[发明专利]数字显示器

说明书

本发明的一些方面是在由美国空军研究实验室授予的合同FA8650-04-M-5443的政府支持下进行的。政府具有本发明中的某些权力。

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年1月4日提交的题为“Digital Display”的美国临时专利申请第60/883492号、2007年5月21日提交的题为“Digital Display”的美国临时专利申请第60/939307号、以及2007年1月4日提交的题为“Charge-Control Drive of Ferroelectric Liquid Crystals”的美国临时专利申请第60/883474号的优先权，它们的全部内容通过引用被合并于此。

背景技术

一些类型的电子显示器要求：在通过标准视频信号来提供输入图像数据时，在显示之前重新格式化(reformat)、重新安排(re-order)、或者重新排序(re-sequence)输入图像数据。示例包括顺序彩色(sequential-color)显示器以及使用某些种类的数字灰度级(gray scale)的、像等离子显示器那样的显示器。重新格式化或转换允许显示器以最简单的方式操作，同时保持与传统视频标准的兼容。然而，数据重新格式化或转换导致：如果要保持视频图像质量，则需要在非常短的时间段内将大量数据传递到显示器。图像数据可能典型地已经存储在显示器外部的帧缓冲器中。将如此大量的数据传递到显示器，具有许多实践上的缺点。高数据速率要求显示器与高I/O管脚数目(pincount)的电子互连，这接着增加显示器系统生产成本。进一步，高数据速率导致不期望的高显示器功率损耗(dissipation)。因此，希望即使在以与当前视频标准的顺序不同的顺序对输入图像数据进行最佳操作的显示器上，也能够显示高质量视频图像，而无需通过转换或重新格式化系统而将大量数据以高速率传递到显示器上。在使用微显示器的许多应用中，增强了关于显示器系统功率消耗、互连尺寸、带宽和成本的这些关注，这是因为：该应用的真正本质经常强调便携性、紧凑性、以及电池寿命。“微显示器”是被放大以供观看的显示器(通过将比微显示大的图像投影到较远或较近距离的屏幕上，或者通过产生利用接近眼睛的显示器观看的虚拟图像)，尤其在被实现在利用半导体基板或薄膜的集成电路背板(backplane)上时，更是这样。

至今，最为“数字”的显示器(改变数字信号的时间特性的一些变化以便实现由像素显示的灰影的变化的显示器，所述数字信号驱动或控制该像素的光学调制或发光部件(means))要么在每个像素处已经具有最小量的数据存储(例如，1或2比特)，要么如果它们每像素利用较大的存储、则仍依赖于该像素外部的数据处理到这样的程度：以致仍需向微显示器并在微显示器上进行高带宽、高功率消耗的数据传送。另一方面，许多发明者和工程师已经描述了尚未发现商业应用的、更为复杂的假定微显示器结构，其依赖于如此复杂的像素内电路，以使得所产生的像素将如此大，以使得只有用具有不容许的成本的硅背板才能制造高分辨率的微显示器。

动态随机存取存储器(DRAM)仅被有限地用来存储微显示器中的图像数据。其一个原因是：DRAM寄存器仅将它们的数据保持较短的有限时间。由于硅制造工艺中的必然变化导致，时间量依逐个寄存器而有所不同，或者依逐个单元(cell)而有所不同。不能将数据保持在其中超过某个指定保持时间的单元可被考虑为是有缺陷的。由于DRAM存储器要求周期性的刷新，并且由于其将典型地具有大量的非零数目的缺陷单元，因此，迄今这样的存储器结构被考虑为不期望用于存储要显示的图像数据，