CN105531755B

CN105531755B - 使用极性反转的显示元件重设

Info

Publication number: CN105531755B
Application number: CN201480049213.1A
Authority: CN
Inventors: 爱德华·杰·廉·陈; 金天弘; 威廉莫斯·约翰尼斯·罗伯托斯·范利尔; 文兵; 钱德拉·舍卡尔·雷迪·图佩里; 周宁宁; 理查德·叶
Original assignee: Nujira Ltd
Current assignee: Nujira Ltd
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2017-11-14
Anticipated expiration: 2034-08-20
Also published as: CN105531755A; TW201514536A; WO2015034672A1; US20150070747A1; TWI624687B

Abstract

本发明提供用于将可移动元件(例如，干涉调制器IMOD的镜)重设到一致的开始点或重设位置的电路及方法。在一个实例中，电路可包含三个电极，其中电容器耦接于所述电极中的两者之间。另外，所述电极中的一者的极性可经配置以相对于另一电极来切换及反转极性。因此，可将所述可移动元件移到重设位置。

Description

使用极性反转的显示元件重设

优先权数据

本专利文献主张2013年9月9日申请且题目为“使用极性反转的显示元件重设(DISPLAY ELEMENT RESET USING POLARITY REVERSAL)”的第14/021,866号美国专利申请案(代理人案号QUALP193/132022)的优先权，所述案以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及机电系统及装置。更具体言之，本发明涉及将机电系统装置中的可移动元件(例如，干涉调制器(IMOD)中的镜)重设到一致的开始点或重设位置。

背景技术

机电系统(EMS)包含具有电及机械元件、致动器、换能器、感测器、光学组件(例如，镜及光学膜)及电子仪器的装置。可按包含(但不限于)微尺度及纳米尺度的多种尺度来制造EMS装置或元件。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围为约一微米至数百微米或更大的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(包含(例如)小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电及机电装置的其它微机械加工过程来产生机电元件。

一个类型的EMS装置被称为干涉调制器(IMOD)。术语IMOD或干涉光调制器指使用光学干涉的原理来选择性地吸收及/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导电板，所述对导电板中的一者或两者可完全或部分地为透明型及/或反射型且在施加适当电信号后即能够进行相对运动。举例来说，一个板可包含安置于衬底上方、衬底上或由衬底支撑的固定层且另一板可包含通过气隙而与所述固定层分开的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于IMOD显示元件上的光的光学干涉。基于IMOD的显示装置具有广泛的应用范围，且预期用于改良现有产品及产生新产品(尤其是具有显示能力的新产品)。

在一些实施方案中，一个板相对于另一板的位置可影响特定光波长。板可移到另一位置以便影响另一光波长。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中无单一方面单独地负责本文中所揭示的所要属性。

本发明中所描述的标的物的一个创新方面可实施于一种电路中，所述电路包含：第一电极，其与第一电压源相关联；第二电极，其与第二电压源相关联；可移动元件；及第三电极，其与所述可移动元件耦接。在此等实施方案中，第一电容界定于所述第一电极与所述第三电极之间的，且第二电容界定于所述第二电极与所述第三电极之间。电容器耦接于所述第二电极与所述第三电极之间。

在一些实施方案中，所述电路可包含电介质，其可定位于所述第一电极与所述第三电极之间。

在一些实施方案中，所述第一电压源及所述第二电压源经配置以关于彼此切换极性。在一些实施方案中，所述可移动元件可经配置以响应于所述第一电压源的所述极性切换而朝向所述第一电极移动。

在一些实施方案中，与所述第一电极及所述第三电极相关联的电场响应于所述第一电压源与所述第二电压源之间的所述极性切换而改变方向。

在一些实施方案中，所述第二电容可大于所述第一电容。

在一些实施方案中，所述第二电容可由所述电容器的电容界定，所述电容与第一气隙及电介质中的一者或两者的等效串联电容并联。所述第一电容可由第二气隙及所述可移动元件中的一者或两者的等效串联电容界定。

在一些实施方案中，所述第二电容可由所述电容器的电容界定，所述电容与第一气隙及所述可移动元件中的一者或两者的等效串联电容并联。所述第一电容可由第二气隙及电介质中的一者或两者的等效串联电容界定。

在一些实施方案中，所述可移动元件可包含所述第三电极及镜。所述可移动元件上的第三电极可经定位成比所述镜到所述第一电极的定位而较接近所述第一电极。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种用于将可移动元件移到重设位置的方法中。在一些实施方案中，与电极相关联的电压源可切换极性。所述可移动元件的平坦表面可响应于极性切换而朝向电极移动。

在一些实施方案中，所述可移动元件移到与电介质相关联的重设位置。在一些实施方案中，所述可移动元件可在处于所述重设位置中时搁置在所述电介质上。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种用于移动机电系统(EMS)装置的可移动元件的电路中。所述电路可包含：用于切换与电极相关联的电压的极性的装置；及用于将所述EMS装置的所述可移动元件一致地重设到相同重设位置的装置。在一些实施方案中，所述重设位置与电介质相关联。在一些实施方案中，所述可移动元件在处于所述重设位置中时搁置在所述电介质上。

在随附图式及以下描述中陈述本发明中所描述的标的物的一或多个实施的细节。虽然本发明中所提供的实例主要就基于EMS及MEMS的显示器来描述，但本文中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”)显示器及场发射显示器)。其它特征、方面及优势自描述、图式及权利要求书将变得显而易见。应注意，以下诸图的相对尺寸可能未按比例绘制。

附图说明

图1为描绘在IMOD显示装置的一系列显示元件或显示元件阵列中的两个邻近干涉调制器(IMOD)显示元件的等角视图说明。

图2为说明并有基于IMOD显示器的电子装置的系统块图，所述基于IMOD的显示器包含IMOD显示元件的三元件×三元件阵列。

图3A及3B为机电系统(EMS)封装的一部分的示意性分解部分透视图，所述EMS封装包含EMS元件阵列及背板。

图4为说明并有基于IMOD的显示器的电子装置的系统块图的实例。

图5为三端子IMOD的实例的电路示意图。

图6A为说明图5的电路示意图的显示单元540的元件的电容的电路示意图。

图6B为说明图6A的电路示意图的电容的电路示意图。

图7为图5的电路示意图的时序图。

图8A为位于第一位置中的可移动元件的实例的说明。

图8B为位于重设位置中的可移动元件的实例的说明。

图8C为位于第二位置中的可移动元件的实例的说明。

图9A为图5的电路示意图中的电场的说明。

图9B为图5的电路示意图中的电场的另一说明。

图10为三端子IMOD的另一电路示意图的实例。

图11为三端子IMOD的另一电路示意图的实例。

图12为说明用于将可移动元件移到重设位置的方法的流程图。

图13A及13B为说明包含多个IMOD显示元件的显示装置的系统块图。

各图式中相同参考数字及标号均指示相同元件。

具体实施方式

以下描述是有关出于描述本发明的创新方面的目的的某些实施。然而，所属领域的一般技术人员将易于认识到，可以众多不同方式来应用本文中的教示。所描述的实施可实施于可经配置以显示图像(不管处于运动(例如，视频)抑或固定(例如，静态图像)，且不管为文字、图形抑或图片)的任何装置、设备或系统中。更特定言之，预期所描述的实施可包含于多种电子装置中或与多种电子装置相关联，所述电子装置为例如(但不限于)：移动电话、已启用多媒体因特网的蜂窝式电话、移动电话接收器、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、手持型或便携式计算机、迷你笔记型计算机、笔记型计算机、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、摄像机、数字媒体播放器(例如，MP3播放器)、摄录像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监控器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、计算机监控器、音频显示器(包含里程表及速度计显示器等)、座舱控制件及/或显示器、摄像机视图显示器(例如，车辆中的后视图摄像机的显示器)、电子照片、电子告示牌或广告牌、投影仪、架构结构、微波、电冰箱、立体声系统、盒式记录器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车计时器、封装(例如，在包含微机电系统(MEMS)应用的机电系统(EMS)应用以及非EMS应用中)、美学结构(例如，一件珠宝或衣服上的图像的显示)及多种EMS装置。本文中的教示也可用于非显示应用中，例如(但不限于)：电子开关装置、射频滤波器、感测器、加速计、回转仪、运动感应装置、磁力计、用于消费型电子仪器的惯性组件、消费型电子产品的零件、可变电抗器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造过程及电子测试设备。因此，所述教示并不意欲限于仅在诸图中描绘的实施方案，而实情为，具有如所属领域的一般技术人员将易于显而易见的广泛适用性。

干涉调制器(IMOD)显示器可包含可移动元件(例如，镜)，所述可移动元件可定位于各个点处以便以特定波长来反射光。本发明中所描述的标的物的一些实施方案包含将单镜IMOD驱动到一致的开始点。举例来说，如果开始点在每次需要移动可移动元件时大约相同，则将可移动元件移到特定位置从而以特定波长来发射光可较容易及/或较可靠。

在一些实施方案中，可通过改变电极之间的电压差且因此改变与IMOD相关联的电场来将可移动元件移到一致的开始点或重设位置。举例来说，在第一电极与第二电极之间产生大于第二电极与第三电极之间的电压差的电压差可产生与第一电极及第二电极相关联的较强电场。另外，施加到第一电极的电压可经极性反转以改变电场的方向。因此，电场可将可移动元件牵拉到重设位置。

可实施本发明中所描述的标的物的特定实施以实现以下潜在优势中的一或多者。自一致的开始位置驱动可移动元件可改良镜的移动的精确度。此外，从一致的开始点开始可消除机电响应中的磁滞的影响。举例来说，将5伏特(V)施加到可移动元件可将可移动元件从初始位置移到新位置。然而，当可移动元件自不同初始位置开始时，施加5V可将可移动元件移到稍微不同的位置。另外，将可移动元件返回到一致的开始点可防止可移动元件留在相同位置中历时延长的时间周期且因此增加可靠性。

所描述的实施方案可适用的合适EMS或MEMS装置或设备的实例为反射式显示装置。反射式显示装置可并有干涉调制器(IMOD)显示元件，可实施所述IMOD显示元件以使用光学干涉的原理来选择性地吸收及/或反射入射于其上的光。IMOD显示元件可包含：部分光学吸收体；反射器，其可相对于吸收体移动；及光学谐振腔，其界定于吸收体与反射器之间。在一些实施方案中，反射器可移动到两个或两个以上的不同位置，所述位置可改变光学谐振腔的大小且借此影响IMOD的反射比。IMOD显示元件的反射谱可产生相当宽广的光谱带，所述光谱带可经偏移跨越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。一种改变光学谐振腔的方式是通过改变反射器相对于吸收体的位置。

图1为描绘在IMOD显示装置的一系列显示元件或显示元件阵列中的两个邻近干涉调制器(IMOD)显示元件的等角视图说明。IMOD显示装置包含一或多个干涉EMS(例如，MEMS)显示元件。在此等装置中，可在明亮状态抑或黑暗状态下配置干涉MEMS显示元件。在明亮(“松弛”、“开放”或“接通”等)状态下，显示元件反射入射可见光的大部分。相反地，在黑暗(“致动”、“闭合”或“断开”等)状态下，显示元件反射很少的入射可见光。MEMS显示元件可经配置以主要地在特定光波长下反射从而允许除黑白之外的彩色显示。在一些实施方案中，通过使用多个显示元件，可达到不同色原强度及灰度。

IMOD显示装置可包含可按行及列布置的IMOD显示元件阵列。阵列中的每一显示元件可包含至少一对反射层及半反射层，例如可移动反射层(亦即，可移动层，也称为机械层)及固定的部分反射层(亦即，固定层)，所述对反射层及半反射层以距彼此可变及可控制距离来定位以形成气隙(也称为光学间隙、空腔或光学谐振腔)。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。举例来说，在第一位置(亦即，松弛位置)中，可移动反射层可以距固定的部分反射层一距离来定位。在第二位置(亦即，致动位置)中，可移动反射层可经定位成较接近于部分反射层。自所述两个层反射的入射光可取决于可移动反射层的位置及入射光的波长而相长地及/或相消地干涉，从而针对每一显示元件而产生总体反射或非反射状态。在一些实施方案中，显示元件可在未致动时处于反射状态从而反射可见光谱内的光，且可在致动时处于黑暗状态从而吸收及/或相消地干涉可见光范围内的光。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黑暗状态且在致动时处于反射状态。在一些实施方案中，所施加的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MEMS显示元件。在右边的显示元件12中(如所说明)，可移动反射层14经说明为位于接近于、邻近于或触摸光学堆叠16的致动位置中。跨越右边的显示元件12所施加的电压V_bias足以移动且也维持可移动反射层14处于致动位置中。在左边的显示元件12中(如所说明)，可移动反射层14经说明为位于距光学堆叠16一距离(其可基于设计操作加以预定)处的松弛位置中，所述光学堆叠包含部分反射层。跨越左边的显示元件12所施加的电压V₀不足以使可移动反射层14致动到致动位置(例如，右边的显示元件12的致动位置)。

在图1中，IMOD显示元件12的反射性质大体上用箭头来说明，所述箭头指示入射于IMOD显示元件12上的光13及自左边的显示元件12反射的光15。入射于显示元件12上的大部分光13可透射穿过透明衬底20，朝向光学堆叠16行进。入射于光学堆叠16上的光的一部分可透射穿过光学堆叠16的部分反射层，且一部分将反射回，穿过透明衬底20。透射穿过光学堆叠16的所述部分光13可自可移动反射层14反射，返回朝向(且穿过)透明衬底20。自光学堆叠16的部分反射层反射的光与自可移动反射层14反射的光之间的干涉(相长及/或相消)将部分地确定在装置的视野或衬底侧上自显示元件12反射的光15的波长的强度。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)。玻璃衬底可为或可包含(例如)硼硅玻璃、碱石灰玻璃、石英、派热斯玻璃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0.3、0.5或0.7毫米的厚度，但在一些实施方案中，玻璃衬底可较厚(例如，几十毫米)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、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸伸乙二酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)衬底。在此实施方案中，非玻璃衬底将很可能具有小于0.7毫米的厚度，但衬底可取决于设计考虑事项而较厚。在一些实施方案中，可使用非透明衬底，例如基于金属箔片或不锈钢的衬底。举例来说，基于反转IMOD的显示器(其包含固定反射层及可移动反射层，其为部分透射且部分反射的)可经调适成从与图1的显示元件12对置的衬底侧检视且可通过非透明衬底来支撑。

光学堆叠16可包含单一层或若干层。所述层可包含电极层、部分反射且部分透射层及透明电介层中的一或多者。在一些实施方案中，光学堆叠16为导电的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)通过将上述层中的一或多者沉积到透明衬底20上而制造。电极层可由例如各种金属(例如，氧化铟锡(ITO))的多种材料形成。部分反射层可由为部分反射的多种材料(例如，各种金属(例如，铬及/或钼)、半导体及电介质)形成。部分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，其充当部分光学吸收体与电导体两者，而不同的导电性较强的层或部分(例如，属于光学堆叠16或显示元件的其它结构)可用以在IMOD显示元件之间用总线传送信号。光学堆叠16也可包含覆盖一或多个导电层或导电/部分吸收层的一或多个绝缘或电介层。

在一些实施方案中，光学堆叠16的所述层中的至少一些可经图案化成平行条带，且可形成显示装置中的列电极，如下文予以进一步描述。如由所属领域的一般技术人员将理解，术语“经图案化”在本文中用以指遮蔽以及蚀刻过程。在一些实施方案中，可将高度导电且反射的材料(例如，铝(Al))用于可移动反射层14，且此等条带可形成显示装置中的行电极。可移动反射层14可经形成为一(多个)所沉积金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的列电极)，以形成沉积于支撑件(例如，所说明的柱18)及位于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上的行。当蚀刻掉所述牺牲材料时，可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成所界定的间隙19或光学空腔。在一些实施方案中，柱18之间的间距可为大约1μm到1000μm，而间隙19可大约小于10,000埃

在一些实施方案中，每一IMOD显示像素(不管处于致动状态抑或松弛状态)可被视为由固定反射层及移动反射层形成的电容器。当未施加电压时，可移动反射层14保持处于机械松弛状态，如由图1中的左侧显示元件12所说明，其中间隙19位于可移动反射层14与光学堆叠16之间。然而，当将电位差(亦即，电压)施加到所选择行及列中的至少一者时，在对应显示元件处形成于列电极与行电极的相交处的电容器变得充电，且静电力将所述电极牵拉在一起。如果所施加电压超出临限值，则可移动反射层14可变形且移动从而接近或抵靠光学堆叠16。如由图1中的右侧致动显示元件12所说明，光学堆叠16内的电介层(未图示)可防止短路且控制层14与16之间的分离距离。不管所施加电位差的极性如何，行为均为相同的。尽管阵列中的一系列显示元件可在一些例子中被称为“行”或“列”，但所属领域的一般技术人员将易于理解，将一方向称为“行”且将另一方向称为“列”为任意的。重申，在一些定向上，可将行视为列，且将列视为行。在一些实施方案中，可将行称为“共同”线且可将列称为“区段”线，或反之亦然。此外，显示元件可均匀地布置成正交的列及行(“阵列”)，或以非线性配置布置，例如，具有相对于彼此的某些位置偏移(“马赛克”)。术语“阵列”及“马赛克”可指任一配置。因此，尽管将显示器称为包含“阵列”或“马赛克”，但元件自身不需要彼此正交地布置，或按均匀分布安置，而是在任何例子中可包含具有不对称形状及不均匀分布的元件的布置。

图2为说明并有基于IMOD的显示器的电子装置的系统块图，所述基于IMOD的显示器包含IMOD显示元件的三元件×三元件阵列。所述电子装置包含可经配置以执行一或多个软件模块的处理器21。除执行操作系统之外，处理器21也可经配置以执行一或多个软件应用，所述一或多个软件应用包含网页浏览程序、电话应用、电子邮件程序或任何其它软件应用。

处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包含将信号提供到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24及列驱动器电路26。图1中所说明的IMOD显示装置的横截面是通过图2中的线1-1来展示。虽然出于清晰起见图2说明IMOD显示元件的3×3阵列，但显示阵列30可含有极大数目的IMOD显示元件，且可在行与列中具有不同数目个IMOD显示元件，且反之亦然。

图3A及3B为EMS封装91的一部分的示意性分解部分透视图，所述EMS封装包含EMS元件阵列36及背板92。图6A经展示为具有背板92的两个隅角(其被切掉以更好地说明背板92的某些部分)，而图6B则经展示为无隅角被切掉。EMS阵列36可包含衬底20、支撑柱18及可移动层14。在一些实施方案中，EMS阵列36可包含具有位于透明衬底上的一或多个光学堆叠部分16的IMOD显示元件阵列，且可移动层14可经实施为可移动反射层。

背板92可本质上为平坦的或可具有至少一个波状形表面(例如，背板92可经形成具有凹区及/或突起)。背板92可由任何合适材料(不管为透明抑或不透明、导电抑或绝缘)制成。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、金属箔片、可伐合金(Kovar)及电镀的可伐合金。

如图6A及6B中所展示，背板92可包含可部分或完全地嵌入于背板92中的一或多个背板组件94a及94b。如可在图6A中所见，背板组件94a嵌入于背板92中。如可在图6A及6B中所见，背板组件94b安置于经形成于背板92的表面中的凹口93内。在一些实施方案中，背板组件94a及/或94b可自背板92的表面突起。虽然背板组件94b安置于背板92的面向衬底20的侧上，但在其它实施方案中，背板组件可安置于背板92的相反侧上。

背板组件94a及/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、开关及/或集成电路(IC)(例如，已封装、标准或离散IC)。可用于各种实施方案中的背板组件的其它实例包含天线、电池及感测器(例如，电感测器、触摸感测器、光学感测器或化学感测器或薄膜沉积装置)。

在一些实施方案中，背板组件94a及/或94b可与EMS阵列36的若干部分进行电连通。导电结构(例如，迹线、凸块、柱或通路)可形成于背板92或衬底20中的一者或两者上且可彼此或与其它导电组件接触以在EMS阵列36与背板组件94a及/或94b之间形成电连接。举例来说，图3B包含位于背板92上的一或多个导电通路96，其可与从EMS阵列36内的可移动层14向上延伸的电接点98对准。在一些实施方案中，背板92也可包含一或多个绝缘层，其使背板组件94a及/或94b与EMS阵列36的其它组件电绝缘。在其中背板92由蒸气可透过材料形成的一些实施方案中，可以蒸气障壁(未图示)来涂布背板92的内部表面。

背板组件94a及94b可包含一或多个干燥剂，其起吸收可能进入EMS封装91的任何湿气的作用。在一些实施方案中，可与任何其它背板组件分开地提供干燥剂(或例如吸气剂的其它湿气吸收材料)，(例如)以作为通过黏附剂而安装到背板92(或形成于其中的凹口中)的薄片。替代地，可将干燥剂集成到背板92中。在一些其它实施方案中，可直接或间接地将干燥剂涂覆于其它背板组件上方(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及/或背板92可包含机械支座97，其用以维持背板组件与显示元件之间的距离且借此防止彼等组件之间的机械干涉。在图3A及3B中所说明的实施方案中，机械支座97经形成为自背板92突起且与EMS阵列36的支撑柱18对准的柱。替代地或另外，可沿EMS封装91的边缘来提供机械支座(例如，轨道或柱)。

虽然图3A及3B中未说明，但可提供部分地或完全环绕EMS阵列36的密封件。所述密封件与背板92及衬底20一起可形成围封EMS阵列36的保护腔。密封件可为半气密型密封件(例如，常规的基于环氧树脂的黏附剂)。在一些其它实施方案中，密封件可为气密型密封件(例如，薄膜金属熔接或玻璃粉)。在一些其它实施方案中，密封件可包含聚异丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液态旋涂式玻璃、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支座。

在替代实施方案中，密封环可包含背板92或衬底20中的任一者或两者的延伸部。举例来说，密封环可包含背板92的机械延伸部(未图示)。在一些实施方案中，密封环可包含分离部件(例如，O形环或其它环状部件)。

在一些实施方案中，EMS阵列36及背板92在附接或耦接在一起的前分开地加以形成。举例来说，可将衬底20的边缘附接并密封到背板92的边缘，如上文所论述。替代地，可将EMS阵列36及背板92形成并一起接合为EMS封装91。在一些其它实施方案中，可以任何其它合适的方式(例如，通过利用沉积将背板92的组件形成于EMS阵列36上方)来制造EMS封装91。

图4为说明并有IMOD显示元件的电子装置的系统块图的实例。此外，图4描绘阵列驱动器22的列驱动器电路24及行驱动器电路26的实施，所述列驱动器电路及所述行驱动器电路将信号提供到(例如)显示阵列或面板30，如先前所论述。

作为一实例，第四列中的显示模块450可提供有来自列驱动器电路24的行信号及共同信号。显示模块450也可提供有来自行驱动器电路26的列信号。显示模块450的实施可包含多种不同设计。在一些实施方案中，显示模块450可包含晶体管，所述晶体管的栅极耦接到行信号且列信号经提供到漏极。在一实施方案中，每一显示模块450可包含IMOD显示元件。共同信号可将偏压提供到显示模块450内的其它组件。在一些实施方案中，显示模块450可具有多个共同信号。

图5为三端子IMOD的实例的电路示意图。在一些实施方案中，图5的电路可为图4的显示模块450。图5的电路包含经实施为n型金氧半导体(NMOS)晶体管M1 510的开关。晶体管M1 510的栅极耦接到V_row530，所述V_row可由图4的行驱动器电路24来提供。晶体管M1 510也耦接到V_column520，所述V_column可由图4的列驱动器电路26来提供。图5的电路也包含显示单元540。

在一实施方案中，显示单元540可包含三个端子或电极：V_bias555、V_d560及V_com565。显示单元540也可包含可移动元件570、电介质575及电容器580。可移动元件570可包含镜。在图5的实施方案中，电容器580耦接于V_d电极560与V_com电极565之间。在另一实施方案中，电容器580可耦接于V_bias电极555与V_d电极560之间。可移动元件570可与V_d电极560耦接。另外，在一些实施方案中，气隙585可位于V_bias电极555与V_d电极560之间。气隙590可位于V_d电极560与V_com电极565之间。

在一些实施方案中，显示单元540可包含多个电容器。举例来说，可使用多个电容器而非单一电容器580。

图6A为说明图5的电路示意图的显示单元540的元件的电容的电路示意图。在图6A中，电容C1 650与图5的电容器580相关联。电容C5 610与电介质575相关联。电容C4 620与气隙585相关联。电容C3 630与可移动元件570相关联。电容C2 640与气隙590相关联。

图6B为说明图6A的电路示意图的电容的电路示意图。图6B展示电极之间的等效电容。在图6B中，电容C6 650为电容C5 610(亦即，与电介质575相关联的电容)与电容C4 620(亦即，与气隙585相关联的电容)的等效串联电容。亦即，电容C6 650为V_bias电极555与V_d电极560之间的电容。电容C7 660为与电容C3 630(亦即，与可移动元件相关联的电容)及电容C2 640(亦即，与气隙590相关联的电容)的等效串联电容并联的电容C1 650(亦即，与电容器580相关联的电容)的等效电容。亦即，电容C7 660为V_d电极560与V_com电极565之间的电容。因此，当晶体管M1 510断开时(亦即，V_row经偏压以断开晶体管M1 510)，图6B中的显示单元540的电容的模型充当电容器分割器，且因此V_d电极560上的电压是由V_bias电极555与V_com电极565中的改变及C6 650与C7 660的电容来确定。在一些实施方案中，如果电容C1 650(亦即，与电容器580相关联的电容)与其它电容相比而较大，则电容C7 660可大于电容C6660。尽管与另一电极相关联的电压发生改变(例如，V_bias电极555)，但如果电容C7 660充分大于电容C6 650，则与V_d电极560相关联的电压可保持相对恒定或稍微改变。作为一实例，电容C1 650可大约为50到200毫微微法拉第(fF)且剩余电容的范围可为大约10到200fF。

在一些实施方案中，气隙585或气隙590可不存在。举例来说，如本文中稍后所论述，可移动元件570可经配置以朝向电极移动且搁置在电介质上。因此，在一些实施方案中，气隙585及590为可变的，且可消失或大小减小。因此，电容C6 650或电容C7 660可分别不包含气隙585或气隙590的电容。

在一实施方案中，施加到V_bias电极555及V_com电极565的电压可经偏压，使得可将可移动元件570移动。举例来说，在一个实施方案中，可由电场将可移动元件570朝向V_bias电极555或V_com电极565牵拉到一致的开始点或重设位置。在另一实施方案中，可将可移动元件570牵拉而搁置在电介质575上以提供一致的开始点或重设位置。

详言之，可通过将V_bias电极555及/或V_com电极565的极性反转来切换由与V_bias电极555及/或V_com电极565相关联的外部偏压诱发的电场的方向。V_bias电极555及/或V_com电极565上的电压改变可改变V_bias电极555及V_com电极565与V_d电极560之间的电压差。较大电压差可提供较大电场，从而可将可移动元件570移动。因此，在将可移动元件570移到新位置以提供不同波长下的色彩之前，调整所述偏压可将可移动元件570移到一致的开始或重设位置。

举例来说，V_bias电极555可经偏压处于3V且V_com电极565可经偏压处于0V。晶体管M1510可断开，且因此V_d电极560可(例如)在先前当晶体管M1 510接通时所施加的正电压(例如，2V)下浮动。为相对于V_com电极565将V_bias电极555的极性反转，V_bias电极555的电压偏压可切换到-3V且V_com电极565的电压偏压可保持处于0V。如果电容C7 660(亦即，V_d电极560与V_com电极565之间的电容)充分大于电容C6 650(亦即，V_bias电极555与V_d电极560之间的电容)，则V_d电极560处的电压可保持为相对恒定(例如，保持处于大约2V)，且因此V_d电极560与V_com电极565之间的电压差相对不变(亦即，V_d电极560的2V与V_com电极565的0V之间的大约2V差异)。然而，因为尽管V_d电极560保持相对恒定或仅稍微改变，但与V_bias电极555相关联的电力供应器的偏压已切换到-3V，所以V_bias电极555与V_d电极560之间的电压差较大。因此，V_d电极560与V_bias电极555之间的电场大于V_d电极560与V_com电极565之间的电场。另外，因为V_bias电极555从3V切换到-3V，所以V_d电极560与V_bias电极555之间的电场的方向已切换。因此，因为V_d电极560与V_bias电极555之间的电场较大且是在V_d电极560与V_com电极565之间的电场的相反方向上，所以可将可移动元件570上拉。在一些实施方案中，可将可移动元件570上拉且搁置在电介质575上。亦即，电介质575可充当可移动元件570的“挡止件”，且因此为可移动元件570提供重设位置或一致的开始点。

图7为图5的电路示意图的时序图。在图7中，V_com705与和V_com电极565耦接的电力供应器相关联，且经偏压处于0V。V_bias710与和V_bias电极555耦接的电力供应器相关联。V_bias710在3V与-3V之间双态触发。V_row715与V_row540相关联且因此控制是否将晶体管M1 530接通抑或断开。V_column720与V_column520相关联。V_d725与V_d电极560相关联。在一实施方案中，当将M1530接通时，V_column720被施加到V_d电极560。

图7的时序图说明相对于V_com来将V_bias的极性反转以将可移动元件570移到一致的开始点或重设位置。举例来说，在时间740，V_bias为3V，V_d为2V，且V_com为0V。因此，V_bias电极555与V_d电极560之间的电场指向下(亦即，自高电位到低电位)。同样地，V_d电极560与V_com电极565之间的电场也指向下。V_bias与V_d之间的电压差为1V。V_d与V_com之间的电压差为2V。

然而，在时间735，V_bias的极性通过将电压从正电压(亦即，图7中的3V)改变到负电压(亦即，-3V)且将V_com维持于0V而反转。因为V_row为低的，所以晶体管M1 510断开，且因此V_d电极560(例如)在先前所施加的2V下浮动而非由V_column720来驱动。然而，如果电容C7 660充分大于电容C6 650，则在时间735，当V_bias切换极性时，V_d725的电压可仅仅稍微下降。举例来说，如先前所论述，V_d725可归因于电容器分割器模型而从2V改变到1.5V。因此，V_d电极560与V_com电极565之间的电场保持相对相同，此是因为V_com为恒定于0V且V_d仅从2V稍微下降到1.5V(亦即，V_d与V_com之间的1.5V差异)。另外，电场保持指向下(亦即，自高到低电位)。然而，因为V_bias已从3V切换到-3V且V_d处于1.5V，所以V_bias电极555与V_d电极560之间的电场切换方向且指向上。另外，V_bias电极555与V_d电极之间的电压差为4.5V(亦即，处于-3V的V_bias与处于1.5V的V_d之间的4.5V差异)。另外，V_bias与V_d之间的电场(亦即，指向上的电场)可强于V_d与V_com之间的电场(亦即，指向下的电场)，此是因为V_bias电极555与V_d电极560之间的电压差(亦即，4.5V差异)比V_d电极560与V_com电极565之间的电压差(亦即，1.5V差异)大得多。因此，可移动元件570可通过较强电场而向上牵拉。举例来说，在图7中，可移动元件位置730表示可移动元件570的位置。在时间735，可移动元件570可在450nm处移到重设位置(例如，直到电介质575)。

作为一实例，图8A为(例如)在时间740位于第一位置中的可移动元件570的实例的说明。图9A为图8的电路示意图中的电场(例如)在时间740的说明。如先前所论述，电场905(亦即，V_bias电极555与V_d电极560之间的电场)与电场910(亦即，V_d电极560与V_com电极565之间的电场)两者指向下或指向V_com电极565。图8B为(例如)在时间735位于重设位置中的可移动元件570的实例的说明。在图8B中，可移动元件570已朝向V_bias电极555而牵拉且搁置在电介质575上。如先前所论述，可移动元件570可朝向V_bias电极555而牵拉，此是因为V_bias电极555与V_d电极560之间的电场(亦即，电场905)切换方向且指向上。举例来说，在图9B中，在时间735，电场905强于V_d电极560与V_com电极565之间的指向下电场(亦即，电场910)。在图9B中，电场905指向上而非如图9A中的指向下。如先前所论述，较强且反转的电场905可将可移动元件570牵拉到图8B中的重设位置。

在可移动元件570已(例如)在时间740移到重设位置之后，可移动元件570可随后移到新位置。图8C为在时间845移到新位置的可移动元件570的实例的说明。在图7中，在时间745，V_row715变高(亦即，到1V)且接通晶体管M1 510。因此，V_d电极560不再浮动。相反，将V_column720施加到V_d725。因而，可移动元件570可从重设位置移动一距离，所述距离与施加和V_column720相关联的电压相关联。举例来说，在图7中，在时间745的可移动元件位置730与175nm相关联。在可移动元件570已设定到新位置之后，V_row715变低，且因此V_d电极560未驱动且浮动。在将可移动元件570移到另一位置之前，可移动元件570可移动返回到重设位置(例如，朝向V_bias电极555)。

在一些实施方案中，V_bias电极555与V_com电极565两者的电压可改变。举例来说，在一个实施方案中，V_bias电极555可从正电压切换到负电压且V_com电极565可从负电压切换到正电压。在另一实施方案中，施加到V_com电极565的电压与施加到V_bias电极555的电压两者可为正电压或两者可为负电压。举例来说，当一个电压增加而另一电压减小时，可将极性反转。在另一实施方案中，仅V_com电极565的电压可改变。

图10为三端子IMOD的另一电路示意图的实例。在图10中，电容器C1 580耦接于V_bias电极555与V_d电极560之间而非如图5中耦接于V_d电极560与V_com电极565之间。在图10的配置中，可移动元件570可朝向V_com电极565而非如图5中朝向V_bias电极555而移到重设位置。亦即，在图10中，V_bias电极555与V_d电极560之间的电场可保持相对不变且在相同方向上，但V_d电极560与V_com电极565之间的电场可增加且切换方向，且因此将可移动元件570朝向V_com电极565牵拉。在一些实施方案中，可移动元件570可搁置在电介质上。

因此，在图10的电路示意图中，V_bias电极555与V_d电极560之间的电容为电容器C1580的等效电容，其与气隙585及电介质875的串联等效电容并联。V_d电极560与V_com电极565之间的电容为可移动元件570及气隙590的等效串联电容。如果V_bias电极555与V_d电极560之间的电容充分大于V_d电极560与V_com电极565之间的电容，则图10的电路类似于图9的电路来操作。然而，可将可移动元件570下拉而非上拉，此是因为电容器C1 580耦接于V_bias电极555与V_d电极560之间而非V_d电极560与V_com电极565之间。

如先前关于图1所论述，可移动元件570可包含许多层，其中一个层为电极或包含电极。在图5的电路示意图中，V_d电极560对应于与可移动元件570的顶部分相关联的层。

图11为三端子IMOD的另一电路示意图的实例。在图11中，V_d电极560对应于与可移动元件570的底部分而非如图5中与顶部分相关联的层。可移动元件570的顶部分可包含镜。因而，V_d电极560与V_com电极565之间的距离可短于位于可移动元件570的另一部分上的镜与V_com电极565之间的距离。另外，V_bias电极555与V_d电极560之间的电容为电容器C1 580的等效电容，其与气隙585、电介质575及可移动元件570的串联等效电容并联。V_d电极560与V_com电极565之间的电容为气隙590的电容。

在一些实施方案中，当可移动元件570移到新位置时，可发生某些不稳定性。举例来说，在可移动元件570已移动某一距离之后，可归因于可移动元件570、其铰链设计及其移动机构的旋转及平移性质而发生拨入(tip-in)不稳定性。可移动元件570可倾斜，且因此可移动元件570可在不同波长下而非在在可移动元件570为平坦的情况下将提供的所要波长下反射光。当可移动元件570经历拨入时，可能需要施加高电压偏压以“弄平”整个可移动元件570。在一些实施方案中，当发生拨入不稳定性时，可能需要将大约50V施加到可移动元件570，使得将其重新定向成平坦。

举例来说，可移动元件570可朝向V_com电极565移动。然而，当可移动元件570朝向V_com电极565行进时，可发生倾斜且因此可移动元件570的隅角可触摸分层于V_com电极565上方的电介质。然而，因为可移动元件570倾斜，所以可移动元件570的第二隅角可不接触电介质。亦即，气隙可存在于第二隅角与电介质之间。因此，可通过以高电压使V_d电极560偏压来使第二隅角朝向电介质牵拉且接近气隙。因而，可移动元件570的两个隅角可接触电介质的表面。

不稳定性的另一实例为拉入不稳定性。在一些实施方案中，当可移动元件570移动某一距离时，可发生拉入不稳定性。一旦可移动元件570移动某一距离，用以移动可移动元件570的机构(例如，铰链机构)的机械恢复力便可弱于由各种电极的偏压所提供的静电力。因此，可移动元件570“咬接”到稍微不同位置。然而，不同于拨入不稳定性，可移动元件570可在发生拉入时保持相对平坦。

在一些实施方案中，拉入不稳定性及拨入不稳定性的发生可相互排他的。亦即，如果发生拨入不稳定性，则可能不发生拉入不稳定性，且反之亦然。在一些实施方案中，在可发生拨入不稳定性时可发生拉入不稳定性，或反之亦然。因此，在一些实施方案中，允许拉入不稳定性而非拨入不稳定性的设计可在当可移动元件570移到新位置时可能需要其为平坦的应用中有用。

在图11的电路中，可发生拉入不稳定性而非拨入不稳定性，此是因为V_d电极560对应于与可移动元件570的底部分或较接近于V_com电极560的部分相关联的层。因此，如先前所论述，V_d电极560与V_com电极565之间的电容为较低的，此是因为其仅包含气隙590而非气隙590与可移动元件570两者。因而，可能需要较小电压来将可移动元件570朝向V_com电极565牵拉且可在发生拨入不稳定性的前发生拉入不稳定性。

另外，在一些实施方案中，可通过自底部分而非顶部分驱动可移动元件870来减小气隙585的大小。另外，与V_bias电极855相关联的电介层也可较薄，从而允许达到较容易及较便宜的制造。

图12为说明用于将可移动元件移到重设位置的方法的流程图。在方法1200中，在块1210处，可切换电极的极性。举例来说，如先前所论述，可改变所述电极上的电压。在一些实施方案中，所述电极上的电压可为与另一电极上的电压相反的极性。在块1220处，可将可移动元件移到重设位置。如先前所论述，可移动元件可朝向所述电极移动。在一些实施方案中，可移动元件可在处于重设位置中时搁置在电介质上。所述方法在块1230处结束。

图13A及13B为说明包含多个IMOD显示元件的显示装置40的系统块图。显示装置40可为(例如)智能电话、蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其稍微变化也说明各种类型的显示装置，例如电视、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持型装置及便携式媒体播放器。

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及麦克风46。外壳41可由多种制造过程(包含射出成形及真空成形)中的任一者形成。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，所述材料包含(但不限于)：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可与不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未图示)。

显示器30可为如本文中所描述的多种显示器中的任一者，包含双稳态或模拟显示器。显示器30也可经配置以包含平板显示器(例如，等离子、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，如本文中所描述。

显示装置40的组件示意性地说明于图13A中。显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分地围封于其中的额外组件。举例来说，显示装置40包含网络接口27，所述网络接口包含可耦接到收发器47的天线43。网络接口27可为可显示于显示装置40上的图像数据的来源。因此，网络接口27为图像源模块的一个实例，但处理器21及输入装置48也可充当图像源模块。收发器47连接到处理器21，所述处理器连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，滤波或在其它方面操纵信号)。调节硬件52可连接到扬声器45及麦克风46。处理器21也可连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29可耦接到帧缓冲器28及阵列驱动器22，阵列驱动器又可耦接到显示阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含图13A中未具体地描绘的元件)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可将电力提供到特定显示装置40设计中的实质上所有组件。

网络接口27包含天线43及收发器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减轻(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射及接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE 16.11标准(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11a、b、g、n)及其另外实施来发射及接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据标准来发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的状况下，天线43可经设计以接收码分多址接入(CDMA)、频分多址接入(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆上集群无线电(TETRA)、宽频CDMA(W-CDMA)、演进数据最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进型高速分组接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用以在无线网络(例如，利用3G、4G或5G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预先处理从天线43接收的信号，使得所述信号可由处理器21接收及进一步操纵。收发器47也可处理从处理器21接收的信号使得所述信号可经由天线43自显示装置40发射。

在一些实施方案中，可用接收器替换收发器47。另外，在一些实施方案中，可用图像源替换网络接口27，所述图像源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的整体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据(例如，压缩的图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或可容易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或帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此等图像特性可包含颜色、饱和度及灰度阶。

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可包含用于将信号发射到扬声器45及用于自麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29可直接从处理器21抑或从帧缓冲器28取得由处理器21所产生的原始图像数据，且可适当地重新格式化所述原始图像数据以用于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光栅状格式的数据流，使得其具有适合于跨越显示阵列30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。尽管例如LCD控制器的驱动器控制器29常常作为独立集成电路(IC)而与系统处理器21相关联，但可以许多方式来实施此等控制器。举例来说，控制器可作为硬件嵌入于处理器21中、作为软件嵌入于处理器21中，或以硬件与阵列驱动器22完全集成。

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为一组平行的波形，所述组波形被每秒许多次地施加到来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百且有时数千个(或更多)引线。

在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适合于本文所描述的任何类型的显示器。举例来说，驱动器控制器29可为常规的显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，IMOD显示元件控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规的驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，IMOD显示元件驱动器)。此外，显示阵列30可为常规的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。此实施方案在高度集成型系统(例如，移动电话、便携式电子装置、手表或小面积显示器)中可为有用的。

在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)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、摇臂、触敏屏幕、与显示阵列30集成的触敏屏幕，或压敏性或热敏性膜。麦克风46可经配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，可将经由麦克风46产生的语音命令用于控制显示装置40的操作。

电力供应器50可包含多种能量存储装置。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，可再充电电池可为可使用来自(例如)壁式插座或光伏装置或阵列的电力充电的。替代地，可再充电电池可为可以无线方式充电的。电力供应器50也可为再生能源、电容器或太阳能电池(包含塑料太阳能电池或太阳能电池漆)。电力供应器50也可经配置以自壁式插座接收电力。

在一些实施方案中，控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干处中的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。以上所描述的最佳化形式可实施于任何数目个硬件及/或软件组件中且以各种配置来实施。

如本文中所使用，提及项目列表“中的至少一者”的短语指那些项目的任何组合，包含单一成员。作为一实例，“a、b或c中的至少一者”意欲涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

可将结合本文中所揭示的实施而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的互换性已大体按功能性描述，且说明于上述各种说明性组件、块、模块、电路及步骤中。将此功能性实施于硬件抑或软件中取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。

用以实施结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备可通过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)、特殊应用集成电路(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。处理器也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、结合DSP核心的一或多个微处理器，或任何其它此类配置。在一些实施方案中，特定步骤及方法可由特定用于给定功能的电路执行。

在一个或多个方面中，所描述的功能可实施于硬件、数字电子电路、计算机软件、韧体(包含在此说明书中揭示的结构及其结构等效物)或其任何组合中。此说明书中所描述的标的物的实施也可经实施为编码于计算机存储媒体上的一或多个计算机程序(亦即，计算机程序指令的一或多个模块)以供数据处理设备执行或以控制数据处理设备的操作。

本发明中所描述的实施的各种修改对于所属领域的技术人员来说可为易于显而易见的，且可在不脱离本发明的精神或范畴的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施。因此，权利要求书并不意欲限于本文中所展示的实施，而应符合与本文中所揭示的本发明、原理及新颖特征相一致的最广范畴。另外，所属领域的一般技术人员将易于了解，有时出于描述诸图的容易性而使用术语“上”及“下”，且所述术语指示对应于在恰当定向的页面上所述图的定向的相对位置，且可并非反映(例如)如所实施的IMOD显示元件的恰当定向。

在单独实施的情况下描述于此说明书中的某些特征也可在单一实施方案中以组合形式实施。相反地，在单一实施例的情况下所描述的各种特征也可单独地在多个实施方案中或以任何合适的子组合加以实施。此外，虽然上文可将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初按此来主张，但来自所主张的组合的一或多个特征在一些状况下可自所述组合删除，且所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。

类似地，尽管在图式中以特定次序来描绘操作，但所属领域的一般技术人员将易于认识到，此等操作无需以所展示的特定次序或以依序次序执行，或所有所说明操作经执行以达到所要结果。另外，图式可按流程图的形式示意性地描绘一或多个实例过程。然而，未描绘的其它操作可并入于示意性说明的实例过程中。举例来说，可在所说明操作中的任何者前、后、同时或之间执行一或多个额外操作。在某些情况下，多任务及并行处理可为有利的。此外，不应将在上述实施方案中的各种系统组件的分离理解为在所有实施方案中需要此分离，且应理解，可大体上将所描述的程序组件及系统一起集成于单一软件产品中或经封装到多个软件产品中。另外，其它实施是在以下权利要求书的范畴内。在一些状况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍达到所要结果。

尽管本文中所揭示的电路及技术利用NMOS晶体管，但可使用具有开关的功能性的任何其它类型的元件。举例来说，可使用PMOS晶体管、双极接面晶体管、忆阻器及其它组件。也可使用耗尽型及增强型PMOS晶体管及NMOS晶体管。

另外，本文中所揭示的电路及技术可用于除定位可移动元件之外的应用中。可将所述电路及技术用于其中将物件定位到重设位置可为有益的任何情境中。

本文中所揭示的电路及技术利用仅出于说明的目的而提供的值(例如，电压、电容、尺寸等)的实例。其它实施方案可涉及不同值。

Claims

1.一种用于机电系统装置中的电路，所述电路包括：

第一电极(555)，其与第一电压源(710)相关联；

第二电极(565)，其与第二电压源(705)相关联；

可移动元件(14、570、630、730)；

第三电极(560)，其与所述可移动元件耦接，其中第一电容(610、620、650)界定于所述第一电极与所述第三电极之间，且其中第二电容(630、640、660)界定于所述第二电极与所述第三电极之间；以及

电容器(580)，其耦接于所述第二电极与所述第三电极之间，使得所述电容器的电容(650)与所述第二电容并联以界定大于所述第一电容的并联电容。

2.根据权利要求1所述的电路，其进一步包括：

电介质(575)，其定位于所述第一电极与所述第三电极之间。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第一电压源及所述第二电压源经配置以参考彼此切换极性。

4.根据权利要求3所述的电路，其中与所述第一电极及所述第三电极相关联的电场(905)响应于所述第一电压源与所述第二电压源之间的所述极性切换而改变方向。

5.根据权利要求3所述的电路，其中所述可移动元件经配置以响应于所述第一电压源的所述极性切换而朝向所述第一电极移动。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第二电容大于所述第一电容。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第二电容是由所述电容器(580、650)的所述电容界定，所述电容与第一气隙(585、620)及电介质(575、610)中的一者或两者的等效串联电容并联。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第一电容是由第二气隙(590、640)及所述可移动元件中的一者或两者的等效串联电容界定。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第二电容是由所述电容器的所述电容界定，所述电容与第一气隙(590、640)及所述可移动元件中的一者或两者的等效串联电容并联。

10.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第一电容是由第二气隙(585、620)及电介质(575、610)中的一者或两者的等效串联电容界定。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述可移动元件包含所述第三电极及镜(14)。

12.根据权利要求11所述的电路，其中所述第三电极与所述第一电极之间的第一距离小于所述镜与所述第一电极之间的第二距离。

13.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第二电容大于所述第一电容。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第二电容是由所述电容器的所述电容(650)界定，所述电容与第一气隙(585)、所述可移动元件及电介质(575)的等效串联电容并联。

15.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其中所述第一电容是由第二气隙(590)的电容界定。

16.根据权利要求1或权利要求2所述的电路，其进一步包括：

显示器(30)，其包含多个显示元件(450、540)；

处理器(21)，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(28)，其经配置以与所述处理器通信。

17.根据权利要求16所述的电路，其进一步包括：

驱动器电路(22、26、24)，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(29)，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。

18.根据权利要求16所述的电路，其进一步包括：

图像源模块(27)，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、收发器及发射器中的至少一者。

19.根据权利要求16所述的电路，其进一步包括：

输入装置(48)，其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传达到所述处理器。

20.一种用于移动机电系统EMS装置的可移动元件的电路，所述EMS装置具有第一电极、第二电极以及与所述可移动元件耦接的第三电极，所述电路包括：

用于切换与所述第一电极和所述第二电极中的一者或两者相关联的电压源的极性的装置，其中第一电容界定于所述第一电极与所述第三电极之间，其中第二电容界定于所述第二电极与所述第三电极之间，其中电容器与所述第二电极耦接，且其中所述电容器的电容与所述第二电容并联；以及

用于一致地使得与所述EMS装置的所述第三电极耦接的所述可移动元件通过以下方式相对于所述第一电极及相对于所述第二电极移动到相同重设位置的装置：

位于所述第三电极和所述第一电极之间的第一电场的第一电场强度高于位于所述第三电极和所述第二电极之间的第二电场的第二电场强度，以及

所述第一电场沿第一方向的方向切换，所述第一方向与所述第二电场的第二方向不同。

21.根据权利要求20所述的电路，其中所述重设位置与电介质(575)相关联。

22.根据权利要求21所述的电路，其中所述可移动元件在处于所述重设位置中时搁置在所述电介质上。

23.一种用于移动具有平坦表面的可移动元件的方法，所述可移动元件是装置的可移动元件部分，所述装置具有第一电极、第二电极以及与所述可移动元件耦接的第三电极，所述方法包括：

切换与所述第一电极和所述第二电极中的一者或两者相关联的电压源的极性以使得所述可移动元件的所述平坦表面通过以下方式相对于所述第一电极及相对于所述第二电极朝向重设位置移动：

所述第一电场沿第一方向的方向切换，所述第一方向与所述第二电场的第二方向不同，其中第一电容界定于所述第一电极与所述第三电极之间，且其中第二电容界定于所述第二电极与所述第三电极之间，以及

其中电容器与所述第二电极耦接以使得所述电容器的电容与所述第二电容并联。

24.根据权利要求23所述的方法，其中电介质与所述重设位置相关联。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述可移动元件在处于所述重设位置中时搁置在所述电介质上。