用于驅(qū)動模擬干涉調(diào)制器的系統(tǒng)、裝置和方法
【專利摘要】本文描述用于校準(zhǔn)和控制模擬干涉調(diào)制器的致動的系統(tǒng)、裝置和方法。所述模擬干涉調(diào)制器的可移動層的電極可包含用于接收驅(qū)動電壓的部分和電隔離部分?？蓮乃鲭姼綦x部分感測電荷且可使用所述電荷確定所述可移動層的位置或?qū)λ鲵?qū)動電壓提供反饋。
【專利說明】用于驅(qū)動模擬干涉調(diào)制器的系統(tǒng)、裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于模擬干涉調(diào)制器和用于檢測安置在兩個其它導(dǎo)體之間的可移動 導(dǎo)體的位置的驅(qū)動方案和校準(zhǔn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)電系統(tǒng)（EMS)包含具有電元件和機(jī)械元件、致動器、變換器、傳感器、光學(xué)組件 (例如，鏡）和電子器件的裝置。機(jī)電系統(tǒng)可以多種尺度制造，包含（但不限于）微尺度和 納米尺度。例如，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)裝置可包含具有在約1微米到數(shù)百微米或更大的范圍 內(nèi)的大小的結(jié)構(gòu)。納米機(jī)電系統(tǒng)（NEMS)裝置可包含具有小于1微米的大?。ò缧?于數(shù)百納米的大?。┑慕Y(jié)構(gòu)?？墒褂贸练e、蝕刻、光刻和/或蝕刻掉襯底和/或經(jīng)沉積材料 層的部分或添加層的其它微機(jī)械加工工藝創(chuàng)造機(jī)電元件以形成電裝置和機(jī)電裝置。
[0003] -種類型的EMS裝置稱為干涉調(diào)制器（MOD)。如本文使用，術(shù)語干涉調(diào)制器或干 涉光調(diào)制器是指使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收和/或反射光的裝置。在一些實施方案 中，干涉調(diào)制器可包含一對導(dǎo)電板，所述對導(dǎo)電板中的一者或兩者可為全部或部分透明和/ 或具反射性且能夠在施加適當(dāng)電信號之后相對運動。在實施方案中，一個板可包含沉積于 襯底上的固定層，且另一板可包含通過氣隙與所述固定層分離的反射膜。一個板相對于另 一板的位置可改變?nèi)肷湓谒龈缮嬲{(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。干涉調(diào)制器裝置具有廣泛的 應(yīng)用范圍，且預(yù)期用于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品和創(chuàng)造新產(chǎn)品，尤其是具有顯示能力的產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干方面，所述若干方面的單單一者不單獨 作為本發(fā)明的本文揭示的所要屬性。
[0005] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的一個創(chuàng)新方面可實施于一種顯示設(shè)備中。所述設(shè)備包含 多個顯示元件，所述顯示元件中的每一者包含至少一個電極，所述至少一個電極包含第一 部分和第二部分，所述第一部分與所述第二部分經(jīng)電容耦合。驅(qū)動器經(jīng)配置以施加電壓到 所述多個顯示元件中的每一者的所述電極的所述第一部分。積分器耦合到所述電極的所述 第二部分。
[0006] 可以一種驅(qū)動顯示元件的方法實施本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面。所述 方法包含施加第一電壓到至少一個固定導(dǎo)電層；施加第二電壓到可移動導(dǎo)電層以使所述可 移動導(dǎo)電層相對于所述至少一個固定導(dǎo)電層移動；感測所述顯示元件的導(dǎo)電部分上的電荷 改變；以及至少部分基于所述所感測的電荷改變確定所述可移動導(dǎo)電層的位置改變。
[0007] 在另一創(chuàng)新方面，一種驅(qū)動顯示元件的方法包含施加第一電壓到至少一個第一導(dǎo) 電層；施加第二電壓到第二導(dǎo)電層以使顯示元件條件的改變；感測所述顯示元件的導(dǎo)電部 分上的電荷改變；以及至少部分基于所述所感測的電荷改變調(diào)整所述第二電壓以引起顯示 元件條件的另一改變。
[0008] 在另一創(chuàng)新方面，一種顯示設(shè)備包含用于施加第一電壓到至少一個第一導(dǎo)電層的 裝置；用于施加第二電壓到第二導(dǎo)電層以引起顯示元件條件的改變的裝置；以及用于感測 所述顯示元件的導(dǎo)電部分上的電荷改變的裝置。
[0009] 在附圖和下文描述中陳述本說明書中描述的標(biāo)的物的一或多個實施方案的細(xì)節(jié)。 雖然主要就基于機(jī)電系統(tǒng)（EMS)和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)的顯不器描述本發(fā)明中提供的實例， 但是本文提出的概念也可應(yīng)用于其它類型的顯示器，例如，液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管 ("0LED"）顯示器和場發(fā)射顯示器。其它特征、方面和優(yōu)點將從描述、圖式和權(quán)利要求書變 得顯而易見。注意下列圖的相對尺寸可不按比例繪制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1A和1B展示描繪兩個不同的狀態(tài)中的干涉調(diào)制器（MOD)顯示裝置的像素的 等角視圖的實例。
[0011] 圖2展示說明用于光學(xué)MEMS顯示裝置的驅(qū)動電路陣列的示意電路圖的實例。
[0012] 圖3展示說明圖2的驅(qū)動電路和相關(guān)聯(lián)的顯示元件的結(jié)構(gòu)的一個實施方案的示意 部分橫截面的實例。
[0013] 圖4展示具有干涉調(diào)制器陣列和具有嵌入式電路的背板的光學(xué)MEMS顯示裝置的 示意部分分解透視圖的實例。
[0014] 圖5展示具有兩個固定層和可移動第三層的干涉調(diào)制器的實施方案的橫截面。
[0015] 圖6展示說明用于具有圖5的結(jié)構(gòu)的光學(xué)EMS顯示裝置的驅(qū)動電路陣列的示意電 路圖的實例。
[0016] 圖7A到7C展示圖5的干涉調(diào)制器的兩個固定層和可移動層的橫截面，其說明材 料的堆疊。
[0017] 圖8展示圖5中說明的干涉調(diào)制器和電壓源的示意表示。
[0018] 圖9A展示具有兩個電隔離部分的電極的俯視圖的圖。
[0019] 圖9B展示具有兩個電隔離部分的另一電極的俯視圖的圖。
[0020] 圖10展示圖9A或9B的實施于圖5的干涉調(diào)制器中的電極的示意表示。
[0021] 圖11展示用于確定安置在兩個固定導(dǎo)電層之間的可移動導(dǎo)電層的位置的過程的 流程圖。
[0022] 圖12展示經(jīng)配置以對圖9A的電極提供反饋的電荷遷移傳感器的說明。
[0023] 圖13展示說明并有電荷感測和反饋以定位每一調(diào)制器的中間層的干涉調(diào)制器的 陣列的圖。
[0024] 圖14展示用于調(diào)整用以驅(qū)動安置在兩個固定導(dǎo)電層之間的可移動導(dǎo)電層的驅(qū)動 電壓的過程的流程圖。
[0025] 圖15展示經(jīng)配置以對圖9A的電極提供反饋的電荷遷移傳感器的另一實施方案的 說明。
[0026] 圖16A和16B展示說明包含多個干涉調(diào)制器的顯示裝置的系統(tǒng)框圖的實例。
[0027] 圖17展示具有光學(xué)MEMS顯示器的電子裝置的示意分解透視圖的實例。
[0028] 在各種圖式中，相同的參考數(shù)字和名稱指示相同元件。

【具體實施方式】
[0029] 以下描述針對用于描述本發(fā)明的創(chuàng)新方面的目的的某些實施方案。然而，所屬領(lǐng) 域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，本文中的教示可以大量不同方式應(yīng)用。所描述的實施方案可 在可經(jīng)配置以顯示無論在運動中（例如，視頻）或靜止（例如，靜態(tài)圖像）和無論為文字、 圖形或圖片的圖像的任何裝置或系統(tǒng)中實施。更特定來說，預(yù)期所描述的實施方案可包含 于多種電子裝置中或與多種電子裝置相關(guān)聯(lián)，所述電子裝置例如（但不限于）：移動電話、 多媒體具有因特網(wǎng)能力的蜂窩式電話、移動電視接收器、無線裝置、智能電話、Bluclomh? 裝置、個人數(shù)據(jù)助理（PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜計算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本計 算機(jī)、智能本、平板計算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真裝置、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、 MP3播放器、攝錄像機(jī)、游戲控制臺、手表、時鐘、計算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀 裝置（例如，電子書閱讀器）、計算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器（包含里程表和速度計顯示器等 等）、駕駛艙控制器件和/或顯示器、攝影機(jī)景觀顯示器（例如，車輛中的后視攝影機(jī)的顯 示器）、電子相冊、電子廣告牌或標(biāo)志牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、卡帶 錄攝影機(jī)或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機(jī)、便攜式存儲器芯片、洗衣機(jī)、干衣 機(jī)、洗衣機(jī)/干衣機(jī)、停車定時器、封裝（例如，在機(jī)電系統(tǒng)（EMS)、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)和非 MEMS應(yīng)用中）、美學(xué)結(jié)構(gòu)（例如，一件珠寶上的圖像顯示器）和多種EMS裝置。本文中的教 示還可用于非顯示器應(yīng)用中，例如（但不限于）電子開關(guān)裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度 計、陀螺儀、運動感測裝置、磁力計、消費型電子器件的慣性組件、消費型電子器件產(chǎn)品的零 件、可變?nèi)菘蛊?、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動方案、制造工藝和電子測試設(shè)備。因此，所述教示 不希望限于僅在圖式中描繪的實施方案，而是如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白股具有廣 泛適用性。
[0030] 本文描述的某些方法和裝置涉及模擬干涉調(diào)制器的實施方案。模擬干涉調(diào)制器可 包含可驅(qū)動到具有不同的光學(xué)性質(zhì)的一系列不同位置的可移動鏡層。本發(fā)明揭示用于校準(zhǔn) 和控制模擬干涉調(diào)制器的可移動鏡層的位置以達(dá)成各種光學(xué)狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。在一些實 施方案中，可移動層包含兩個相鄰電極。所述電極中的一者用作感測電極，且將所述感測電 極上的電荷改變發(fā)送到積分器?？稍诜答伝芈分惺褂盟龇e分器的輸出以響應(yīng)于驅(qū)動電壓 控制所述可移動層的位置。在這些實施方案中，所述反饋回路基于來自感測電極的所感測 的電荷遷移感測可移動層的位置。響應(yīng)于所感測的位置，調(diào)整施加到可移動層的驅(qū)動電極 的電壓以將可移動層定位于其所要位置中。一些實施方案包含更多或更少電極，且可或可 不包含可移動電極。本文描述的方面可應(yīng)用于具有隨改變的顯示條件而改變的電容性方面 的任何類型的顯示元件。
[0031] 本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的特定實施方案可經(jīng)實施以實現(xiàn)以下潛在優(yōu)點中的一或 多者。本文揭示的系統(tǒng)和方法可允許快速和精確的調(diào)制器定位并增加產(chǎn)生顯示裝置中的調(diào) 制器的高性能陣列的能力，即使當(dāng)所述陣列的調(diào)制器的物理性質(zhì)包含與制造公差相關(guān)的性 能差異時。
[0032] 可應(yīng)用所描述的實施方案的適當(dāng)EMS或MEMS裝置的實例為反射顯示裝置。反射顯 示裝置可并有干涉調(diào)制器（MOD)以使用光學(xué)干涉的原理選擇性地吸收和/或反射入射在 其上的光。頂0D可包含吸收體、可相對于吸收體移動的反射體和界定于吸收體與反射體之 間的光學(xué)諧振腔。反射體可移動到兩個或兩個以上不同位置，這可改變光學(xué)諧振腔的大小 且借此影響干涉調(diào)制器的反射率。MOD的反射率光譜可產(chǎn)生相當(dāng)寬的光譜帶，所述光譜帶 可跨可見波長移位以產(chǎn)生不同色彩?？赏ㄟ^改變光學(xué)諧振腔的厚度來調(diào)整光譜帶的位置。 一種改變光學(xué)諧振腔的方式為通過改變所述反射體的位置。
[0033] 圖1A和1B展示描繪兩種不同狀態(tài)中的干涉調(diào)制器（MOD)顯示裝置的像素的等 角視圖的實例。頂0D顯示裝置包含一或多個干涉MEMS顯示元件。在這些裝置中，MEMS顯 示元件的像素可處于亮狀態(tài)或暗狀態(tài)中。在亮（"松弛"、"打開"或"開啟"）狀態(tài)中，顯示 元件將入射可見光的大部分反射到（例如）用戶。相反，在暗（"致動"、"關(guān)閉"或"關(guān)斷"） 狀態(tài)中，顯示元件反射極少的入射可見光。在一些實施方案中，可顛倒開啟狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài) 的光反射率性質(zhì)。MEMS像素可經(jīng)配置以主要在允許除黑色和白色以外的色彩顯示的特定波 長處反射。
[0034] IM0D顯示裝置可包含IM0D的行/列陣列。每一 IM0D可包含一對反射層（即，可 移動反射層和固定部分反射層），所述對反射層定位于彼此相距可變且可控制距離處以形 成氣隙（也稱為光學(xué)間隙或腔）?？梢苿臃瓷鋵涌稍谥辽賰蓚€位置之間移動。在第一位置 (即，松弛位置）中，可移動反射層可定位于距固定部分反射層的相對大的距離處。在第二 位置（即，致動位置）中，可移動反射層可定位成更接近部分反射層。從兩個層反射的入射 光可取決于可移動反射層的位置而相長或相消干涉，從而針對每一像素產(chǎn)生總體反射或非 反射狀態(tài)。在一些實施方案中，MOD在未致動時可處于反射狀態(tài)中，反射可見光譜內(nèi)的光， 且在未致動時可處于暗狀態(tài)中，吸收和/或相消地干涉可見范圍內(nèi)的光。然而，在一些其它 實施方案中，頂0D在未致動時可處于暗狀態(tài)中，且在致動時處于反射狀態(tài)中。在一些實施 方案中，引入施加電壓可驅(qū)動像素改變狀態(tài)。在一些其它實施方案中，施加的電荷可驅(qū)動像 素改變狀態(tài)。
[0035] 圖1A和1B中的所描述的像素描繪M0D12的兩種不同的狀態(tài)。在圖1A的M0D12 中，可移動反射層14說明為處于距包含部分反射層的光學(xué)堆疊16的預(yù)定距離處的松弛位 置中。因為未跨圖1A中的IM0D12施加電壓，所以可移動反射層14保持在松弛或未致動狀 態(tài)中。在圖1B的IM0D12中，可移動反射層14說明為處于相鄰于光學(xué)堆疊16的致動位置 中?？鐖D1B中的IM0D12施加的電壓V ac;tuate足以將可移動反射層14致動到致動位置。
[0036] 在圖1中，像素12的反射性質(zhì)大體上用箭頭13說明，箭頭13指示入射在像素12 上的光和從左側(cè)像素12反射的光15。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，入射在像素12上 的光13的大部分將朝向光學(xué)堆疊16而透射穿過透明襯底20。入射在光學(xué)堆疊16上的光 的一部分將透射穿過光學(xué)堆疊16的部分反射層且一部分將被反射回來穿過透明襯底20。 透射穿過光學(xué)堆疊16的光13的部分將在可移動反射層14處朝向透明襯底20被反射回來 (并穿過透明襯底20)。從光學(xué)堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動反射層14反射 的光之間的干涉（相長或相消）將確定從像素12反射的光15的波長。
[0037] 光學(xué)堆疊16可包含單一層或若干層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射 層和透明電介質(zhì)層中的一或多者。在一些實施方案中，光學(xué)堆疊16為導(dǎo)電、部分透明且部 分反射，且可（例如）通過將上述層中的一或多者沉積在透明襯底20上而制造。電極層可 由多種材料（例如，各種金屬，例如，銦錫氧化物（ΙΤ0))形成。部分反射層可由具部分反射 性的多種材料（例如，各種金屬，例如，鉻（Cr)、半導(dǎo)體和電介質(zhì)）形成。部分反射層可由一 或多個材料層形成，且所述層中的每一者可由單一材料或材料組合形成。在一些實施方案 中，光學(xué)堆疊16可包含單一半透明厚度的金屬或半導(dǎo)體，所述金屬或半導(dǎo)體充當(dāng)光學(xué)吸收 體和導(dǎo)體兩者，而（例如，光學(xué)堆疊16的或IMOD的其它結(jié)構(gòu)的）不同、導(dǎo)電性更強的層或 部分可用以在IM0D像素之間載送信號。光學(xué)堆疊16還可包含覆蓋一或多個導(dǎo)電層或?qū)щ?/光學(xué)吸收層的一或多個絕緣或電介質(zhì)層。
[0038] -些實施方案中，下電極16在每一像素處接地。在一些實施方案中，這可通過在 襯底上沉積連續(xù)光學(xué)堆疊16和在沉積層的外圍處將整個薄片接地而完成。在一些實施方 案中，例如鋁（A1)的高度導(dǎo)電和反射材料可用于可移動反射層14。可移動反射層14可形 成為沉積在柱18的頂部上的金屬層或若干金屬層和沉積在柱18之間的介入犧牲材料。當(dāng) 蝕刻掉犧牲材料時，可在可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成經(jīng)界定間隙19或光學(xué) 腔。在一些實施方案中，柱18之間的間距可為大約1 μ m到1000 μ m，而間隙19可小于大約 10, 000 埃(人)。
[0039] 在一些實施方案中，IM0D的每一像素（無論處于致動狀態(tài)中或是松弛狀態(tài)中）本 質(zhì)上為由固定反射層和移動反射層形成的電容器。如通過圖1A中的像素12所說明，當(dāng)未施 加電壓時，可移動反射層14a保持在機(jī)械松弛狀態(tài)中，可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間 具有間隙19。然而，當(dāng)將電勢差（例如，電壓）施加到可移動反射層14和光學(xué)堆疊16中的 至少一者時，形成于對應(yīng)像素處的電容器變得帶電，且靜電力將電極牽拉在一起。如果所施 加電壓超過閾值，那么可移動反射層14可變形且移動接近光學(xué)堆疊16或抵著光學(xué)堆疊16 而移動。如圖1B中的致動像素12所說明，光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層（未展示）可防止短 路并控制層14與16之間的分離距離。無論所施加的電勢差的極性如何，行為均相同。雖然 在一些實例中可將一陣列中的一系列像素稱為"行"或"列"，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容 易理解將一個方向稱為"行"且將另一方向稱為"列"為任意的。換句話說，在一些定向上， 行可視為列，且列可視為行。此外，顯示元件可均勻地布置成正交行和列（"陣列"）或布置 成（例如）相對于彼此具有特定位置偏移的非線性配置（"馬賽克"）。術(shù)語"陣列"和"馬 賽克"可指任一配置。因此，雖然顯示器稱為包含"陣列"或"馬賽克"，但是在任何實例中， 元件本身無需布置成彼此正交或安置成均勻分布，而是可包含具有不對稱形狀和不均勻分 布元件的布置。
[0040] 在一些實施方案中，一系列IM0D或IM0D陣列中的光學(xué)堆疊16可充當(dāng)對顯示裝置 的IM0D的一側(cè)提供共同電壓的共同電極。如下文進(jìn)一步描述，可移動反射層14可形成為 布置成（例如）矩陣形式的分離板的陣列。分離板可被供應(yīng)電壓信號以驅(qū)動IM0D。
[0041] 根據(jù)上文陳述的原理操作的干涉調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可大為不同。例如，每一 IM0D的可移動反射層14可僅在隅角處（例如，系鏈上）附接到支撐件。如圖3中所示，可 從可由柔性金屬形成的可變形層34懸吊平坦、相對剛性反射層14。此架構(gòu)允許用于調(diào)制器 的機(jī)電方面和光學(xué)方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料被選擇且彼此獨立起作用。因此，可相對于光學(xué) 性質(zhì)優(yōu)化用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料，且可相對于所要機(jī)械性質(zhì)優(yōu)化用于可變形層 34的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料。例如，反射層14部分可為鋁，且可變形層34部分可為鎳?？勺冃螌?34可直接或間接連接到可變形層34的外圍周圍的襯底20。這些連接可形成支撐柱18。
[0042] 在例如圖1A和1B中所示的實施方案中，MOD用作直視裝置，其中從透明襯底20 的前側(cè)（即，與上面布置調(diào)制器的側(cè)相對的側(cè)）觀察圖像。在這些實施方案中，所述裝置的 背側(cè)部分（即，顯示裝置在可移動反射層14后面的任何部分，包含（例如）圖3中說明的 可變形層34)可經(jīng)配置和操作而不影響或負(fù)面地影響顯示裝置的圖像質(zhì)量，這是因為反射 層14光學(xué)地遮蔽裝置的那些部分。例如，在一些實施方案中，可移動反射層14后面可包含 總線結(jié)構(gòu)（未說明），總線結(jié)構(gòu)提供使調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)與調(diào)制器的機(jī)械性質(zhì)分離的能力， 例如，電壓尋址和由此尋址所致的移動。
[0043] 圖2展示說明用于光學(xué)MEMS顯示裝置的驅(qū)動電路陣列200的示意電路圖的實例。 驅(qū)動電路陣列200可用于實施有源矩陣尋址方案以對顯示陣列組合件的顯示元件D n到Dmn 提供圖像數(shù)據(jù)。
[0044] 驅(qū)動電路陣列200包含數(shù)據(jù)驅(qū)動器210、柵極驅(qū)動器220、第一數(shù)據(jù)線DL1到第m數(shù) 據(jù)線DLm、第一柵極線GL1到第η柵極線GLn和開關(guān)或開關(guān)電路S n到S"的一陣列。數(shù)據(jù)線 DL1到DLm中的每一者從數(shù)據(jù)驅(qū)動器210延伸且電連接到開關(guān)Sn到Sln、S21到S 2n、……、 Sml到S"的相應(yīng)列。柵極線GL1到GLn中的每一者從柵極驅(qū)動器220延伸且電連接到開關(guān) Sn到Sml、S12到Sm2、……、S ln到Smn的相應(yīng)行。開關(guān)Sn到Smn電耦合于數(shù)據(jù)線DL1到DLm 中的一者與顯示元件Dn到D"中的相應(yīng)者之間且經(jīng)由柵極線GL1到GLn中的一者從柵極驅(qū) 動器220接收開關(guān)控制信號。開關(guān)S n到說明為單個FET晶體管，但是可采用多種形式， 例如，兩個晶體管傳輸柵極（以供電流在兩個方向上流動）或甚至機(jī)械MEMS開關(guān)。
[0045] 數(shù)據(jù)驅(qū)動器210可從顯示器外部接收圖像數(shù)據(jù)，且可經(jīng)由數(shù)據(jù)線DL1到DLm將圖 像數(shù)據(jù)以電壓信號的形式逐行提供給開關(guān)s n到S"。柵極驅(qū)動器220可通過接通與顯示元 件Dn到Dml、D 12到Dm2、……、Dln到Dmn的特定行相關(guān)聯(lián)的開關(guān)S n到Sml、S12到Sm2、……、 Sln到S.選擇顯示元件Dn到Dml、D12到D m2、......、Dln到Dmn的選定行。當(dāng)選定行中的開關(guān) Sn到Sml、S12到Sm2、……、S ln到Smn接通時，來自數(shù)據(jù)驅(qū)動器210的圖像數(shù)據(jù)被傳遞到顯示 元件Dn到Dml、D12到Dm2、……、D ln到D"的選定行。
[0046] 在操作期間，柵極驅(qū)動器220可經(jīng)由柵極線GL1到GLn中的一者將電壓信號提供 給選定行中的開關(guān)s n到的柵極，借此接通開關(guān)Sn到Smn。在數(shù)據(jù)驅(qū)動器210將圖像數(shù)據(jù) 提供給所有數(shù)據(jù)線DL1到DLm之后，可接通選定行的開關(guān)S n到Smn以將圖像數(shù)據(jù)提供給顯 示元件Dn到Dml、D12到Dm2、......、0 111到0_的選定行，借此顯示圖像的一部分。例如，與所 述行中待致動的像素相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)線DL可設(shè)定為（例如）10伏特（可為正或負(fù)），且與所 述行中待釋放的像素相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)線DL可設(shè)定為（例如）0伏特。接著，用于給定行的柵極 線GL經(jīng)確立，進(jìn)而接通那個行中的開關(guān)，且施加選定數(shù)據(jù)線電壓到那個行的每一像素。此 對已施加10伏特的像素充電并致動所述像素，且對已施加0伏特的像素放電并釋放所述像 素。接著，可關(guān)閉開關(guān)Sn到S.。顯示元件Dn到Dml、D12到D m2、......、Dln到可保持圖像 數(shù)據(jù)，這是因為當(dāng)所述開關(guān)關(guān)閉時將保留致動像素上的電荷，只是通過絕緣體和關(guān)閉狀態(tài) 開關(guān)有一些泄漏。一股來說，此泄漏足夠低以保留所述像素上的圖像數(shù)據(jù)，直到將另一數(shù)據(jù) 集合寫入到所述行?？蓪γ恳浑S后行重復(fù)這些步驟，直到已選擇所有行并將圖像數(shù)據(jù)提供 給所有行。在圖2的實施方案中，下電極16在每一像素處接地。在一些實施方案中，這可 通過在襯底上沉積連續(xù)光學(xué)堆疊16和使整個薄片在沉積層的外圍處接地而完成。圖3為 說明圖2的驅(qū)動電路和相關(guān)聯(lián)顯示元件的結(jié)構(gòu)的一個實施方案的示意部分橫截面的實例。
[0047] 圖3展示說明圖2的驅(qū)動電路和相關(guān)聯(lián)的顯示元件的結(jié)構(gòu)的一個實施方案的示意 部分橫截面的實例。驅(qū)動電路陣列200的部分201包含第二列和第二行處的開關(guān)S 22和相 關(guān)聯(lián)的顯示元件D22。在所說明的實施方案中，開關(guān)S22包含晶體管80。驅(qū)動電路陣列200 中的其它開關(guān)可具有與開關(guān)S 22相同的配置。
[0048] 圖3還包含顯示陣列組合件110的一部分和背板120的一部分。顯示陣列組合件 110的部分包含圖2的顯示元件D 22。顯示元件D22包含前襯底20的一部分、形成于前襯底 20上的光學(xué)堆疊16的一部分、形成于光學(xué)堆疊16上的支撐件18、由支撐件18支撐的可移 動電極14/34和將可移動電極14/34電連接到背板120的一或多個組件的互連件126。
[0049] 背板120的部分包含圖2的第二數(shù)據(jù)線DL2和開關(guān)S22，其嵌入背板120中。背板 120的部分還包含至少部分嵌入其中的第一互連件128和第二互連件124。第二數(shù)據(jù)線DL2 實質(zhì)上水平延伸穿過背板120。開關(guān)S 22包含晶體管80,晶體管80具有源極82、漏極84、介 于源極82與漏極84之間的通道86和上覆通道86的柵極88。晶體管80可為薄膜晶體管 (TFT)或金氧半導(dǎo)體場效晶體管（M0SFET)。晶體管80的柵極可由柵極線GL2延伸穿過垂 直于數(shù)據(jù)線DL2的背板120而形成。第一互連件128將第二數(shù)據(jù)線DL2電耦合到晶體管80 的源極82。
[0050] 晶體管80通過穿過背板120的一或多個通孔160耦合到顯示元件D22。通孔160 用導(dǎo)電材料填充以在顯示陣列組合件110的組件（例如，顯示元件D 22)與背板120的組件 之間提供電連接。在所說明的實施方案中，第二互連件124經(jīng)形成穿過通孔160且將晶體 管80的漏極84電耦合到顯示陣列組合件110。背板120還可包含電絕緣驅(qū)動電路陣列200 的前述組件的一或多個絕緣層129。
[0051] 如圖3中所示，顯示元件D22可為具有耦合到晶體管80的第一端子和耦合到可由 光學(xué)堆疊16的至少部分形成的共同電極的第二端子的干涉調(diào)制器。圖3的光學(xué)堆疊16為 說明為三層：上文描述的頂部電介質(zhì)層、也在上文描述的中間部分反射層（例如，鉻）和包 含透明導(dǎo)體（例如，銦錫氧化物（ΙΤ0))的下層。共同電極由ΙΤ0層形成且可在顯示器的外 圍處耦合到接地。
[0052] 圖4展示具有干涉調(diào)制器陣列和具有嵌入式電路的背板的光學(xué)MEMS顯示裝置30 的部分分解透視圖的實例。顯示裝置30包含顯示陣列組合件110和背板120。在一些實施 方案中，顯示陣列組合件110和背板120在附接在一起之前可分開來預(yù)形成。在一些其它 實施方案中，顯示裝置30可以任何適當(dāng)方式（例如，通過憑借沉積在顯示陣列組合件110 上方形成背板120的組件）制造。
[0053] 顯示陣列組合件110可包含前襯底20、光學(xué)堆疊16、支撐件18、可移動電極14和 互連件126。背板120包含至少部分嵌入其中的背板組件122和一或多個背板互連件124。
[0054] 顯示陣列組合件110的光學(xué)堆疊16可為覆蓋前襯底20的至少陣列區(qū)域的實質(zhì)上 連續(xù)層。光學(xué)堆疊16可包含電連接到接地的實質(zhì)上透明導(dǎo)電層?？梢苿与姌O14/34可為 具有（例如）方形或矩形形狀的分離板?？梢苿与姌O14/34可布置為矩陣形式，使得可移 動電極14/34中的每一者可形成顯示元件的部分。在圖4的實施方案中，可由支撐件18在 四個隅角處支撐可移動電極14/34。
[0055] 顯示陣列組合件110的互連件126中的每一者用以將可移動電極14/34的相應(yīng)者 電耦合到一或多個背板組件122。在所說明的實施方案中，顯示陣列組合件110的互連件 126從可移動電極14/34延伸且經(jīng)定位以接觸背板互連件124。在另一實施方案中，顯示陣 列組合件110的互連件126可至少部分嵌入支撐件18中，同時通過支撐件18的頂部表面 而暴露。在此實施方案中，背板互連件124可經(jīng)定位以接觸顯示陣列組合件110的互連件 126的暴露部分。在又一實施方案中，背板互連件124可延伸到且電連接到可移動電極14， 而不實際上附接到可移動電極14,例如，圖4的互連件126。
[0056] 除具有松弛狀態(tài)和致動狀態(tài)的上述雙穩(wěn)態(tài)干涉調(diào)制器以外，干涉調(diào)制器還可經(jīng)設(shè) 計以具有多種狀態(tài)。例如，模擬干涉調(diào)制器（AIM0D)可具有一系列色彩狀態(tài)。在一個AIM0D 實施方案中，單個干涉調(diào)制器可致動為（例如）紅色狀態(tài)、綠色狀態(tài)、藍(lán)色狀態(tài)、黑色狀態(tài)或 白色狀態(tài)。因此，單個干涉調(diào)制器可經(jīng)配置以具有在光學(xué)頻譜的寬廣范圍內(nèi)具有不同的光 反射率性質(zhì)的各種狀態(tài)。AIM0D的光學(xué)堆疊可不同于上述雙穩(wěn)態(tài)顯示元件。這些差別可產(chǎn) 生不同的光學(xué)結(jié)果。例如，在上述雙穩(wěn)態(tài)元件中，閉合狀態(tài)賦予雙穩(wěn)態(tài)元件黑色反射狀態(tài)。 然而，當(dāng)電極處于類似于雙穩(wěn)態(tài)元件的閉合狀態(tài)的位置中時，模擬干涉調(diào)制器可具有白色 反射狀態(tài)。
[0057] 圖5展示具有兩個固定層和可移動第三層的干涉調(diào)制器的橫截面。具體來說，圖 5展示模擬干涉調(diào)制器的實施方案，所述模擬干涉調(diào)制器具有固定第一層802、固定第二層 804和定位于固定第一層802與固定第二層804之間的可移動第三層806。層802、804和 806中的每一者可包含電極或其它導(dǎo)電材料。例如，第一層802可包含由金屬制成的板。可 使用形成于或沉積于相應(yīng)層上的加勁層而使層802、804和806中的每一者變硬。在一個實 施方案中，加勁層包含電介質(zhì)。加勁層可用以使其附接到的層保持剛性且實質(zhì)上平坦。調(diào) 制器800的一些實施方案可被稱為三端子干涉調(diào)制器。
[0058] 三個層802、804和806通過絕緣柱810而電絕緣?？梢苿拥谌龑?06從絕緣柱 810懸掛下來?？梢苿拥谌龑?06經(jīng)配置以變形，使得可移動第三層806可在大體上向上方 向上朝第一層802移位或可在大體上向下方向上朝第二層804移位。在一些實施方案中， 第一層802還可被稱為頂層或頂部電極。在一些實施方案中，第二層804還可被稱為底層 或底部電極。干涉調(diào)制器800可由襯底820支撐。
[0059] 在圖5中，可移動第三層806為用實線說明為處于平衡位置中。如圖5中說明，可 在第一層802與第二層804之間施加固定電壓差。在此實施方案中，電壓V。施加到層802 且層804接地。如果可變電壓ν π施加到可移動第三層806,那么隨著電壓νπ接近V。，可移 動第三層806將經(jīng)靜電牽引朝向接地層804。隨著電壓V m接近接地，可移動第三層806將 經(jīng)靜電牽引朝向?qū)?02。如果處于這兩個電壓的中間點處的電壓（在此實施方案中為V q/2) 施加到可移動第三層806,那么可移動第三層806將維持在其用圖5中的實線指示的平衡位 置中。通過施加介于外層802與804上的電壓之間的可變電壓到可移動第三層806,可移動 第三層806可定位在外層802與804之間的所要位置處，進(jìn)而產(chǎn)生所要光學(xué)響應(yīng)。介于外 層之間的電壓差\可取決于裝置的材料和構(gòu)造而大為不同，且在許多實施方案中可在約5 伏特到20伏特的范圍中。還可注意，隨著可移動第三層806移動遠(yuǎn)離其平衡位置，可移動 第三層806將會變形或彎曲。在此變形或彎曲配置中，彈性彈簧力朝向平衡位置機(jī)械偏置 可移動第三層806。當(dāng)施加電壓V到第三可移動層806時，此機(jī)械力還促成可移動第三層 806的最終位置。
[0060] 可移動第三層806可包含鏡以反射通過襯底820進(jìn)入干涉調(diào)制器800的光。鏡可 包含金屬材料。第二層804可包含部分吸收材料，使得第二層804充當(dāng)吸收層。當(dāng)從襯底 820的側(cè)觀察反射自所述鏡的光時，觀察者可將所述反射光感知為某一色彩。通過調(diào)整可移 動第三層806的位置，可選擇性地反射某些波長的光。
[0061] 圖6展示說明具有圖5的結(jié)構(gòu)的光學(xué)EMS顯示裝置的驅(qū)動電路陣列的示意電路圖 的實例。整個設(shè)備共享與圖2的使用雙穩(wěn)態(tài)干涉調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的許多類似點。然而，如圖 6中所示，對每一顯示元件提供額外的上層802。此上層802可沉積在圖3和4中所示的背 板120的下側(cè)上，且可施加電壓\到其。這些實施方案以類似于上文參看圖2描述的方式 加以驅(qū)動，只有數(shù)據(jù)線DL1到DLn上提供的電壓可置于％與接地之間的電壓范圍而非僅兩 個不同的電壓中的一者除外。以此方式，沿一行的顯示元件的可移動第三層806各自在通 過確立用于那個特定行的柵極線寫入所述行時可獨立地置于上層與下層之間的任何特定 所要位置中。
[0062] 圖7A到7C展示圖5的干涉調(diào)制器的兩個固定層和可移動層的橫截面，其說明材 料堆疊。
[0063] 在圖7A和7B中說明的實施方案中，可移動第三層806和第二層804各自包含材料 堆疊。例如，可移動第三層806包含堆疊，所述堆疊包含氮氧化硅（SiON)、鋁銅（AlCu)和二 氧化鈦（Ti0 2)。例如，第二層804包含堆疊，所述堆疊包含氮氧化硅（SiON)、氧化鋁（A1203)、 鉻鑰（MoCr)和二氧化硅（Si0 2)。
[0064] 在所說明的實施方案中，可移動第三層806包含上面沉積AlCu層1004a的SiON襯 底1002。在此實施方案中，AlCu層1004a導(dǎo)電且可被用作電極。在一些實施方案中，AlCu 層1004對入射于其上的光提供反射。在一些實施方案中，SiON襯底1002為大約500nm厚， 且AlCu層1004a為大約50nm厚。在AlCu層1004a上沉積Ti0 2層1006a，且在一些實施方 案中Ti02層1006a為大約26nm厚。在Ti0 2層1006a上沉積SiON層1008a，且在一些實施 方案中，SiON層1008a為大約52nm厚。110 2層1006a的折射率大于SiON層1008a的折射 率。以此方式形成具有交替高和低折射率的材料堆疊可使入射在所述堆疊上的光被反射， 借此實質(zhì)上充當(dāng)鏡。
[0065] 如圖7B中所見，在一些實施方案中可移動第三層806可包含額外的AlCu層 1004b、額外的Ti0 2層1006b和形成于SiON襯底1002的與AlCu層1004a相對的側(cè)上的額 外的 SiON 層 100813、1102層 1006a 和 SiON 層 1008a。形成層 1004b、1006b 和 1008b 可使可 移動第三層806近似相等地加重量于SiON襯底1002的每一側(cè)上，這可在平移可移動第三 層806時增加可移動第三層806的位置精確度和穩(wěn)定度。在此類實施方案中，可在AlCu層 1004a與1004b之間形成通孔1009或其它電連接件使得所述兩個AlCu層1004a和1004b 的電壓將保持實質(zhì)上相等。以此方式，當(dāng)電壓施加到這兩個層中的一者時，這兩個層中的另 一者將接收相同電壓?？稍贏lCu層1004a與1004b之間形成額外的通孔（未展示）。 [0066] 在圖7A中說明的實施方案中，第二層804包含上面形成MoCr層1012的Si02襯底 1010。在此實施方案中，MoCr層1012可充當(dāng)放電層以放電累積電荷，且可耦合到晶體管以 選擇性地實現(xiàn)放電。MoCr層1012還可充當(dāng)光學(xué)吸收體。在一些實施方案中，MoCr層1012 為大約5nm厚。在MoCr層1012上形成A1 203層1014,且A1203層1014可提供入射其上的 光的一定的反射率且在一些實施方案中還可充當(dāng)匯流層。在一些實施方案中，A1 203層1014 為大約9nm厚?？稍贏1203層1014的表面上形成一或多個SiON擋板1016a和1016b。當(dāng)可 移動第三層806完全朝向第二層804偏轉(zhuǎn)時，這些擋板1016機(jī)械地防止可移動第三層806 接觸第二層804的A1 203層1014。這可減小裝置的靜摩擦和咬合。另外，如圖7中所示，可 在Si02襯底1010上形成電極層1018。電極層1018可包含任何數(shù)量的實質(zhì)上透明導(dǎo)電材 料，其中銦錫氧化物為一種適當(dāng)?shù)牟牧稀?br> [0067] 圖7C中說明的層802可用簡單的結(jié)構(gòu)制成，這是因為其具有極少的其必須滿足的 光學(xué)和機(jī)械需求。此層可包含AlCu導(dǎo)電層1030和絕緣A1 203層1032。如同層804,可在 A1203層1032的表面上形成一或多個SiON擋板1036a和1036b。
[0068] 圖8展示圖5中說明的干涉調(diào)制器和電壓源的示意表示。在此示意圖中，調(diào)制器 耦合到電壓源％和V m。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，第一層802與可移動第三層806之間 的間隙形成具有可變電容的電容器Q，而可移動第三層806與第二層804之間的間隙形成 也具有可變電容的電容器C 2。因此，在圖8中說明的示意表示中，電壓源V?？绱?lián)耦合的 可變電容器Q和C2而連接，而電壓源V m連接在兩個可變電容器Q與C2之間。
[0069] 然而，在干涉調(diào)制器800的許多配置下，如上所述股使用電壓源％和Vm精確地驅(qū) 動可移動第三層806到不同的位置可能是困難的，這是因為施加到干涉調(diào)制器800的電壓 與可移動第三層806的位置之間的關(guān)系可能呈高度非線性。另外，施加相同電壓％到不同 的干涉調(diào)制器的可移動層可能不使相應(yīng)可移動層歸因于制造差（例如，整個顯示表面上方 的可移動第三層806的厚度或彈性變化）而相對于每一調(diào)制器的頂層和底層移動到相同位 置。因為可移動層的位置將如上所論述股確定從干涉調(diào)制器反射何種色彩，所以有利于能 夠檢測可移動層的位置且精確地驅(qū)動可移動層到所要位置。
[0070] 為更精確地驅(qū)動模擬干涉調(diào)制器的可移動層，可將固定層或可移動層中的一者的 電極部分分離為兩個電隔離部分。圖9A展示說明具有兩個電隔離部分的電極的俯視圖的 圖。在此實施方案中，將電極分為與第二部分1304電隔離的第一部分1302。在所說明的實 施方案中，第一部分1302和第二部分1304形成為共同平面中的層且為實質(zhì)上方形或另外 為矩形形狀。在其它實施方案中，部分1302和1304可大體上為圓形或橢圓形，或部分1302 和1304中的一者或兩者可配置為不同的形狀。例如，第一部分1302可配置成八邊形形狀， 而第二部分1304配置為具有切口以接受八邊形第一部分1302的方形形狀。如圖9A中所 示，第二部分1304可形成于第一部分1302的外圍周圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，當(dāng) 第一部分1302和第二部分1304經(jīng)中心布置時，第一部分1302無需位于第二部分1304內(nèi)。 而是，第二部分1304可部分、實質(zhì)上或完全在第一部分1302內(nèi)。
[0071] 在一些實施方案中，部分1302和1304經(jīng)彼此相鄰安置，例如，安置成并排配置。 圖9B展示說明具有兩個電隔離部分的另一電極的俯視圖的圖。圖9B說明分為與第二部分 1304相鄰的第一部分1302的電極的實施方案的俯視圖。第一部分1302和第二部分1304中 的每一者可選擇為不同于圖9B中所示的大小或形狀，且第一部分1302的大小和形狀無需 匹配第二部分1304的大小和形狀。例如，第一部分1302可為實質(zhì)上矩形，而第二部分1304 可為實質(zhì)上橢圓形。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，第一部分1302相對于第二部分1304的 位置可以任何數(shù)目種方式配置，且第一部分1302和第二部分1304可經(jīng)旋轉(zhuǎn)或移動為不同 于圖9A和9B中所示的配置。
[0072] 在一些實施方案中，可移動第三層806可包含相關(guān)于圖9A和9B論述的電極配置。 例如，圖7B的AlCu層1004a和1004b可圖案化為電極的第一部分1302和第二部分1304。 在一個實施方案中，第一部分1302的部分可與第二部分1304的至少一些部分形成為共同 平面中的層。然而，第一部分1302與第二部分1304電隔離。第一部分1302和第二部分 1304兩者皆可具備內(nèi)部通孔以如圖7B中所示股連接金屬層。
[0073] 返回參看圖9A和9B，例如，當(dāng)所述電極為如上文相對于圖7論述股實施于可移動 第三層806中時，電極的第一部分1302可耦合到電壓源Vm。如果所述電極放置在第一層802 與第二層804之間，那么當(dāng)如先前所述股由電壓源％和Vm施加電壓時，不僅第一部分1302 將響應(yīng)于靜電力而移動，而且第一部分1302的移動也將引起第二部分1304的移動，這是因 為其均為相同柔性膜的部分。
[0074] 當(dāng)?shù)诙糠?304保持在恒定電壓（例如，如圖9A和9B中所示的接地）時，隨著 第二部分1304相對于電極802和804移動，第二部分1304上的電荷可改變。由第二部分 1304的移動引起的此電荷改變可感測或檢測為如下文進(jìn)一步解釋的電荷改變AQ S。因為第 一部分1302與第二部分1304之間的電容耦合較小，所以第二部分1304上的電荷實質(zhì)上獨 立于由電壓源^供應(yīng)給第一部分1302的電壓。電荷改變AQ S將取決于由電壓源V。供應(yīng)的 電壓和由電壓Vm的施加引起的第二部分1304相對于上層804和下層802的位置改變。通 過測量電荷改變Λ Qs，可確定第二部分1304和因此可移動第三層806的位置改變。在一些 實施方案中，取決于兩個隔離部分的相對大小和形狀，電壓源^耦合到第二部分1304,而非 第一部分1302,且從第一部分1302感測電荷改變Λ Qs。
[0075] 圖10展示圖9A或9B的實施于圖5的干涉調(diào)制器中的電極的示意表示。在此示 意表示中，可移動第三層806用分離電極1302、1304實施，且所述調(diào)制器耦合到電壓源V。和 Vm。第一層802與電極的第一部分1302之間的間隙形成可變電容器Q。類似地，第一部分 1302與第二層804之間的間隙形成可變電容器C 2。第一層802與電極的第二部分1304之 間的間隙形成具有可變電容的電容器(：3，而第二部分1304與第二層804之間的間隙形成具 有可變電容的電容器C 4。（：3和(；的電容分別與(^和(：2成比例（以因子γ)，其中γ等于 第二部分1304的面積除以第一部分1302的面積。兩個電隔離部分1302和1304形成第五 電容器C。。C。的電容可被稱為兩個電隔離部分1302與1304之間的耦合電容。
[0076] 如上所述，可通過測量第二部分1304上的電荷改變Λ Qs確定可移動第三層806的 位置改變。如果假定C。的電容為零（或至少比電路中的其它電容小得多）且第二部分1304 的電勢連同電極804的電勢保持在接地，那么第二部分1304上的電荷改變將為由可移動第 三層806的移動引起的電容(： 3的改變的V。倍。因為電容(：3為εΑ/d，其中d為可移動第三 層806與層802之間的距離，所以電荷改變?yōu)椋?br> [0077] AQs = V〇 ε Ad/d^l/d!) (1)
[0078] 其中等式（1)中的V。用以表示由電壓源V。供應(yīng)的電壓，屯為可移動第三層806與 層802之間的初始距離，且d 2為可移動第三層806與層802之間的最終距離。因此，當(dāng)已 知初始距離屯時，可從AQs的測量確定最終距離d 2。
[0079] 雖然已相關(guān)于三層模擬干涉調(diào)制器描述上述實施方案，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)了解本文的教示并不限于此類實施方案。例如，如上所述股感測電荷改變可用以確定相 對于任何一或多個其它電極或?qū)w定位的任何可移動導(dǎo)體或電極的位置?？梢远喾N方式確 定初始位置屯的值。其可歸因于可移動層的已知先前定位而已知。作為另一替代，在將可 移動層806設(shè)定為其所要位置之前，可將所述裝置放置在已知位置中，例如，抵著層804而 完全致動。
[0080] 圖11展示用于確定安置在兩個固定導(dǎo)電層之間的可移動導(dǎo)電層的位置的過程的 流程圖。
[0081] 在框1702處，跨兩個固定導(dǎo)電層施加第一電壓。例如，電壓源％可用以跨干涉調(diào) 制器800的第一層802和第二層804的電極施加電壓。在框1704處，施加第二電壓到可移 動導(dǎo)電層。例如，電壓源I可用以施加電壓到電極或其部分，例如，可移動第三層806的電 極的第一部分1302。在框1706處，感測機(jī)械地耦合到可移動導(dǎo)電層的電隔離導(dǎo)電部分上的 電荷改變。例如，可從第二部分1304感測電荷改變Λ Qs。在框1708處，至少部分基于所感 測的電荷改變確定可移動導(dǎo)電層的位置。
[0082] 圖12展示經(jīng)配置以對圖9A的電極提供反饋的電荷遷移傳感器的說明。圖12說 明配置為經(jīng)耦合以對施加到電極1302的電壓V m提供反饋的積分器的電荷傳感器的實施方 案。在此實施方案中，在反饋電路中使用所感測的電荷改變AQs以校正電極1304的位置， 且因此當(dāng)使用電極1304實施時，校正可移動第三層806的位置。
[0083] 如圖12中可見，電極1304耦合到配置為具有積分電容器1216的積分器的運算放 大器（"op-amp") 1212的負(fù)輸入。運算放大器1212的正輸入耦合到接地，進(jìn)而將所述負(fù)輸 入保持在虛擬接地電勢。隨著可移動第三層806移動而流到電極1304或從電極1304流動 的電荷經(jīng)積分以在運算放大器1212的輸出處產(chǎn)生與電荷改變AQ s成比例的電壓輸出。此 輸出作為輸入而提供給反饋回路1206。在反饋回路1206中，基于可移動第三層806的所要 最終位置比較所測量的運算放大器1212輸出與所要輸出。所測量的op-amp輸出與所要輸 出之間的誤差用以校正反饋回路1206的V m輸出，直到可移動第三層806處于所要位置處。 [0084] 如上所述用反饋驅(qū)動干涉調(diào)制器可減小干涉調(diào)制器的咬合特性的影響。術(shù)語"咬 合"指這些裝置的以下特性：隨著中間電極在施加到電極1302的電壓的影響下朝向固定電 極802或804中的一者移動，到達(dá)其中所施加電壓的小改變使中間電極806突然一直向上 或向下抵著固定電極的一者移動的點。此現(xiàn)象減小了許多此類裝置中的中間層的受控運動 的有用范圍。例如圖12A中所示的反饋回路允許更精細(xì)地控制位置，且增加這些裝置的有 用受控范圍。另外，可減小起因于個別調(diào)制器的變化（例如，歸因于制造差）的復(fù)雜度。因 此，雖然驅(qū)動干涉調(diào)制器的陣列中的不同可移動層所需電壓由于那些調(diào)制器的制造的變化 和公差而可稍微不同，但是圖12的反饋可用以使用一致的驅(qū)動電壓V m精確地定位所有可 移動層806。另外，可通過反饋實時地校正可移動層806的振蕩或不穩(wěn)定性。
[0085] 圖13展示說明并有電荷感測和反饋以定位每一調(diào)制器的中間層的干涉調(diào)制器的 陣列1200的圖。在圖13中說明的方面，干涉調(diào)制器中的每一者說明為具有包含經(jīng)配置類 似于圖9A中說明的電極1300的電極的可移動部分的顯示元件D n到D"。如上文關(guān)于圖2 和6描述，數(shù)據(jù)驅(qū)動器電路供應(yīng)一行數(shù)據(jù)電壓Vml到V"。柵極驅(qū)動器電路提供耦合到開關(guān) Sn到S"的柵極的行選擇電壓GL1到GLn，以施加一組數(shù)據(jù)電壓到顯示元件的選定行的每一 干涉調(diào)制器中的電極1300的第一部分1302。
[0086] 在圖13中說明的方面，一列中的每一干涉調(diào)制器的第二部分1304連接到總線 1202?？偩€1202經(jīng)配置以將第二部分1304中的電荷改變載送到積分器1204。積分器1204 經(jīng)配置以積分第二部分1304處的電荷改變。在一些方面，積分器1204的輸出與所接收電 荷成比例，且可如上文所述股用于反饋回路中。例如，積分器1204的輸出可輸入到反饋模 塊1206。在一些方面，反饋模塊1206將誤差反饋到V ml到V"輸出中的一或多者以通過基 于每一積分器1204的輸出調(diào)整Vml到V"輸出的一或多者來調(diào)整電極1300的位置。反饋模 塊1206可實施于軟件、硬件或其兩者中。反饋模塊1206可與驅(qū)動器210 (圖2)成一體，或 可獨立于驅(qū)動器210 (圖2)而實施。
[0087] 在所說明的方面，積分器1204包含運算放大器（"op-amp") 1212、電容器1216和 復(fù)位開關(guān)1214和1218。運算放大器1212的負(fù)輸入耦合到總線1202。電容器1216連接于 運算放大器1212的負(fù)輸入與輸出之間。開關(guān)1214與電容器1216并聯(lián)連接在運算放大器 1212的負(fù)輸入與輸出之間，且開關(guān)1218將運算放大器1212的負(fù)輸入連接到接地。運算放 大器1212的正輸入接地。
[0088] 在操作中，開關(guān)1214和1218可被用作將總線1202設(shè)定為接地且在寫入操作之間 對電容器1216放電的復(fù)位開關(guān)。例如，開關(guān)1214和1218可維持在閉合位置中，借此將總 線1202接地，只有當(dāng)驅(qū)動陣列1200的行時除外。在設(shè)定一行中的顯示元件之前即刻斷開 開關(guān)1214和1218。因此，由積分器1204感測的任何電荷改變將歸因于行中的顯示元件被 驅(qū)動。在正確地定位電極1300之后，開關(guān)1214和1218再次閉合。
[0089] 在一些方面，可假定從除正被驅(qū)動的行以外的行中的干涉調(diào)制器泄漏的電流為低 或本質(zhì)上為零，借此保證由積分器1204進(jìn)行的的精確電荷感測。在一些方面，可在顯示元 件Dn到D"中的每一者的電極1304與總線1202之間安置開關(guān)（圖13中未展示）以調(diào)節(jié)何 時將來自顯示元件D n到中的每一者的電流載送到總線1202。在此類實施方案中，顯示 元件與總線1202之間的開關(guān)將維持在斷開位置中，只有當(dāng)正驅(qū)動顯示器的行時除外。上文 相關(guān)于圖13描述的電荷感測對第二部分1304上的寄生電容并不敏感，這是因為總線1202 在未經(jīng)驅(qū)動時維持在接地。
[0090] 當(dāng)?shù)谝徊糠?302與第二部分1304之間的耦合電容實質(zhì)上恒定時--例如，當(dāng)如 相關(guān)于圖9A說明和論述般配置電極時，耦合電容實質(zhì)上恒定--反饋模塊1206可基于耦 合電容的已知值補償耦合電容。在一些方面，在積分器1204處接收的電荷取決于耦合電容 且線性地取決于所施加驅(qū)動電壓。歸因于已知的驅(qū)動電壓和耦合電容，反饋模塊1206可減 小或消除耦合電容的任何影響。
[0091] 如上所述股感測一列中的顯示元件的電荷允許將積分器1204和反饋模塊1206定 位遠(yuǎn)離背板120和襯底20或820,或在陣列1200的顯示區(qū)域外部移動到背板120或襯底 20、820的周邊。以此方式，在寫入操作期間可個別地校準(zhǔn)或調(diào)諧顯示元件D n到D"中的一 或多者而不減小填充因子。此外，除閉合反饋回路以外，所感測電壓可收集為測量數(shù)據(jù)以允 許校準(zhǔn)顯示裝置以供隨后數(shù)據(jù)寫入操作之用。例如，可收集關(guān)于所要位置、所施加電壓和所 到達(dá)位置的數(shù)據(jù)。隨著聚集更多數(shù)據(jù)，關(guān)于裝置的實際位置對電壓的信息變得可用且隨后 可用以施加經(jīng)校正電壓以供顯示裝置的后續(xù)操作之用。在一些實施方案中，針對一個顯示 元件聚集的數(shù)據(jù)可被用作校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以調(diào)整到其它顯示元件（例如，聚集施加電壓對位置數(shù) 據(jù)的顯示元件周圍或附近的一組顯示元件）的施加電壓。
[0092] 圖14展示用于調(diào)整用以驅(qū)動安置在兩個固定導(dǎo)電層之間的可移動導(dǎo)電層的驅(qū)動 電壓的過程1100的流程圖。如上所論述，開關(guān)1214和1218可首先維持在閉合位置中，借 此將總線1202接地。在框1102處，斷開復(fù)位開關(guān)。在框1104處，施加區(qū)段驅(qū)動電壓到陣 列1200的列且確立在選定行上的柵極電壓。例如，為設(shè)定行1中的顯示元件的位置，根據(jù) 沿所述行的每一可移動層806的所要位置設(shè)定V ml到Vmn輸出。當(dāng)對一行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定每一 Vm 時，確立柵極線GL1，進(jìn)而使可移動層806被設(shè)定。隨著層806移動到其設(shè)定位置，顯示元件 中的每一者的第二部分1304上的電荷改變?？捎煞e分器1204感測此電荷改變。
[0093] 在框1106處，基于積分器1204的輸出決定可移動層806是否已到達(dá)正確或所要 位置。例如，可由反饋模塊1206執(zhí)行所述決定。如果可移動層806中的一者不在正確位置 中，那么在框1108處可調(diào)整包含可移動層806的列的驅(qū)動電壓。在已調(diào)整驅(qū)動電壓之后， 過程1200返回到框1104以設(shè)定選定行中的顯示元件。在一些方面，將反饋回路連接到V ml 到Vmn輸出中的一或多者以連續(xù)校正驅(qū)動電壓。在此類方面，在框1106處可不執(zhí)行肯定決 定，而是將維持反饋直到可移動層806到達(dá)正確位置。在一些方面，維持行上的柵極電壓， 同時調(diào)整所述驅(qū)動電壓。在其它方面，停止施加所述柵極電壓，同時調(diào)整所述驅(qū)動電壓。在 已施加新的驅(qū)動電壓之后，可再次施加?xùn)艠O電壓。
[0094] 如果在框1106處確定經(jīng)校準(zhǔn)或監(jiān)視的顯示元件的可移動層806處在正確位置中， 那么在框1112處閉合復(fù)位開關(guān)1214和1218。這再次將每一總線1202設(shè)定為接地。
[0095] 如果已在框1112處在閉合所述復(fù)位開關(guān)之后寫入所有行，那么過程1100結(jié)束。然 而，如果尚未更新一或多行，那么過程1100在框1116處繼續(xù)到下一行且此后在框1102處 再次開始列驅(qū)動過程。以此方式，可寫入陣列1200的每一行，直到已更新整個陣列1200。 [0096] 圖15展示經(jīng)配置以對圖9A的電極提供反饋的電荷遷移傳感器的另一實施方案的 說明。在此實施方案中，將輸入電壓提供給電容器1516的一側(cè)，這迫使連接到電容器1516 的另一側(cè)的電極1304上的電荷改變AQ S。電容器1516的另一側(cè)也連接到運算放大器1512 的負(fù)輸入。運算放大器1512的正輸入連接到接地。此電荷改變將等于輸入電壓V IN乘以電 容器1516的電容。運算放大器的輸出連接到電極1302,使得顯示元件本身形成此積分器 電路的積分電容器。運算放大器1512的輸出將改變到使電極1304上的電壓接地所必要的 輸出電壓，這是因為電極1304連接到運算放大器1512的虛擬接地輸入。隨著此電壓施加 到電極1302,這將顯示元件的中間層移動到使電極1304上的電壓接地的位置。由于電極 1304上的電荷改變通過上文等式1與中間層的位置改變相關(guān)，因此可通過此電路來確定并 控制中間層的位置。
[0097] 在一些實施方案中，可由可選感測電路/反饋回路1506感測施加到1302以執(zhí)行 此定義移動的電壓。感測電路/反饋回路1506可用以如上所述股收集數(shù)據(jù)以用于校準(zhǔn)目 的。
[0098] 圖16A和16B展示說明包含多個干涉調(diào)制器的顯示裝置40的系統(tǒng)框圖的實例。顯 示裝置40可為（例如）智能電話、蜂窩式或移動電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其 稍微變化還說明各種類型的顯示裝置，例如，電視機(jī)、平板計算機(jī)、電子書閱讀器、手持式裝 置和便攜式媒體播放器。
[0099] 顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48和麥克風(fēng) 46。外殼41可由多種制造工藝中的任一工藝形成，包含注射模制和真空成形。此外，夕卜殼 41可由多種材料中的任一材料制成，包含（但不限于）：塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷或其 組合。外殼41可包含可移除部分（未展示），所述可移除部分可與不同色彩或含有不同標(biāo) 志、圖片或符號的其它可移除部分互換。
[0100] 如本文所述，顯示器30可為多種顯示器中的任一者，包含雙穩(wěn)態(tài)或模擬顯示器。 顯示器30還可經(jīng)配置以包含平板顯示器（例如，等離子、EL、0LED、STN IXD或TFT IXD)或 非平板顯示器（例如，CRT或其它管裝置）。此外，如本文所述，顯示器30可包含干涉調(diào)制 器顯不器。
[0101] 圖16B中示意地說明顯示裝置40的組件。顯示裝置40包含外殼41，且可包含至 少部分圍封在外殼41中的額外組件。例如，顯示裝置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)信號（例如，對信號進(jìn)行濾波）。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚聲器 45和麥克風(fēng)46。處理器21還連接到輸入裝置48和驅(qū)動器控制器29。驅(qū)動器控制器29耦 合到幀緩沖器28和陣列驅(qū)動器22,陣列驅(qū)動器22繼而耦合到顯示陣列30。在一些實施方 案中，電力供應(yīng)器50可在特定顯示裝置40設(shè)計中將電力提供到實質(zhì)上全部組件。
[0102] 網(wǎng)絡(luò)接口 27包含天線43和收發(fā)器47,使得顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一或多個 裝置通信。網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有一些處理能力以減輕（例如）處理器21的數(shù)據(jù)處理要 求。天線43可傳輸和接收信號。在一些實施方案中，天線43根據(jù)IEEE16.il標(biāo)準(zhǔn)（包含 IEEE16. 11(a)、（b)或（g))或 IEEE802. 11 標(biāo)準(zhǔn)（包含 IEEE802. lla、b、g 或 η)和其另外實 施方案發(fā)射和接收射頻（RF)信號。在一些其它實施方案中，天線43根據(jù)藍(lán)牙（BLUETOOTH) 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射和接收RF信號。在蜂窩式電話的情況中，天線43經(jīng)設(shè)計以接收碼分多址（CDMA)、 頻分多址（FDMA)、時分多址（TDMA)、全球移動通信系統(tǒng)（GSM)、GSM/通用分組無線電服務(wù) (GPRS)、增強型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境（EDGE)、陸地中繼無線電（TETRA)、寬帶CDMA(W-CDMA)、演進(jìn) 數(shù)據(jù)優(yōu)化（EV-D0)、lxEV_D0、EV-D0 Rev A、EV-D0 Rev B、高速分組接入（HSPA)、高速下行 鏈路分組接入（HSDPA)、高速上行鏈路分組接入（HSUPA)、演進(jìn)型高速分組接入（HSPA+)、長 期演進(jìn)技術(shù)（LTE)、AMPS或用以在無線網(wǎng)絡(luò)（例如，利用3G或4G技術(shù)的系統(tǒng)）內(nèi)通信的其 它已知信號。收發(fā)器47可預(yù)處理從天線43接收的信號，使得處理器21可接收并進(jìn)一步操 縱所述信號。收發(fā)器47還可處理從處理器21接收的信號，使得可經(jīng)由天線43從顯示裝置 40發(fā)射所述信號。
[0103] 在一些實施方案中，收發(fā)器47可由接收器替代。此外，在一些實施方案中，網(wǎng)絡(luò)接 口 27可由可存儲或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)的圖像源替代。處理器21可控制 顯示裝置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)或易于處理為原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可 將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動器控制器29或幀緩沖器28以供存儲。原始數(shù)據(jù)通常指識別圖 像內(nèi)的每一位置處的圖像特性的信息。例如，此類圖像特性可包含色彩、飽和度和灰度級。
[0104] 處理器21可包含控制顯示裝置40的操作的微控制器、CPU或邏輯單元。調(diào)節(jié)硬 件52可包含用于將信號傳輸?shù)綋P聲器45和用于從麥克風(fēng)46接收信號的放大器和濾波器。 調(diào)節(jié)硬件52可為顯示裝置40內(nèi)的離散組件或可并入處理器21或其它組件內(nèi)。
[0105] 驅(qū)動器控制器29可直接從處理器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)且可適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交紙D像數(shù)據(jù)以為了高速傳輸?shù)疥嚵序?qū)動器22。在一些 實施方案中，驅(qū)動器控制器29可將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為具有類光柵格式的數(shù)據(jù)流， 使得其具有適合跨顯示陣列30掃描的時序。接著，驅(qū)動器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送 到陣列驅(qū)動器22。雖然驅(qū)動器控制器29(例如，LCD控制器）通常作為獨立集成電路（1C) 而與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián)，但是此類控制器可以許多方式實施。例如，控制器可作為硬件 嵌入于處理器21中、作為軟件嵌入于處理器21中或與陣列驅(qū)動器22完全集成于硬件中。
[0106] 陣列驅(qū)動器22可從驅(qū)動器控制器29接收經(jīng)格式化的信息且可將視頻數(shù)據(jù)重新格 式化為一組平行波形，所述波形為每秒多次地施加到來自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百和 有時數(shù)千個（或更多個）引線。
[0107] 在一些實施方案中，驅(qū)動器控制器29、陣列驅(qū)動器22和顯示陣列30適合本文描 述的任何類型的顯示器。例如，驅(qū)動器控制器29可為常規(guī)顯示控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示控制器 (例如，IM0D控制器）。此外，陣列驅(qū)動器22可為常規(guī)驅(qū)動器或雙穩(wěn)態(tài)顯示驅(qū)動器（例如， IM0D顯示驅(qū)動器）。此外，顯示陣列30可為常規(guī)顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列（例如，包含 IM0D陣列的顯示器）。在一些實施方案中，驅(qū)動器控制器29可與陣列驅(qū)動器22集成。此實 施方案可適用于高度集成系統(tǒng)（例如，移動電話、便攜式電子裝置、手表和小面積顯示器） 中。
[0108] 在一些實施方案中，輸入裝置48可經(jīng)配置以允許（例如）用戶控制顯示裝置40 的操作。輸入裝置48可包含小鍵盤（例如，QWERTY鍵盤或電話小鍵盤）、按鈕、開關(guān)、游戲 桿、觸敏屏幕、與顯示陣列30集成的觸敏屏幕或壓敏膜或熱敏膜。麥克風(fēng)46可配置為顯示 裝置40的輸入裝置。在一些實施方案中，通過麥克風(fēng)46的語音命令可用于控制顯示裝置 40的操作。
[0109] 電力供應(yīng)器50可包含多種能量存儲裝置。例如，電力供應(yīng)器50可為可再充電電 池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實施方案中，可使用來自（例如） 壁面插座或光伏打裝置或陣列的電力對可再充電電池充電。替代地，可再充電電池可為可 無線充電。電力供應(yīng)器50還可為可再生能源、電容器或太陽能電池（包含塑料太陽能電池 或太陽能電池漆）。電力供應(yīng)器50還可經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。
[0110] 在一些實施方案中，控制可編程性駐留在可位于電子顯示系統(tǒng)中的若干位置中的 驅(qū)動器控制器29中。在一些其它實施方案中，控制可編程性駐留在陣列驅(qū)動器22中。可 在任何數(shù)目個硬件和/或軟件組件中和在各種配置中實施上述優(yōu)化。
[0111] 圖17展示具有光學(xué)MEMS顯示器的電子裝置的示意分解透視圖的實例。所說明的 電子裝置40包含具有用于顯不器30的凹口 41a的外殼41。電子裝置40還在外殼41的凹 口 41a的底部上包含處理器21。處理器21可包含用于與顯示器30進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的連接器 21a。電子裝置40還可包含其它組件，其至少一個部分在外殼41內(nèi)。所述其它組件可包含 (但不限于）如較早先結(jié)合圖16B描述的網(wǎng)絡(luò)連接接口、驅(qū)動器控制器、輸入裝置、電力供應(yīng) 器、調(diào)節(jié)硬件、幀緩沖器、揚聲器和麥克風(fēng)。
[0112] 顯示器30可包含顯示陣列組合件110、背板120和柔性電纜130。顯示陣列組合 件110和背板120可使用（例如）密封劑而彼此附接。
[0113] 顯示陣列組合件110可包含顯示區(qū)域101和外圍區(qū)域102。當(dāng)從顯示陣列組合件 110上方觀看時，外圍區(qū)域102包圍顯示區(qū)域101。顯示陣列組合件110還包含經(jīng)定位和定 向以通過顯示區(qū)域101顯示圖像的顯示元件的陣列。顯示元件可布置為矩陣形式。在一個 實施方案中，顯示元件中的每一者可為干涉調(diào)制器。在一些實施方案中，術(shù)語"顯示元件"還 可被稱為"像素"。
[0114] 背板120可覆蓋顯示陣列組合件110的實質(zhì)上整個背側(cè)表面。除其它類似材料以 夕卜，背板120還可由（例如）玻璃、聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料、半導(dǎo)體材料或前述材 料中的兩者或兩者以上的組合形成。背板120可包含相同或不同材料的一或多層。背板 120還可包含至少部分嵌入其中或安裝于其上的各種組件。此類組件的實例包含（但不限 于）驅(qū)動器控制器、陣列驅(qū)動器（例如，數(shù)據(jù)驅(qū)動器和掃描驅(qū)動器）、路由線（例如，數(shù)據(jù)線 和柵極線）、開關(guān)電路、處理器（例如，圖像數(shù)據(jù)處理處理器）和互連件。
[0115] 柔性電纜130用以在電子裝置40的顯示器30與其它組件（例如，處理器21)之間 提供數(shù)據(jù)通信通道。柔性電纜130可從顯示陣列組合件110的一或多個組件或從背板120 延伸。柔性電纜130包含彼此平行延伸的多根導(dǎo)線和可連接到處理器21的連接器21a或 電子裝置40的任何其它組件的連接器130a。
[0116] 結(jié)合本文揭示的實施方案描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路和算法步驟 可實施為電子硬件、計算機(jī)軟件或兩者的組合。已在功能性方面大體上描述硬件與軟件的 可互換性，且在上述各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟中說明所述可互換性。在硬件中 實施還是在軟件中實施此功能性取決于特定應(yīng)用和強加于整個系統(tǒng)的設(shè)計約束。
[0117] 可用以下每一者實施或執(zhí)行用以實施結(jié)合本文揭示的方面描述的各種說明性邏 輯、邏輯塊、模塊和電路的硬件和數(shù)據(jù)處理設(shè)備：通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號處 理器（DSP)、專用集成電路（ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散 門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計以執(zhí)行本文描述的功能的任何組合。通用處理 器可為微處理器或任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可實施為計算裝 置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理器、一或多個微處理器結(jié)合DSP核心或 任何其它此配置。在一些實施方案中，可通過具體針對給定功能的電路執(zhí)行特定步驟和方 法。
[0118] 在一或多個方面，所描述的功能可以硬件、數(shù)字電子電路、計算機(jī)軟件、固件實施， 包含本說明書中揭示的結(jié)構(gòu)和其結(jié)構(gòu)等效物或其任何組合。本說明書中描述的標(biāo)的物的實 施方案還可實施為在計算機(jī)存儲媒體上編碼以由數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備 的操作的一或多個計算機(jī)程序（即，計算機(jī)程序指令的一或多個模塊）。
[0119] 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易顯而易見本發(fā)明中描述的實施方案的各種修改，且本 文定義的一股原理在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可應(yīng)用于其它實施方案。因此， 本發(fā)明不希望限于本文展示的實施方案，而應(yīng)符合與本文所揭示的權(quán)利要求書、原理和新 穎特征一致的最廣范圍。此外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易了解，術(shù)語"上"和"下"有時是 為便于描述圖而使用，且指示對應(yīng)于適當(dāng)定向頁面上的圖的定向的相對位置，且可能不反 映如所實施的MOD的適當(dāng)定向。
[0120] 本說明書中在分離實施方案的情況下描述的特定特征也可在單一實施方案中組 合實施。相反，在單一實施方案的情況下描述的各種特征也可在多個實施方案中分離實施 或以任何適當(dāng)子組合實施。此外，雖然上文可將特征描述為以特定組合起作用且甚至一開 始如此主張，但在一些情況中，來自所主張的組合的一或多個特征可從組合中切除，且所主 張的組合可針對子組合或子組合的變化。
[0121] 類似地，雖然在圖式中以特定次序描繪操作，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn) 識到，無需以所展示的特定次序或順序地執(zhí)行此類操作或執(zhí)行所有說明的操作，來達(dá)成所 要結(jié)果。在某些境況中，多任務(wù)處理和并行處理可為有利的。此外，在上述實施方案中的各 種系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)理解為在所有實施方案中都需要此分離，且應(yīng)理解，所描述的程序 組件和系統(tǒng)通?？梢黄鸺稍趩我卉浖a(chǎn)品中或可封裝到多個軟件產(chǎn)品中。此外，其它實 施方案在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在一些情況中，權(quán)利要求書中敘述的動作可以不同次 序執(zhí)行且仍達(dá)成所要結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1. 一種顯示設(shè)備，其包括： 多個顯示元件，所述顯示元件中的每一者包含至少一個電極，所述至少一個電極包含 第一部分和第二部分，所述第一部分與所述第二部分經(jīng)電容耦合； 驅(qū)動器，其經(jīng)配置以施加電壓到所述多個顯示元件中的每一者的所述電極的所述第一 部分；以及 積分器，其耦合到所述電極的所述第二部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述積分器包含耦合到所述可移動電極的所述第 二部分的輸入端子，和經(jīng)配置以輸出指示所述顯示元件中的一者的所述電極的所述第二部 分上的電荷改變的電壓的輸出端子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中每一顯示元件包含可移動電極，其中所述可移動 電極包含所述第一部分和所述第二部分，且其中所述電荷改變由所述可移動電極的位置改 變引起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述驅(qū)動器通過開關(guān)耦合到所述第一部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含顯示陣列，其中所述多個顯示元件沿所 述顯示陣列的列布置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含多個積分器，所述積分器中的每一者耦 合到所述陣列的相應(yīng)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多個顯示元件中的每一者包含干涉調(diào)制器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述積分器包含運算放大器和積分電容器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含跨所述積分電容器耦合的復(fù)位開關(guān)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述顯示元件中的每一者包含兩個固定電極和 一可移動電極，其中每一顯示元件的所述可移動電極包含所述第一部分和所述第二部分， 且其中所述可移動電極經(jīng)配置以在所述兩個固定電極之間偏轉(zhuǎn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括： 顯示器； 處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；以及 存儲器裝置，其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括： 驅(qū)動器電路，其經(jīng)配置以將至少一個信號發(fā)送到所述顯示器；以及 控制器，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一個部分發(fā)送到所述驅(qū)動器電路。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括： 圖像源模塊，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器和傳輸器 中的至少一者。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括： 輸入裝置，其經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳達(dá)到所述處理器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含耦合到所述積分器的所述輸出的反饋 模塊。
17. -種驅(qū)動顯示元件的方法，所述方法包括： 施加第一電壓到至少一個固定導(dǎo)電層； 施加第二電壓到可移動導(dǎo)電層以使所述可移動導(dǎo)電層相對于所述至少一個固定導(dǎo)電 層移動； 感測所述顯示元件的導(dǎo)電部分上的電荷改變；以及 至少部分基于所述所感測的電荷改變確定所述可移動導(dǎo)電層的位置改變。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述導(dǎo)電部分機(jī)械地耦合到所述可移動導(dǎo)電 層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述顯示元件為多個顯示元件中的一者，所述 多個顯示元件布置成陣列。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中施加所述電壓包含確立含有所述一個顯示元件 的所述陣列的列上的驅(qū)動電壓，和確立含有所述一個顯示元件的所述陣列的行上的柵極電 壓。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一電壓是固定的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含施加所述第一電壓到第一固定導(dǎo)電層 和施加第三電壓到第二固定導(dǎo)電層。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述第三電壓接地。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述可移動導(dǎo)電層安置在所述第一固定導(dǎo)電層 與所述第二固定導(dǎo)電層之間。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中存儲所述電荷改變以校準(zhǔn)一或多個顯示元件的 操作。
26. -種驅(qū)動顯示元件的方法，所述方法包括： 施加第一電壓到至少一個第一導(dǎo)電層； 施加第二電壓到第二導(dǎo)電層以引起顯示元件條件的改變； 感測所述顯示元件的導(dǎo)電部分上的電荷改變；以及 至少部分基于所述所感測的電荷改變調(diào)整所述第二電壓以引起顯示元件條件的另一 改變。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述顯示元件為多個顯示元件中的一者，所述 多個布置成陣列。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中施加所述電壓包含確立含有所述一個顯示元件 的所述陣列的列上的驅(qū)動電壓，和確立含有所述一個顯示元件的所述陣列的行上的柵極電 壓。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中感測所述電荷改變包含積分來自或去往所述導(dǎo) 電部分的電荷遷移。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中顯示元件條件的所述改變包含可移動電極的位 置改變。
31. -種顯示設(shè)備，其包括： 用于施加第一電壓到至少一個第一導(dǎo)電層的裝置； 用于施加第二電壓到第二導(dǎo)電層以引起顯示元件條件的改變的裝置； 用于感測所述顯示元件的導(dǎo)電部分上的電荷改變的裝置。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示設(shè)備，其中所述用于施加第一電壓的裝置包括固定電 壓源。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示設(shè)備，其中所述用于施加第二電壓的裝置包括可變電 壓源。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的顯示設(shè)備，其中所述用于施加第二電壓的裝置包括耦合到 所述可變電壓源的數(shù)據(jù)線。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示設(shè)備，其中所述用于感測電荷改變的裝置包含積分 器。
36. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于至少部分基于所述所感測的 電荷改變調(diào)整所述第二電壓的裝置。
37. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示設(shè)備，其中所述顯示元件包括可移動導(dǎo)電部分，且其 中所述導(dǎo)電部分機(jī)械地耦合到所述可移動導(dǎo)電層。
【文檔編號】G09G3/34GK104145300SQ201280058944
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】阿洛克·戈維爾 申請人:高通Mems科技公司