30加偏壓以接通晶體管Ml 810,則可將V?i_ 820上的電壓施加至Vd電極860。
[0088] 在實施方案中,顯示單元750可為包含以下三個端子或電極的三端頂0D:Vbias電極 855、Vd電極860及¥_電極865。顯示單元750也可包含可移動組件870及介電質875??梢苿?組件870可包含鏡子??梢苿咏M件870可與Vd電極860耦合。另外,在一些實施方案中,氣隙 885可在V bias電極855與Vd電極860之間。氣隙890可在Vd電極860與¥_電極865之間。在一些 實施方案中,顯不單兀750也可包含一或多個電容器。例如,一或多個電容器可親合在Vd電 極860與V cot電極865之間或耦合在Vbias電極855與Vd電極860之間。
[0089] 可移動組件870可定位于Vbias電極855與¥_電極865之間的各個點處,以便以特定 波長反射光。特別地,Vbias電極855、Vd電極860及Vccim電極865的施加的電壓偏壓可確定可移 動組件870的位置??梢苿咏M件870的位置也可確定氣隙885及氣隙890的大小。
[0090]工藝變化、溫度梯度及其它效果可導致個別顯示單元(例如,IM0D)的效能不同。 即,相同的電壓施加可允許兩個不同IMOD的可移動組件870自一致起點移動至兩個稍微不 同的位置。例如,圖9A、9B及9C為可移動組件870在不同位置中的實例。在圖9A中,可移動組 件870定位于重設位置中,例如,抵靠介電質875且朝向Vbias電極855。因此,氣隙885不可用 且氣隙890較大。在圖9B中,可移動組件870定位于Vbias電極855與乂_電極865之間的不同點 處。例如,圖9B的可移動組件可自圖9A中所展示的重設位置移動。在圖9B中,氣隙885因為可 移動組件870例如通過將電壓施加至V bias電極855、Vd電極860及Vcot電極865中的一或多者而 遠離介電質875及Vbi as電極855(即,重設位置)定位而出現(xiàn)。此外,氣隙890的大小小于圖9A 中的氣隙890的大小。
[0091]然而,在相同的電壓施加下且自相同位置(例如,重設位置)移動可移動組件870的 另一IMOD可將可移動組件870定位至稍微不同的位置。在圖9C中,可移動組件870可自圖9A 的重設位置定位。然而,在圖9C中,可移動組件870在與圖9B的可移動組件870不同的位置 處。圖9C中的可移動組件870遠離圖9B中的可移動組件870的位置Ad 960而定位。另外,氣 隙885及890的大小與圖9B的氣隙885及890不同。
[0092] 因此,圖9B及9C中表示的頂OD兩者以不同波長反射光。例如,圖9B的頂OD可處于預 期位置,但圖9C的頂OD位于非預期位置,且因此以非預期波長反射光。
[0093] 圖9D為頂OD中的電容的說明的實例。在圖9D中,電容Cl 950可為Vbias電極855與Vd 電極860之間的等效電容。例如,電容Cl 950可為氣隙885及介電質875的等效串聯(lián)電容。電 容C2 960可為Vd電極860與Vcot電極865之間的等效電容。例如,電容C2 960可為氣隙890及 可移動組件870的等效串聯(lián)電容。氣隙885及890可影響電容Cl 950及電容C2 960的電容值。 因此,當可移動組件870經(jīng)定位時,氣隙885及890的大小可改變,且因此改變電容Cl 950及 電容C2 960的值。
[0094]圖IOA為說明閉合回路測量電路的實例的電路示意圖。圖IOA的測量電路1000可用 于提供關于顯示單元(例如,頂0D)的電容(例如,電容Cl 950及電容C2 960)的測量,且因此 提供關于可移動組件870的位置的指示。
[0095] 在圖IOA的測量電路1000中,運算放大器(op-amp)lOlO提供輸出Vin 1060,所述輸 出為至電壓控制電流源1020的輸入。電壓控制電流源1020提供輸出Iciut 1040作為至op-amp 1010的輸入。〇p-amp 1010也可包含另一輸入Vref 1050。1。此1040也可經(jīng)提供至一或多個顯 示單元,例如,模型化為電容器1030及反饋電容器1070的IM0D。反饋電容器1070也可與V in 1060耦合。在一些實施方案中,反饋電容器1070可包含提供等效電容的多個電容器。
[0096]圖IOB為說明與圖IOA的閉合回路測量電路耦合的三端頂OD的實例的電路示意圖。 如先前所論述,當氣隙885及氣隙890的大小改變(即,自定位可移動組件870改變)時,頂OD 的電容值也可改變。在圖10A中,一或多個IMOD可模型化為電容器1030,其中電容基于氣隙 885及/或890的大小而改變。在一些實施方案中,三端HTOD中的每一者的端子可耦合至固定 電壓,例如OV。第二端子可與Iout 1040親合。端子可與Vbias電極855、Vd電極860及/或Vcom電極 865相關聯(lián)。因此,可測量電容Cl 950(即,Vbias電極855與Vd電極860之間的電容)及電容C2 960(即,Vd電極860與V cot電極865之間的電容)。例如,若Vd電極860與Icmt 1040耦合,且Vcot電 極865為另一端子(例如,在圖10A中接地),則電容器1030可模型化電容C2 960。同樣,若Vd 電極860與Iciut 1040耦合,且Vbias電極855為另一端子(例如,在圖10A中接地),則電容器 1030可模型化電容Cl 950。電容Cl 950及電容C2 960也可經(jīng)并行測量。作為實例,在圖10B 的配置1075中,Vbias電極855及¥_電極865兩者可例如接地,且Vd電極860可與Iciut 1040耦 合。即,Vbias電極855及Vcom電極865可與同電壓源親合且經(jīng)施加相同電壓偏壓。作為另一實 例,在圖IOB的配置1080中,Vd電極860可與Icmt 1040耦合,且可對Vbias電極855及Vcot電極865 兩者加偏壓至不同電壓。在配置1080中,V_電極865與接地耦合,且Vbias電極855與另電壓 源1085耦合。在圖IOB中,三端IMOD的端子可與電壓源耦合,以使得當測量是由測量電路 1000提供時端子不浮動。然而,在另一實施方案中,配置可包含浮動端子(例如,V blas電極 855或Vcm電極865)。在一些情境中,配置1080可提供測量,所述測量提供對可移動組件870 的位置的更好指示。配置1075或具有浮動電極的配置可提供更好靈敏度(例如,電容變化可 為較高比例的經(jīng)測量電容)。
[0097] 圖IOA中的Vref 1050可提供例如從OV斜升至14V的電壓作為至op-amp 1010的輸 入。0至14V的電壓范圍可與將可移動組件870在其整個行進范圍中移動相關聯(lián)。例如,若可 移動組件870處于重設位置(例如,圖9A)中,0至14V的電壓范圍可提供可移動組件870自重 設位置移動至其行進范圍的端點的位置,例如,抵靠或朝向V。?電極865。
[0098]電壓控制電流源1020可經(jīng)配置以提供特定增益,例如,每1毫伏(mV)l納安培(nA) (即,線性增益)。即,對于由op-amp 1010的輸出Vin 1060提供的每一毫伏,電壓控制電流源 1020可提供InA。通常,具有敏感增益的電壓控制電流源可提供低信噪比,使得可測量具有 低電容變化的少量顯示單元。在其它實施方案中,電壓控制電源流1020可提供非線性增益。 在一些情境中,提供線性增益可允許根據(jù)由測量電路1000提供的電流測量更容易進行電容 計算。
[0099] 因此,op-amp 1010的輸出(即,Vin 1060)提供輸入Vref 1050之間的差分輸入電壓 及模型化為電容器1030的顯示單元(例如,頂OD在與Iciut 1040耦合時的Vd電極860)上的電 壓。由于將Vin 1060作為反饋提供至電壓控制電流源1020,因此電壓控制電流源1020的輸出 (即,Iciut 1040)將提供電流增加,直至與Iciut 1040耦合的IMOD的端子上的電壓匹配Vref 1050上的電壓為止。即,Vin 1060可保持上升,直至Icmt 1040足夠高以將電容器1030充電至 匹配Vref 1050的電壓。因此,頂OD的可移動組件870可在Vref 1050的電壓斜升時貫穿其行進 范圍移動。由于可移動組件870在Vref 1050的電壓斜升時移動,因此氣隙885及氣隙890的大 小可改變,且因此,電容Cl 950及電容C2 960也可改變。
[0100] 因此,關于Vin 1060(即,op-amp 1010的輸出)的測量數(shù)據(jù)與用于為與Iciut 1040耦 合的電極(例如,與可移動組件870相關聯(lián)的Vd電極860)充電的電流成比例。由于Vin 1060上 的電壓與提供至Vd電極860以使可移動組件870貫穿整個行進范圍移動的電流成比例,因此 電容可由自Vin 1060收集的數(shù)據(jù)計算。因此,由op-amp 1010提供的Vin 1060上的電壓可用 于產(chǎn)生HTOD的電容數(shù)據(jù)。所述電容數(shù)據(jù)可用于確定可移動組件870的位置。如本文中隨后所 論述,模/數(shù)轉換器可用于收集V in 1060上的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可存儲于存儲器中且由微控制器分 析。
[0101] 在一些實施方案中,反饋電容器1070可與Icmt 1040及Vin 1060耦合。反饋電容器 1070可通過降低Vin 1060(即,op-amp 1010的輸出)上的振蕩而幫助維持op-amp的穩(wěn)定操 作。在一些實施方案中,反饋電容器1070的電容可等于或小于電容器1030的電容。例如,電 容器1070的電容可在2.7微微法拉(pF)至IOpF之間。在一些實施方案中,若25個頂OD經(jīng)模型 化為電容器1030,則電容器1070可具有2.7pF的電容。
[0102]圖IlA為與顯示單元(例如,頂0D)相關聯(lián)的電流對電壓的實例的說明。在圖IlA中, 測量1110可與第一頂OD或頂OD群組相關聯(lián)。測量1120可與第二頂OD或頂OD群組相關聯(lián)。X軸 可表示電壓例如自2V斜升至14V的Vref 105(Ly軸可表示與Icmt 1040相關聯(lián)的電流(即,由電 壓控制電流源1020基于Vin 1060所提供的電壓而產(chǎn)生的電流)。
[0103] 如前文所論述,工藝變化導致的偏差、溫度梯度及其它效果可使IMOD或IMOD群組 具有不同特性,且因此具有不同效能。因此,測量1110及測量1120與不同曲線相關聯(lián)。
[0104] 基于Vin 1060測量數(shù)據(jù),可獲得電容值。圖IlB為與MOD相關聯(lián)的電容對電壓的實 例的說明。在圖IlB中,曲線1150可與有關于測量1110的第一IMOD或IMOD群組相關聯(lián)。曲線 1160可與有關于測量1120的第二HTOD或頂OD群組相關聯(lián)。X軸可表示電壓斜升的V ref 1050。 y軸可表示當Vref 1050電壓斜升時與IMOD相關聯(lián)的電容。因為電容與氣隙885及/或890的不 同大小相關聯(lián),所以y軸上的電容值表示可移動組件870的不同位置。因此,若與曲線1150及 1160相關聯(lián)的IMOD及IMOD群組執(zhí)行相同,則相同的電壓施加將導致相同電容值,這是因為 可移動組件870將移動至同一預期位置。因此,曲線1150及曲線1160將為相同的。然而,在圖 IlB中,相同的電壓施加導致針對曲線1150及1160的不同電容值,這是歸因于不同的效能特 性,如前文所論述。因此,曲線1150及1160不同。
[0105] 例如,將8V施加至第一 IMOD的頂OD群組可提供1.85e至10法拉(F)的電容值。1.85e 至IOF的電容可與某一大小的氣隙相關聯(lián)(即,可移動組件870已自起始位置定位至特定位 置,以使得特定大小的氣隙也形成在可移動組件870及頂OD的電極之間)。然而,在可移動組 件870自相同起始位置移動的情況下,第二HTOD及頂OD群組可針對在V ref 1050上施加8V而 提供1.80e至IOF的電容值。即,對于第二頂OD及IMOD群組,可移動組件870可移動至與第一 頂OD或BTOD群組不同的位置。因此,當各別可移動組件870需移動至相同位置時,可提供偏 移(例如,基于由圖IOA中的電路1000提供的測量確定的偏移),以使得可施加稍微不同的電 壓,以便使可移動組件870移動至相同位置,且因此以相同波長反射光。
[0106]圖12為并入有圖IOA的測量電路的系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖的實例。如先前所論述,測量電 路1000可提供關于顯示器30中的一或多個MOD的測量數(shù)據(jù)。在一些實施方案中,由測量電 路1000產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)可提供至模/數(shù)轉換器(ADC)1210。即,V in 1060(即,op-amp 1010的 輸出)可為至ADC 1210的輸入。
[0107]在實施方案中,ADC 1210可數(shù)字化數(shù)據(jù)且將其提供至可將測量數(shù)據(jù)存儲于存儲器