечивающего достижение заданной рабочей характеристики, при котором управляющее напряжение вызывает изменение состояния дисплея по существу не видимое для глаза человека.

[0032] Фиг.15 иллюстрирует пример формы кривой управляющего напряжения и соответствующий измеренный электрический отклик, которые могут быть использованы в способе, проиллюстрированном на фиг.15.

[0033] На фиг.16А показана принципиальная схема, которая иллюстрирует пример схемы для управления изолированным участком дисплейной матрицы и измерения электрического отклика изолированного участка.

[0034] На фиг.16В представлена эквивалентная схема, которая показывает электрическую взаимосвязь емкости измеряемой области дисплея с емкостями других, не измеряемых областей.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0035] Последующее подробное описание относится к некоторым конкретным вариантам реализации. Однако идея изобретения может быть реализована множеством других способом. В настоящем описании даются ссылки на чертежи, на которых одинаковые части обозначены одинаковыми позиционными номерами. Из последующего описания следует, что варианты реализации могут быть осуществлены в любом устройстве, которое выполнено с возможностью отображения изображения, подвижного (например, видео) или неподвижного (например, статического изображения) и текстового или графического. Более конкретно, предполагается, что варианты реализации могут быть осуществлены в различных электронных устройствах или объединены с различными электронными устройствами, такими как, помимо прочего, мобильные телефоны, беспроводные устройства, персональные электронные секретари (PDA), переносные или мобильные компьютеры, GPS-приемники/навигаторы, фотокамеры, МР3-плееры, видеокамеры, игровые приставки, наручные часы, обычные часы, калькуляторы, телевизионные мониторы, плоские панельные дисплеи, компьютерные мониторы, автомобильные дисплеи (например, дисплей одометра и т.д.), приборы управления и/или дисплеи в кабине самолета, дисплеи обзорных камер (например, дисплей камеры заднего вида в транспортном средстве), электронные фотографии, электронные информационные или рекламные щиты или электронные знаки, проекторы, архитектурные конструкции, упаковка и художественные конструкции (например, вывод на дисплей изображений на ювелирном изделии). Устройства на основе МЭМС со структурой, подобной описанным здесь, также могут быть использованы в применениях без дисплея, таких как электронные переключающие устройства.

[0036] Приведено описание способов и систем электрического считывания, измерения и определения параметров дисплейных элементов. Вариант реализации изобретения включает в себя интегрирование электрического считывания, измерения и определения параметров со схемой управления дисплеем. Этот вариант реализации настоящего изобретения обеспечивает, например, полное интегрирование измерений постоянного напряжения или рабочего напряжения гистерезиса и/или времен отклика интерферометрического модулятора устройств на основе МЭМС, с ИС драйвера дисплея и/или схемой управления дисплеем. Другой вариант реализации изобретения обеспечивает выполнение и использование этих измерений без появления артефактов дисплея, видимых человеческому глазу. Еще один вариант реализации изобретения позволяет объединить схему измерения с ИС драйвера дисплея и/или схемой управления дисплеем при повторном использовании компонентов существующей схемы и конструктивных особенностей, обеспечивая, таким образом, относительно простую интеграцию способа измерения и его использования.

[0037] Один вариант реализации дисплея на основе интерферометрических модуляторов, содержащий интерферометрический дисплейный элемент на основе МЭМС, изображен на фиг.1. В этих устройствах пикселы могут находиться в светлом или темном состоянии. В светлом («включенном» или «открытом») состоянии дисплейный элемент отражает пользователю значительную часть видимого падающего света. В темном («выключенном» или «закрытом») состоянии дисплейный элемент отражает пользователю незначительную часть видимого падающего света. В зависимости от варианта реализации изобретения отражающие свойства «включенного» и «выключенного» состояний могут быть изменены на противоположные. Пикселы на основе МЭМС могут быть выполнены с возможностью преимущественного отражения определенных цветов, благодаря чему возможно цветное отображение в дополнение к черно-белому.

[0038] На фиг.1 представлено трехмерное изображение двух смежных пикселов в последовательности пикселов дисплея, каждый из которых содержит интерферометрический модулятор на основе МЭМС. В некоторых вариантах реализации изобретения дисплей на основе интерферометрических модуляторов содержит матрицу из строк и столбцов указанных интерферометрических модуляторов. Каждый интерферометрический модулятор содержит два отражающих слоя, которые расположены на изменяемом и регулируемом расстоянии друг от друга, образуя полость оптического резонатора, выполненную с возможностью изменения по меньшей мере по одной координате. В одном из вариантов реализации изобретения один из отражающих слоев может быть перемещен в одно из двух положений. В первом положении, релаксационном, подвижный отражающий слой расположен на относительно большом расстоянии от зафиксированного частично отражающего слоя. Во втором положении, активированном, подвижный отражающий слой расположен ближе к частично отражающему слою и является смежным с ним. В зависимости от положения подвижного отражающего слоя падающий свет может подвергаться конструктивной или деструктивной интерференции, в результате чего каждый пиксел может быть в полностью отражающем состоянии или не отражающем состоянии.

[0039] Изображенная на фиг.1 часть матрицы пикселов содержит два смежных интерферометрических модулятора 12а и 12b. Подвижный отражающий слой 14а левого интерферометрического модулятора 12а находится в релаксационном положении и расположен на заданном расстоянии от оптической стопы 16а, которая содержит частично отражающий слой. Подвижный отражающий слой 14b правого интерферометрического модулятора 12b показан в активированном положении, смежным с оптической стопой 16b.

[0040] Стопы 16а и 16b (именуемые собирательно оптической стопой 16) по существу содержат несколько сплавленных слоев, в число которых могут входить электродный слой (состоящий, например, из смешанного оксида индия и олова (ITO)), частично отражающий слой (состоящий, например, из хрома) и прозрачный диэлектрик. Таким образом, оптическая стопа 16 является электрически проводящей, частично прозрачной и частично отражающей и может выть выполнена посредством нанесения по меньшей мере одного из вышеуказанных слоев на прозрачную подложку 20. Частично отражающий слой может быть выполнен из частично отражающих материалов, таких как металлы, полупроводники и диэлектрики. Частично отражающий слой может быть выполнен по меньшей мере из одного материала, а каждый из слоев может быть сформирован из одного материала или их комбинации.

[0041] В некоторых вариантах реализации изобретения на слоях оптической стопы 16 сформирован рельеф в виде параллельных полос с образованием строковых электродов дисплейного устройства, как описано ниже. Подвижные отражающие слои 14а, 14b могут быть сформированы в виде ряда параллельных полос по меньшей мере одного металлического слоя (перпендикулярного строковым электродам 16а и 16b), осажденного на верхнюю часть опор 18, между которыми осажден промежуточный временный материал. После удаления травлением временного материала подвижные отражающие слои 14а, 14b могут быть отделены заданным зазором 19 от оптических стоп 16а, 16b. Для получения отражающих слоев 14 может быть использован материал, обладающий высокими проводящими и отражающими свойствами, например алюминий, а полученные полосы могут образовывать в дисплейном устройстве столбцовые электроды.

[0042] Когда электрическое напряжение не приложено, между подвижным отражающим слоем 14а и оптической стопой 16а остается полость 19, причем слой 14а находится в механически релаксационном положении, как показано на примере пиксела 12а (фиг.1). Однако когда к выбранной строке и столбцу приложена разность потенциалов, конденсатор, образующийся в соответствующем пикселе на пересечении электродов строки и столбца, становится заряженным, и электростатические силы сближают эти электроды. Если напряжение достаточно высоко, то подвижный отражающий слой 14 деформируется и прижимается к стопе 16. Диэлектрический слой (не показан), находящийся внутри стопы 16, может предотвращать закорачивание и контролировать зазор между слоями 14 и 16, как показано на примере правого активированного пиксела 12b (фиг.1). Описанный характер действий одинаков при любой полярности приложенной разности потенциалов. Таким образом, активация строки/столбца, с помощью которой можно переводить пикселы в отражающее и неотражающее состояние, во многом аналогична соответствующим процессам в жидкокристаллических и других дисплеях.

[0043] Фиг.2-5В иллюстрируют пример процесса и системы для использования матрицы интерферометрических модуляторов в дисплеях.

[0044] На фиг.2 представлена принципиальная схема одного варианта электронного устройства, который включает в себя аспекты настоящего изобретения. Предлагаемое электронное устройство содержит процессор 21, который может представлять собой одно- или многокристальный универсальный микропроцессор, такой как ARM, Pentium®, Pentium II®, Pentium III®, Pentium IV®, Pentium® Pro, 8051, MIPS®, Power PC®, ALPHA® или любой микропроцессор специального назначения, такой как цифровой сигнальный процессор, микроконтроллер или программируемая матрица логических элементов. Как и в известных решениях, процессор 21 может быть выполнен с возможностью выполнения им по меньшей мере одного программного модуля. Помимо выполнения операционной системы процессор может быть выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере одного программного приложения, включая веб-браузер, телефонное приложение, программу для работы с электронной почтой или любое другое программное приложение.

[0045] В одном из вариантов реализации изобретения процессор 21 также выполнен с возможностью взаимодействия с матричным формирователем 22. В другом варианте реализации изобретения матричный формирователь 22 содержит схему 24 формирования строк и схему 26 формирования столбцов, при этом эти схемы подают сигналы на дисплейную матрицу или панель 30. На фиг.2 линиями 1-1 обозначена линия разреза матрицы, показанной на фиг.1. Как показано на фиг.3, в протоколе активации строк и столбцов интерферометрических модуляторов на основе МЭМС могут быть использованы гистерезисные свойства указанных устройств. В этом случае для деформации подвижного слоя и перевода его из релаксационного состояния в активированное может потребоваться, например, разность потенциалов, равная 10 вольтам. Однако при падении напряжения ниже 10 В подвижный слой остается в своем состоянии. В примере реализации изобретения, изображенном на фиг.3, подвижный слой не подвергается релаксации полностью до тех пор, пока напряжение не упадет ниже 2 вольт. Таким образом, в примере, изображенном на фиг.3, имеется область поданного напряжения, приблизительно от 3 до 7 В, при котором устройство стабильно как в релаксационном, так и активированном состоянии. В настоящем описании этот диапазон называется «гистерезисной областью» или «областью стабильности». Для дисплейной матрицы, имеющей гистерезисные характеристики, показанные на фиг.3, протокол активации строк и столбцов может быть разработан таким образом, что во время стробирования строки к тем ее пикселам, которые необходимо активировать, подают разность напряжений приблизительно 10 вольт, а к тем пикселам, которые необходимо подвергнуть релаксации, - разность напряжений, близкую к нулю. После стробирования, к пикселам подают разность установившихся напряжений приблизительно 5 вольт, так что они остаются в том состоянии, в которое их привел строковый строб. После осуществления записи к каждому пикселу подают разность потенциалов, которая находится в «области стабильности» (в данном примере 3-7 вольт). Это позволяет придать пикселам (фиг.1) конструкционную стабильность при условии подачи одного и того же напряжения в существующем перед этим активированном или релаксационном состоянии. Поскольку каждый пиксел интерферометрического модулятора, в активированном или релаксационном состоянии, по существу представляет собой конденсатор, образованный зафиксированным и подвижным отражающими слоями, указанное стабильное состояние может быть сохранено при напряжении, значение которого находится в гистерезисной области, практически без рассеивания мощности. Если поданный потенциал имеет постоянное значение, то в пикселе нет тока.

[0046] Обычно дисплейный кадр может быть создан путем «задания» группы столбцовых электродов в соответствии с требуемой группой активированных пикселов в первой строке. После этого к электроду строки 1 подают строковый импульс, который активирует пикселы, соответствующие группе сигналов данных. Затем заданную группу столбцовых электродов изменяют так, что они соответствуют требуемой группе активированных пикселов во второй строке. Далее к электроду строки 2 подают импульс, который активирует соответствующие пикселы в строке 2 в соответствии с заданными столбцовыми электродами. Пикселы строки 1 не испытывают влияния импульса строки 2 и остаются в том же состоянии, в которое они были переведены во время импульса строки 1. Для получения кадра описанные действия могут быть выполнены последовательно для всех рядов строк. Обновление и/или коррекцию кадров по существу выполняют новыми отображаемыми данными путем непрерывного повторения этого процесса с определенным количеством кадров в секунду. Кроме того, известно большое количество протоколов для управления строковыми и столбцовыми электродами пиксельных матриц с целью получения кадров изображения, которые могут быть использованы совместно с настоящим изобретением.

[0047] На фиг.4 и 5А и 5В изображен возможный вариант протокола активации для создания дисплейного кадра в матрице с конфигурацией 3×3, которая показана на фиг.2. На фиг.4 показаны возможные уровни столбцовых и строковых напряжений, которые могут быть использованы для пикселов, характеризующихся гистерезисными кривыми фиг.3. В варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.4, для активации пиксела к соответствующему столбцу подают напряжение -V_bias, а к соответствующей строке напряжение +ΔV, которые могут быть равны -5 вольт и +5 вольт, соответственно. Релаксация пиксела выполняется подачей к соответствующему столбцу напряжения +V_bias, а к соответствующей строке аналогичного напряжения +ΔV, благодаря чему на концах пиксела создается нулевая разность потенциалов. В тех строках, где сохраняют нулевое напряжение, пикселы находятся в стабильном состоянии независимо от того, в каком состоянии они находились изначально, и независимо от того, какое напряжение подано на столбец: +V_bias или -V_bias. Как показано на фиг.4, также могут быть использованы напряжения, полярность которых противоположна полярности напряжений, указанных выше, например, для активации пиксела к соответствующему столбцу может быть приложено напряжение +V_bias, а к соответствующей строке напряжение -ΔV. В настоящем варианте реализации изобретения релаксация пиксела выполняется подачей к соответствующему столбцу напряжения -V_bias, а к соответствующей строке аналогичного напряжения -ΔV, благодаря чему на концах пиксела создается нулевая разность потенциалов.

[0048] На фиг.5В изображена временная диаграмма, показывающая последовательность строковых и столбцовых сигналов, подаваемых на матрицу с конфигурацией 3×3 (фиг.2) для получения дисплейной конфигурации, показанной на фиг.5А, в которой активированные пикселы являются неотражающими. Перед записью кадра, показанного на фиг.5А, пикселы могут находиться в любом состоянии, в данном примере напряжение на всех строках равно нулю, а напряжение на всех столбцах составляет +5 вольт. При таких напряжениях все пикселы стабильны как в активированных, так и релаксационных состояниях.

[0049] В кадре, показанном на фиг.5А, пикселы (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) и (3,3) активированы. Для этого в течение «времени передачи» для строки 1 на столбцы 1 и 2 подают напряжение -5 вольт, а на столбец 3 - напряжение +5 вольт. При этом состояние пикселов не изменяется, т.к. напряжение на всех пикселах остается в области стабильности 3-7 вольт. Далее выполняют стробирование строки 1 с помощью импульса, который увеличивается от 0 до 5 вольт, а затем снова падает до нуля. Это приводит к активации пикселов (1,1), (1,2) и релаксации пиксела (1,3). При этом другие пикселы в матрице не испытывают воздействия. Для приведения строки 2 в необходимое состояние на столбец 2 подают напряжение -5 вольт, а на столбцы - 1 и 3 напряжение +5 вольт. Посредством аналогичного стробирования строки 2 активируют пиксел (2,2) и приводят пикселы (2,1) и (2,3) в релаксационное состояние. Как и в прошлом случае, другие пикселы в матрице не испытывают воздействия. Строку 3 обрабатывают аналогичным образом путем подачи на столбцы 2 и 3 напряжения -5 вольт, а на столбец 1 напряжения +5 вольт. Посредством стробирования строки 3 ее пикселы оказываются в состоянии, показанном на фиг.5А. После записи кадра потенциалы строк равны нулю, а потенциалы столбцов могут иметь значения +5 или -5 вольт, при этом изображение на дисплее (фиг.5А) остается стабильным. Аналогичный порядок действий может быть использован для матриц, которые состоят из десятков или сотен строк и столбцов. Распределение временных интервалов, последовательность действий и уровни напряжений, которые используют для активации строк и столбцов, могут быть любыми в рамках общих принципов, описанных выше, а указанные случаи являются лишь примерами, и в описываемых способах и системах могут быть использованы любые способы активации напряжением.

[0050] На фиг.6А и 6В изображены принципиальные схемы варианта реализации дисплейного устройства 40. Устройство 40 может представлять собой, например, сотовый или мобильный телефон. Однако аналогичные компоненты устройства 40 или их незначительно измененные варианты могут также служить примером при описании различных типов дисплейных устройств, таких, как телевизионные приемники и портативные медиа-плееры.

[0051] Дисплейное устройство 40 содержит корпус 41, дисплей 30, антенну 43, динамик 45, устройство 48 ввода данных и микрофон 46. Корпус 41 по существу сформирован по любой из известных технологий, в том числе с помощью литья под давлением и вакуумного формования. Кроме того, корпус 41 может быть выполнен из любого материала, в том числе, помимо прочего, пластмассы, металла, стекла, резины и керамики или их сочетаний. В одном из вариантов реализации изобретения корпус 41 содержит съемные части (не показаны), которые могут быть заменены другими съемными частями, имеющими другой цвет или содержащими другие логотипы, изображения или символы.

[0052] В рассматриваемом примере дисплей 30 устройства 40 может представлять собой любой из дисплеев, в том числе бистабильный дисплей, который описан в тексте настоящей заявки. В других вариантах реализации изобретения понятие дисплей 30 включает плоскопанельный дисплей, например плазменный, электролюминесцентный, светодиодный (OLED), жидкокристаллический дисплей с матрицей пассивных скрученных нематических элементов (STN LCD) или жидкокристаллический дисплей тонкопленочной технологии (TFT LCD), как описано выше, или неплоскопанельный дисплей, например, с электронно-лучевой или иной трубкой. Однако в целях описания настоящего варианта реализации дисплей 30 представляет собой дисплей на основе интерферометрических модуляторов, описанный в настоящем описании.

[0053] На фиг.6В схематически изображены компоненты одного варианта реализации устройства 40. Устройство 40 содержит корпус 41 и может содержать дополнительные компоненты, которые по меньшей мере частично заключены в корпус. Например, в одном из вариантов реализации изобретения устройство 40 содержит сетевой интерфейс 27, в состав которого входит антенна 43, соединенная с приемопередатчиком 47. Приемопередатчик 47 соединен с процессором 21, который в свою очередь соединен с модифицирующими аппаратными средствами 52. Средства 52 могут быть выполнены с возможностью модифицирования сигнала (например, его фильтрации). Средства 52 соединены с динамиком 45 и микрофоном 46. Процессор 21 также соединен с устройством 48 ввода и контроллером 29 формирователя. Контроллер 29 формирователя соединен с буфером 28 кадра и с формирователем 22 матрицы, который, в свою очередь, соединен с дисплейной матрицей 30. Источник 50 питания обеспечивает необходимое питание всех компонентов устройства 40.

[0054] Сетевой интерфейс 27 содержит антенну 43 и приемопередатчик 47 так, что устройство 40 может взаимодействовать с по меньшей мере одним устройством по сети. В одном варианте реализации сетевой интерфейс 27 также может быть выполнен с возможностью облегчения работы процессора 21. Антенна 43 может представлять собой любую известную антенну для передачи и приема сигналов. В одном варианте реализации антенна передает и принимает радиочастотные сигналы согласно стандарту IEEE 802.11, включая IEEE 802.11(a), (b) или (g). В другом варианте реализации антенна передает и принимает радиочастотные сигналы согласно стандарту BLUETOOTH. В случае мобильного телефона антенна выполнена с возможностью приема сигналов стандартов множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), глобальной системы мобильной связи (GSM), усовершенствованной службы мобильной телефонной связи (AMPS) или сигналы других известных стандартов, которые используются для связи в беспроводных сотовых телефонных сетях. Приемопередатчик 47 предварительно обрабатывает сигналы, принимаемые антенной 43, так что они могут быть приняты и далее обработаны процессором 21. Приемопередатчик 47 также обрабатывает сигналы, принимаемые от процессора 21, после чего они могут быть переданы из устройства 40 через антенну 43.

[0055] В другом варианте реализации изобретения приемопередатчик 47 может быть заменен приемником. В другом варианте реализации изобретения интерфейс 27 может быть заменен видеоисточником, который может хранить или генерировать видеоданные, предназначенные для отправки процессору 21. В качестве видеоисточника, например, может быть выбран цифровой видеодиск (DVD) или накопитель на жестком диске, который содержит видеоданные, или программный модуль, который генерирует видеоданные.

[0056] Процессор 21 по существу управляет работой всего устройства 40. Процессор 21 принимает данные, такие как сжатые видеоданные от интерфейса 27 или видеоисточника, и выполняет их обработку с получением из них исходных видеоданных или преобразованием в формат, в котором их несложно обработать для получения исходных видеоданных. После этого процессор 21 отправляет обработанные данные на контроллер 29 или в буфер 28 для хранения. Исходные данные по существу содержат информацию, которая идентифицирует видеохарактеристики каждой области видеоизображения. К указанным характеристикам могут относиться, например, цветность, насыщенность и полутоновая шкала.

[0057] В одном из вариантов реализации изобретения процессор 21 содержит микроконтроллер, центральный процессор или логическое устройство для управления работой устройства 40. Средства 52 по существу содержат усилители и фильтры для передачи сигналов на динамик 45 и для приема сигналов от микрофона 46. Средства 52 могут быть выполнены в форме отдельных компонентов в устройстве 40 или могут быть встроены в процессор 21 или другие компоненты.

[0058] Контроллер 29 принимает исходные видеоданные, генерируемые процессором 21, непосредственно от него или из буфера 28 и соответствующим образом переформатирует исходные видеоданные для их высокоскоростной передачи на формирователь 22. В частности, контроллер 29 переформатирует исходные видеоданные в поток данных, формат которого подобен растровому, при этом скорость переформатирования пригодна для выполнения развертки на матрице 30. После этого контроллер 29 отправляет отформатированную информацию формирователю 22. Несмотря на то, что контроллер 29, например контроллер жидкокристаллического дисплея, зачастую, бывает связан с процессором 21 как отдельная интегральная схема (ИС), такие контроллеры могут быть выполнены множеством способов. Они могут быть встроены в процессор 21 в форме аппаратных средств, программных средств или могут быть полностью интегрированы в аппаратные средства с формирователем 22.

[0059] Обычно формирователь 22 принимает отформатированную информацию от контроллера 29 и переформатирует видеоданные в параллельный ряд волновых сигналов, которые подаются много раз в секунду на сотни, а иногда и тысячи проводников, выходящих из матрицы х-у пикселов дисплея.

[0060] В одном из вариантов реализации изобретения контроллер 29, формирователь 22 и матрица 30 пригодны для любого типа дисплеев, описываемых в настоящей заявке. Например, контроллер 29 может представлять собой контроллер обычного или бистабильного дисплея (например, контроллер интерферометрич