CN104364836B - 感测干涉式调制器的致动和释放电压的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于校准显示阵列的方法和设备。在一个方面中，一种校准显示阵列的方法包含确定特定驱动响应特性，以及在所述显示阵列上的图像数据的更新之间，更新特定驱动方案电压。可通过将斜坡电压施加到所述阵列的线且检测归因于所述线上的电容变化的电流脉冲来确定所述驱动响应特性。斜坡电压产生器可包含电容器和数控电流源。

Description

感测干涉式调制器的致动和释放电压的系统和方法

技术领域

本发明涉及驱动例如干涉式调制器等机电系统和装置的方法和系统。

背景技术

机电系统(EMS)包含具有电和机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如反射镜和光学膜)以及电子元件的装置。EMS装置或元件可以多个尺度制造，包含但不限于微尺度和纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围从约一微米到数百微米或以上的尺寸的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的尺寸的结构，包含例如小于数百纳米的大小。可使用沉积、蚀刻、平板印刷和/或其它微机械工艺来制造机电元件，所述工艺将衬底和/或经沉积材料层的若干部分蚀刻掉，或添加层以形成电和机电装置。

一种类型的EMS装置成为干涉式调制器(IMOD)。术语IMOD或干涉式光调制器指代使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中，IMOD显示元件可包含一对传导板，其中的一者或两者可为整个或部分透明且/或反射性的，且能够在适当电信号的施加后进行相对运动。举例来说，一个板可包含沉积在衬底上方、衬底上或由衬底支撑的静止层，且另一板可包含通过气隙与静止层分离的反光膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射在IMOD显示元件上的光的光学干涉。基于IMOD的显示装置具有较宽范围的应用，且预期用于改进现存产品且创造新产品，尤其是那些具有显示能力的产品。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中无单独一者唯一地负责本文所揭示的合意属性。

本发明中所描述的标的物的一个创新方面可在校准机电元件阵列的方法中实施。所述方法可包含使用最初的一组驱动方案电压来驱动机电元件阵列。所述方法可通过借助于用数控电流对电容器进行充电来产生斜坡电压，且将斜坡电压施加到所述阵列的子集来继续。所述方法可进一步包含至少部分地基于通过将斜坡电压施加到所述阵列的子集而产生的电容变化来确定驱动相应特性。所述方法可包含至少部分地基于驱动响应特性确定所述阵列的第一经更新驱动方案电压。所述方法还可包含使用经更新的一组驱动方案电压来驱动所述阵列，其中所述经更新的一组驱动方案电压包含第一经更新驱动方案电压。可起始、交换和/或终止所述斜坡电压以产生完整的双相波形。也可起始、交换和/或终止所述斜坡电压以产生其它波形，或产生由仅一个极性的电压组成的波形。可以大于或小于零的值起始所述谐波电压。所述方法可产生电容变化，其产生一或多个电流脉冲。所述方法可包含将至少部分地表示电容变化的数据与至少部分地表示所述斜坡电压的数据进行比较。至少部分地表示所述斜坡电压的数据可由计数器电路产生。

在另一方面中，一种用于校准驱动方案电压的设备可包含显示元件阵列、斜坡电压产生器，其中所述斜坡电压产生器包含至少一电容器和一数控电流源，其中所述电容器的第一节点连接到数控电流源和电流传感器。所述数控电流源可包含连接到电流源的数控模拟电压源。电流源可包含多个可变增益电阻器。所述设备还可包含放大器电路、计数器和开始点产生器电路中的至少一者。

在另一方面中，一种用于校准驱动方案电压的设备包含：用于显示图像数据的装置；用于以数字方式控制电容器上的电荷以产生斜坡电压的装置；用于将所述斜坡电压施加到用于显示图像数据的装置的至少一部分的装置；以及用于感测由所述斜坡电压感应的电流脉冲的装置。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可在校准机电元件阵列的方法中实施。所述方法可包含：将斜坡电压施加到阵列的子集，且检测包含一或多个电流脉冲的感应波形；评估所述波形的含有电流脉冲的至少一部分的区中的感应波形的一或多个特性，其中所述评估至少部分地基于表示所述区中的电流脉冲的宽度以及所述区中的电流脉冲的经加权或未经加权面积中的至少一者的数据；以及至少部分地基于所评估的特性来确定驱动响应特性。所述方法还可包含至少部分地基于所确定的驱动响应特性来确定所述阵列的经更新驱动方案电压；以及使用经更新的驱动方案电压来驱动元件阵列。评估所感应波形的一或多个特性的方法步骤可包含以下各项中的至少一者：确定表示电流脉冲的峰值电流的值；确定大体上等于斜坡电压的第一电压，在所述第一电压下，随着电流增加，电流脉冲达到低于峰值电流的第一阈值；以及确定大体上等于斜坡电压的第二电压，在所述第二电压下，随着电流减小，电流脉冲达到低于峰值电流的第二阈值。评估感应波形的一或多个特性的方法步骤可包含计算表示感应波形的超过斜坡电压范围的区下方的面积的值。所述方法可评估感应波形的超过含有电流脉冲的全部、电流脉冲的仅中心部分或电流脉冲的某一其它部分的斜坡电压范围的区。评估感应波形的一或多个特性的方法步骤可包含计算表示对应于感应波形的区的大约最大斜率部分的斜坡电压的一或多个值。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可在用于校准驱动方案电压的设备中实施。所述设备包含：机电元件阵列；斜坡电压产生器；电流传感器；驱动器电路，其经配置以使用最初一组驱动方案电压来驱动机电元件阵列；以及处理器电路，其经配置以起始将斜坡电压施加到所述阵列的子集，以产生包含一或多个电流脉冲的感应波形，评估所述波形的含有电流脉冲的至少一部分的波形的区中的感应波形的一或多个特性，其中所述评估至少部分地基于表示所述区中的电流脉冲的宽度和所述区中的电流脉冲的经加权或未经加权的面积中的至少一者的数据；且至少部分地基于所评估的特性来确定驱动响应特性。所述处理器电路还可经配置以通过以下步骤来评估波形的区中的所感应波形的一或多个特性：确定表示电流脉冲的峰值电流的值；确定大体上等于斜坡电压的第一电压，在所述第一电压下，随着电流增加，电流脉冲达到低于峰值电流的第一阈值；以及确定大体上等于斜坡电压的第二电压，在所述第二电压下，随着电流减小，电流脉冲达到低于峰值电流的第二阈值。所述处理器电路还可经配置以通过计算表示感应波形的超过斜坡电压范围的区下方的面积的值来评估所述波形的区中的感应波形的一或多个特性。感应波形的超过斜坡电压范围的所述区可含有电流脉冲的全部或一部分。所述处理器电路还可经配置以通过计算表示感应波形的超过斜坡电压范围的区下方的面积的值来评估所述波形的区中的感应波形的一或多个特性，所述斜坡电压范围含有电流脉冲的由对应的斜坡电压值或其函数加权的至少一部分。所述处理器电路还可经配置以通过计算表示对应于感应波形的所述区的大约最大斜率部分的斜坡电压的一或多个值来评估波形的区中的感应波形的一或多个特性。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可在具有指令的计算机可读媒体中实施，所述指令可指示校准电路将斜坡电压施加到阵列的子集，且检测包含一或多个电流脉冲的感应波形；评估所述波形的含有电流脉冲的至少一部分的区中的感应波形的一或多个特性，其中所述评估至少部分地基于表示所述区中的电流脉冲的宽度以及所述区中的电流脉冲的经加权或未经加权面积中的至少一者的数据；以及至少部分地基于所评估的特性来确定驱动响应特性。评估所感应波形的一或多个特性可包含：确定表示电流脉冲的峰值电流的值；确定大体上等于斜坡电压的第一电压，在所述第一电压下，随着电流增加，电流脉冲达到低于峰值电流的第一阈值；以及确定大体上等于斜坡电压的第二电压，在所述第二电压下，随着电流减小，电流脉冲达到低于峰值电流的第二阈值。评估感应波形的一或多个特性可包含计算表示感应波形的超过含有电流脉冲的至少一部分的斜坡电压范围的区下方的面积的值。感应波形的超过斜坡电压范围的所述区含有电流脉冲的全部或一部分。评估感应波形的一或多个特性可包含计算表示感应波形的超过含有电流脉冲的由对应的斜坡电压值或其函数加权的至少一部分的斜坡电压范围的区下方的面积的值。

在附图和以下描述中陈述本发明中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。尽管主要依据基于EMS和MEMS的显示器来描述本发明中所提供的实例，但本文所提供的概念可适用于其它类型的显示器，例如液晶显示器、有机发光二极管(“OLED”)显示器以及场发射显示器。将从描述、图式和所附权利要求书明白其它特征、方面和优点。注意，以下各图的相对尺寸可不按比例绘制。

附图说明

图1是描绘IMOD显示装置的显示元件系列或阵列中的两个邻近干涉式调制器(IMOD)显示元件的等距视图说明。

图2是说明并入有包含IMOD显示元件的三元件乘三元件阵列的基于IMOD的显示器的电子装置的系统框图。

图3是说明IMOD显示元件的可移动反射层位置对所施加电压的曲线图。

图4是说明当施加各种共用和分段电压时IMOD显示元件的各种状态的表。

图5A是显示图像的IMOD显示元件的三元件乘三元件阵列中的显示数据帧的说明。

图5B是可用以将数据写入到图5A中所说明的显示元件的共用和分段信号的时序图。

图6A和6B是包含EMS元件阵列和背板的机电系统(EMS)封装的一部分的示意性分解局部透视图。

图7是说明用于驱动64色每像素显示器的实施方案的共用驱动器和分段驱动器的实例的框图。

图8是说明用于同时驱动64色显示器的两个部分的两个共用驱动器和两个分段驱动器的实例的框图。

图9展示说明可移动反射镜位置对干涉式调制器阵列的若干成员的所施加电压的图的实例。

图10是耦合到驱动器电路和状态感测电路的显示阵列的示意性框图。

图11是展示图12的阵列中测试电荷流的示意图。

图12是说明在阵列的使用期间校准驱动方案电压的方法的流程图。

图13是具有状态感测和驱动方案电压更新能力的显示阵列的另一实施方案的示意图。

图14是说明校准显示阵列中的驱动方案电压的另一方法的流程图。

图15是耦合到驱动器电路和在电压斜坡输入的施加期间感测显示元件的致动和释放的状态感测电路的显示阵列的示意性框图。

图16A是说明可用以校准IMOD显示元件的斜坡电压的时序图。

图16B是说明可在图16A中所说明的斜坡电压的施加期间检测的电流脉冲的时序图。

图17是说明图15的斜坡电压产生器和电流传感器的一个实施方案的电路的示意图。

图18A是说明斜坡产生器电路的另一实施方案的电路的示意图。

图18B是说明电流感测电路的另一实施方案的电路的示意图。

图19是可由并入到显示装置中时的图17、18A和18B的电路执行的方法的一个实例的流程图。

图20是说明确定IMOD阵列或IMOD阵列的子集的驱动响应特性的方法的实施方案的流程图。

图21A到21F说明分析在斜坡电压的施加期间检测到的电流脉冲以确定显示元件的致动和释放的值的不同方法。

图22A和22B是说明包含多个IMOD显示元件的显示装置的系统框图。

各个图中的相同参考编号和表示指示相同元件。

具体实施方式

以下描述是针对用于描述本发明的创新方面的目的的某些实施方案。然而，所属领域的技术人员将容易认识到，可以大量不同方式来应用本文的教示。所描述的实施方案可在可经配置以显示图像(不管是运动中(例如视频)还是静止的(例如静止图像)，且不管是文本、图形还是图片的)的任何装置、设备或系统中实施。更明确地说，预期所描述的实施方案可包含在多种电子装置中或与多种电子装置相关联，例如但不限于：移动电话、具多媒体因特网能力的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、平板计算机、打印机、复印机、扫描仪、传真装置、全球定位系统(GPS)接收器/导航仪、相机、数字媒体播放器(例如，MP3播放器)、摄录像机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(包含里程表和速度计显示器等)、座舱控件和/或显示器、相机视图显示器(例如，交通工具中的后视镜的显示器)、电子照片、电子广告牌或标志、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体音响系统、盒式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电、便携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、停车计时器、封装(例如，在机电系统(EMS)应用程序中，包含微机电系统(MEMS)应用程序，以及非EMS应用程序)、美学结构(例如，一件珠宝或服装上的图像的显示)，以及多种EMS装置。本文的技术也可用于非显示器应用中，例如但不限于电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、用于消费型电子装置的惯性组件、消费型电子装置产品的零件、变抗器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺和电子测试设备。因此，所述教示无意限于仅在图中描绘的实施方案，而是具有广泛应用性，如所属领域的技术人员将容易明白。

致动、释放或维持调制器的状态所需的电压可在显示器的寿命中改变，例如，伴随着磨损或伴随着温度的变化。可通过检查整个阵列或阵列的子集来测量致动、释放或维持调制器的状态所需的电压。在一些实施方案中，对阵列子集的检查可用来基于作为所述阵列的代表性子集的测量来确定驱动方案电压。

确定适当的驱动方案电压可通过多种方法来实现。校准显示阵列的一种方法包含：确定特定驱动响应特性；以及在显示阵列上的图像数据的更新之间更新特定驱动方案电压。可通过将斜坡电压施加到所述阵列的行且检测归因于所述行上的电容变化的电流脉冲来确定驱动响应特性。在一些实施方案中，可将斜坡电压输出施加到阵列的子集，且可感测电流作为所述阵列的子集的输出。斜坡电压输出可由数控电流源产生。斜坡开始电压也可为数控的。电流传感器可包含与电流感测电路结合或作为电流感测电路的一部分的可变增益电阻器。可通过评估表示感测到的电流的数据来确定驱动响应特性或驱动方案电压。可将感测到的电流与斜坡电压输出进行比较，以确定所述阵列的子集中的调制器在其下改变状态(例如，致动或释放)的一或多个电压。

可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优点中的一或多者。本文所述的实施方案允许斜坡电压输出中的准确电流控制，从而产生具有可预测且可重复特性的斜坡电压输出。可预测的斜坡电压输出可限制或消除对单独且/或同时测量斜坡电压输出以进行比较的需要。另外，本文所描述的实施方案允许以所要开始电压起始斜坡电压，从而潜在地减少校准所述阵列的组件所需的时间。这些实施方案可为有用的，其中校准之间预期小变化，例如其中可以接近预期驱动响应特性的所要开始电压来起始斜坡电压。通过起始和/或终止接近预期驱动响应特性的斜坡电压，可不需要校准来使斜坡电压斜升过完整斜坡电压限制，从而加速确定程序。另外，本文所述的实施方案允许使用可变增益电流传感器，从而减少校准电路中的电流传感器的数目，且增加电流传感器上的增益的精度和准确性。

所描述的实施方案所应用于的合适EMS或MEMS装置或设备的实例为反射性显示装置。反射性显示装置可并入有干涉式调制器(IMOD)显示元件，其可经实施以使用光学干涉的原理来选择性地吸收和/或反射入射在其上的光。IMOD显示元件可包含：局部光学吸收器；反射器，其可相对于吸收器移动；以及光学谐振腔，其界定于吸收器与反射器之间。在一些实施方案中，可将反射器移动到两个或两个以上不同位置，这可改变光学谐振腔的大小，且借此影响IMOD的反射率。IMOD显示元件的反射光谱可产生相当广的光谱带，其可移位越过可见波长以产生不同色彩。可通过改变光学谐振腔的厚度来调整光谱带的位置。改变光学谐振腔的一种方式是通过改变反射器相对于吸收器的位置。

图1是描绘IMOD显示装置的显示元件系列或阵列中的两个邻近干涉式调制器(IMOD)显示元件的等距视图说明。IMOD显示装置包含一或多个干涉式EMS，例如MEMS，显示元件。在这些装置中，可在亮或暗状态下配置干涉式MEMS显示元件。在亮(“松弛”、“打开”或“开”等)状态下，显示元件反射入射可见光的大部分。相反，在暗(“致动”、“关闭”或“关”等)状态下，显示元件反射很少入射可见光。MEMS显示元件可经配置以主要在特定波长的光下反射，从而允许除黑色和白色之外的彩色显示。在一些实施方案中，通过使用多个显示元件，可实现色原的不同强度以及灰色阴影。

IMOD显示装置可包含IMOD显示元件阵列，其可布置成行和列。阵列中的每一显示元件可包含至少一对反射和半反射层，例如可移动反射层(即，可移动层，也称为机械层)，以及固定局部反射层(即，静止层)，其定位在距彼此可变且可控制的距离处，以形成气隙(也称为光学间隙、腔或光学谐振腔)。可在至少两个位置之间移动可移动反射层。举例来说，在第一位置(即，松弛位置)中，可将可移动反射层定位在距固定局部反射层某一距离处。在第二位置(即，致动位置)中，可将可移动反射层定位成较靠近局部反射层。从两个层反射的入射光可相长和/或相消地干涉，取决于可移动反射层的位置以及入射光的波长，从而产生每一显示元件的整体反射或非反射状态。在一些实施方案中，当未致动时，显示元件可处于反射状态，从而反射可见光谱内的光，且可在致动时出于暗状态，从而吸收且/或相消地干涉可见范围内的光。然而，在一些其它实施方案中，IMOD显示元件可在未致动时处于暗状态，且在致动时处于反射状态。在一些实施方案中，所施加电压的引入可驱动显示元件以改变状态。在一些其它实施方案中，所施加的电荷可驱动显示元件以改变状态。

图1中的阵列的所描绘部分包含呈IMOD显示元件12的形式的两个邻近干涉式MEMS显示元件。在右侧(如所说明)的显示元件12中，说明可移动反射层14位于接近、邻近或触及光学堆叠16的致动位置中。施加在右侧的显示元件12上的电压V_偏置足以移动可移动反射层14，且还使可移动反射层14维持在致动位置。在左侧(如所说明)的显示元件12中，说明可移动反射层14处于距光学堆叠16某一距离(其可基于设计参数而预定)的松弛位置中，光学堆叠16包含局部反射层。施加在左侧的显示元件12上的电压V₀不足以致使可移动反射层14致动到致动位置，例如右侧的显示元件12的位置。

在图1中，IMOD显示元件12的反射特性通共用指示入射在IMOD显示元件12上的光13以及从左侧的显示元件12反射的光15的箭头来说明。入射在显示元件12上的光13的大部分可传输通过透明衬底20，朝向光学堆叠16。入射在光学堆叠16上的光的一部分可传输通过光学堆叠16的局部反射层，且一部分将返回反射通过透明衬底20。光13的传输通过光学堆叠16的部分可从可移动反射层14反射，返回朝向(且穿过)透明衬底20。从光学堆叠16的局部反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长和/或相消)将部分地决定在装置的检视或衬底侧从显示元件12反射的光15的波长强度。在一些实施方案中，透明衬底20可为玻璃衬底(有时称为玻璃板或面板)。玻璃衬底可为或包含(例如)硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、石英石、派热克斯玻璃(Pyrex)或其它合适的玻璃材料。在一些实施方案中，玻璃衬底可具有厚度0.3、0.5或0.7毫米，但在一些实施方案中，玻璃衬底可较厚(例如数十毫米)或较薄(例如小于0.3毫米)。在一些实施方案中，可使用非玻璃衬底，例如聚碳酸酯、丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)衬底。在此实施方案中，非玻璃衬底将可能具有小于0.7毫米的厚度，但取决于涉及考虑，衬底可较厚。在一些实施例中，可使用不透明衬底，例如基于金属箔或不锈钢的衬底。举例来说，基于反向IMOD的显示器(其包含局部透射且局部反射性的固定反射层和可移动层)可经配置以从衬底的相对侧看成图1的显示元件12，其可由不透明衬底支撑。

光学堆叠16可包含单个层或若干层。所述层可包含电极层、局部反射且局部透射层以及透明电介质层中的一或多者。在一些实施方案中，光学堆叠16是导电的、局部透明且局部反射性的，且可例如通过将以上层中的一或多者沉积到透明衬底20上来制造。电极层可由多种材料(例如各种金属，例如氧化铟锡(ITO))形成。局部反射层可由局部反射性的多种材料形成，例如各种金属(例如，铬和/或钼)、半导体和电介质。局部反射层可由一或多个材料层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中，光学堆叠16的某些部分可包含单一半透明厚度的金属或半导体，其充当局部光学吸收器和电传导器，而不同的更具导电性的层或部分(例如，光学堆叠16的部分或显示元件的其它结构的部分)可用来在IMOD显示元件之间运送信号。光学堆叠16还可包含一或多个绝缘或电介质层，其覆盖一或多个传导层或导电/局部吸收层。

在一些实施方案中，光学堆叠16的层中的至少一些层可图案化成并行条带，且可如下文进一步所述形成显示装置中的行电极。如所属领域的技术人员将理解，本文使用术语“经图案化”来指代掩蔽以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，可将高度传导性且反射性材料(例如铝(Al))用于可移动反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可形成为所沉积金属层的一系列并行条带(与光学堆叠16的行电极正交)，以形成沉积在支撑件(例如，所说明的柱18)之上的列，以及位于柱18之间的介入牺牲材料。当将牺牲材料蚀刻掉时，可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成所界定空隙19，或光学腔。在一些实施方案中，柱18之间的间距可大约为1到1000μm，而空隙19可大约小于10,000埃

在一些实施方案中，每一IMOD显示元件，不管是处于致动还是松弛状态，均可被视为由固定和移动反射层形成的电容器。当不施加电压时，可移动反射层14保持在机械松弛状态，如图1左侧的显示元件12所说明，可移动反射层14与光学堆叠16之间具有间隙19。然而，当将电位差(即，电压)施加到选定行和列中的至少一者时，形成于对应显示元件处的行和列电极的交叉处的电容器变为充电，且静电力将电极拉到一起。如果所施加的电压超过阈值，那么可移动反射层14可变形，且移动靠近或抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(未图示)可放置层14与16之间的短路，并控制层14与16之间的间隔距离，如图1右侧的所致动显示元件12所说明。不管所施加的电位差的极性如何，所述行为可相同。尽管阵列中的一系列显示元件在一些例子中可称为“行”或“列”，但所属领域的技术人员将容易理解，将一个方向称为“行”且另一方向称为“列”是任意的。在一些定向上，经重列，行可称为列，且列可称为行。在一些实施方案中，可将行称为“共用”线，且可将列称为“分段”线，反之亦然。此外，显示元件可均匀地布置在正交的行和列(“阵列”)中，或布置在非线性配置中，例如相对于彼此具有某些位置偏移(“马赛克”)。术语“阵列”和“马赛克”可指代任一配置。因此，尽管将显示称为包含“阵列”或“马赛克”，但所述元件本身无需彼此正交布置，或以均匀分布安置，在任一情况下，而是可包含具有不对称形状和非均匀分布元件的布置。

图2是说明并入有包含IMOD显示元件的三元件乘三元件阵列的基于IMOD的显示器的电子装置的系统框图。所述电子装置包含处理器21，其可经配置以执行一或多个软件模块。除执行操作系统之外，处理器21可经配置以执行一或多个软件应用程序，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。

处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含行驱动器电路24和列驱动器电路26，其将信号提供到例如显示阵列或面板30。图1中所说明的IMOD显示装置的横截面由图2中的线1-1展示。尽管图2为了清楚起见说明IMOD显示元件的3x3阵列，但显示阵列30可含有非常大数目的IMOD显示元件，且可在行中具有与列中不同数目的IMOD显示元件，反之亦然。

图3是说明IMOD显示元件的可移动反射层位置对所施加电压的曲线图。对于IMOD，行/列(即，共用/分段)写入程序可利用如图3中所说明的显示元件的滞后特性。在一个实例实施方案中，IMOD显示元件可使用大约10伏的电位差来致使可移动反射层或反射镜从松弛状态改变为致动状态。当使电压从所述值减小时，可移动反射层随着电压降落回到低于(在此实例中)10伏而维持其状态，然而，可移动反射层并不完全松弛，直到电压降低到低于2伏为止。因此，在图3的实例中，存在电压范围(大约3到7伏)，其中存在所述元件在内其稳定在松弛或致动状态的所施加电压窗。这在本文称为“滞后窗”或“稳定性窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列30，可设计行/列写入程序来一次寻址一或多个行。因此，在此实例中，在给定行的寻址期间，可使将在所寻址行中致动的显示元件暴露于约10伏的电压差，且可使将松弛的显示元件暴露于接近零伏的电压差。在寻址之后，在此实例中，可使显示元件暴露于大约5伏的稳态或偏压差，使得其维持在先前的经选通或写入状态。在此实例中，在被寻址之后，每一显示元件经历约3到7伏的“稳定性窗”内的电位差。此滞后特性特征使IMOD显示元件设计能够在相同的所施加电压条件下，在致动或松弛预存在状态下保持稳定。由于每一IMOD显示元件(不管处于致动还是松弛状态)均可充当由固定和移动反射层形成的电容器，因此可在滞后窗内的稳态电压下保持此稳定状态，而不大幅消耗或损失电力。此外，如果所施加的电压电位保持大体上固定，那么基本上很少或无电流流入显示元件中。

在一些实施方案中，根据向给定行中的显示元件的状态的所要改变(如果存在的话)，可通过沿所述组行电极施加成“分段”电压形式的数据信号来产生图像的帧。又可寻址阵列的每一行，使得一次一行地写入所述帧。为了将所要数据写入到第一行中的显示元件，可在列电极上施加对应于第一行中的显示元件的所要状态的分段电压，且可将呈特定“共用”电压或信号的形式的第一行脉冲施加到第一行电极。接着可改变所述组分段电压，以对应于向第二行中的显示元件的状态的所要改变(如果存在的话)，且可将第二共用电压施加到第二行电极。在一些实施方案中，第一行中的显示元件不受沿列电极施加的分段电压的改变影响，且保持在其在第一共用电压行脉冲期间被设定的状态。可以循序方式，针对整个系列的行或者列重复此过程，以产生图像帧。可通过以每秒某一所要数目的帧连续地重复此过程，用新的图像数据来刷新且/或更新所述帧。

施加在每一显示元件上的分段和共用信号的组合(即，每一显示元件或像素上的电位差)决定每一显示元件的所得状态。图4是说明当施加各种共用和分段电压时IMOD显示元件的各种状态的表。如所属领域的技术人员将容易理解，可将“分段”电压施加到列电极或行电极，且可将“共用”电压施加到列电极或行电极中的另一者。

如图4中所说明，当沿共用线施加释放电压VC_REL时，沿共用线的所有IMOD显示元件将被置于松弛状态，替代地称为释放或未致动状态，不管沿分段线施加的电压如何，即高分段电压VS_H还是低分段电压VS_L。明确地说，当沿共用线施加释放电压VC_REL时，当沿所述显示元件的分段线施加高分段电压VS_H和低分段电压VS_L时，调制器显示元件或像素上的电位电压(或者称为显示元件或像素电压)可在松弛窗(见图3，也称为释放窗)内。

当在共用线上施加保持电压时，例如高保持电压VC_{HOLD_H}或低保持电压VC_{HOLD_L}，沿所述共用线的IMOD显示元件的状态将保持恒定。举例来说，松弛的IMOD显示元件将保持在松弛位置，且致动的IMOD显示元件将保持在致动位置。可选择保持电压，使得当沿对应的分段线施加高分段电压VS_H和低分段电压VS_L时，显示元件电压将保持在稳定性窗内。因此，此实例中的分段电压摆动为高VS_H与低分段电压VS_L之间的差，且小于正或负稳定性窗的宽度。

当寻址或致动时，在共用线上施加电压，例如高寻址电压VC_{ADD_H}或低寻址电压VC_{ADD_L}，可通过沿相应的分段线施加分段电压来沿所述共用线选择性地将数据写入到调制器。可选择分段电压，使得致动取决于所施加的分段电压。当沿共用线施加寻址电压时，施加一个分段电压将导致稳定性窗内的显示元件电压，从而致使显示元件维持未致动。相反，施加另一分段电压将导致显示元件电压超过稳定性窗，从而导致显示元件的致动。导致致动的特定分段电压可依据使用哪一寻址电压而变化。在一些实施方案中，当沿共用线施加高寻址电压VC_{ADD_H}时，高分段电压VS_H的施加可导致调制器维持在其当前位置，而低分段电压VS_L的施加可导致调制器的致动。作为必然结果，当施加低寻址电压VC_{ADD_L}时，分段电压的效应可为相反的，高分段电压VS_H导致调制器的致动，且低分段电压VS_L对调制器的状态大体上不具有效应(即，维持稳定)。

在一些实施方案中，可使用保持电压、地址电压和分段电压，其在调制器上产生相同极性电位差。在一些其它实施方案中，可使用不时使调制器的电位差的极性交替的信号。调制器上的极性的交替(即，写入程序的极性的交替)可减少或抑制在重复了单一极性的写入操作之后可发生的电荷累积。

图5A是显示图像的IMOD显示元件的三元件乘三元件阵列中的显示数据帧的说明。图5B是可用以将数据写入到图5A中所说明的显示元件的共用和分段信号的时序图。由暗格图案展示的图5A中的致动IMOD显示元件处于暗状态，即其中所反射的光的实质部分在可见光谱之外，以致例如导致观看者看到暗外观。未致动的IMOD显示元件中的每一者反射对应于其干涉式腔隙高度的色彩。在写入图5A中所说明的帧之前，显示元件可处于任何状态，但图5B的时序图中所说明的写入程序假定每一调制器已释放，且在第一线时间60a之前驻留在未致动状态。

在第一线时间60a期间：在共用线1上施加释放电压70；共用线2上所施加的电压在高保持电压72处开始，且移到释放电压70；且沿共用线3施加低保持电压76。因此，沿共用线1的调制器(共用1，分段1)、(1，2)和(1，3)在第一线时间60a的持续时间期间保持在松弛或未致动状态，沿共用线2的调制器(2，1)(2，2)和(2，3)将移到松弛状态，且沿共用线3的调制器(3，1)、(3，2)和(3，3)将保持在其先前状态。在一些实施方案中，沿分段线1、2和3施加的分段电压对IMOD显示元件的状态将不具有影响，因为在线时间60a期间，共用线1、2或3中无一者暴露于导致致动的电压电平(即，VC_REL-松弛，且VC_{HOLD_L}-稳定)。

在第二线时间60b期间，共用线1上的电压移到高保持电压72，且沿共用线1的所有调制器保持在松弛状态，不管所施加的分段电压如何，因为无寻址或致动电压施加在共用线1上。归因于释放电压70的施加，沿共用线2的调制器保持在松弛状态，且当沿共用线3的电压移到释放电压70时，沿共用线3的调制器(3，1)、(3，2)和(3，3)将松弛。

在第三线时间60c期间，通过在共用线1上施加高寻址电压74来寻址共用线1。因为低分段电压64是在此寻址电压的施加期间沿分段线1和2施加的，所以调制器(1，1)和(1，2)上的显示元件电压大于调制器的正稳定性窗的高端(即，电压差超过了特性阈值)，且调制器(1，1)和(1，2)致动。相反，因为高分段电压62是沿分段线3施加的，所以调制器(1，3)上的显示元件电压小于调制器(1，1)和(1，2)的显示元件电压，且保持在调制器的正稳定性窗内，调制器(1，3)因此保持松弛。并且，在线时间60c期间，沿共用线2的电压减小到低保持电压76，且沿共用线3的电压保持在释放电压70，从而使沿共用线2和3的调制器留在松弛位置。

在第四线时间60d期间，共用线1上的电压返回到高保持电压72，从而使沿共用线1的调制器留在其相应的所寻址状态。共用线2上的电压减小到低寻址电压78。因为高分段电压62是沿分段线2施加的，所以调制器(2，2)上的显示元件电压低于调制器的负稳定性窗的下端，从而致使调制器(2，2)致动。相反，因为低分段电压64是沿分段线1和3施加的，所以调制器(2，1)和(2，3)保持在松弛位置。共用线3上的电压增加到高保持电压72，从而使沿共用线3的调制器留在松弛状态。接着，共用线2上的电压转变回到低保持电压76。

最后，在第五线时间60e期间，共用线1上的电压保持在高保持电压72，且共用线2上的电压保持在低保持电压76，从而使沿共用线1和2的调制器留在其相应的所寻址状态。共用线3上的电压增加到高寻址电压74，以寻址沿共用线3的调制器。因为在分段线2和3上施加低分段电压64，所以调制器(3，2)和(3，3)致动，同时沿分段线1施加的高分段电压62致使调制器(3，1)保持在松弛位置。因此，在第五线时间60e结束时，3x3显示元件阵列处于图5A中所示的状态，且将保持在所述状态，只要沿共用线施加保持电压即可，而与在寻址沿其它共用线(未图示)的调制器时可发生的分段电压的变化无关。

在图5B的时序图中，给定的写入程序(即，线时间60a到60e)可包含高保持和寻址电压或低保持和寻址电压的使用。一旦写入程序对于给定共用线已完成(且共用电压设定为具有与致动电压相同极性的保持电压)，显示元件电压就保持在给定稳定性窗内，且不穿过松弛窗，直到在所述共用线上施加释放电压为止。此外，因为在寻址每一调制器之前，作为写入程序的一部分，释放所述调制器，所以调制器的致动时间(而不是释放时间)可决定线时间。具体地说，在其中调制器的释放时间大于致动时间的实施方案中，可施加释放电压，持续长于单一线时间，如图5A中所描绘。在一些其它实施方案中，沿共用线或分段线施加的电压可变化以引起不同调制器(例如，不同色彩的调制器)的致动和释放电压的变化。

图6A和6B是包含EMS元件阵列36和背板92的EMS封装91的一部分的示意性分解局部透视图。展示图6A具有背板92的两个隅角，其被切开以更好地说明背板92的某些部分，而展示图6B不具有切开的隅角。EMS阵列36可包含衬底20、支撑柱18和可移动层14。在一些实施方案中，EMS阵列36可包含在透明衬底上具有一或多个光学堆叠部分16的IMOD显示元件阵列，且可将可移动层14实施为可移动反射层。

背板92可为基本上平面的，或可具有至少一个轮廓表面(例如，背板92可形成有凹部和/或突起)。背板92可由任何合适材料制成，不管是透明还是不透明、导电还是绝缘的。用于背板92的合适材料包含(但不限于)玻璃、塑料、陶瓷、聚合物、层压件、金属、金属箔、柯伐合金(Kovar)或经电镀的柯伐合金。

如图6A和6B中所示，背板92可包含一或多个背板组件94a和94b，其可部分地或整个嵌入在背板92中。如可在图6A中看到，背板组件94a嵌入在背板92中。如在图6A和6B中可看到，背板组件94b安置在形成于背板92的表面中的凹部93内。在一些实施方案中，背板组件94a和/或94b可从背板92的表面突起。尽管将背板组件94b安置在背板92的面向衬底20的侧上，但在其它实施方案中，可将背板组件安置在背板92的相对侧上。

背板组件94a和/或94b可包含一或多个有源或无源电组件，例如晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、开关和/或集成电路(IC)，例如经封装、标准或离散IC。可在各种实施方案中使用的背板组件的其它实例包含天线、电池和传感器，例如电传感器、触摸传感器、光学传感器或化学传感器，或者经薄膜沉积装置。

在一些实施方案中，背板组件94a和/或94b可与EMS阵列36的部分电连通。例如基线、凸块、柱或通孔等导电结构可在背板92或衬底20中的一者或两者上形成，且可彼此接触或接触其它导电组件，以形成EMS阵列36与背板组件94a和/或94b之间的电连接。举例来说，图6B包含背板92上的一或多个导电通孔96，其可与从EMS阵列36内的可移动层14向上延伸的电触点98对准。在一些实施方案中，背板92还可包含一或多个绝缘层，其使背板组件94a和/或94b与EMS阵列36的其它组件电绝缘。在背板92从透汽材料形成的一些实施方案中，可用隔汽层(未图示)来涂覆背板92的内部表面。

背板组件94a和94b可包含一或多种干燥剂，其用以吸收可能进入EMS封装91的任何水汽。在一些实施方案中，干燥剂(或其它吸水材料，例如吸气剂)可与任何其它背板组件分开提供，例如作为用粘合剂安装到背板92(或安装在形成于其中的凹部中)的薄片。或者，可将干燥剂整合到背板92中。在一些其它实施方案中，可将干燥剂直接或间接地施加在其它背板组件上，例如通过喷涂、丝网印刷或任何其它合适方法。

在一些实施方案中，EMS阵列36和/或背板92可包含机械隔开物97来维持背板组件与显示元件之间的距离，且借此防止那些组件之间的机械干扰。在图6A和6B中所说明的实施方案中，机械隔开物97形成为从背板92突起的柱，其与EMS阵列36的支撑柱18对准。或者或另外，可沿EMS封装91的边缘提供机械隔开物，例如轨道或柱。

尽管图6A和6B中未说明，但可提供密封件，其部分地或完全环绕EMS阵列36。连同背板92和衬底20一起，密封件可形成包围EMS阵列36的保护腔。密封件可为半气密密封件，例如常规的基于环氧树脂粘合剂。在一些其它实施方案中，所述密封件可为气密密封件，例如薄膜金属焊接或玻璃粉。在一些其它实施方案中，所述密封件可包含聚异丁烯(PIB)、聚氨酯、液体旋涂玻璃、焊料、聚合物、塑料或其它材料。在一些实施方案中，可使用加强密封剂来形成机械隔开物。

在替代实施方案中，密封环可包含背板92或衬底20中的一者或两者的延长。举例来说，密封环可包含背板92的机械延伸(未图示)。在一些实施方案中，密封环可包含单独部件，例如O形环或其它环形部件。

在一些实施方案中，EMS阵列36和背板92在附接或耦合在一起之前单独形成。举例来说，衬底20的边缘可附接并密封到背板92的边缘，如上文所论述。或者，EMS阵列36和背板92可一起形成且接合为EMS封装91。在一些其它实施方案中，可以任何其它合适方式来制造EMS封装91，例如通过借助于沉积在EMS阵列36上形成背板92的组件。

图7是说明用于驱动64色每像素显示器的实施方案的共用驱动器和分段驱动器的实例的框图。所述阵列可包含一组机电显示元件102，其在一些实施方案中可包含干涉式调制器。可使用一组分段电极或分段线122a到122d、124a到124d、126a到126d以及一组共用电极或共用线112a到112d、114a到114d、116a到116d可用来寻址显示元件102，因为每一显示元件将与分段电极和共用电极电连通。分段驱动器902经配置以在分段电极中的每一者上施加电压波形，且共用驱动器904经配置以在列电极中的每一者上施加电压波形。在一些实施方案中，所述电极中的一些可彼此电连通，例如分段电极122a和124a，使得可同时在分段电极中的每一者上施加相同电压波形。因为耦合到两个分段电极，因此连接到两个分段电极的分段驱动器输出在本文中可称为“最高有效位”(MSB)分段输出，因为此分段输出的状态控制每一行中的两个邻近显示元件的状态。耦合到个别分段电极(例如在126a处)的分段驱动器输出在本文中可称为“最低有效位”(LSB)电极，因为其控制每一行中的单个显示元件的状态。

仍参看图7，在其中显示器包含彩色显示器或单色灰度显示器的实施方案中，个别机电元件102可包含较大像素的子像素。所述像素中的每一者可包含某一数目的子像素。在其中阵列包含具有一组干涉式调制器的彩色显示器的实施方案中，各种色彩可沿共用线对准，使得沿给定共用线的大体上所有显示元件均包含经配置以显示相同色彩的显示元件。彩色显示器的一些实施方案包含红色、绿色和蓝色子像素的交替线。举例来说，线112a到112d可对应于红色干涉式调制器的线，线114a到114d可对应于绿色干涉式调制器的线，且线116a到116d可对应于蓝色干涉式调制器的线。在一个实施方案中，干涉式调制器102的每一3x3阵列形成例如像素130a到130d等像素。在所说明的其中分段电极中的两者彼此电路的实施方案中，此3x3像素将能够渲染64种不同色彩(例如，6位色彩深度)，因为可将每一像素中的每一组三个常用色子像素置于四种不同状态，对应于无、一个、两个或三个经致动干涉式调制器。当在单色灰度模式中使用此布置时，使每一色彩的三个像素组的状态相同，在此情况下，每一像素可呈现四种不同的灰度强度。将了解，这只是一个实例，且可使用较大的干涉式调制器群组来形成具有具不同总像素计数或分辨率的较大色彩范围的像素。

如上文详细描述，为了写入显示数据的线，分段驱动器902可将电压施加到连接到其的分段电极或总线。其后，共用驱动器904可对连接到其的选定共用线施加脉冲，以致使沿所述选定线的显示元件显示所述数据，例如通过根据施加到相应分段输出的电压致动沿所述线的选定显示元件。

在将显示数据写入到选定线之后，分段驱动器902可将另一组电压施加到连接到其的总线，且共用驱动器904可对连接到其的另一线施加脉冲，以将显示数据写入到另一线。通过重复此过程，可循序地将显示数据写入到显示阵列中的任何数目的线。

使用此过程将显示数据写入到显示阵列的时间(又称写入时间)大体与正写入的显示数据线的数目成比例。然而，在许多应用中，减少写入时间可为有利的，例如为了增加显示器的帧速率或减少任何可感知闪烁。

图8是说明用于同时驱动64色显示器的两个部分的两个共用驱动器和两个分段驱动器的实例的框图。为了减少显示阵列的写入时间，可将显示阵列分成可并行驱动的两个部分。图8中所说明的显示阵列包含部分1002和1004。另外，可提供两个分段驱动器902a和902b来分别驱动部分1002和1004中的每一者。

为了并行地将显示数据线写入到图8的显示阵列，分段驱动器902a和902b可各自将电压施加到连接到其的相应总线。举例来说，分段驱动器902a可在既定用于沿线112a的显示元件的分段输出122a到122d、124a到124d以及126a到126d中的每一者上输出数据，且分段驱动器902b可同时在既定用于沿线112c的显示元件的分段输出128a到128d、130a到130d以及132a到132d中的每一者上输出分段数据。其后，共用驱动器904a可将写入脉冲施加到线112a，且共用驱动904b可同时将写入脉冲施加到线112c，因此同时写入两条线。对阵列部分的每一线重复此过程，通常将帧的写入时间大体上一分为二。

图9展示说明可移动反射镜位置对干涉式调制器阵列的若干成员的所施加电压的图的实例。图9类似于图3，但说明阵列中的不同调制器之间的滞后曲线的变化。尽管每一干涉式调制器通常展现出滞后，但滞后窗的边缘对于阵列的所有调制器并不在相同的电压处。因此，对于阵列中的不同干涉式调制器，致动电压和释放电压可不同。另外，致动电压和释放电压可随显示器在其寿命期间的温度、老化和使用模式的变化而变化。这可使得确定将用于驱动方案(例如上文相对于图4而描述的驱动方案)中的电压较困难。这也可使得对于最佳显示操作以在显示阵列的使用期间以及寿命内跟踪这些改变的方式改变用于驱动方案中的电压较有用。

现在返回到图9，在高于中心电压(图9中表示为V_CENT)的正致动电压处且在低于中心电压的负致动电压处，每一干涉式调制器从释放状态改变为致动状态。中心电压是正滞后窗与负滞后窗之间的中点。中点可以多种方式界定，例如在外边缘的一半处、在内边缘的一半处，或在两个窗的中点的一半处。对于调制器阵列，可将中心电压界定为所述阵列的不同调制器的平均中心电压，或可界定为所有调制器的滞后窗的极值的中间。举例来说，参考图9，可将中心电压界定为高致动电压与低致动电压的中间。实际情况是，如何确定此值不是特别重要，因为干涉式调制器的中心电压通常接近零，且甚至当情况不是这样时，计算滞后窗之间的中点的各种方法将达到大体上相同值。在中心电压可从零偏移的那些实施方案中，此偏差可称为电压偏移。

如上文所述，对于不同干涉式调制器，这些值是不同的。有可能表征所述阵列的近似中值正和负致动电压，在图9中分别表示为VA50+和VA50-。可将电压VA50+表征为正极性电压，其将导致阵列的约50％的调制器致动。可将电压VA50-表征为负极性电压，其将导致阵列的约50％的调制器致动。使用此术语学，可将中心电压V_CENT界定(VA50++VA50-)/2为。

类似地，在高于中心电压的正极性释放电压处且在低于中心电压的负极性释放电压处，干涉式调制器从致动状态改变为释放状态。如同正和负致动电压，有可能表征阵列的近似中间或平均正和负释放电压，在图9中分别表示为VR50+和VR50-。

可使用阵列的这些平均或代表性值来得出阵列的驱动方案电压。在一些实施方案中，可将正保持电压(在图5B中表示为72)得出为VA50+和VR50+的平均值。可将负保持电压(在图5B中表示为76)得出为VA50-和VR50-的平均值。这将正和负保持电压置于大约阵列的典型或平均滞后窗的中心。可将正和负分段电压(在图5B中表示为62和64，且在本文称为VS+和VS-)得出为两个窗宽度的平均值，分别界定为(VA50+-VR50+)和(VA50--VR50-)除以四。这将分段电压量值设定于阵列的典型和平均滞后窗的宽度的大约1/4处，其中实际分段电压VS+和VS-为此量值的正和负极性。在一些实施方案中，施加到常用线(图5B中表示为74)的致动电压得出为保持电压两倍的加分段电压。在一些实施方案中，将额外以经验确定的值V_adj与正保持电压相加，且从上文所述的负保持电压计算中减去。尽管不总是必要的，但这可帮助避免使在图像数据写入期间需要时显示器的若干部分未能致动，在一些情况下，这可能对于用户来说尤其看得出来。此额外参数V_adj本质上将保持电压稍稍移近滞后曲线的外致动边缘，这有助于确保所有显示元件的致动。然而，如果V_adj过大，过多的假致动可能发生。在一些实施方案中，VA50+和VA50-的值可在10到15伏范围内。VR50+和VR50-的值可在3到5伏范围内。举例来说，如果测量结果指示VA50+为12V，VA50-为-12V，VR50+为4V，且VR50-为-4V，那么以上计算将正和负保持电压分别设定为+8和-8负(如果V_adj为零)，且分段电压将为+2V和-2V。正在写入脉冲期间致动的干涉式调制器将具有施加于其上的8+3*2V的电压，其为14V，如果中间致动电压为12V，那么所述电压基本上可以可靠地致动阵列的任何显示元件。所属领域的技术人员将了解，在不同实施方案中，以上电压可变化。

如上文参考图7所述，当所述阵列为具有不同色彩的不同共用线的彩色阵列时，针对显示元件的不同色彩线使用不同保持电压可能有用。因为不同色彩干涉式调制器具有不同的机械构造，因此不同色彩的干涉式调制器的滞后曲线特性中可能存在较宽的变化。然而，在阵列的一个色彩的调制器群组内，可能存在较一致的滞后特性。对于彩色显示器，可针对阵列的显示元件的每一色彩测量VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的不同值。对于三色显示器，这是十二种不同显示响应特性。在这些实施方案中，可如上文所述，使用针对所述色彩测得的VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的四个值分别得出每一色彩的正和负保持电压。因为沿所有行施加分段电压，因此可为所有色彩得出单个分段电压。这可类似于上文而得出，其中计算两种极性和所有色彩上的平均滞后窗宽度，且接着除以四。分段电压的替代计算可包含如上文所述分别计算一或多个色彩的分段电压，且接着选择这些分段电压中的一者(例如，最小量值、中间量值，来自具有视觉意义的特定色彩的量值)作为整个阵列的分段电压。

如上文所提到，VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的值可归因于制造公差而在不同阵列之间变化，且还可随温度、随着时间的过去、取决于使用等而在单个阵列中变化。为了最初设定和稍后调整这些电压以产生在其寿命内运行良好的显示器，有可能将测试和状态感测电路并入到显示设备中。图10和11中说明此情况。

图10是耦合到驱动器电路和状态感测电路的显示阵列的示意性框图。在此设备中，分段驱动器电路640和共用驱动器电路630耦合到显示阵列610。将所述显示元件说明为连接在相应的共用和分段线之间的电容器。对于干涉式调制器，装置的电容在当将两个电极拉到一起时处于致动状态下比当两个电极分开时处于释放状态下高大约3到10倍。可检测此电容差以确定一或多个显示元件的状态。

图11是展示图10的阵列中测试电荷流的示意图。在图10的实施方案中，用积分器650来完成检测。进一步参看图11来描述积分器的功能。现在参看图10和图11，图10的共用驱动器电路630包含开关632a到632e，其将测试输出驱动器631连接到一或多个共用线的一侧。另一组开关642a到642e将一或多个共用线的另一端连接到积分器电路650。

作为一个实例测试协议，每一分段驱动器输出可设定为例如电压VS+。最初闭合积分器的开关648和646。为了测试线620，例如闭合开关632a和开关642a，且将测试电压施加到共用线620，从而为电容性显示元件和隔离电容器644充电。接着，断开开关632a、648和646，且从分段驱动器输出的电压改变量ΔV。显示元件所形成的电容器上的电荷改变等于所有显示元件的总电容的大约ΔV倍的量。将来自显示元件的此电荷流转换成由具有集成电容器652的积分器650输出的电压，使得积分器的电压输出是沿共用线620的显示元件的总电容的度量。

这可用来确定正测试的显示元件线的参数VA50+、VA50-、VR50+和VR50-。为了实现此目的，施加第一测试电压，其是已知的，以释放线中的所有显示元件。举例来说，此电压可为0伏。在此例子中，显示元件上的总电压为VS+，其例如为2V，在所有显示元件的释放窗内。记录当将分段电压调制了ΔV时电容器的输出电压。此积分器输出可称为所述线的V_min，其对应于所述线的最低线电容C_min。这以已知用来致动线中的所有显示元件的共用线测试电压(例如20V)重复。此积分器输出可称为所述线的V_max，其对应于所述线的最高线电容C_max。

为了确定VA50+(正极性此处界定为处于比分段线高的电位下的共用线)，首先用低电压(例如，共用线上的0V)来释放所述线的显示元件。接着，施加介于0V与20V之间的测试电压。如果测试电压与分段电压之间的差位于VA50+，那么积分器的输出将为(V_max+V_min)/2。

由于可能不存在对VA50+的正确值的先前认知，因此在一些实施方案中，可通过对正确测试电压的二进制搜索来高效地找到此认知。举例来说，如果VA50+恰好为12V，那么合适的测试电压将为14V，当分段电压为2V时，其将在显示元件上产生12V。为了运行二进制搜索，第一测试电压可为低电压0V与高电压20V之间的中点，其为10V。当施加10V测试电压且调制分段电压时，积分器输出将小于(V_max+V_min)/2，其指示10V过低。在二进制搜索中，每个下一“猜测”在已知为过低的最后值与已知为过高的最后值之间的一半处。因此，下一电压试图将在10V与20V之间的中途，其为15V。当施加15V测试电压且调制分段电压时，积分器输出将大于(V_max+V_min)/2，其指示15V过高。重复二进制搜索算法，下一测试电压将为12.5V。这将产生过低的积分器输出，且下一测试电压将为13.75V。此过程可继续，直到积分器输出和测试电压像所要的那样接近实际值(V_max+V_min)/2和14V为止。在一些实施方案中，八次迭代几乎总是足以确定VA50+为最后施加的测试电压减所施加的分段电压。如果积分器输出充分接近(V_max+V_min)/2，例如在所要(V_max+V_min)/2目标值的约10％内，或在约1％内，那么在八次迭代之前，终止所述搜索。为了确定VA50-，以施加到共用线的负测试电压来重复所述过程。可以类似方式确定VR50+和VR50-，但在每次测试之前，首先致动显示元件，而不是释放显示元件。

在阵列的制造期间，可在阵列的每一线上执行此过程，以确定每一线的参数VA50+、VA50-、VR50+和VR50-。对于单色阵列，阵列的VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的值可为每一线的所确定值的平均值，且可如上文所述针对所述阵列得出驱动方案电压。对于彩色阵列，可借助色彩对值进行分组，且还可如上文所述得出阵列的驱动方案电压。

在此阵列的使用期间，将可能针对每一线重复上文所述的过程，且得出适合所述阵列的当前条件、温度等的新驱动方案电压。然而，这可能是不合需要的，因为此程序可花费大量时间，且是用户可见的。为了改进速度且减少对用户的显示器检视的干扰，可将阵列分成若干子集，且可仅测试和表征所述阵列的一或多个子集。这些子集可充分表示整个阵列，使得从这些子集测量得出的驱动方案电压适合整个阵列。这减少了执行测量所需的时间，且可允许在对用户造成较少不便的阵列的使用期间执行所述过程。返回参看图10，例如，可将图10的单个线622选择为用于在显示器使用期间进行测试和表征的阵列的代表性子集。周期性地在阵列的使用期间，使用开关632d和642d来针对VA50+、VA50-、VR50+和VR50-对线622进行测试，且使用结果来得出经更新的驱动方案电压。在一些实施方案中，可能先前已如上文所述基于制造期间进行的每根线的测量而将线622确定为代表性线。通常，此代表性线将具有VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的一或多个值，其接近所述阵列的所有线的VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的平均值。在一些实施方案中，可将若干线用作阵列的代表性子集，且通过控制开关632a到632e以及642a到642e来同时或循序地测试。

图12是说明在阵列的使用期间校准驱动方案电压的方法的流程图。所述方法在框710处开始，其中为所述阵列选择驱动方案电压。这些电压可为在上文所述的制造过程中选择的电压，或可为稍后在显示器的寿命中使用的当前驱动方案电压。在框720处，驱动阵列以用选定的驱动方案电压来显示图像。在框730处，使用所述阵列的子集来确定阵列的驱动响应特性。这可为上文所述的VA50+、VA50-、VR50+和VR50-中的一或多者。在框740处，至少部分地基于所确定的驱动响应特性来确定至少一个经更新驱动方案电压。在框750处，驱动所述阵列以用至少一个经更新的驱动方案电压来显示图像。所述方法可接着循环回到框730，其中再次测量驱动响应特性。

在一些实施方案中，在框730和740的不同循环期间，可使用所述阵列的不同子集。并且，可测量阵列的不同驱动响应特性。举例来说，在一个循环期间，可为一个线(或线的群组)确定VA50+，且在第二循环期间，可为不同线(或线的群组)确定VR50-。对于每一循环，可用新信息来更新驱动方案电压。这可加速显示图像更新之间每一循环内的测量过程，从而降低过程对用户的可见性。这可进一步允许不同子集用于不同驱动响应特性，因为对于某些驱动响应特性，不同子集可更代表整个阵列。

图13是具有状态感测和驱动方案电压更新能力的显示阵列的另一实施方案的示意图。在此实施方案中，包含进一步特征以使更新过程更快、较不可见且更准确。在图13中，将显示阵列展示为两个单独阵列，上阵列810和下阵列812。分别用两个分段驱动器814和816来驱动两个阵列的分段线。用共用驱动器电路818来驱动共用线。处理器/控制器820控制驱动器电路以及一系列开关842和积分器850，其如上文所述起作用。处理器/控制器820具有对查找表824(其可在处理器/控制器820的集成电路内部或外部的存储器中)的存取权。因为温度的变化是驱动响应特性(且因此合适的驱动方案电压)的变化中的重要因素，所以查找表824存储使驱动响应特性或驱动方案电压与温度相关的信息。此信息可最初从驱动响应特性与温度之间的制造和/或已知关系期间的显示阵列的测试获得。此实施方案还包含位于显示阵列上或附近的温度传感器822。对于一系列温度或温度范围，查找表824可含有每一色彩显示元件的VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的值。在一些实施方案中，处理器/控制器820从温度传感器822取温度值，从查找表824检索VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的适当值(例如，对于三色RGB显示器，为12)，从上述值计算每一色彩的保持电压以及分段电压，且控制共用驱动器电路818以及分段驱动器814和816，以在将图像数据写入到显示器时，使用所计算的驱动方案电压。随着温度改变，处理器/控制器820可根据查找表824中的数据来选择不同的驱动方案电压，甚至在使用期间无显示阵列的额外测试的情况下。

尽管这可帮助使驱动方案电压维持较接近其所要值，查找表824中的数据可含有一些不准确值，且另外，随温度而变的显示阵列的VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的实际值可随时间过去而改变。为了说明此情况，图13的系统可经配置以使用在阵列的使用期间获得的VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的测得值来周期性地更新查找表中的数据。

图14是说明校准显示阵列中的驱动方案电压的另一方法的流程图。当使用此方法时，最初将一组显示元件共用线选择为代表显示阵列。呈任何布置的任何数目的线是可能的，尽管通常将选择每一色彩的一或多个线。作为一个实例，可选择上阵列810中的一个红线、一个蓝线和一个绿线，以及下阵列812中的一个红线、一个蓝线和一个绿线。还可选择每一显示阵列中的一个(例如，两个、三个等)以上的红线、绿线和蓝线。在一个实施方案中，选择四个红线、四个绿线和四个蓝线，其中每一选定线具有所述色彩的四个参数VA50+、VA50-、VR50+和VR50-中的一者的中值。这些选定线可最初在显示器制造期间表示为是整个显示阵列的特性的一组线。另外，最初可确定对应于所述线中的每一者的C_min和C_max的V_min和V_max，使得50％致动显示元件的积分器输出(V_min+V_max)/2是已知的。

现在参看图14，所述方法在框910处通过进入维护模式而开始。图14的此维护模式是可在显示器的寿命内周期性地执行的测试和更新例程。因为所述例程可基本上对用户不可见，因此可频繁地执行维护模式例程，例如每隔几分钟或甚至每隔几秒钟。在一些实施方案中，维护模式运行的频率可取决于温度的变化，其中如果温度快速地变化，那么维护模式例程可更频繁地运行。

在框912处，将图像数据帧写入到显示阵列。在框914处，选择所述组代表性线中的一者。并且，选择响应特性中的一者来进行评估。举例来说，可选择代表性红线，且可选择用于红色的VR50+来进行测量。检索用于此参数的查找表中的当前值，在此情况下为当前温度下用于红色的VR50+，且选择一测试电压，其将此电压置于选定线的显示元件上。(从测量VR参数开始，在致动所有元件之后)将此测试电压施加到选定线。如上文所述，在框916处调制所述分段，且将积分器输出测量为所述所施加电压下所述线的电容的度量。如果来自查找表的用于红色的选定参数VR50+是准确的，那么积分器输出将位于或非常接近用于所述线的已知(V_min+V_max)/2。可界定合适阈值来决定积分器输出是否足够接近已知(V_min+V_max)/2以将当前值视为准确，例如在所要的(V_max+V_min)/2目标值的约10％内或约1％内。在决策框920处，确定积分器输出是否在所要范围内。如果在所要范围内，那么所述方法可进行到框922，其中选择下一线和响应特性以用于下一维护模式例程中。从框922，所述方法可在框924处退出维护模式。

如果在决策框920处确定积分器输出在(V_min+V_max)/2的已知值上方或下方过远，那么在框926处，可依据积分器测量来使接下来将施加到选定线的测试电压增加或减小某一量，例如50到100mV。接着，在框928处，再次将图像数据写入到显示阵列。接着在框930、932、934和936处基本上重复框914、916、918和920，且再次将积分器输出与已知(V_min+V_max)/2进行比较。如果积分器输出仍在所要范围内，那么所述方法循环回到框926，其中进行并测试另一测试电压调整。在此循环的一些重复之后，获得产生接近(V_min+V_max)/2的积分器输出的正确测试电压，且所述方法进行到框938，其中从测试电压得出新的VR50+，且用新值来更新查找表。

在此情况下，因为所述方法已确定所检查的第一值有错误，所以所述方法将继续检查所有的响应特性，且在决策框940处，将确定在此阶段，不是所有色彩的所有参数VA50+、VA50-、VR50+和VR50-均在范围内。所述方法将接着进行到框942，且选择新的线和新的响应特性来检查，例如所述方法可现在选择绿色线，且测试VA50+的当前查找表值的准确性。所述方法接着循环回到框928，写入另一图像数据帧，且对所述新线和新的响应特性执行所说明的测试协议。这将重复，直到已测量且在必要时已更新所有色彩的所有响应特性为止。对于具有三个色彩和四个响应特性VA50+、VA50-、VR50+和VR50-的显示器，将存在选择线和响应特性以供测试的十二次总迭代。

此方法具有若干优点。对于所写入的每一图像数据帧，仅执行一次测试，因此其非常快，通常小于2ms，且对用户不可见。当用户正使用显示器，且显示器正以例如15帧每秒更新时，可随每次帧更新执行一个线的一个响应特性的测试，而不影响显示器的使用或外观。另外，因为查找表最初填充有至少大致准确的值，且用新值连续更新，因此通常维护模式例程的每次运行仅需要进行较小的校正。这加速了所述过程，且消除了随每次测试执行对正确值的二进制搜索的需要。

可以多种方式修改图14的过程。举例来说，可在每次测试之间写入若干图像。一种方法还可随维护模式例程的每次运行检查所有色彩的所有响应特性，而不是在第一值检查为准确时退出例程。一种方法还可随维护模式例程的一些运行检查色彩和响应特性的一半或任何其它部分，且在维护模式例程的其它运行中检查其它部分。作为另一修改，查找表可将驱动方案电压本身存储为温度的函数，且系统可基于用于更新查找表的测试信息重新计算这些值。

图15是耦合到驱动器电路和在电压斜坡输入的施加期间感测显示元件的致动和释放的状态感测电路的显示阵列的示意性框图。图15可用作图10的状态感测电路的替代电路。在此实施方案中，提供一组共用线开关1512，其可选择性地将斜坡电压产生器1514的输出线1508连接到常用线620、622中的个别共用线。提供第二组分段线开关1516，其可选择性地连接到感测线1520，感测线1520将输入提供到电流传感器1518。当闭合共用线开关中的一或多者(如开关632a和到正测试共用线620的共用线开关1512上所示)，且闭合分段线开关中的一或多者(如所述组分段线开关1516中所示)时，可将斜坡电压波形施加到共用线。所述组分段线开关1516将分段线连到感测线1520，从而将输入提供到电流传感器1518。

在一个实例实施方案中，可测试一个共用线620。在此实施方案中，闭合每一开关632a、共用线开关1512a，以及所述组分段线开关1516。斜坡电压产生器产生输出线1508上的斜坡电压。在最初将斜坡电压施加到正测试共用线620时，电流传感器1518可经配置以使得感测线1520上的电压保持在零或接近零。在此实施方案中，如果斜坡电压产生器1514的输出以零开始，那么沿正测试共用线620的干涉式调制器将全部处于释放状态。随着电压在正方向上斜坡升高，斜坡上的电压将达到线上的干涉式调制器开始致动的点。随着它们致动，正测试共用线620与感测线1520之间的电容增加。每一调制器导致与致动事件相一致的感测线1520上的电流尖峰。因不同调制器在大体上同时的致动事件而产生的电流尖峰将累积。因此，同时致动的调制器越多，电流尖峰将越大。可产生斜坡电压，直到已通过使电压斜升过沿正测试共用线620的所有调制器的致动电压致动了沿正测试共用线620的所有调制器为止。举例来说，在许多干涉式调制器实施方案中，产生至多达20V的斜坡电压适合致动所有正测试调制器。在致动沿共用线的所有调制器之后，斜坡电压可接着向下返回朝零斜降。当斜坡电压达到零时，沿正测试线的干涉式调制器将开始释放，从而导致相反极性的电流尖峰。斜坡电压可接着变为负(例如，变为-20V)，且接着返回到零，从而随着干涉式调制器再次致动和释放，但在相反极性的所施加电压下，产生另一对电流脉冲。在一实施方案中，在单次增加和减小之后，可终止斜坡电压。在另一实施方案中，斜坡电压可首先变为负，且接着变为正。

图16A是说明可用以校准IMOD显示元件的斜坡电压的时序图。图16B是说明可在图16A中所说明的斜坡电压的施加期间检测的电流脉冲的时序图。

图16A和16B提供响应于待测试共用线620上的斜坡电压输入而在感测线1520上产生的电流的实例。在此实例实施方案中，图16A和16B中的曲线图中的x轴表示对应时间，即展示为时间1630的第一电流脉冲1620的时间对应于与展示为时间1630的斜坡电压1640的时间相同的时间点。图16A中的曲线图的y轴表示如可由斜坡电压产生器1514产生且施加到待测试共用线620的电压。图16B中的曲线图的y轴表示电流，如可由电流传感器1518感测。斜坡电压产生器可产生最高正斜坡电压1604、1606与最低正斜坡电压1612、1614之间的线性增加和减小的电压。

在实例实施方案中，待测试共用线620上的电压大约为零。举例来说，闭合所述组共用线开关1512中的开关1512a，斜坡电压产生器在待测试共用线620上施加线性增加或减小的电压。电流传感器所感测的电流保持较低，直到沿待测试共用线620的调制器开始致动为止。调制器可经配置以在大约相同致动电压下致动。随着调制器致动，在致动时间产生的电流尖峰累积地产生由电流传感器测量的电流脉冲1620、1622、1624、1626。在实例实施方案中，电压在大约零处开始。在由点1602表示的时间施加增加的斜坡电压。在时间1630处，调制器致动，从而产生正电流脉冲1620。在时间1630处，斜坡电压处于近似值1650。斜坡电压线性地增加，直到点1604表示的时间为止。斜坡电压产生器在点1604所表示的点处停止产生增加的电压。在点1606表示的时间，施加减小的斜坡电压。在时间1632处，调制器释放，从而产生负电流脉冲1622。在时间1632处，斜坡电压处于近似值1652。斜坡电压线性地减小，直到点1608表示的时间为止。在点1610表示的时间，施加减小的斜坡电压。在时间1634处，调制器致动，从而产生负电流脉冲1624。在时间1634处，斜坡电压处于近似值1654。斜坡电压线性地减小，直到点1612表示的时间为止。在由点1614表示的时间施加增加的斜坡电压。在时间1636处，调制器释放，从而产生正电流脉冲1626。在时间1636处，斜坡电压处于近似值1656。斜坡电压线性地增加，直到点1616表示的时间为止。

在实例实施方案中，正电流脉冲1620的最大值下的斜坡电压1650可对应于VA50+的值。负电流脉冲1622的最小值处的斜坡电压1652可对应于VR50+的值。负电流脉冲1624的最小值处的斜坡电压1654可对应于VA50-的值。负电流脉冲1626的最大值处的斜坡电压1656可对应于VR50-的值。因此，可使用斜坡电压和电流感测来确定如上文在图12的框730处陈述的阵列的驱动响应特性。

用于确定致动和释放电压的此方案可具有优于上文所述的不同静态电压方法的循序应用的若干优势。首先，斜坡电压方法可减少确定用于显示器中的调制器的致动和释放电压所需的时间。斜坡电压检测方法可找出静态电压的循序施加所需的典型或平均时间的大约20％中的每一滞后曲线边缘。其次，斜坡电压方法的耗电也通常低于循序施加方法的耗电。

图17是说明图15的斜坡电压产生器和电流传感器的一个实施方案的电路的示意图。可使用多种电路来产生斜坡电压输入且感测电流响应。在图17中所示的实施方案中，斜坡产生器电路1514经配置以选择性地将输出提供到输出线1508。输出线1508连接到由输出线1508与感测线1520之间的电容器表示的显示阵列中的一或多个调制器。感测线1520经配置以选择性地连接到电流传感器1516、1518。模/数转换器1724经配置以选择性地从斜坡产生器电路1514和电流传感器1516、1518接收输出信号。

在此实施方案中，斜坡输出由配置为积分器1712的运算放大器1734产生。到积分器1712的输入可替代地为正电压或负电压。正电压的振幅和负电压的振幅的绝对值可大致相等。积分器1712的斜坡电压输出可由积分器电路的组件确定。在此实施方案中，输出电压的斜率将由到积分器电路的输入电压V除以积分器1712的电阻器1730的电阻R和积分器1712的电容器1732的电容C确定。在此实施方案中，输出电压的斜率因此将表示为V/RC。在此实施方案中，在当开关2闭合时输入电压V为VSP或当开关3闭合时为VSN的情况下，在此实施方案中，斜坡电压输出的斜率将为VSP/RC或VSN/RC，取决于开关2或开关3是否相应地闭合。电流传感器1516、1518通过用于电流传感器1516的开关7且通过用于电流传感器1518的开关10连接到感测线1520。电流传感器1516、1518使用运算放大器来在开关7闭合时使感测线1520在节点1714处保持在虚拟接地，且在开关10闭合时使感测线1520在节点1716处保持在虚拟接地。当开关7闭合时，节点1718处的电压与通过电阻器1720的电流有关，所述电流与感测线1520中的电流有关。如果开关10闭合而不是开关7，相同的原理适用。在此情况下，节点1722处的电压与通过电阻器1723的电流有关，所述电流与感测线1520中的电流有关。选择性地将节点1718和1722施加到模/数转换器1724，以用于取样、数字化和/或记录表示感测线1520中的电流的时间样本序列。线1726处的遵循斜坡电压产生器电路1514的输出的电压也供应到模/数转换器1724。使用此单独数字化的输出，可检测在感测线中检测的电流脉冲的位置。

在图17中所示的实施方案中，可使用以下实例方法来将斜坡电压施加到显示阵列或显示阵列中的调制器的子集，且感测电流输出。开关1、4、5、6、7和8最初可闭合。开关2、3、9和10最初可断开。当开关1、4、5、6、7和8闭合时，可释放并排出显示阵列或显示阵列的正测试的子集上的调制器上的任何电荷，从而使显示阵列或显示阵列的正测试的子集上的所有电压稳定为零。接着可断开开关1和6，且可闭合开关3。当接着断开开关4时，积分器1712的电压输出将从零斜坡上升。当开关7和8闭合时，上感测电路1516接收来自感测线1520的输入。施加到线1726的斜坡电压以及节点1718处的感测输出由模/数转换器1724同时记录。在斜坡电压输出经过显示阵列中的调制器或显示阵列中的调制器的正测试的子集的致动电压之后，开关3可断开，且开关2可闭合。另外，开关7和8可断开，且开关9和10可闭合。下感测电路1518与上感测电路1516相同操作，只是电阻器1723可大于电阻器1720，从而导致下感测电路1518上的较大增益。通过调制器的释放所感应的电流脉冲可小于调制器的致动所感应的电流脉冲。调制器的释放和调制器的致动所感应的电流脉冲的振幅的此差异是归因于释放发生时所施加的电压小于致动发生时所施加的电压的事实。归因于电流脉冲的振幅的此差异，在感测释放转变所感应的电流的过程中使用较大增益可为有用的。当开关3断开且开关2闭合时，斜坡电压输出的斜率根据上文所述的斜率而改变。在斜坡电压输出经过显示阵列中的调制器或显示阵列中的调制器的正测试的子集的释放电压之后，当斜坡电压输出达到零时，开关9和10再次断开，且开关7和8闭合。通过断开开关9和10且闭合开关7和8，上感测电路1516再次选择性地连接到感测线1520和模/数转换器1724，且下感测电路1518选择性地从感测线1520和模/数转换器1724断开。在斜坡电压输出经过显示阵列中的调制器或显示阵列中的调制器的正测试的子集的致动电压之后(例如，当斜坡电压输出达到-20V时)，开关3断开，且开关2再次闭合，从而再次切换斜坡电压输出斜率，且开关7和8断开，且开关9和10闭合。在斜坡输出经过显示阵列中的调制器或显示阵列中的调制器的正测试的子集的释放电压之后，且当斜坡达到零时，程序结束。可分析模/数转换器1724所记录的数字数据，以识别表示VA50+、VR50+、VA50-和VR50-的电流脉冲的位置。在其它实施方案中，致动或释放电压可由一或多种其它方法来确定。

图18A是说明斜坡电压产生器电路的另一实施方案的电路的示意图。在图18A中所示的实施方案中，电路包含开始点产生器电路1850、斜坡电压产生器电路1852、时间校准电路1856以及放大电路1854。

图18A中的实施方案中所示的开始点产生器电路1850包含数控电压源1822。数控电压源1822可连接到两个开关1801、1802。开关1801可连接到电阻器，所述电阻器进一步连接到运算放大器1820上的第一输入。开关1802可连接到运算放大器1820上的第二输入。运算放大器1820的第二输入可进一步连接到开关1803。运算放大器1820可配置为反相放大器，且可经配置以使得运算放大器1820的输出可取决于开关1801、1802和1803的断开或闭合状态。开始点产生器电路可允许以所要开始电压起始斜坡电压，从而潜在地减少校准所述阵列的组件所需的时间。此实施方案可为有用的，其中校准之间预期小变化，例如其中可以接近预期驱动响应特性的所要开始电压来起始斜坡电压。通过起始和/或终止接近预期驱动响应特性的斜坡电压，可不需要校准来使斜坡电压斜升过完整斜坡电压限制，从而加速确定程序。

图18A中的实施方案中所示的斜坡电压产生器电路1852包含数控模拟电压源2016。数控模拟电压源2016的输出可连接到电压到电流转换器2014，以提供数控电流。在每一斜坡期间，电压到电流转换器2014充当具有由数字输入控制的量值的恒定电流源。电压到电流转换器2014的输出可连接到电容器2012的第一节点。电压到电流转换器2014还可连接到温度补偿电阻器。

图18A中的实施方案中所示的放大电路1854包含运算放大器1818。运算放大器1818可配置为非反相放大器。运算放大器1818的输出可经连接以将输入电压施加到包含IMOD装置阵列或机电装置阵列或其子集的一或多个共用线的电路。

时间校准电路1856可包含计数器2028和配置为比较器的运算放大器1826。到运算放大器1826的一个输入可经由开关1805连接到开始点产生器电路1850的输出。运算放大器1826的输出可提供为计数器2028的输入。

在图18A中所示的实施方案中，可通过用电压到电流转换器2014为电容器2012充电来产生斜坡电压。电压到电流转换器2014可具有由数控模拟电压源2016控制的输出量值。在此实施方案中，数控模拟电压源2016和电流源2014可提供数控电流。电容器2012的连接到电流源2014的第一侧耦合到运算放大器1818的输入，运算放大器1818配置为非反相放大器。在一个实施方案中，电流源供应电流，其产生振幅范围介于+1与-1伏之间的斜坡电压波形。运算放大器1818可经配置以具有大约20的增益，使得输出线1508上产生的信号为范围介于+20伏与-20伏之间的斜坡波形。

在一些实施方案中，可用开始点产生器电路1850来起始斜坡电压输出。在开始斜坡序列之前，在将电压到电流转换器2014的电流输出设定为零的情况下，可通过闭合开关1804来将运算放大器1820的输出连接到电容器2012的第一侧。在一些实施方案中，包含运算放大器1820的放大器电路的增益可为一。如果增益为一，那么当开关1801和1802闭合，且开关1803断开时，运算放大器1820的输出大体上等于来自数控电压源1822的电压输出。当开关1801和1803闭合，且开关1802断开时，运算放大器1820可借此配置为反相放大器电路。运算放大器1820的输出可为来自数控电压源1822的电压输出的逆输出。

为了起始斜坡，开关1805可断开，开关1804可闭合，且开关1801、1802、1803以及数控电压源2022经配置以产生输出到电容器2012上的选定电压电平，其将电容器2012预充电到选定电压电平。可接着起始电流源2014，以供应具有适合产生所要斜率电压斜坡的值的大体上恒定的电流。只要开关1804处于闭合状态，包含运算放大器1820的放大器电路可使电容器2012上的电压在选定电压电平下维持恒定。电流源2014所递送的任何电流均可由包含运算放大器1820的放大器电路提供或吸收到所述放大器电路。接着可断开开关1804，从而致使电流源2014所递送的电流I流入电容器2012中，(通过依据来自电流源2014的电流的方向升高或降低)将电容器2012上的电压改变为具有斜率I/C的线性斜坡，其中C为电容器2012的电容。可对来自电压到电流转换器2014的电流进行计时和控制，以使其在两个方向上流动以产生完整的双相斜坡波形，其由放大器1818放大，且递送到输出线1508。在其它实施方案中，可对来自电压到电流转换器2014的电流进行计时和控制，以仅在一个方向或斜率上产生斜坡波形，且/或产生可包含一个以上方向或斜率但仅因正电压或负电压而产生的单相波形。

在图18A中所示的实施方案中，所述电路可产生用于依据来自电压到电流转换器2014的电流以及来自从断开开关1804开始的时间校准电容器2012上的电压变化之间的关系的时序信息。然而，图17使用模/数转换器来监视斜坡电压产生器的斜坡电压输出，图18A的电路可通过依据电路的其它组件所提供的信息确定电容器2012上的电压来替代地产生用于校准的时序信息。在一个实施方案中，所述电路可产生用于校准电容器2012上的电压变化与从开始斜坡起的逝去时间之间的关系的时序信息。接着，可使电流脉冲的时序与从开关1804断开开始的时间相关，且可从时间和校准信息计算检测到电流脉冲时输出线1508处的电压。为了产生校准数据，可利用配置为比较器的运算放大器1826以及计数器2028。当开关1804断开时，计数器2028开始计数。开始点产生器电路1850中的运算放大器1820的输出可由数控电压源1822改变为所要测试端点值。接着闭合开关1805以将运算放大器1820的输出作为参考电压发送到配置为比较器的运算放大器1826的第一输入。配置为比较器的运算放大器1826的第二输入连接到电容器2012，使得到运算放大器1826中的第二输入为电容器2012上的电压。当电容器2012上的电压达到参考电压时，配置为比较器的运算放大器1826的输出转变。计数器2028可经配置以在配置为比较器的运算放大器1826的转变时停止。斜坡电压输出从开关1804断开时的开始时的值改变为参考电压值的时间周期可使用计数和时钟速率来确定。提供到计数器2028且由计数器2028提供的数据可用于基于若干变量得出线1508上的斜坡电压输出或驱动响应特性，包含断开开关1804的时间，来自电压到电流转换器2014的电流反向的时间，以及到数控模拟电压源2016的数字输入。在一些实施方案中，驱动响应特性由模/数转换器组件或由其它处理电路确定。

图18B是说明电流感测电路的另一实施方案的电路的示意图，所述电流感测电路可结合图18A的斜坡产生器利用。图18B的电流感测电路可与图17的电流传感器1516、1518共享一些操作原理。图18B的电流感测电路可提供变量增益电阻器以用于放大器电路中的替代使用，而不是提供如图17中所示的两个电流传感器1516、1518。

在图18B中所示的实施方案中，感测线1520经配置以将输入信号提供到电流感测电路1884。模/数转换器1882经配置以选择性地从输出节点1872处的电流感测电路1884接收输出信号。

可产生斜坡电压输出，且将其施加到阵列或阵列的子集中的一或多个调制器。可将来自调制器的输出信号施加到感测线1520。电流感测电路1884使用运算放大器1890来使感测线1520保持在虚拟恢复电位，其中所述虚拟恢复电位可取决于开关1864a、1864b和1866的断开或闭合状态。如果开关1866闭合，那么可将感测线1520保持在节点1870处的虚拟接地。如果开关1864a或1864b闭合，那么可将感测线1520分别保持在节点1870处的虚拟电压V+或V-，其中所述虚拟电压取决于开关1864a处所施加的电压。这允许调制器上的斜坡电压电平DC偏移V+或V-的量。

可变电阻器电路1860可允许选择电流感测电路1884上的可变增益。在图18B中所示的实施方案中，可变电阻器电路1860包含多个电阻器1860a、1860b、1860c、1860d、1860e，以及多个开关1862a、1862b、1862c、1862d、1862e。每一电阻器1860a、1860b、1860c、1860d、1860e可与一个开关1862a、1862b、1862c、1862d、1862e串联连接。串联连接的每一电阻器和开关可进一步与其与电阻器和开关并联连接。可变电阻器电路可经配置以通过断开和闭合一或多个开关1862a、1862b、1862c、1862d、1862e来提供选定增益，以便选择性地将一或多个电阻器1860a、1860b、1860c、1860d、1860e连接到电流感测电路1884。

节点1872处的电压与通过可变电阻器电路1860的电流有关，所述电流与感测线1520中的电流有关。在图18B的实施方案中，当无电流进入或离开感测线1520时，设定电流源1888以使输出节点1872的电压偏置到V_dd/2。举例来说，如果闭合开关1866且闭合开关1862a，那么偏置电流将设定为V_dd/2R，其中R为电阻器1860a的电阻。在此配置中，节点1870处的电压将基本上为零，且输出节点1872处的电压将为V_dd/2。如果电流接着从感测线1520进入或退出节点1870，那么放大器1890将调解反馈晶体管1892，以导致通过电阻器1860a的相同量值但相反极性的电流变化，从而导致具有与感测线1520上的电流相同的极性的输出节点1872处的电压的对应变化。输出节点1872的相同初始偏置可结合多种预期信号振幅使用，其中可通过选择不同增益电阻器和对应的偏置电流来改变增益，其中较大电阻器和较小偏置电流对应于更多电流输入到电压输出增益。选择性地将节点1872施加到模/数转换器1882，以用于取样、数字化和/或记录表示感测线1520中的电流的时间样本序列。

图19是可由并入到显示装置中时的图17、18A和18B的电路执行的方法的一个实例的流程图。方法在框1912处开始，其中使用初始的一组驱动方案电压来驱动机电元件阵列。在框1914处，通过用数控电流对电容器进行充电来产生斜坡电压，且在框1916处将所述斜坡电压施加到所述阵列。如上文所述，子集可为阵列的行。在框1918处，至少部分地基于斜坡电压所产生的阵列的子集中的电容变化来确定阵列的第一经更新驱动方案电压。在框1920处，使用包含第一经更新驱动方案电压的经更新的一组驱动方案电压来驱动元件阵列。

如上文所述，电流脉冲发生的斜坡电压值可与斜坡所施加到的显示元件的致动和释放电压相关。在一些情况下，电流脉冲的位置由对应于电流脉冲的峰值振幅的斜坡电压界定。然而，已发现，有时电流脉冲展现出具有一个以上峰值的结构，或可在峰值周围不对称。已发现这导致甚至在相同测试条件下的测试结果中的一些变化。下文所描述的实施方案允许为显示阵列确定驱动方案电压的增加的可重复性和稳健性。一般来说，使用表示电流脉冲宽度或电流脉冲面积的数据可在相同条件下产生同一线的测试游程上的可较一致地重复的结果。

图20是说明确定IMOD阵列或IMOD阵列的子集的驱动响应特性的方法的实施方案的流程图。所述方法在框2012处开始。在框2012处，所述方法将斜坡电压施加到IMOD阵列的子集。斜坡电压可感应电流脉冲，其可因阵列的子集中的调制器的状态变化而产生。所感应的电流脉冲可由电流感测电路检测，导致可为波形的数据。所述波形可包含一或多个电流脉冲或电流脉冲的一部分。

在将斜坡电压施加到阵列的子集之后，所述方法移到框2014、2016和2018中的至少一者。在框2014处，所述方法评估表示所感应的电流脉冲的全部或一部分的脉冲宽度的数据。举例来说，所述方法可根据图21B的方法中的一些操作来评估数据。在框2016处，所述方法评估表示所感应的电流脉冲的全部或一部分的未经加权面积的数据。举例来说，所述方法可根据图21D的方法中的一些操作来评估数据。在框2018处，所述方法评估表示所感应的电流脉冲的全部或一部分的经加权面积的数据。框2014、2016和2018中的每一者可并不互斥。举例来说，所述方法可根据图21E的方法中的一些操作来评估数据，且使用表示所感应电流脉冲的全部或一部分的未经加权面积的数据以及表示所感应电流脉冲的全部或一部分的经加权面积的数据来评估数据。

在执行框2014、2016和2018中的至少一者之后，所述方法移到框2020。在框2020处，所述方法确定驱动响应特性。可至少部分地基于在框2014、2016和2018中的至少一者期间评估的一或多个特性来确定驱动响应特性。

图21A到21F说明分析在斜坡电压的施加期间检测到的电流脉冲以确定显示元件的致动和释放的值的不同方法。可使用斜坡电压输入的不同部分处的电流脉冲位置来识别VA50+、VR50+、VA50-和VR50-的值。可如上文所述，使用这些值来例如在如上文所述的显示阵列的使用期间校准驱动方案电压。

在给定沿正用斜坡电压测试的线的干涉式调制器的响应特性的分布的情况下，可辨别调制器可不同时切换状态。当调制器在不同电压下切换状态时，致动或释放产生电流脉冲。电流脉冲将具有某一宽度，且可具有在总体电流脉冲内包含多个局部峰值的结构。可使用多种方法来分析模/数转换器所记录的数据，从所记录的电流脉冲得出调制器的致动或释放的电压值，且/或确定驱动响应特性。每一图21A到21F展示表示随斜坡电压值而变的感应电流的波形。

图21A到21F说明分析在电压斜坡期间检测到的电流脉冲以得出驱动响应特性(包含VA50+、VR50+、VA50-和VR50-的值)的若干不同方法。在图21A中所示的第一方法中，分析所记录的数字数据以找到对应于最高测得电流2140的电压2150。将最高测得电流2140表示为表示单个电流脉冲的波形2152的最大振幅。将对应于最高测得电流的电压2150视为驱动响应特性，此处为正或负致动或释放电压V50。如图21A中所示，当电流脉冲具有局部或相对峰值2130以及总最大电流峰值2140时，此方法具有一些缺点。如果对同一线测试多次，那么此些峰值的相对高度可改变，使得结构内的不同峰值在不同测试游程期间最高。这可导致所得出V50的变化。变化可降低结果的可重复性。

图21B展示找到整个电流脉冲的近似中点的数据分析方法。图21B的数据分析方法可较少受局部最大振幅的变化影响。在图21B的方法中，首先找到最大电流峰值2140，且在最大电流峰值2140的任一侧上选择若干数据点。举例来说，这些数据点可在峰值2140的每一侧上横跨约一到三伏的斜坡变化。此数目可依据取样速率和斜坡输出斜率而变化。在一些实施方案中，可对表示所述数目的选定数据点的数据集合执行移动平均，以便使曲线平滑。接着可将基线电流值2154选择为所述数据集合的第一点或最初若干点的平均或移动值。选择对应于最大电流振幅2152与基线电流值2154之间的阈值的电流值2156。在图21B中的实施方案中，电流值2156为最大电流振幅2152和基线电流值2154的平均值加基线电流值2154。在其它实施方案中，通过另一方法来选择阈值电流值2156，且其可低于或高于平均值。接着找到两个电压2160、2162。第一电压2160对应于在随着电流升高以达到电路峰值2140，电流脉冲达到电流值2156的时间所产生的斜坡输出。在实例实施方案中，第一电压2160为最大电流峰值2140左侧的电压，其中测得值在基线电流值2154与最大电流振幅2152之间的一半。第二电压2162对应于在随着电流脉冲在电流峰值2140之后减小，电流脉冲达到电流值2156的时间所产生的斜坡输出。在实例实施方案中，第一电压2162为最大电流峰值2140左侧的电压，其中测得值在迹线电流值2154与最大电流振幅2152之间的一半。第一电压2160和第二电压2162表示电流脉冲的宽度。第一阈值电压2160和第二阈值电压2162的均值或平均值可接着用作由所评估的波形所表示的电流脉冲的致动或释放电压V50 2150。

上文在图21B中所描述的此方法使用表示宽度的数据来界定驱动响应特性，例如致动或释放电压V50 2150，而不仅仅是振幅值。在其它实施方案中，可通过将比两个电压之间的均值或平均值高或低某一量的值选作V50来修改此方法。举例来说，代替于如上文所述的中点，可将V50选择为第一电压加第一阈值电压与第二电压之间的电压差的60％，例如从第一电压到第二电压的距离的60％。

图21C展示使用表示面积的数据来界定驱动响应特性(例如，致动或释放电压V502150)的数据分析方法。在图21C的方法中，可找到最大电流峰值2140，且可在最大电流峰值2140的任一侧上选择若干数据点。此数目可依据取样速率和斜坡输出斜率而变化。在一些实施方案中，可对表示所述数目的选定数据点的数据集合执行移动平均，以便使曲线平滑。接着可选择基线电流值2154。表示曲线或经平滑曲线的数据可在表示所述数目的选定数据点的数据集合上产生。在实例实施方案中，针对集合中的每一数据点找到电流的值减基线电流值2154。这些值的总和表示此区中的波形下方的面积。

可将此总和分成两个部分2170、2172。一个部分表示在曲线下方的面积的第一部分2170，且另一部分表示曲线下方的面积的第二部分2172。在一些实施方案中，可接着将致动或释放电压V50 2150界定为其中曲线下方的面积的50％在V50 2150的左侧且面积的50％在右侧的电压。可通过一次一项地执行以上求和，从第一、最低斜坡电压数据点开始，且在斜坡电压数据点中上移，直到总和等于或超过上文所找到的总数的50％为止，来找出电压值2150。此情况发生的斜坡电压数据点为电压值2150。在此实施方案中，由部分2170表示的面积大约等于由部分2172表示的面积。

此方法使用表示面积的数据来界定V50 2150，而不仅仅是幅值。在其它实施方案中，可通过将比曲线下方的两个面积之间的中点高或低某一量的值选作V50 2150来修改此方法。举例来说，代替于如上文所述的中点，可将V50 2150选择为其中曲线下方的面积的60％在V50 2150的左侧且所述面积的40％在右侧的电压。

图21D展示修改图21C的面积比较方法的数据分析方法。如在图21C的方法中，可找出最大电流峰值2140，且可在最大电流峰值2140的任一侧上选择若干数据点。此数目可依据取样速率和斜坡输出斜率而变化。在一些实施方案中，可对表示所述数目的选定数据点的数据集合执行移动平均，以便使曲线平滑。在图21D的方法中，在可选择基线电流值2154的点处，可接着使用基线电流值2154来确定对应于最大电流振幅2152与基线电流值2154之间的点的阈值电流值2156。在图21D中的实施方案中，电流值2156为等于基线电流值2154加最大电流振幅2152与基线电流值2154之间的差的大约30％的值。在其它实施方案中，电流值1256是通过另一方法来选择，且可低于或高于此30％值。可确定两个电压值。第一电压值2160对应于当电流大约等于电流值2156时的斜坡输出电压的值，而当达到最大电流峰值2140之前，电流在增加。第二电压值2162对应于当电流大约等于电流值2156时的斜坡输出电压的值，而在达到最大电流峰值2140之前，电流在减小。

如在图21C的方法中，可找到表示曲线或经平滑曲线下方的面积的数据。然而，在图21D的方法中，可仅针对对应于第一电压值2160与第二电压值2162之间的斜坡电压值的电流脉冲的中心区中的选定数据点找出曲线下方的面积。可执行与上文参考图21C所描述相同的求和，但限于第一电压值2160与第二电压值2162之间的数据点。

可将此和分为两个部分2174和2176。一个部分表示此区的面积的第一部分2174，且另一部分表示此区的面积的第二部分2176。在一些实施方案中，可接着将致动或释放电压V50 2150界定为其中曲线下方的面积的50％在V50 2150的左侧且面积的50％在右侧的电压。在此实施方案中，由部分2174表示的面积将大约等于由部分2176表示的面积。

此方法使用表示面积的数据来界定V50 2150，而不仅仅是幅值。在其它实施方案中，可通过将比曲线下方的两个面积之间的中点高或低某一量的值选作V50 2150来修改此方法。举例来说，代替于如上文所述的中点，可将V50 2150选择为其中曲线下方的面积的60％在V50 2150的左侧且所述面积的40％在右侧的电压。在图21D的方法中，仅考虑其中响应振幅大于最大电流峰值2140的选定百分比或分数(例如，最大值的30％)的面积。受限范围的此考虑可减少可在电流脉冲的外边界附近出现的噪声的贡献。

图21E展示修改图21D的面积比较方法的数据分析方法。图21E的方法大体上类似于图21D的方法，除了表示图21D的面积的总和的每一项由斜坡输出电压加权之外。接着将此总和除以图21D中的方法的未经加权总和计算。在图21D的方法中在找到对应于第一电压值2160与第二电压值2162之间的电压值的选定数据点之后的点处，在所述集合的每一数据点上对电流的值减去由对应于选定数据点的斜坡输出电压的值加权的基线电流值2154进行求和。

接着可通过将经加权面积计算除以图21D的方法中所描述的面积计算来计算致动和释放电压V50 2150。V50 2150可因此对应于电流脉冲的质心电压。此计算可由以下公式表示：

$V50=\frac{{\mathrm{\Σ}}_i{C}_i\·\mathrm{Vi}}{{\mathrm{\Σ}}_i{C}_i}$

图21F展示找到脉冲的其中斜率最大的点的数据分析方法。在一些实施方案中，找到最大正斜率处的电压，且找到最大负斜率处的电压。可将V50得出为这两个电压的平均值。

在图21F的方法中，在最大电流峰值2140的任一侧上选择若干数据点。此数目可依据取样速率和斜坡输出斜率而变化。可对表示一或多个电流脉冲或电流脉冲的某一部分的曲线或波形执行积分。在表示选定数目的数据点的数据集合的范围内执行积分。积分曲线2190表示电流波形的积分。接着可对曲线2190执行移动平均，以便使曲线平滑。在取移动平均之后，可取经平滑曲线的第一导数。第一导数曲线2192表示积分经平滑电流波形的第一导数。接着可取第二导数，使得表示所感测电流的原始波形已经历积分、移动平均以及两个导数。第二导数曲线2194表示积分经平滑电流波形的第二导数。

接着评估第二导数曲线2194。在一些实施方案中，找到最大正斜率处的电压，且找到最大负斜率处的电压。举例来说，可找出最大振幅点2198，且可找出最小振幅点2196。可确定对应于最大振幅点2198的第一电压。可确定对应于最小振幅点2196的第二电压。接着可执行计算，以确定致动或释放电压V50。举例来说，可通过取对应于第一电压与第二电压的平均值的电压值来确定V50 2150。

图21B到21F的方法可比其它方法(包含图21A的方法)更具可重复性。下表将各种方法在实例测试调制器阵列上的可重复性进行比较：

所述表包含对应于针对每一图21A到21F所描述的方法的行。对于每一方法，计算对应于针对致动电压VA50和释放电压VR50的可重复性的数据。可重复性数据表示针对99.5％分位数，测试游程上的变化。在可重复性列中，较低数字对应于使用来自测试调制器阵列的数据得出的V50的较低变化。通常，使用表示宽度或经加权或未经加权面积的数据的方法与简单的峰值位置测量相比，针对相同条件下的测试，产生更具可重复性的结果。

图22A和22B是说明包含多个IMOD显示元件的显示装置40的系统框图。显示装置40可例如为智能电话、蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其稍微变化还说明例如电视机、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持式装置和便携式媒体装置等各种类型的显示装置。

显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48以及麦克风46。外壳41可由多种制造工艺中的任一者形成，包含注射模制和真空成形。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，包含但不限于：塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷，或其组合。外壳41可包含可装卸部分(未图示)，其可与不同色彩且含有标识、图标或符号的其它可装卸部分互换。

显示器30可为多种显示器中的任一者，包含双稳态或模拟显示器，如本文所述。显示器30还可经配置以包含平板显示器，例如等离子体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD，或非平板显示器，例如CRT或其它管装置。另外，显示器30可包含基于IMOD的显示器，如本文所述。

图22B中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分地围封在其中的额外组件。举例来说，显示装置40包含网络接口27，其包含可耦合到收发器47的天线43。网络接口27可为可在显示装置40上显示的图像数据的来源。因此，网络接口27为图像源模块的一个实例，但处理器21和输入装置48也可充当图像源模块。收发器47连接到处理器21，其连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，滤波或以其它方式操纵信号)。调节硬件52可连接到扬声器45和麦克风46。处理器21还可连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29可耦合到帧缓冲器28，且耦合到阵列驱动器22，其又可耦合到显示阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含图22B中未具体描绘的元件)可经配置以充当存储器装置，且经配置以与处理器21通信。在一些实施方案中，电力供应器50可将电力提供给特定显示装置40设计中的大体上所有组件。

网络接口27包含天线43和收发器47，使得显示装置40可经由网络与一或多个装置通信。网络接口27也可具有一些处理能力，以例如减轻处理器21的数据处理要求。天线43可发射和接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE 16.11标准发射和接收RF信号，包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g)，或IEEE 802.11标准，包含IEEE802.11a、b、g、n，以及其进一步实施方案。在一些其它实施方案中，天线43根据标准发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，天线43可经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DORev A、EV-DO Rev B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、演进型高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS，或用以与无线网络(例如利用3G、4G或5G技术的系统)通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收到的信号，使得其可由处理器21接收且由处理器21进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收到的信号，使得其可经由天线43从显示装置40发射。

在一些实施方案中，收发器47可由接收器代替。另外，在一些实施方案中，网络接口27可由图像源代替，其可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据，例如经压缩图像数据，且将所述数据处理成原始图像数据，或处理成可容易地处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经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。原始数据通常指代识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包含色彩、饱和度和灰度级。

处理器21可包含用以控制显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。调节硬件52可包含放大器和滤波器，用于将信号发射到扬声器45，其用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入到处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28取处理器21所产生的原始图像数据，且可适当地重新格式化原始图像数据，以供高速发射到阵列驱动器22。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化为具有类似栅格格式的数据流，使得其具有适合在显示阵列30上扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经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)通常与作为独立集成电路(IC)的系统处理器21相关联，但此些控制器可以许多方式实施。举例来说，可将控制器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完全集成在硬件内。

阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息，且可将视频数据重新格式化成并行的一组波形，其每秒许多次地施加到数百且有时数千(或以上)的来自显示器的x-y显示元件矩阵的导线。

在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22以及显示阵列30适合本文所述类型的显示器中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示控制器或双稳态显示控制器(例如，IMOD显示元件控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示驱动器(例如，IMOD显示元件驱动器)。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如，包含IMOD显示元件阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成。此实施方案可在高度集成系统中有用，例如移动电话、便携式电子装置、腕表或小面积显示器中。

在一些实施方案中，输入装置48可经配置以例如允许用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含小键盘，例如QWERTY键盘或电话小键盘、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕、与显示阵列30集成的触敏屏幕，或压敏或热敏膜。可将麦克风46配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，通过麦克风46的话音命令可用于控制显示装置40的操作。

电力供应器50可包含多种能量储存装置。举例来说，电力供应器50可为可再充电电池，例如镍-镉电池或锂离子电池。在使用可再充电电池的实施方案中，所述可再充电电池可使用例如来自壁式插座或光伏装置或阵列的电力来充电。或者，可再充电电池可为可无线充电的。电力供应器50还可为可再生能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池或太阳能电池涂料。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。

在一些实施方案中，控制可编程性驻存在可位于电子显示系统中的若干位置中的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。上文所述的优化可在任何数目的硬件和/或软件组件中且在各种配置中实施。

如本文所使用，指代项目列表中的“至少一者”的短语指代那些项目的任何组合，包含单一成员。举例来说，“a、b或c中的至少一者”意在涵盖a、b、c、a到b、a到c、b到c以及a到b到c。

结合本文所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已大体上依据功能性描述了且在上文所述的各种说明性组件、块、模块、电路和步骤中说明了硬件与软件的可互换性。所述功能性是在硬件还是软件中实施取决于特定应用及施加于整个系统的设计约束。

用以实施结合本文所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备可用经设计以执行本文中所描述的功能的通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其任何组合来实施或执行。通用处理器可为微处理器，或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此配置。在一些实施方案中，特定步骤和方法可由特定用于给定功能的电路执行。

在一个或一个以上方面中，所描述的功能可在硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中揭示的结构及其结构均等物)或其任何组合中实施。本说明书中所描述的标的物的实施方案还可实施为一个或一个以上计算机程序，即计算机程序指令的一个或一个以上模块、编码在计算机存储媒体上以供数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。

所属领域的技术人员将容易了解对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且本文中界定的一般原理可应用于其它实施方案而不背离本发明的精神或范围。因此，本发明无意限于本文中所展示的实施方案，而是将赋予本发明与本文所揭示此揭示内容、原理和新颖特征一致的最广范围。另外，所属领域的技术人员将容易了解，为了容易描述图，有时使用术语“上”和“下”，且其指示对应于图在恰当定向的页面上的定向的相对位置，且可能不反映如所实施的例如IMOD显示元件的恰当定向。

本说明书中在单独实施方案的上下文中描述的某些特征还可在单个实施方案中以组合形式实施。相反，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征还可分别在多个实施方案中或在任一合适子组合中实施。此外，尽管上文可将特征描述为以某些组合的方式起作用，且甚至最初这样主张，但来自所主张组合的一个或一个以上特征在一些情况下可从所述组合切除，且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。

类似地，虽然在图式中以特定次序描绘操作，但所属领域的技术人员将容易认识到，此些操作以所展示的特定次序或以循序次序执行，或执行所有所说明操作来实现合意结果。另外，图式可以流程图的形式示意性地描绘一个以上实例过程。然而，未描绘的其它操作可并入示意性地说明的实例过程中。举例来说，可在所说明操作中的任一者之前、之后、同时或之间执行一个或一个以上额外操作。在某些情况下，多任务和并行处理可为有利的。此外，上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离不应理解为在所有实施方案中均要求此分离，且应理解，所描述的程序组件和系统可通常在单个软件产品中集成在一起，或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，所附权利要求书中所述的动作可以不同次序执行，且仍实现合意结果。

Claims (28)

1.一种校准机电元件阵列的方法，所述方法包括：

使用初始的一组驱动方案电压来驱动所述机电元件阵列，其中所述阵列包含一或多个列和行的电极，所述机电元件位于所述一或多个列和行的电极的交点处，其中所述机电元件中的每一者呈现对应于每一交点的电容；

通过用数控电流为电容器充电来产生斜坡电压；

将所述斜坡电压施加到所述阵列的子集；

通过识别通过将所述斜坡电压施加到所述阵列的所述子集而产生的所述阵列的所述子集的电容变化所产生的电流脉冲位置来确定驱动响应特性，其中所述驱动响应特性包含对应于所述阵列的所述子集的一或多个状态的电压；

通过将所述驱动响应特性与预定驱动响应特性进行比较来确定所述阵列的第一经更新驱动方案电压；以及

使用经更新的一组驱动方案电压来驱动所述阵列，其中所述经更新的一组驱动方案电压包含所述第一经更新驱动方案电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其额外地包括：

通过用第二数控电流为所述电容器充电来产生第二斜坡电压；

将所述第二斜坡电压施加到所述阵列的第二子集；

至少部分地基于通过将所述第二斜坡电压施加到所述阵列的所述子集而产生的第二电容变化来确定第二驱动响应特性；

至少部分地基于所确定的所述第二驱动响应特性来为所述阵列确定第二经更新驱动方案电压；且

其中所述经更新的一组驱动方案电压进一步包含所述第二经更新驱动方案电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述将所述斜坡电压施加到所述阵列的子集包含：

起始第一斜坡电压；

从所述第一斜坡电压切换到相反极性的第二斜坡电压；以及

终止所述第二斜坡电压。

4.根据权利要求3所述的方法，其中以大于零的绝对值起始所述第一斜坡电压。

5.根据权利要求3所述的方法，其中以大于零的绝对值终止所述第二斜坡电压。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述将斜坡电压施加到所述阵列的子集包含：

起始第一斜坡电压；

从所述第一斜坡电压切换到相反极性的第二斜坡电压；

从所述第二斜坡电压切换到具有与所述第一斜坡电压相同的极性的第三斜坡电压；以及

终止所述第三斜坡电压。

7.根据权利要求6所述的方法，其中以大于零的绝对值起始所述第一斜坡电压。

8.根据权利要求7所述的方法，其中以大于零的绝对值终止所述第三斜坡电压。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电容变化产生一或多个电流脉冲；且其中确定所述第一经更新驱动方案电压包含至少部分地基于所述一或多个电流脉冲中的至少一者的特性来计算表示电压的值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述确定所述第一经更新驱动方案电压进一步包含将至少部分地表示所述电容变化的第一数据集与至少部分地表示所述斜坡电压的第二数据集进行比较，其中所述将所述第一数据集与所述第二数据集进行比较至少部分地基于将根据时间使所述斜坡电压与所述电容变化匹配。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过计数器电路来产生至少部分地表示所述斜坡电压的所述数据集。

12.一种用于校准驱动方案电压的设备，所述设备包括：

显示元件阵列，其中所述阵列包含一或多个列和行的电极，机电元件位于所述一或多个列和行的电极的交点处，其中所述机电元件中的每一者呈现对应于每一交点的电容；

斜坡电压产生器，其中所述斜坡电压产生器包含至少一电容器以及一数控电流源，其中所述电容器的第一节点连接到所述数控电流源，其中所述电容器的第二节点连接到接地；以及

电流传感器，其连接到所述阵列的子集。

13.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括连接到电流源的数控模拟电压源。

14.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括放大器电路，其中所述放大器电路的输入连接到所述电容器的所述第一节点。

15.根据权利要求12所述的设备，其中所述设备进一步包括开始点产生器电路，其中所述开始点产生器电路包含连接到开关的第一节点的放大器，其中所述开关的第二节点连接到所述电容器的所述第一节点。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述开始点产生器电路进一步包含数控电压源，其中第一输入开关的第一节点和第二输入开关的第一节点连接到所述数控电压源，且其中所述第一输入开关的第二节点连接到所述放大器的第一输入，且所述第二输入开关的第二节点连接到所述放大器的第二输入。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述放大器的所述第二输入连接到接地开关的第一节点，其中所述接地开关的第二节点连接到接地。

18.根据权利要求12所述的设备，其中所述电流传感器包含放大器、晶体管和至少一个电阻器，其中所述晶体管的基极节点连接到所述放大器的输出，且所述晶体管的集极节点连接到所述至少一个电阻器。

19.根据权利要求18所述的设备，其中所述电流传感器包含多个可变增益电阻器。

20.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括计数器，其中所述计数器经配置以至少部分地基于计数器开关和计数器放大器来起始计数，且其中所述计数器放大器的第一输入连接到所述电容器的第一阳极，且所述计数器放大器的第二输入连接到所述计数器开关的节点。

21.根据权利要求12所述的设备，其进一步包括：

显示器，其包含所述机电元件阵列；

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。

22.根据权利要求21所述的设备，其进一步包括：

驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器；以及

控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。

23.根据权利要求21所述的设备，其进一步包括：

图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器，其中所述图像源模块包括接收器、收发器和发射器中的至少一者。

24.根据权利要求21所述的设备，其进一步包括：

输入装置，其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。

25.一种用于校准驱动方案电压的设备，所述设备包括：

用于显示图像数据的装置；

用于以数字方式控制电容器上的电荷以产生斜坡电压的装置；

用于将所述斜坡电压施加到所述用于显示图像数据的装置的至少一部分的装置；

以及

用于发送由所述斜坡电压感应的电流脉冲的装置。

26.根据权利要求25所述的设备，其中所述用于以数字方式控制电容器上的电荷的装置包含数/模转换器以及电压到电流转换器。

27.根据权利要求25所述的设备，其进一步包括用于以数字方式控制所述斜坡电压的开始点的装置。

28.根据权利要求27所述的设备，其中所述用于以数字方式控制所述斜坡电压的开始点的装置包含数/模转换器和放大器。