CN101501750B

CN101501750B - 用于驱动微机电系统显示器的系统及方法

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Publication number: CN101501750B
Application number: CN2007800297035A
Authority: CN
Inventors: 杰弗里·B·桑普塞尔
Original assignee: Qualcomm MEMS Technologies Inc
Current assignee: Qualcomm MEMS Technologies Inc
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2027-06-12
Also published as: KR101346343B1; TW200815786A; US7702192B2; US20070296691A1; CN101501750A; JP5102292B2; KR20090033445A; JP2009541794A; WO2007149284A3; WO2007149284A2

Abstract

本发明揭示用于驱动MEMS装置的显示器的系统及方法。在一个实施例中，显示器装置包含：MEMS显示器元件阵列；至少一个测试偏转元件；及连接到所述测试偏转元件的偏转感测电路，所述偏转感测电路经配置以在不激活所述测试偏转元件的情况下监视所述测试偏转元件的偏转，并基于所述偏转提供指示影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的信号。

Description

用于驱动微机电系统显示器的系统及方法

技术领域

本发明的领域涉及微机电系统(MEMS)。

背景技术

微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子元件。可使用沉积、蚀刻和或其它蚀刻掉衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中之一或两者可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括通过气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且/或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的新产品，将是有益的。

发明内容

本发明的系统、方法和装置每一者均具有若干方面，其中任何单个方面均不仅仅负责其期望的属性。在不限定本发明范围的情况下，现将简要论述其较突出的特征。考虑此论述之后，且尤其在阅读标题为“具体实施方式”的部分之后，将了解本发明的特征如何提供优于其它显示器装置的优点。

在一个实施例中，一种显示器装置包含：MEMS显示器元件阵列；至少一个测试偏转元件；及连接到测试偏转元件的偏转感测电路，所述偏转感测电路经配置以在不激活测试偏转元件的情况下监视测试偏转元件的偏转，并基于所述偏转而提供指示影响MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的信号。

在另一实施例中，一种显示器装置包含：MEMS显示器元件阵列；形成于衬底上的测试偏转元件阵列，每一测试偏转元件并联连接；及连接到测试偏转元件阵列的偏转感测电路，所述偏转感测电路经配置以监视测试偏转元件阵列的电容，并基于所述电容而提供指示影响MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的信号。

在另一实施例中，一种驱动干涉式调制器阵列的方法包含：将电压施加于一个或一个以上测试偏转元件上，其中所述电压经选择以使得所述一个或一个以上测试偏转元件保持为未激活的；测量所述一个或一个以上测试偏转元件的偏转；及至少部分地基于偏转测量而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列。

在另一实施例中，一种驱动干涉式调制器阵列的方法包含：将可变电压施加于一个或一个以上测试偏转元件上，所述可变电压包含直流(DC)分量；将DC分量的电压调整到一值，以使得所述一个或一个以上测试偏转元件的偏转与参考值大体上相同，其中所述一个或一个以上测试偏转元件保持为未激活的；及至少部分地基于所述值而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列。

在另一实施例中，一种显示器装置包含：用于显示图像数据的构件；用于提供指示影响显示器构件的操作的一个或一个以上参数的信号的构件；及用于基于所述信号而驱动显示构件的构件。

在另一实施例中，一种计算机可读媒体包含：用于致使电路将电压施加于一个或一个以上测试偏转元件上的构件，其中所述电压经选择以使得所述一个或一个以上测试偏转元件保持为未激活的；用于致使电路测量所述一个或一个以上测试偏转元件的偏转的构件；及用于致使电路至少部分地基于偏转测量而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列的构件。

在另一实施例中，一种计算机可读媒体包含：用于致使电路将可变电压施加于一个或一个以上测试偏转元件上的构件，所述可变电压包含DC分量；用于致使电路将DC分量的电压调整到一值以使得所述一个或一个以上测试偏转元件的偏转与参考值大体上相同的构件，其中所述一个或一个以上测试偏转元件保持为未激活的；及用于致使电路至少部分地基于所述值而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列的构件。

附图说明

图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活位置.1。

图2是说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。

图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。

图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。

图5A说明在图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据的一示范性帧。

图5B说明可用于写入图5A的帧的行和列信号的一示范性时序图。

图6A和6B是说明包括多个干涉式调制器的视觉显示器装置的实施例的系统框图。

图7A是图1的装置的横截面。

图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。

图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。

图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。

图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。

图8为处于释放(或松弛)状态中的干涉式调制器60的一个实施例的透视说明。

图9为根据一个实施例说明干涉式调制器的温度(x轴)与偏置电压(y轴)之间的关系的图表。

图10为示意性地说明并入有3x3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图，且其中驱动电路经配置以基于目前温度而提供激活信号来驱动阵列30。

图11说明图10中的测试偏转结构62的一个实施例。

图12A为说明图10中的传感器66的一个实施例的功能框图。

图12B说明可由图12A中的电压源70施加的电压信号的一实例。

图13为示意性地说明并入有3x3干涉式调制器显示器的电子装置的另一实施例的系统框图，所述实施例类似于图10所述的实施例，但包括测试偏转结构阵列72(或测试阵列)而非测试偏转结构62。

图14为说明驱动图10中所说明的显示器中的干涉式调制器阵列的方法的一个实施例的流程图。

图15为说明驱动图10中所说明的显示器中的干涉式调制器阵列的方法的另一实施例的流程图。

具体实施方式

以下详细描述针对本发明的某些特定实施例。然而，本发明可以许多不同方式实施。在本描述内容中参看了附图，附图中所有相同部分用相同标号表示。如从以下描述中将了解，所述实施例可实施在经配置以显示不论运动(例如，视频)还是固定(例如，静止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置中。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联，所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手提式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，对于一件珠宝的图像的显示器)。具有与本文中描述的装置类似的结构的MEMS装置也可用于例如电子切换装置的非显示器应用中。

图1中说明包括干涉式MEMS显示器元件的一个干涉式调制器显示器的实施例。在这些装置中，像素处于明亮状态或黑暗状态。在明亮(“接通”或“开启”)状态下，显示器元件将入射可见光的大部分反射到用户。当在黑暗(“断开”或“关闭”)状态下时，显示器元件将极少的入射可见光反射到用户。依据实施例而定，可颠倒“接通”和“断开”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置而主要在选定的颜色处反射，从而允许除了黑白显示以外的彩色显示。

图1是描述视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图，其中每一像素包括MEMS干涉式调制器。在一些实施例中，干涉式调制器显示器包括这些干涉式调制器的一行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，其定位成彼此相距可变且可控制的距离以形成具有至少一个可变尺寸的谐振光学间隙。在一个实施例中，可在两个位置之间移动所述反射层之一。在第一位置(本文中称为松弛位置)中，可移动反射层定位成距固定部分反射层相对较大的距离。在第二位置(本文中称为激活位置)中，可移动反射层定位成更紧密邻近所述部分反射层。视可移动反射层的位置而定，从所述两个层反射的入射光相长地或相消地进行干涉，从而为每一像素产生全反射状态或非反射状态。

图1中像素阵列的所描绘部分包含两个相邻干涉式调制器12a和12b。在左侧干涉式调制器12a中，说明可移动反射层14a处于距包含部分反射层的光学堆叠16a预定距离处的松弛位置中。在右侧干涉式调制器12b中，说明可移动反射层14b处于邻近于光学堆叠16b的激活位置中。

如本文所引用的光学堆叠16a和16b(统称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层(fused layer)，所述熔合层可包含例如氧化铟锡(ITO)的电极层、例如铬的部分反射层和透明电介质。因此，光学堆叠16是导电的、部分透明且部分反射的，且可通过(例如)将上述层的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造。部分反射层可由例如各种金属、半导体和电介质等部分反射的多种材料形成。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层的每一者可由单一材料或材料的组合形成。

在一些实施例中，光学堆叠16的层经图案化成为多个平行条带，且如下文中进一步描述，可在显示器装置中形成行电极。可移动反射层14a、14b可形成为沉积金属层(一层或多层)的一系列平行条带(与行电极16a、16b垂直)，所述金属层沉积在柱18和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上。当蚀刻移除牺牲材料时，可移动反射层14a、14b通过所界定的间隙19而与光学堆叠16a、16b分离。例如铝的高度导电且反射的材料可用于反射层14，且这些条带可在显示器装置中形成列电极。

在不施加电压的情况下，间隙19保留在可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，其中可移动反射层14a处于机械松弛状态，如图1中像素12a所说明。然而，当将电位差施加到选定的行和列时，形成在相应像素处的行电极与列电极的交叉处的电容器变得带电，且静电力将所述电极拉在一起。如果电压足够高，那么可移动反射层14变形且被迫抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(在此图中未图示)可防止短路并控制层14与16之间的分离距离，如图1中右侧的像素12b所说明。不管所施加的电位差的极性如何，表现均相同。以此方式，可控制反射像素状态对非反射像素状态的行/列激活在许多方面类似于常规LCD和其它显示技术中所使用的行/列激活。

图2到5B说明在显示器应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性工艺和系统。

图2是说明可并入有本发明各方面的电子装置的一个实施例的系统方框图。在所述示范性实施例中，所述电子装置包含处理器21，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器(例如ARM、8051、

)，或任何专用微处理器(例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列)。如此项技术中常规的做法，处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除了执行操作系统外，所述处理器可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包含网络浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。

在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22连通。在一个实施例中，所述阵列驱动器22包含将信号提供到显示器阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。在图2中以线1-1展示图1中说明的阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器来说，行/列激活协议可利用图3中说明的这些装置的滞后性质。可能需要(例如)10伏的电位差来促使可移动层从松弛状态变形为激活状态。然而，当电压从所述值减小时，可移动层在电压降回10伏以下时维持其状态。在图3的示范性实施例中，可移动层直到电压降到2伏以下时才完全松弛。因此，在图3中说明的实例中存在约3到7V的所施加电压的窗口，在所述窗口内装置在松弛状态或激活状态中均是稳定的。此窗口在本文中称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列来说，可设计行/列激活协议使得在行选通期间，已选通行中待激活的像素暴露于约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在选通之后，所述像素暴露于约5伏的稳态电压差使得其维持在行选通使其所处的任何状态中。在此实例中，每一像素在被写入之后经历3-7伏的“稳定窗口”内的电位差。此特征使图1中说明的像素设计在相同的施加电压条件下在激活或松弛预存在状态下均是稳定的。因为干涉式调制器的每一像素(不论处于激活还是松弛状态)本质上是由固定反射层和移动反射层形成的电容器，所以可在滞后窗口内的一电压下维持此稳定状态而几乎无功率消耗。本质上，如果所施加的电压是固定的，那么没有电流流入像素中。

在典型应用中，可通过根据第一行中所需组的激活像素确认所述组列电极来产生显示帧。接着将行脉冲施加到行1电极，从而激活对应于所确认的列线的像素。接着改变所述组已确认列电极以对应于第二行中所需组的激活像素。接着将脉冲施加到行2电极，从而根据已确认的列电极而激活行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲影响，且维持在其在行1脉冲期间被设定的状态中。可以连续方式对整个系列的行重复此工艺以产生帧。通常，通过以每秒某一所需数目的帧的速度连续地重复此工艺来用新的显示数据刷新且/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行和列电极以产生显示帧的广泛种类的协议也是众所周知的且可结合本发明使用。

图4、5A和5B说明用于在图2的3×3阵列上形成显示帧的一个可能的激活协议。图4说明可用于使像素展示出图3的滞后曲线的一组可能的列和行电压电平。在图4实施例中，激活像素涉及将适当列设定为-V_bias，且将适当行设定为+ΔV，其分别可对应于-5伏和+5伏。松弛像素是通过将适当列设定为+V_bias，且将适当行设定为相同的+ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。在行电压维持在零伏的那些行中，不管列处于+V_bias还是-V_bias，像素在任何其最初所处的状态中均是稳定的。同样如图4中所说明，将了解，可使用具有与上述电压的极性相反的极性的电压，例如，激活像素可涉及将适当列设定为+V_bias，且将适当行设定为-ΔV。在此实施例中，释放像素是通过将适当列设定为-V_bias，且将适当行设定为相同的-ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。

图5B是展示施加到图2的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图，所述系列的行和列信号将产生图5A中说明的显示器布置，其中被激活像素为非反射的。在对图5A中说明的帧进行写入之前，像素可处于任何状态，且在本实例中所有行均处于0伏，且所有列均处于+5伏。在这些所施加的电压的情况下，所有像素在其既有的激活或松弛状态中均是稳定的。

在图5A的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被激活。为了实现此目的，在行1的“线时间(line time)”期间，将列1和2设定为-5伏，且将列3设定为+5伏。因为所有像素均保留在3-7伏的稳定窗口中，所以这并不改变任何像素的状态。接着用从0升到5伏且返回零的脉冲选通行1。这激活了(1，1)和(1，2)像素且松弛了(1，3)像素。阵列中其它像素均不受影响。为了视需要设定行2，将列2设定为-5伏，且将列1和3设定为+5伏。施加到行2的相同选通接着将激活像素(2，2)且松弛像素(2，1)和(2，3)。同样，阵列中其它像素均不受影响。通过将列2和3设定为-5伏且将列1设定为+5伏来类似地设定行3。行3选通设定行3像素，如图5A中所示。在对帧进行写入之后，行电位为零，且列电位可维持在+5或-5伏，且接着显示器在图5A的布置中是稳定的。将了解，可将相同程序用于数十或数百个行和列的阵列。还将应了解，用于执行行和列激活的电压的时序、序列和电平可在上文所概述的一般原理内广泛变化，且上文的实例仅为示范性的，且任何激活电压方法均可与本文描述的系统和方法一起使用。

图6A和6B是说明显示器装置40的实施例的系统方框图。显示器装置40可为(例如)蜂窝式电话或移动电话。然而，显示器装置40的相同组件或其稍微变化形式也说明例如电视和便携式媒体播放器的各种类型的显示器装置。

显示器装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。外壳41通常由所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺的任一者形成，所述工艺包含注射模制和真空成形。另外，外壳41可由多种材料的任一者制成，所述材料包含(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷，或其组合。在一个实施例中，外壳41包含可移除部分(未图示)，所述可移除部分可与其它具有不同颜色或含有不同标记、图画或符号的可移除部分互换。

如本文中所描述，示范性显示器装置40的显示器30可为包含双稳态显示器(bi-stable display)在内的多种显示器的任一者。在其它实施例中，如所属领域的技术人员众所周知，显示器30包含例如如上所述的等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD的平板显示器，或例如CRT或其它电子管装置的非平板显示器。然而，出于描述本实施例的目的，如本文中所描述，显示器30包含干涉式调制器显示器。

图6B中示意说明示范性显示器装置40的一个实施例的组件。所说明的示范性显示器装置40包含外壳41且可包含至少部分封围在所述外壳41中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，示范性显示器装置40包含网络接口27，所述网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克风46。处理器21也连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22，所述阵列驱动器22进而耦合到显示器阵列30。根据特定示范性显示器装置40设计的要求，电源50将功率提供到所有组件。

网络接口27包含天线43和收发器47使得示范性显示器装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27也可具有某些处理能力以减轻对处理器21的要求。天线43是所属领域的技术人员已知的用于传输和接收信号的任何天线。在一个实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g))来传输和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据BLUETOOTH标准来传输和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，所述天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS或其它用于在无线手机网络内通信的已知信号。收发器47预处理从天线43接收到的信号，使得处理器21可接收所述信号并进一步对所述信号进行处理。收发器47还处理从处理器21接收到的信号使得可经由天线43从示范性显示器装置40传输所述信号。

在一替代实施例中，收发器47可由接收器代替。在又一替代实施例中，网络接口27可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源代替。举例来说，所述图像源可为数字视频光盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器，或产生图像数据的软件模块。

处理器21大体上控制示范性显示器装置40的全部操作。处理器21接收例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据的数据，并将所述数据处理成原始图像数据或处理成易被处理成原始图像数据的格式。处理器21接着将已处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说，这些图像特性可包含颜色、饱和度和灰度级。

在一个实施例中，处理器21包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制示范性显示器装置40的操作。调节硬件52通常包含放大器和滤波器，以用于将信号传输到扬声器45，且用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可为示范性显示器装置40内的离散组件，或可并入在处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，并适当地重新格式化所述原始图像数据以供高速传输到阵列驱动器22。具体来说，驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化为具有类似光栅的格式的数据流，使得其具有适于在显示器阵列30上进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将已格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如LCD控制器)通常与系统处理器21关联而作为独立的集成电路(IC)，但可以许多方式实施这些控制器。其可作为硬件嵌入处理器21中，作为软件嵌入处理器21中，或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。

通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收已格式化的信息且将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述波形以每秒多次的速度被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千个引线。

在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文描述的任意类型的显示器。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22是常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一个实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22集成。此实施例在例如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成系统中是普遍的。在又一实施例中，显示器阵列30是典型的显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如，包含干涉式调制器阵列的显示器)。

输入装置48允许用户控制示范性显示器装置40的操作。在一个实施例中，输入装置48包含例如QWERTY键盘或电话键区的键区、按钮、开关、触敏屏幕、或者压敏或热敏薄膜。在一个实施例中，麦克风46是用于示范性显示器装置40的输入装置。当使用麦克风46将数据输入到所述装置时，用户可提供声音命令以便控制示范性显示器装置40的操作。

电源50可包含此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，在一个实施例中，电源50是例如镍镉电池或锂离子电池的可再充电电池。在另一实施例中，电源50是可再生能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池和太阳能电池涂料。在另一实施例中，电源50经配置以从壁式插座接收功率。

在某些实施例中，如上文中所描述，控制可编程性驻存在驱动器控制器中，所述驱动器控制器可位于电子显示器系统中的若干位置中。在某些实施例中，控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。所属领域的技术人员将了解，上述优化可实施在任何数目的硬件和/或软件组件中且可以各种配置实施。

根据上文陈述的原理而操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说，图7A-7E说明可移动反射层14及其支撑结构的五个不同实施例。图7A是图1的实施例的横截面，其中金属材料条带14沉积在垂直延伸的支撑件18上。在图7B中，可移动反射层14在系链(tether)32上仅在隅角处附接到支撑件。在图7C中，可移动反射层14从可包括柔性金属的可变形层34悬置下来。所述可变形层34直接或间接地连接到围绕可变形层34的周边的衬底20。这些连接在本文中称为支柱。图7D中说明的实施例具有支柱插塞42，可变形层34搁置在所述支柱插塞42上。如图7A-7C所示，可移动反射层14保持悬置在隙上方，但可变形层34并不通过填充可变形层34与光学堆叠16之间的孔而形成所述支柱。而是，支柱由平坦化材料形成，所述平坦化材料用以形成支柱插塞42。图7E中说明的实施例是基于图7D中展示的实施例，但也可适于与图7A-7C中说明的实施例以及未图示的额外实施例的任一者一起发挥作用。在图7E中所示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的额外层来形成总线结构44。这允许信号沿着干涉式调制器的背面进行路由，从而消除许多原本可能必须形成在衬底20上的电极。

在例如图7中所示的那些实施例的实施例中，干涉式调制器充当直接观看装置，其中从透明衬底20的前侧观看图像，所述侧与上面布置有调制器的一侧相对。在这些实施例中，反射层14以光学方式遮蔽在反射层的与衬底20相对侧的干涉式调制器的部分，其包含可变形层34。这允许对遮蔽区域进行配置和操作而不会消极地影响图像质量。这种遮蔽允许实现图7E中的总线结构44，所述总线结构44提供使调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如，寻址与由所述寻址导致的移动)分离的能力。这种可分离的调制器结构允许选择用于调制器的机电方面和光学方面的结构设计和材料且使其彼此独立而发挥作用。此外，图7C-7E中所示的实施例具有源自反射层14的光学性质与其机械性质脱离的额外益处，所述益处由可变形层34执行。这允许用于反射层14的结构设计和材料在光学性质方面得以优化，且用于可变形层34的结构设计和材料在所要的机械性质方面得以优化。

由控制系统施加的、将干涉式调制器的可移动镜置于激活状态中所必需的电压量称为激活电压。举例来说，如图3所说明，激活电压为约9到10伏，以使得施加约-10伏或约+10伏便会激活干涉式调制器的可移动反射层14b(如图1所说明)，且施加约0伏便会松弛干涉式调制器的可移动反射层14a(如图1所说明)。激活电压可随着时间而变化，此归因于许多因素，包括(例如)温度、干涉仪的机电性质的变化及机械镜的物理磨损(还称为“老化”)。将需要存在补偿此激活电压变化的方式，以改进调制器的操作。

下文将描述的某些实施例监视干涉式元件的物理变化，且利用所监视到的变化来调整激活电压。所述物理变化可指示可影响MEMS显示器元件的显示器阵列的操作的一个或一个以上参数。所述参数可包括(例如)温度，干涉仪的机电性质的变化及机械镜的物理磨损。通过利用所监视到的变化来调整激活电压，所述实施例提供一种方式以补偿所述参数的变化。在下文的论述中，选择温度作为一实例来说明所述实施例。然而，应注意，所述实施例同样可用于补偿其它因素(例如，干涉式调制器的老化)，且并非打算受限于温度补偿。

所述因素(例如，干涉式调制器的机电性质的变化及机械镜的物理磨损)中的一些因素通常仅在大量使用后或在经过某一量的时间后才会影响偏置电压。然而，温度在短时期内影响可移动反射层14的特性，且可致使操作干涉式调制器所需的电压发生显著变化。视使用干涉式调制器的环境条件(举例来说，如并入于在亚利桑那州(Arizona)夏季期间放置于汽车的仪表板上的装置上的显示器中，或并入于暴露在冬季零下温度的装置中)而定，显著温度变化可在几小时或甚至几分钟内发生。通过感测存在于此类装置中的一位置处的温度并利用使所感测的温度与在所述温度下操作干涉式调制器所需的必要电压相关的预定信息，可通过依据温度来调整偏置电压及/或驱动电压而有效地驱动显示器以在广泛温度范围内操作。

图8为处于释放(或松弛)状态中的干涉式调制器60的一个实施例的透视图。干涉式调制器60包括处于透明衬底20上的光学堆叠16，光学堆叠16通常包括电极层、吸收层及介电层(未分别展示)。衬底20的相对厚度远远大于光学堆叠16的厚度。举例来说，在一些实施例中，衬底20的厚度为约700μm，而光学堆叠16的厚度为约1μm或更小。在一些实施例中，衬底20为玻璃。支撑件18为通过空腔19而与光学堆叠16分开的可移动反射层14提供支撑。

可移动反射层14可包括第一材料11的相对较薄层及第二材料13的相对较厚层。在图8的实施例中，第一材料11为安置于约300埃厚的层中的铝，而第二材料13为安置于约1000埃厚的层中的镍。在其它实施例中，第一材料11及第二材料13可包含其它材料，例如，一种或一种以上铝合金。在其它实施例中，第一材料11与第二材料13的厚度也可不同。在一些实施例中，可移动反射层14可为单片的，仅包括均匀单一层，所述层由(例如)镍、镍合金、铝或铝合金构成。在其它实施例中，可移动反射层14可包括两个以上的材料层。在一些实施例中，第一材料11的层可比第二材料13的层厚，此可改变主要材料的应力与应变关系。

在干涉式调制器中通过干涉式调制器的温度变化而引发的应力及所得应变可显著地影响可移动反射层14的移动。应力为主体施加于邻接部分上的每单位面积的力，而应变为应力所引起的尺寸变形或变化。抗应力性及弹性极限两者均取决于固体的成分。当主体受拉时，据称其处于张力或张应力下，而当其被推时，则其处于压缩或压缩应力下。一般认为张应力为正，而认为压缩应力为负。当材料的温度变化时，主体根据制造主体所用材料的热膨胀系数(CTE)而膨胀或收缩。干涉式调制器的正常操作温度可为(例如)约-40℃到+70℃。当温度变化时，衬底20、可移动反射层14的第一材料11及第二材料13根据其相应CTE以不同方式膨胀及收缩。所述两种不同材料的此膨胀及收缩在可移动反射层14中引发应变，此在可移动反射层14中引起对应的应力变化。

尽管第一材料11的层及第二材料13的层两者依据其相应CTE所表示的温度而膨胀及收缩，但较厚层(例如，第二材料13)的CTE支配膨胀量或收缩量。由于衬底20大得多的厚度，所以衬底20的膨胀及收缩支配衬底20及光学堆叠16的膨胀量及收缩量。通常，衬底20的CTE小于第二材料13的层的CTE，使得当参考温度变化时第二材料13的层膨胀及收缩的程度大于衬底20膨胀及收缩的程度。然而，支撑件18约束可移动反射层14相对于衬底20的膨胀及收缩。因此，当温度变化时，可移动反射层14在可移动反射层14的平面x及y方向上经历应变变化，且还在可移动反射层14的x及y方向上发生对应的应力(σ)变化。可移动反射层14的应力影响其在激活与未激活位置之间移动的能力，且因此而影响偏置电压。在一个实施例中，衬底20包含显示级康宁(Corning)1737，其是CTE为3.76×10^-6/℃的铝硅酸盐玻璃。铝硅酸盐玻璃的典型成分为55.0％的SiO₂、7.0％的B₂O₃、10.4％的Al₂O₃、21.0％的CaO及1.0％的Na₂O。

图9为根据一个实施例说明干涉式调制器的温度(x轴)与偏置电压(y轴)之间的关系的图表。如图9所示，在某温度范围内，干涉式调制器的偏置电压与干涉式调制器的温度近似相反地相关，例如，当干涉式调制器的温度增加时，偏置电压便减小。视干涉式调制器的滞后特性而定，甚至偏置电压的较小变化(例如，在一些实施例中，约0.25伏或更小)也可显著影响干涉式调制器的操作。在图9的图表中，在约25℃的温度变化期间，偏置电压变化约0.25伏。

如图9说明，温度变化在可移动反射层14的平面x及y方向上引起应力的增加或减小，此会影响偏置电压。经施加以控制干涉式调制器60的基于温度的电压补偿可有利地用于保持干涉式调制器60一致地操作。通常，当干涉式调制器的温度增加时，提供较低激活电压，而当温度降低时，提供较高激活电压。

如上所述，施加到干涉式调制器的激活电压为施加到干涉式调制器的两个电压之间的差值，所述两个电压可为列电压(例如，V_bias)及行电压。在本文所述的实施例中，所施加的行电压并不变化超过+ΔV或-ΔV(例如，参看图4)。然而，施加到列的电压可由阵列驱动器22(例如)根据温度来进行调整，从而提供补偿温度的激活电压并在滞后窗口中心附近保持偏置电压。

以下方程式说明偏置电压(本文还称为操作电压(V_Opp))、应力(σ)及温度(T)之间的关系：

V_{Opp} &Proportional; \sqrt{σ}

方程式1

σ＝σ_o+kΔT 方程式2

其中σ_o为(例如)参考温度下的残留应力，且k为常数。典型参考温度为约摄氏25度的室温。作为一个实施例中所述参数之间的关系的实例，温度每增加摄氏1度便导致可移动反射层中的应力发生2MPa的变化且导致操作电压发生～11mV的变动。在一普通实施例中，干涉式调制器60的层14内的应力(σ)为张应力，此意味着σ大于或等于零。

层14中的残留应力σ_o是指处于松弛(未激活)状态时参考温度下的应力，其为用于制造干涉式调制器60的工艺的结果。制造工艺影响残留应力σ_o，因为干涉式调制器60暴露于各种处理温度下且因为层14最初形成于最终要移除的牺牲层上。

在图8中，相对于单位面积17而展示层14内沿相应x轴及y轴的应力σ_x及σ_y。由干涉式调制器的温度变化导致的激活电压变化可由如下方程式展示：

V_{act} &Proportional; (\frac{h^{3 / 2}}{L}) \sqrt{σ (T) * t}

方程式3

其中L为干涉式调制器的支撑件之间的距离，h为反射层14移过的气隙厚度，σ(T)为可移动反射层14中依据参考温度T而变的应力，而t为可移动反射层14的厚度。气隙、可移动反射层的厚度及支撑件之间的距离在干涉式调制器的设计期间进行选择，且因此，一旦调制器制成便不会经受变化。

应力σ对温度的相关性可描述为σ＝σ₀-σ_T(T)，其中σ₀为制成之后可移动反射层14中参考温度下的残留应力，如上所述，此残留应力由第二材料13的CTE支配。

可移动反射层14与衬底20之间的热膨胀失配导致热应变及为热膨胀失配的函数的所得热应力。举例来说，在可移动反射层14为镍且衬底20为康宁(Corning)玻璃1737的情况下，热失配(ΔCTE)可描述为：

ΔCTE＝α₁-α₂ 方程式4

其中α₁＝13.0×10^-6/℃(镍的CTE)，而α₂＝3.76×10^-6/℃(康宁(Corning)玻璃1737的CTE)。热应变ε_T则可描述为：

ε_T＝(ΔCTE)(ΔT)方程式5

其中ΔT为相对于参考温度的温度变化。所得热应力则可描述为：

σ_T(T)＝E₁ε_T＝E₁(ΔCTE)(ΔT)方程式6

其中E₁为镍的弹性模数，而ΔT为相对于参考温度的温度变化。激活电压则可描述为温度的函数，如以下方程式的任一者所示：

V_{act} (T) &Proportional; (\frac{h^{3 / 2}}{L}) \sqrt{((σ_{o} - E_{1} (α_{1} - α_{2}) ΔT)) * t}

方程式7

或

V_{act} (T) &cong; k_{1} \sqrt{σ_{o} t} (1 - \frac{k_{2} ΔT}{2 σ_{o}})

方程式8

其中ΔT为相对于参考温度的温度变化。方程式8将激活电压展示为图7的线性近似。应注意，k₁及k₂为常数，其简化了激活电压方程式的表示。

可移动反射层14的残留应力在制造期间可通过选择最小化可移动反射层14与衬底20之间的CTE失配的变量、所用的每一材料(例如，第一材料11及第二材料13)的层的厚度及调制器制造技术而被控制在某一程度上。

如方程式8所示，激活电压视例如k₁及k₂的某些常数而定。然而，所述常数经受例如老化的非线性效应，且因此长远来看可能发生改变。因此，计及所述效应的温度补偿装置是优选的。

图10为示意性地说明一并入3x3干涉式调制器显示器的电子装置的实施例的系统框图，且其中驱动电路经配置以基于温度而提供激活信号来驱动阵列30。图10的框图说明耦合到阵列驱动器电路的温度感测电路66。传感器66感测温度相关参数，并将基于温度的信号提供到阵列驱动器22。传感器66可包括传感器电路的各种实施例，例如，感测温度并产生对应信号的电路，或受温度影响以使得来自传感器的信号对应于温度的电路。举例来说，传感器66可包括电阻随温度变化的热敏电阻器(未图示)。由于电阻对温度的已知相关性，所以电阻器可用作温度传感器。在一些实施例中，传感器66包含热电偶。然而，所述装置具有若干缺点，因为其虽然可提供可用以基于上述线性关系而调整阵列驱动器输出的温度相关的输出，但所述装置并不与显示器元件以相同方式对老化或环境应力作出反应。因此，显示器元件的温度相关性可随着时间而变化，此根本未被基于热电偶或热敏电阻器的系统所计及在内。

在本发明的一个实施例中，传感器66包含与显示器阵列30的显示器元件具有类似构造的测试偏转结构62。传感器66经配置以直接监视MEMS显示器元件的物理变化(例如，偏转)，从而使得阵列驱动器22可利用对所述变化的了解来调整驱动信号以补偿温度变化。此类型的温度相关装置可预期与显示器元件本身以类似方式对老化及其它应力作出反应。因此，可预期比热电偶或热敏电阻器允许更为准确的驱动器补偿。

在示范性实施例中，测试偏转结构62形成具有温度相关电容的可变电容器。测试电路64通过监视测试偏转结构62的电容而监视偏转，且视温度而产生信号。在一些实施例中，还可通过例如光学机制的其它方法来监视偏转。测试电路64可利用各种技术(例如，交流(AC)电容电桥或振动积分静电计)来监视电容。稍后将在图12A及图12B中详细描述一并入AC电容电桥的实施例。

视所要的特定实施方案而定，测试偏转结构62可位于各种位置处。测试偏转结构62的位置优选经确定以使得测试偏转结构62操作时所处的温度与阵列30的干涉式调制器操作时所处的温度具有预定关系。在一个实施例中，测试偏转结构62位于显示器阵列30的周边上。

尽管显示器阵列30在示范性实施例中包含干涉式调制器，但其可替代地包含其它形式的MEMS显示器元件。在所述情况下，测试偏转结构62与显示器中所用的任何MEMS显示器元件结构具有类似构造。

图11说明图10中的测试偏转结构62的一个实施例。在示范性实施例中，测试偏转结构62与显示器阵列30的干涉式调制器具有类似构造。测试偏转结构62包含测试偏转元件14，测试偏转元件14类似于图8中的可移动反射层14。测试偏转结构62可进一步包含支撑件18及衬底20。在一些实施例中，衬底20进一步包含处于衬底20的顶部上的光学堆叠16，但是，如果不利用结构的光学性质，则无需堆叠的光学活性部分(例如，上文所述的铬)。

在一个实施例中，测试偏转元件14包含用于制造阵列30的干涉式调制器的可移动反射层14的相同材料。在一个实施例中，测试偏转元件14通过用于制造阵列30的干涉式调制器的可移动反射层的相同工艺制造。测试偏转元件与干涉式调制器的可移动反射层可同时或依序制造。测试偏转元件可或可不与干涉式调制器制造于相同衬底上。

在某些实施例中，将具有大体上恒定的DC分量的电压施加到测试偏转结构62。大体上恒定的DC分量经选择以使得测试偏转结构62保持为未激活。在一些实施例中，DC分量为标称参考温度(例如，正常室温)下所施加的偏置电压。在一些实施例中，大体上恒定的电压为DC偏置AC信号，例如，DC偏置方波。AC分量的振幅与DC分量的振幅相比可相对较小。举例来说，AC分量的振幅可为DC分量的5％或更小。AC分量的周期可远远高于结构62的机械响应时间，且如果情况确实如此，则振幅不需要必须较小。一般来说，所施加电压的DC分量使膜变形视温度而定的量，且AC分量产生经过装置的AC电流，所述AC电流可用于确定电容。

通过利用类似于显示器元件的测试偏转结构而提供若干益处。第一，因为可连续或几乎连续地监视偏转，所以其提供对温度的连续或几乎连续的测量。第二，测试偏转结构的偏转与显示器元件的偏转经受类似的非线性效应(例如，老化)，因为其具有类似结构。因此，除温度之外，通过利用测试偏转结构可进一步为所述非线性效应对显示器元件的影响提供补偿。另一方面，具有不同结构的传感器(例如，热敏电阻器)与显示器元件经受不同的非线性效应。所述非线性效应可影响温度补偿的准确性。

在某些实施例中，大体上在显示器元件由驱动信号驱动的同时且以相同方式驱动测试偏转结构，以使得测试偏转结构与显示器元件以相同方式发生老化。当进行偏转测量时，测试偏转结构并不由用于驱动显示器元件的所述驱动信号驱动。

在图10所说明的实施例中，阵列驱动器22经配置以利用其从传感器66所接收的信号提供对应于温度的信号来驱动阵列30。在一个实施例中，阵列驱动器22利用存储于存储器中的预定查找表来基于所接收的基于温度的信号来确定适当电压以提供到阵列。在另一实施例中，阵列驱动器22(或处理器21)中的电路可近似图9所说明的曲线(例如，将温度与操作电压之间的关系近似为线性)，且随后利用温度与操作电压之间的界定关系将与所接收的基于温度的信号成比例的信号提供到阵列30。

在示范性实施例中，测试偏转结构62与存在于阵列30中的干涉式调制器具有类似的结构配置。通常，此测试偏转结构并不用于输出针对显示用途的光。测试偏转结构的总尺寸尺度可与阵列30内的干涉式调制器的总尺寸尺度类似或不同。视预期测试测量目标而定，测试偏转结构的总尺寸或特定尺寸可相对于阵列30的干涉式调制器而改变。在一些实施例中，使测试偏转结构62制造得比阵列30的干涉式调制器尺度大，以增加电容变化对温度变动的敏感性。在替代实施例中，测试偏转结构62具有与阵列30的那些结构配置不同的结构配置。在一些实施例中，测试偏转结构62及阵列30的干涉式调制器分别具有温度的第一及第二偏转函数，其中第一及第二函数彼此具有预定关系。

当在测试偏转元件14与光学堆叠16(或衬底20)之间施加恒定电压V_r时，形成于测试偏转元件14与光学堆叠16之间的电容器变为带电的。静电力致使测试偏转元件14移向光学堆叠16。当电压恒定时，测试偏转元件14与光学堆叠16之间的距离d₁视测试偏转元件14的柔性而定。在一些实施例中，恒定电压V_r经选择以使得测试偏转元件14向下变形，但在操作期间为未激活的。在某个实施例中，恒定电压V_r经选择为用于驱动调制器的固定参考电压中的一者。

如上所述，当温度变化时，测试偏转元件14中的应力发生变化。当温度升高时，测试偏转元件14变得较具柔性，且因此距离d1由于电压V_r而减小。元件的电容随后增加。当温度降低时，电容器的电容减小。因此，测试偏转结构62形成具有温度相关电容的可变电容器。通过监视电容变化，测试电路64(参看图10)产生指示温度的信号。

图12A为说明图10中的传感器66的一个实施例的功能框图。电压源70将预定AC电压信号施加到电容电桥。电容电桥包含两个可变电阻器R₁及R₂、固定电容器C_s及测试偏转结构62所形成的可变电容器C_x。在一些实施例中，电容电桥可进一步包含两个固定电阻器R_s及R_x。为了测量测试偏转结构62的电容，对可变电阻器R₁及R₂的电阻进行调整，以平衡电桥并使V_ab＝0。当电桥平衡时，测试偏转结构62的电容可按如下方式计算：

Cx＝Cs*R1/R2方程式9

随后将测试偏转结构62的电容作为指示温度的信号发送到阵列驱动器22。

为了确定电桥是否平衡，监视点a与点b之间的电压电位差V_ab。当V_ab处在大体上接近于0的预定阈值以下时，电桥为平衡的。在一些实施例中，电流传感器连接于点a与b之间。当电流处于预定阈值以下时，电桥为平衡的。

在一些实施例中，传感器66包含经配置以控制传感器的操作的控制器。举例来说，控制器可经配置以：测量V_ab且确定电桥是否平衡；调整可变电阻器R₁及R₂的电阻以平衡电桥；当电桥平衡时，确定可变电阻器R₁及R₂的电阻；计算可变电容器62的电容；及基于所感测的电容而将信号发送到阵列驱动器22。控制器可为适合于控制电路操作的任何电子装置。在其它实施例中，测试电路64不包含控制器。在所述情况下，阵列驱动器22或处理器21(参看图10)可经配置以控制测试电路64的操作。

测试电路64可位于各种位置处，此视所要的特定实施方案而定。测试电路64可位于或可不位于测试偏转元件62附近。在一个实施例中，测试电路64位于阵列驱动器22或处理器21(参看图10)中。

图12B说明可由图12A中的电压源70施加的电压信号的一实例。垂直轴表示信号的电压，而水平轴则表示时间。电压信号为DC偏置方波，其最大值为V_dc+V_a而其最小值为V_dc-V_a。DC偏置电压V_dc为恒定电压值，其经选择以使得可变电容器62经受接近于参考电压V_r的电压。如关于图11所论述，V_r为使测试偏转结构62变形但并未激活测试偏转结构62的预定参考电压。与DC分量相比，AC分量的振幅可相对较小。在一些实施例中，V_dc及V_a分别为10伏及0.1伏。

在另一实施例中，传感器66包含反馈回路(未图示)，以在温度变化时使可变电容器62的电容保持恒定。将可变偏移值V_offset与图12B中的电压信号相加，且将所得电压信号施加到可变电容器62。在参考温度T₀处，V_offset设定为0。电阻器R₁及R₂的电阻经调整以使得电桥平衡(即，V_ab＝0)。当温度变化时，反馈回路基于V_ab的测定值而调整V_offset，直到电桥平衡。传感器66随后将偏移电压V_offset或总电压V_dc+V_offset的值作为指示温度的信号发送到阵列驱动器22。在所述情况下，阵列驱动器22可直接基于偏移电压来调整驱动电压，而无需计算温度。假如测试偏转结构62与阵列30的干涉式调制器具有相同结构，则阵列驱动器22可通过将所测量的偏移电压与经配置以在参考温度下起作用的驱动电压相加而于任一温度下简单地产生驱动电压。如上所述，传感器66的操作可受控于传感器内部的控制器、受控于处理器21或受控于阵列驱动器22。

图13为示意性地说明并入有3x3干涉式调制器显示器的电子装置的另一实施例的系统框图，所述实施例类似于图10所述的实施例，但包括测试偏转结构阵列72(或测试阵列)而非单一测试偏转结构62。测试阵列72包含与图11所述的测试偏转结构相类似的两个或两个以上测试偏转结构62，其中每一测试偏转结构62并联连接。测试阵列72因此形成可变电容器，所述可变电容器的电容为每一者由一个测试偏转结构62形成的电容器的电容的总和。测试电路64此刻以与图12A及图12B所述的方式相同的方式工作，除了测试偏转结构62所形成的可变电容器现由测试阵列72所形成的可变电容器替代。在一些实施例中，测试阵列72与阵列30相比相对较小。测试阵列可包含(例如)测试偏转结构62的10×10阵列，其中行彼此短接且列彼此短接。

在包含一个测试偏转结构62的传感器66中，可能可变电容器62的电容过小而以致于在测量期间被噪声所淹没且潜在地被杂散电容所模糊。使测试偏转结构62比阵列30的干涉式调制器处于更大尺度中将提供对温度变动的敏感性的有限增加。又，如果所述一个测试偏转结构62失效，则传感器66将完全停止发挥作用。图13所说明的示范性实施例通过并联连接(例如)测试偏转结构62所形成的100个可变电容器而解决所述两个问题。敏感性增加(例如)约100倍。即使测试阵列的一个或一个以上测试偏转结构失效，传感器66仍将工作。

图14为说明驱动图10所说明的显示器中的干涉式调制器阵列的方法的一个实施例的流程图。视实施例而定，可将所述方法的某些步骤移除、合并在一起或按顺序重新布置。下文的步骤可由传感器66、阵列驱动器22或处理器21(参看图10)执行。举例来说，阵列驱动器22可具有存储于计算机可读存储器中的固件或软件，所述计算机可读存储器包含用于致使阵列驱动器22执行所述方法的构件。

方法1400开始于框1410，其中将电压施加于一个或一个以上测试偏转元件14上。电压经选择以使得所述一个或一个以上测试偏转元件14保持为未激活。在一些实施例中，所述电压为恒定电压，例如，经施加以驱动阵列30的固定参考电压。在一些实施例中，电压大体上恒定。在一个实施例中，电压为DC偏置AC信号，例如，DC偏置方波。AC分量的振幅与DC分量的振幅相比可相对较小。举例来说，AC分量的振幅可为DC分量的振幅的5％或更小。

接着，在框1420处，测量所述一个或一个以上测试偏转元件14的温度相关偏转。在一些实施例中，通过测量所述一个或一个以上测试偏转元件14与衬底20之间的电容而测量偏转。移到框1430，至少部分地基于偏转测量而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列30。

图15为说明驱动图10所说明的显示器中的干涉式调制器阵列的方法的另一实施例的流程图。视实施例而定，可将所述方法的某些步骤移除、合并在一起或按顺序重新布置。下文的步骤可由传感器66、阵列驱动器22或处理器21(参看图10)执行。举例来说，阵列驱动器22可具有存储于计算机可读存储器中的固件或软件，所述计算机可读存储器包含用以致使阵列驱动器22执行所述方法的构件。

方法1500开始于框1510，其中将包含DC分量的可变电压施加于一个或一个以上测试偏转元件14上。所述可变电压经选择以使得所述一个或一个以上测试偏转元件14保持为未激活。在一些实施例中，所述可变电压可为具有可变振幅的DC信号，例如，经施加以驱动阵列30的固定参考电压。在一些实施例中，所述可变电压为DC偏置AC信号，例如，DC偏置方波。AC分量的振幅与DC分量的振幅相比相对较小。举例来说，AC分量的振幅可为DC分量的振幅的5％或更小。

接下来，在框1520处，基于所述一个或一个以上测试偏转元件14的偏转而将DC分量的电压调整到一值，以使得所感测的偏转与参考值大体上相同。参考值为所述一个或一个以上测试偏转元件处于参考温度下时所测量的偏转。在一些实施例中，由反馈回路根据指示所述一个或一个以上测试偏转元件14的偏转的信号而调整DC分量的电压。在操作期间所述一个或一个以上测试偏转元件保持为未激活。在一些实施例中，通过测量所述一个或一个以上测试偏转元件14与衬底20上的电极之间的电容而测量偏转。移到步骤1530，至少部分地基于DC分量的电压的值而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列30。在一些实施例中，基于所述值提供驱动信号，而无需计算温度。

前述说明详细描述了本发明的某些实施例。然而，应了解，无论文中的前述内容看上去如何详细，本发明仍可以许多方式进行实践。应注意，在描述本发明的某些特征或方面时对特定术语的使用不应视为暗示在本文中将所述术语重新定义为局限于包括本发明的与所述术语相关联的特征或方面的任何特定特性。

Claims

1.一种显示器装置，其包含：

MEMS显示器元件阵列；

至少一个测试偏转元件；以及

连接到所述测试偏转元件的偏转感测电路，所述偏转感测电路经配置以在不激活所述测试偏转元件的情况下监视所述测试偏转元件的偏转，并基于所述偏转而提供信号，所述信号表示影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含连接到所述阵列及所述偏转感测电路的驱动电路，所述驱动电路经配置以至少部分地基于从所述偏转感测电路传送的所述信号而提供信号来驱动所述阵列。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述偏转感测电路位于所述驱动电路中。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述MEMS显示器元件阵列包括干涉式调制器阵列，其中每一MEMS显示器元件包含干涉式调制器，所述干涉式调制器包含电极层、偏转元件及由所述电极层与所述偏转元件界定的间隙，其中所述偏转元件响应于施加于所述偏转元件与所述电极层之间的电压而在所述间隙内移动。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述测试偏转元件的偏转是影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的函数。

6.根据权利要求1所述的装置，其中指示影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的所述信号包含指示所述测试偏转元件的偏转的信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述测试偏转元件形成于衬底上。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述偏转感测电路经配置以通过监视所述测试偏转元件与所述衬底之间的电容而监视所述测试偏转元件的偏转。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述偏转感测电路经配置以将大体上恒定的电压施加于所述测试偏转元件与所述衬底之间。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述偏转感测电路经配置以将施加于所述测试偏转元件与所述衬底之间的所述电压调整到第一电压，以使得所述测试偏转元件的偏转与参考值大体上相同。

11.根据权利要求10所述的装置，其中指示影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的所述信号包含所述第一电压。

12.根据权利要求10所述的装置，其中当参考电压施加于所述测试偏转元件与所述衬底之间且所述测试偏转元件处于参考温度时，所述测试偏转元件的偏转处于所述参考值。

13.根据权利要求4所述的装置，其中所述测试偏转元件与所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件大体上相同。

14.根据权利要求4所述的装置，其中所述测试偏转元件的尺度大于所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件的尺度。

15.根据权利要求4所述的装置，其中所述测试偏转元件与所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件由大体上相同的材料制成。

16.根据权利要求4所述的装置，其中所述测试偏转元件与所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件由大体上相同的工艺形成。

17.根据权利要求4所述的装置，其中所述测试偏转元件与所述MEMS显示器元件阵列的所述偏转元件大体上同时形成。

18.根据权利要求1所述的装置，其中所述测试偏转元件与所述干涉式调制器阵列形成于共同衬底上。

19.根据权利要求1所述的装置，其中所述偏转感测电路经配置以连续地监视偏转。

20.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：

显示器；

处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及

存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

21.根据权利要求20所述的装置，其进一步包含驱动器电路，所述驱动器电路经配置以将至少一个信号发送到所述显示器。

22.根据权利要求21所述的装置，其进一步包含控制器，所述控制器经配置以将所述图像数据的至少一个部分发送到所述驱动器电路。

23.根据权利要求20所述的装置，其进一步包含图像源模块，所述图像源模块经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及传输器中的至少一者。

25.根据权利要求20所述的装置，其进一步包含输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述处理器。

26.根据权利要求1所述的装置，其中影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数包含温度。

27.根据权利要求1所述的装置，其中影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数包含老化。

28.一种显示器装置，其包含：

MEMS显示器元件阵列；

测试偏转元件阵列，其形成于衬底上，每一测试偏转元件并联连接；以及

偏转感测电路，其连接到所述测试偏转元件阵列，所述偏转感测电路经配置以在不激活所述测试偏转元件的情况下监视所述测试偏转元件阵列的电容，并基于所述电容而提供信号，所述信号表示影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数。

29.根据权利要求28所述的装置，其中所述MEMS显示器元件阵列包括干涉式调制器阵列，其中每一MEMS显示器元件包含干涉式调制器，所述干涉式调制器包含电极层、偏转元件及由所述电极层与所述偏转元件界定的间隙，其中所述偏转元件响应于施加于所述偏转元件与所述电极层之间的电压而在所述间隙内移动。

30.根据权利要求28所述的装置，其中每一测试偏转元件的偏转为影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的函数。

31.根据权利要求28所述的装置，其中指示影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的所述信号包含指示所述电容的信号。

32.根据权利要求28所述的装置，其中所述偏转感测电路经配置以将通用且大体上恒定的电压施加于每一测试偏转元件与所述衬底之间。

33.根据权利要求32所述的装置，其中所述偏转感测电路经配置以将施加于每一测试偏转元件与所述衬底之间的所述通用电压调整到第一电压，以使得每一测试偏转元件的偏转与参考值大体上相同。

34.根据权利要求33所述的装置，其中指示影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的一个或一个以上参数的所述信号包含所述第一电压。

35.根据权利要求33所述的装置，其中当参考电压施加于每一测试偏转元件与所述衬底之间且所述测试偏转元件处于参考温度时，所述测试偏转元件的偏转处于所述参考值。

36.根据权利要求29所述的装置，其中每一测试偏转元件与所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件大体上相同。

37.根据权利要求29所述的装置，其中每一测试偏转元件与所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件由大体上相同的材料制成。

38.根据权利要求29所述的装置，其中所述测试偏转元件阵列与所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件由大体上相同的工艺形成。

39.根据权利要求29所述的装置，其中所述测试偏转元件阵列与所述干涉式调制器阵列的所述偏转元件大体上同时形成。

40.根据权利要求28所述的装置，其中所述测试偏转元件阵列与所述MEMS显示器元件阵列形成于共同衬底上。

41.根据权利要求28所述的装置，其进一步包含连接到所述MEMS显示器元件阵列及所述偏转感测电路的驱动电路，所述驱动电路经配置以基于从所述偏转感测电路传送的所述信号而提供信号来驱动所述MEMS显示器元件阵列。

42.根据权利要求28所述的装置，其中所述偏转感测电路经配置以阻止每一测试偏转元件被激活。

43.根据权利要求28所述的装置，其中影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的所述一个或一个以上参数包含温度。

44.根据权利要求28所述的装置，其中影响所述MEMS显示器元件阵列的操作的所述一个或一个以上参数包含老化。

45.一种驱动干涉式调制器阵列的方法，所述方法包含：

将电压施加于一个或一个以上测试偏转元件上，其中选择所述电压以使得所述一个或一个以上测试偏转元件保持未激活；

测量所述一个或一个以上测试偏转元件的偏转；以及

至少部分地基于所述偏转测量而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列。

46.根据权利要求45所述的方法，其中测量偏转包含测量所述一个或一个以上测试偏转元件与衬底之间的电容。

47.根据权利要求45所述的方法，其中所述电压大体上恒定。

48.根据权利要求45所述的方法，其中所述偏转为影响所述干涉式调制器阵列的操作的一个或一个以上参数的函数。

49.根据权利要求48所述的方法，其中所述一个或一个以上参数包含温度。

50.根据权利要求48所述的方法，其中所述一个或一个以上参数包含老化。

51.一种驱动干涉式调制器阵列的方法，所述方法包含：

将可变电压施加于一个或一个以上测试偏转元件上，所述可变电压包含DC分量；

将所述DC分量的所述电压调整到一值，以使得所述一个或一个以上测试偏转元件的偏转与参考值大体上相同，其中所述一个或一个以上测试偏转元件保持未激活；以及

至少部分地基于所述DC分量的所述电压而将驱动信号提供到干涉式调制器阵列。

52.根据权利要求51所述的方法，其中至少部分地基于所述一个或一个以上测试偏转元件与衬底之间的电容而测量所述偏转。

53.一种显示器装置，其包含：

显示构件，其用于显示图像数据；

至少一个测试偏转元件；以及

监视构件，其用于监视所述测试偏转元件的偏转，所述监视构件经配置以在不激活所述测试偏转元件的情况下监视所述测试偏转元件的偏转，并基于所述偏转提供指示影响所述显示构件的操作的一个或一个以上参数的信号。

54.根据权利要求53所述的装置，其中所述显示构件包含干涉式调制器阵列。

55.根据权利要求53所述的装置，其中所述一个或一个以上参数包含温度。

56.根据权利要求53所述的装置，其中所述一个或一个以上参数包含老化。

57.根据权利要求54所述的装置，其中所述监视构件包含：

偏转感测电路，其连接到所述测试偏转元件阵列，所述偏转感测电路经配置以监视所述测试偏转元件阵列的电容，并基于所述电容而提供指示影响所述干涉式调制器阵列的操作的一个或一个以上参数的信号。