TW201303826A - 更新驅動方案電壓之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於校準顯示陣列的包括在電腦儲存媒體上編碼之電腦程式之系統、方法及裝置。在一態樣中，一種校準一顯示陣列之方法包括判定一特定驅動回應特性及在該顯示陣列上的影像資料之更新之間更新一特定驅動方案電壓。

Description

更新驅動方案電壓之系統及方法
本發明係關於驅動方案電壓之動態選擇。
本發明主張2010年9月3日申請之題為「DISPLAY CALIBRATION」的美國臨時專利申請案第61/380,187號之優先權，該申請案已讓與給其受讓人。先前申請案之揭示內容應認為係本發明之部分，且以引用的方式併入本發明中。
機電系統包括具有電及機械元件、致動器、傳感器、感測器、光學組件(例如，鏡)及電子器件之器件。可按包括(但不限於)微尺度及奈米尺度之多種尺度來製造機電系統。舉例而言，微機電系統(MEMS)器件可包括具有範圍自約一微米至數百微米或更大之大小的結構。奈米機電系統(NEMS)器件可包括具有小於一微米之大小(包括(例如)小於數百奈米之大小)的結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或蝕刻掉基板及/或沈積材料層之部分或者添加層以形成電及機電器件的其他微機械加工製程來建立機電元件。
一類型之機電系統器件被稱為干涉調變器(IMOD)。如在本文中所使用，術語「干涉調變器」或「干涉光調變器」指使用光干涉之原理選擇性地吸收及/或反射光的器件。在一些實施中，干涉調變器可包括一對傳導板，該對傳導板中之一者或兩者可為整體或部分透明及/或反射性的，且能夠在施加適當電信號時相對運動。在一實施中，一板可包括沈積於基板上之固定層，且另一板可包括與該固定層分開一氣隙之反射膜。一板相對於另一板之位置可改變入射於干涉調變器上的光之光干涉。干涉調變器器件具有廣泛範圍之應用，且預期可用於改良現有產品及建立新產品(尤其具有顯示能力之產品)。
本發明之系統、方法及器件各自具有若干發明態樣，其中無單一態樣單獨負責本文中揭示之理想性質。
本發明中描述的標的物之一發明態樣可實施於一種校準一陣列之方法中。該方法可包括使用一組選定驅動方案電壓驅動一陣列。該方法亦可至少部分基於該陣列之一第一子集的一量測來判定該陣列之一第一驅動回應特性、至少部分基於該判定之回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓，且可使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列。另外，該方法可至少部分基於該陣列之一第二子集的一量測來判定該陣列之一第二驅動回應特性、至少部分基於該判定之回應特性判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓，且可使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列。在一些態樣中，該第一子集及該第二子集與不同色彩相關聯。
在另一態樣中，提供一種用於校準驅動方案電壓之裝置。該裝置可包括一陣列元件、元件狀態感測電路及驅動器及處理器電路。該驅動器及處理器電路可經組態以使用一組選定驅動方案電壓驅動一陣列、至少部分基於該陣列之一子集的一量測來判定該陣列之一第一驅動回應特性、至少部分基於該判定之回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓，且可經組態以使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列。此外，該驅動器及處理器電路可經組態以至少部分基於該陣列之一子集的一量測來判定該陣列之一第二驅動回應特性、至少部分基於該判定之回應特性來判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓，且可經組態以使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列。在一些態樣中，該裝置可包括一溫度感測器及含有使驅動回應特性或驅動方案電壓與溫度有關之資訊之一查找表。
在另一態樣中，一種用於校準一顯示器之裝置可包括一陣列元件、用於感測元件狀態之構件、用於至少部分基於該陣列之一第一子集的一量測來判定該陣列之一第一驅動回應特性之構件、用於至少部分基於該判定之回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓之構件及用於使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列之構件。該裝置可進一步包括用於至少部分基於該陣列之一第二子集的一量測來判定該陣列之一第二驅動回應特性之構件、用於至少部分基於該判定之回應特性來判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓之構件及用於使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列之構件。在一些態樣中，該裝置可包括用於量測溫度之構件及用於儲存及擷取使驅動回應特性或驅動方案電壓與溫度有關之資訊之構件。
在另一態樣中，提供一種非暫時性電腦可讀媒體。該電腦可讀媒體可具有儲存於其上之使一驅動器電路進行以下操作的指令：使用一組選定驅動方案電壓驅動一陣列、至少部分基於該陣列之一第一子集的一量測來判定該陣列之一第一驅動回應特性、至少部分基於該判定之回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓，及使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列。該等指令可進一步使該驅動器電路至少部分基於該陣列之一第二子集的一量測來判定該陣列之一第二驅動回應特性、至少部分基於該判定之回應特性來判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓，及使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列。
此說明書中描述的標的物之一或多個實施之細節在隨附圖式及以下描述中闡明。自描述、圖式及申請專利範圍，其他特徵、態樣及優勢將變得顯而易見。注意，下列圖之相對尺寸可能未按比例繪製。
在各圖式中之相同參考數字及標識指示相同元件。
以下詳細描述係針對用於描述發明態樣之目的之某些實施。然而，可以大量不同方式來應用本文中之教示。可在經組態以顯示影像(無論是運動影像(例如，視訊)或是固定影像(例如，靜態影像)，且無論是文字影像、圖形影像或是圖片影像)之任何器件中實施所描述之實施。更明確而言，預期可在多種電子器件中或與多種電子器件相關聯地實施該等實施，該等電子器件諸如(但不限於)行動電話、具備多媒體網際網路功能之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、藍芽器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆電(smartbook)、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真器件、GPS接收器/導航器、相機、MP3播放器、攝錄影機、遊戲主控台、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(例如，里程錶顯示器等)、座艙控制器及/或顯示器、相機視景顯示器(例如，在車輛中的後視相機之顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標牌、投影儀、建築結構、微波、冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、乾燥器、洗衣機/乾燥器、停車計時器、封裝(例如，機電系統(EMS)、MEMS及非MEMS)、美學結構(例如，關於一件珠寶的影像之顯示器)及多種機電系統器件。本文中之教示亦可用於非顯示器應用中，諸如(但不限於)電子開關器件、射頻濾波器、感測器、加速度計、迴轉儀、運動感測器件、磁力計、用於消費型電子器件之慣性組件、消費型電子產品之零件、可變電抗器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造過程及電子測試設備。因此，該等教示並不意欲限於僅在圖中描繪之實施，而實情為，具有如一般熟習此項技術者將易於顯而易見之廣泛適用性。
在一些驅動方案實施中，藉由跨像素施加足以致動像素、釋放像素或將像素保持在其當前狀態下之驅動方案電壓而實現將資訊寫入至像素之過程。因為致動及釋放像素之電壓對於不同顯示元件可能不同，所以避免在顯示影像時之假影的適當驅動方案電壓之判定可能係困難的。
判定適當驅動方案電壓之任務可因以下事實而進一步複雜化：致動及釋放像素之電壓可在顯示器之壽命期間改變(例如，隨著磨損或隨著溫度之改變而改變)。藉由檢驗整個陣列而準確地量測此等值以更新驅動方案電壓可能係耗時的。因此，在一些實施中，基於對整個陣列之子集的量測動態地更新驅動方案電壓。舉例而言，在一些實施中，基於對代表性線或一組線之量測來判定更新之驅動方案電壓。
本發明中描述的標的物之特定實施可經實施以實現下列潛在優勢中之一或多者。本文中描述之實施允許動態地補償不斷改變之像素致動及釋放電壓，藉此減少在顯示一影像或一系列影像時的假影(例如，不需要致動時之致動或需要致動時之未致動)之數目。另外，藉由基於整個陣列之子集的量測來更新驅動方案電壓，可快速且頻繁地執行該過程，因此減少在顯示器之壽命內及在變化之環境條件中的顯示器中之可察覺的假影。
所描述之實施可應用至的合適的EMS或MEMS器件之一實例為反射性顯示器件。反射性顯示器件可併有干涉調變器(IMOD)以使用光干涉之原理選擇性地吸收及/或反射入射於其上之光。IMOD可包括吸收器、可相對於吸收器移動之反射器及界定於吸收器與反射器之間的光學諧振腔。可將反射器移動至兩個或兩個以上不同位置，此可改變光學諧振腔之大小，且藉此影響干涉調變器之反射比。IMOD之反射光譜可建立相當寬的光譜帶，其可跨可見波長移位以產生不同色彩。可藉由改變光學諧振腔之厚度(亦即，藉由改變反射器之位置)來調整光譜帶之位置。
圖1展示描繪在干涉調變器(IMOD)顯示器件之一系列像素中的兩個鄰近像素之等角視圖之一實例。IMOD顯示器件包括一或多個干涉MEMS顯示元件。在此等器件中，MEMS顯示元件之像素可處於亮或暗狀態。在亮(「鬆弛」、「斷開」或「開」)狀態下，顯示元件將大部分入射之可見光反射(例如)給使用者。相反，在暗(「致動」、「閉合」或「關」)狀態下時，顯示元件幾乎不反射入射之可見光。在一些實施中，可顛倒開與關狀態之光反射性質。MEMS像素可經組態以主要在特定波長下反射，除了黑及白之外，其亦允許彩色顯示。
IMOD顯示器件可包括IMOD之列/行陣列。每一IMOD可包括一對反射層，亦即，一可移動反射層及一固定部分反射層，其定位於距彼此可變且可控之距離處以形成氣隙(亦稱作光學間隙或空腔)。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。在第一位置(亦即，鬆弛位置)中，可移動反射層可定位於距固定部分反射層相對遠距離處。在第二位置(亦即，致動位置)中，可移動反射層可更靠近部分反射層而定位。視可移動反射層之位置而定，自兩個層反射之入射光可相長或相消地干涉，從而對於每一像素產生一總體反射或非反射狀態。在一些實施中，IMOD在未致動時可處於反射狀態下，從而反射可見光譜內之光，且在未致動時可處於暗狀態下，從而反射可見範圍外之光(例如，紅外光)。然而，在一些其他實施中，IMOD在未致動時可處於暗狀態下，且在致動時處於反射狀態下。在一些實施中，所施加之電壓的引入可驅動像素以改變狀態。在一些其他實施中，所施加之電荷可驅動像素以改變狀態。
圖1中的像素陣列之所描繪部分包括兩個鄰近干涉調變器12。在左邊之IMOD 12中(如所說明)，說明可移動反射層14處於距光學堆疊16(其包括一部分反射層)預定距離處之鬆弛位置中。跨左邊之IMOD 12施加的電壓V0不足以造成可移動反射層14之致動。在右邊之IMOD 12中，說明可移動反射層14處於在光學堆疊16附近或鄰近光學堆疊16之致動位置中。在右邊之IMOD 12上施加的電壓Vbias足以將可移動反射層14維持於致動位置中。
在圖1中，大體用指示入射於像素12上之光的箭頭13及自左邊之像素12反射之光15說明像素12之反射性質。雖未詳細說明，但一般熟習此項技術者應理解，入射於像素12上之大部分光13將朝向光學堆疊16透射穿過透明基板20。入射於光學堆疊16上的光之一部分將透射穿過光學堆疊16之部分反射層，且將經由透明基板20反射回一部分。透射穿過光學堆疊16的光13之部分將在可移動反射層14處反射，返回朝向(且穿過)透明基板20。在自光學堆疊16之部分反射層反射之光與自可移動反射層14反射之光之間的干涉(相長或相消)將判定自像素12反射的光15之波長。
光學堆疊16可包括單一層或若干層。該(等)層可包括電極層、部分反射且部分透射層及透明介電層中之一或多者。在一些實施中，光學堆疊16為導電、部分透明且部分反射性的，且可(例如)藉由在透明基板20上沈積以上層中之一或多者來加以製造。電極層可自多種材料形成，諸如，各種金屬，例如，氧化銦錫(ITO)。部分反射層可自部分反射性之多種材料形成，諸如，各種金屬(例如，鉻(Cr))、半導體及介電質。部分反射層可由一或多個材料層形成，且該等層中之每一者可由單一材料或材料之組合形成。在一些實施中，光學堆疊16可包括充當光學吸收器及導體的金屬或半導體之單一半透明厚度，而(例如，光學堆疊16之或IMOD的其他結構之)不同的、傳導性更強的層或部分可用以在IMOD像素之間匯流信號。光學堆疊16亦可包括覆蓋一或多個傳導層或一傳導/吸收層之一或多個絕緣或介電層。
在一些實施中，光學堆疊16之層可經圖案化為平行條帶，並可形成顯示器件中之列電極(如下進一步描述)。如熟習此項技術者應理解，術語「經圖案化」在本文中用以指遮蔽以及蝕刻製程。在一些實施中，可將諸如鋁(Al)之高度傳導性且反射性材料用於可移動反射層14，且此等條帶可形成顯示器件中之行電極。可移動反射層14可形成為一或多個沈積之金屬層的一系列平行條帶(與光學堆疊16之列電極正交)以形成沈積於柱18之頂部及沈積於柱18之間的介入犧牲材料上的行。當蝕刻掉犧牲材料時，界定之間隙19或光學空腔可形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間。在一些實施中，柱18之間的間距可為約1 μm至1000 μm，而間隙19可小於約10,000埃()。
在一些實施中，IMOD之每一像素(不管在致動或是鬆弛狀態下)實質上為由固定及移動反射層形成之電容器。如由在圖1中左邊之像素12所說明，當未施加電壓時，可移動反射層14保持處於機械鬆弛狀態下，其中間隙19處於可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而，當將一電位差(例如，電壓)施加至選定列及行中之至少一者時，在對應的像素處的列電極與行電極之相交處形成之電容器變得帶電，且靜電力將電極拉至一起。若施加之電壓超過一臨限值，則可移動反射層14可變形且移動靠近或抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內之一介電層(圖中未示)可防止短路，且控制層14與16之間的分離距離，如由在圖1中右邊之經致動像素12所說明。與施加的電位差之極性無關，行為係相同的。雖然陣列中之一系列像素可在一些情況下稱為「列」或「行」，但一般熟習此項技術者將易於理解，將一方向稱作「列」且將另一方向稱作「行」係任意的。換一種方式敍述，在一些定向上，可認為列係行，且認為行係列。此外，顯示元件可均勻地配置成正交的列及行(「陣列」)，或配置成非線性組態，例如，具有相對於彼此之某些位置偏移(「馬賽克」)。術語「陣列」及「馬賽克」可指任一組態。因此，雖然顯示器被稱作包括「陣列」或「馬賽克」，但元件自身不需要彼此正交地配置，或按均勻分佈安置，而在任一情況下可包括具有不對稱形狀及不均勻分佈之元件的配置。
圖2展示說明併有一3×3干涉調變器顯示器之電子器件的系統方塊圖之一實例。該電子器件包括一處理器21，該處理器21可經組態以執行一或多個軟體模組。除執行作業系統外，處理器21亦可經組態以執行一或多個軟體應用程式，包括網頁瀏覽器、電話應用程式、電子郵件程式或任何其他軟體應用程式。
處理器21可經組態以與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包括將信號提供至(例如)顯示陣列或面板30之列驅動器電路24及行驅動器電路26。在圖1中說明的IMOD顯示器件之橫截面由圖2中之線1-1展示。雖然圖2為了清晰起見說明IMOD之3×3陣列，但顯示陣列30可含有非常大量之IMOD，且可在列中與在行中具有不同數目個IMOD，且可在行中與在列中具有不同數目個IMOD。
圖3展示說明用於圖1之干涉調變器的可移動反射層位置對所施加之電壓的圖之一實例。對於MEMS干涉調變器，列/行(亦即，共同/分段)寫入程序可利用此等器件之滯後性質，如在圖3中所說明。干涉調變器可能需要(例如)約10伏特電位差來使可移動反射層或鏡自鬆弛狀態改變至致動狀態。當電壓自彼值減小時，隨著電壓降回至低於(例如)10伏特，可移動反射層維持其狀態，然而，直至電壓降至低於2伏特，可移動反射層方會完全鬆弛。因此，存在一電壓範圍(如在圖3中所展示，約3伏特至7伏特)，在該範圍中，存在一施加電壓窗，在該施加電壓窗內，器件穩定地處於鬆弛或致動狀態下。本文將其稱為「滯後窗」或「穩定窗」。對於具有圖3之滯後特性的顯示陣列30而言，可對列/行寫入程序進行設計以一次定址一或多個列，使得在給定列之定址期間，經定址之列中之待致動的像素被曝露至約10伏特之電壓差，且待鬆弛之像素被曝露至接近零伏特之電壓差。在定址後，像素被曝露至穩定狀態或約5伏特之偏壓電壓差，使得其保持處於先前選通狀態下。在此實例中，在經定址後，每一像素經歷在約3伏特至7伏特之「穩定窗」內的電位差。此滯後性質特徵使像素設計(例如，在圖1中所說明)能夠在相同施加電壓條件下保持穩定地處於致動的或鬆弛的預先存在之狀態下。由於每一IMOD像素無論處於致動狀態或鬆弛狀態下實質上均為由固定及移動反射層形成之電容器，所以可在滯後窗內之穩定電壓下保持此穩定狀態，實質上不消耗或損失電力。此外，若施加之電壓電位保持實質上固定，則實質上極少或無電流流至IMOD像素內。
在一些實施中，可藉由根據至給定列中的像素之狀態之所要改變(若存在)沿著行電極集合按「分段」電壓之形式施加資料信號來建立影像之圖框。可依次定址陣列之每一列，使得一次一列地寫入圖框。為了將所要的資料寫入至第一列中之像素，對應於第一列中之像素之所要狀態的分段電壓可施加於行電極上，且呈特定「共同」電壓或信號之形式的第一列脈衝可施加至第一列電極。接著可改變該組分段電壓以對應於至第二列中之像素之狀態的所要改變(若存在)，且可將第二共同電壓施加至第二列電極。在一些實施中，第一列中之像素不受沿著行電極施加的分段電壓之改變影響，且保持處於在第一共同電壓列脈衝期間其經設定至之狀態下。對於整個列(或者，行)系列，可以依序方式重複此過程以產生影像圖框。可藉由在某一所要的每秒圖框數下不斷重複此過程來用新的影像資料再新及/或更新圖框。
跨每一像素施加的分段信號與共同信號之組合(亦即，跨每一像素之電位差)判定每一像素之所得狀態。圖4展示說明當施加各種共同電壓及分段電壓時的干涉調變器之各種狀態的表之一實例。如一般熟習此項技術者將易於理解，可將「分段」電壓施加至行電極或列電極，且可將「共同」電壓施加至行電極或列電極中之另一者。
如在圖4中(以及在圖5B中展示之時序圖中)所說明，當沿著共同線施加釋放電壓VCREL時，沿著共同線之所有干涉調變器元件將被置於鬆弛狀態(或者稱作釋放或未致動狀態)下，而與沿著分段線施加之電壓(亦即，高分段電壓VSH及低分段電壓VSL)無關。詳言之，當沿著共同線施加釋放電壓VCREL時，跨調變器之電位電壓(或者稱作像素電壓)處於鬆弛窗(見圖3，亦稱作釋放窗)內(當沿著用於彼像素之對應分段線施加高分段電壓VSH及施加低分段電壓VSL時)。
當在共同線上施加保持電壓(諸如，高保持電壓VCHOLD_H或低保持電壓VCHOLD_L)時，干涉調變器之狀態將保持恆定。舉例而言，鬆弛之IMOD將保持處於鬆弛之位置中，且致動之IMOD將保持處於致動之位置中。保持電壓可經選擇使得像素電壓將保持處於穩定窗內(當沿著對應分段線施加高分段電壓VSH及施加低分段電壓VSL時)。因此，分段電壓擺動(亦即，高VSH與低分段電壓VSL之間的差)小於正或負穩定窗之寬度。
當在共同線上施加定址或致動電壓(諸如，高定址電壓VCADD_H或低定址電壓VCADD_L)時，可藉由沿著各別分段線施加分段電壓而沿著彼線將資料選擇性地寫入至調變器。分段電壓可經選擇使得致動視所施加之分段電壓而定。當沿著共同線施加定址電壓時，一分段電壓之施加將導致像素電壓在穩定窗內，從而使像素保持未致動。相比之下，其他分段電壓之施加將導致像素電壓在穩定窗外，從而導致像素之致動。造成致動之特定分段電壓可視使用哪一定址電壓而變化。在一些實施中，當沿著共同線施加高定址電壓VCADD_H時，高分段電壓VSH之施加可使調變器保持處於其當前位置中，而低分段電壓VSL之施加可造成調變器之致動。作為必然結果，當施加低定址電壓VCADD_L時，分段電壓之效應可相反，其中高分段電壓VSH造成調變器之致動，且低分段電壓VSL對調變器之狀態無影響(亦即，保持穩定)。
在一些實施中，可使用始終產生跨調變器的相同極性電位差之保持電壓、定址電壓及分段電壓。在一些其他實施中，可使用使調變器之電位差之極性交替的信號。跨調變器的極性之交替(亦即，寫入程序之極性之交替)可減少或抑制在單一極性之重複寫入操作後可能發生之電荷累積。
圖5A展示說明在圖2之3×3干涉調變器顯示器中的顯示資料之圖框的圖之一實例。圖5B展示可用以寫入在圖5A中說明之顯示資料之圖框之共同信號及分段信號的時序圖之一實例。可將信號施加至(例如)圖2之3×3陣列，此將最終導致在圖5A中說明之線時間60e顯示配置。圖5A中之致動之調變器處於暗狀態，亦即，反射之光的實質部分處於可見光譜外以便導致(例如)對檢視者之暗外觀之情況。在寫入圖5A中所說明之圖框前，像素可處於任一狀態下，但在圖5B之時序圖中說明之寫入程序假定每一調變器已經釋放且在第一線時間60a前駐留於未致動狀態下。
在第一線時間60a期間：將釋放電壓70施加於共同線1上；施加於共同線2上之電壓開始於高保持電壓72，且移至釋放電壓70；且沿著共同線3施加低保持電壓76。因此，沿著共同線1之調變器(共同1，分段1)、(1,2)及(1,3)在第一線時間60a之持續時間內保持處於鬆弛或未致動狀態下，沿著共同線2之調變器(2,1)、(2,2)及(2,3)將移至鬆弛狀態，且沿著共同線3之調變器(3,1)、(3,2)及(3,3)將保持處於其先前狀態下。參看圖4，沿著分段線1、2及3施加之分段電壓將對干涉調變器之狀態無影響，此係因為在線時間60a期間(亦即，VCREL-鬆弛及VCHOLD_L-穩定)，共同線1、2或3中無一者正被曝露至造成致動之電壓位準。
在第二線時間60b期間，共同線1上之電壓移至高保持電壓72，且沿著共同線1之所有調變器保持處於鬆弛狀態下，而與所施加之分段電壓無關，此係因為無定址或致動電壓施加於共同線1上。歸因於釋放電壓70之施加，沿著共同線2之調變器保持處於鬆弛狀態下，且當沿著共同線3之電壓移至釋放電壓70時，沿著共同線3之調變器(3,1)、(3,2)及(3,3)將鬆弛。
在第三線時間60c期間，藉由在共同線1上施加高定址電壓74來定址共同線1。因為在此定址電壓之施加期間沿著分段線1及2施加低分段電壓64，所以跨調變器(1,1)及(1,2)之像素電壓比調變器的正穩定窗之高端大(亦即，電壓差超過預定義之臨限值)，且調變器(1,1)及(1,2)被致動。相反，因為沿著分段線3施加高分段電壓62，所以跨調變器(1,3)之像素電壓小於調變器(1,1)及(1,2)之像素電壓，且保持處於調變器之正穩定窗內；調變器(1,3)因此保持鬆弛。又，在線時間60c期間，沿著共同線2之電壓減小至低保持電壓76，且沿著共同線3之電壓保持處於釋放電壓70，從而使沿著共同線2及3之調變器處於鬆弛位置中。
在第四線時間60d期間，共同線1上之電壓返回至高保持電壓72，從而使沿著共同線1之調變器處於其各別經定址狀態下。共同線2上之電壓減小至低定址電壓78。因為沿著分段線2施加高分段電壓62，所以跨調變器(2,2)之像素電壓低於調變器的負穩定窗之下端，從而使調變器(2,2)致動。相反，因為沿著分段線1及3施加低分段電壓64，所以調變器(2,1)及(2,3)保持處於鬆弛位置中。共同線3上之電壓增加至高保持電壓72，從而使沿著共同線3之調變器處於鬆弛狀態下。
最後，在第五線時間60e期間，共同線1上之電壓保持處於高保持電壓72，且共同線2上之電壓保持處於低保持電壓76，從而使沿著共同線1及2之調變器處於其各別經定址狀態下。共同線3上之電壓增加至高定址電壓74以定址沿著共同線3之調變器。因為將低分段電壓64施加於分段線2及3上，所以調變器(3,2)及(3,3)致動，而沿著分段線1施加之高分段電壓62使調變器(3,1)保持處於鬆弛位置中。因此，在第五線時間60e之末尾，只要沿著共同線施加保持電壓，3×3像素陣列即處於在圖5A中展示之狀態下，且將保持處於彼狀態下，而與當正定址沿著其他共同線(圖中未示)之調變器時可能發生的分段電壓之變化無關。
在圖5B之時序圖中，給定寫入程序(亦即，線時間60a至60e)可包括高保持及定址電壓或低保持及定址電壓之使用。一旦已完成針對給定共同線之寫入程序(且將共同電壓設定至具有與致動電壓相同極性之保持電壓)，則像素電壓保持處於給定穩定窗內，且直至將釋放電壓施加於彼共同線上，方會穿過該鬆弛窗。此外，因為在定址調變器前，作為寫入程序之部分而釋放每一調變器，所以調變器之致動時間(而非釋放時間)可判定必要的線時間。特定言之，在調變器之釋放時間比致動時間大之實施中，可在比單一線時間長的時間內施加釋放電壓，如在圖5B中所描繪。在一些其他實施中，沿著共同線或分段線施加之電壓可變化以考量不同調變器(諸如，不同色彩的調變器)之致動及釋放電壓之變化。
根據以上闡明的原理操作之干涉調變器之結構的細節可廣泛地變化。舉例而言，圖6A至圖6E展示干涉調變器(包括可移動反射層14及其支撐結構)的變化之實施之橫截面的實例。圖6A展示圖1之干涉調變器顯示器之部分橫截面之一實例，其中金屬材料之條帶(亦即，可移動反射層14)沈積於與基板20正交延伸之支撐件18上。在圖6B中，每一IMOD之可移動反射層14在形狀上為大體正方形或矩形，且在繫栓32上之角落處或附近附接至支撐件。在圖6C中，可移動反射層14在形狀上為大體正方形或矩形，且自可包括可撓性金屬之可變形層34懸置。可變形層34可在可移動反射層14之周邊周圍直接或間接地連接至基板20。此等連接在本文中稱作支撐柱。圖6C中展示之實施具有自將可移動反射層14之光學功能與其機械功能(其由可變形層34實現)去耦導出之額外益處。此去耦允許用於反射層14之結構設計及材料及用於可變形層34之結構設計及材料獨立於彼此加以最佳化。
圖6D展示IMOD之另一實例，其中可移動反射層14包括一反射性子層14a。可移動反射層14擱置在支撐結構(諸如，支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動反射層14與下部固定電極(亦即，在所說明之IMOD中的光學堆疊16之部分)之分離，使得間隙19形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間(例如，當可移動反射層14處於鬆弛位置中時)。可移動反射層14亦可包括一傳導層14c(其可經組態以充當電極)及一支撐層14b。在此實例中，傳導層14c安置於支撐層14b之遠離基板20之一側上，且反射性子層14a安置於支撐層14b之接近基板20之一側上。在一些實施中，反射性子層14a可為傳導性的，且可安置於支撐層14b與光學堆疊16之間。支撐層14b可包括一或多個介電材料(例如，氮氧化矽(SiON)或二氧化矽(SiO2))層。在一些實施中，支撐層14b可為層之堆疊，諸如，SiO2/SiON/SiO2三層堆疊。反射性子層14a及傳導層14c中之任一者或兩者可包括(例如)具有約0.5%銅(Cu)之鋁(Al)合金或另一反射性金屬材料。在介電支撐層14b上方及下方使用傳導層14a、14c可平衡應力，且提供增強之傳導。在一些實施中，針對多種設計目的，諸如，達成在可移動反射層14內之特定應力分佈，反射性子層14a及傳導層14c可由不同材料形成。
如圖6D中所說明，一些實施亦可包括黑遮罩結構23。黑遮罩結構23可形成於光學非活性區域中(例如，在像素之間或在柱18之下)以吸收環境或雜散光。黑遮罩結構23亦可藉由抑制光自顯示器之非活性部分反射或透射穿過顯示器之非活性部分來改良顯示器件之光學性質，藉此增加對比率。另外，黑遮罩結構23可為傳導性的，且經組態以充當電匯流層。在一些實施中，列電極可連接至黑遮罩結構23以減小連接之列電極的電阻。可使用多種方法(包括沈積及圖案化技術)形成黑遮罩結構23。黑遮罩結構23可包括一或多個層。舉例而言，在一些實施中，黑遮罩結構23包括充當光學吸收器之鉬鉻(MoCr)層、一層及充當反射器及匯流層之鋁合金，其中厚度分別處於約30 至80 、500 至1000 及500 至6000 之範圍中。該一或多個層可使用多種技術來圖案化，包括光微影及乾式蝕刻，包括(例如)用於MoCr及SiO2層之四氟甲烷(CF4)及/或氧(O2)及用於鋁合金層之氯(Cl2)及/或三氯化硼(BCl3)。在一些實施中，黑遮罩23可為標準具或干涉堆疊結構。在此等干涉堆疊黑遮罩結構23中，可使用傳導性吸收器在每一列或行之光學堆疊16中的下部固定電極之間傳輸或匯流信號。在一些實施中，間隔層35可用以將吸收器層16a與黑遮罩23中之傳導層大體電隔離。
圖6E展示IMOD之另一實例，其中可移動反射層14為自支撐的。與圖6D相比，圖6E之實施不包括支撐柱18。實情為，可移動反射層14在多個位置處接觸下伏光學堆疊16，且可移動反射層14之曲率提供當跨干涉調變器之電壓不足以造成致動時使可移動反射層14返回至圖6E之未致動位置的足夠支撐。此處為了清晰起見，展示可含有複數個若干不同層之光學堆疊16包括光學吸收器16a及介電質16b。在一些實施中，光學吸收器16a可充當固定電極且充當部分反射層。
在諸如圖6A至圖6E中展示之實施的實施中，IMOD充當直觀式器件，其中自透明基板20之前側(亦即，與其上配置有調變器之側相對之側)觀看影像。在此等實施中，器件之後部部分(亦即，在可移動反射層14後的顯示器件之任何部分，包括(例如)在圖6C中說明之可變形層34)可經組態及操作，而不影響或負面影響顯示器件之影像品質，此係因為反射層14光學屏蔽器件之彼等部分。舉例而言，在一些實施中，在可移動反射層14後可包括一匯流排結構(未說明)，其提供將調變器之光學性質與調變器之機電性質(諸如，電壓定址與自此定址產生之移動)分開之能力。另外，圖6A至圖6E之實施可簡化諸如圖案化之處理。
圖7展示說明干涉調變器之製造過程80的流程圖之一實例，且圖8A至圖8E展示此製造過程80之對應階段之橫截面示意性說明之實例。在一些實施中，除了圖7中未展示之其他區塊之外，製造過程80亦可經實施以製造(例如)圖1及圖6中說明的通常類型之干涉調變器。參看圖1、圖6及圖7，過程80開始於區塊82，在基板20上形成光學堆疊16。圖8A說明形成於基板20上之此光學堆疊16。基板20可為諸如玻璃或塑膠之透明基板，其可為可撓性或相對硬且不彎曲，且可已經受先前準備製程(例如，清潔)，以促進光學堆疊16之有效率的形成。如上所論述，光學堆疊16可為導電性的、部分透明且部分反射性的，且可(例如)藉由將具有所要性質之一或多個層沈積至透明基板20上來製造。在圖8A中，光學堆疊16包括具有子層16a及16b之多層結構，但在一些其他實施中可包括更多或更少的子層。在一些實施中，子層16a、16b中之一者可組態有光學吸收性質及傳導性質兩者，諸如，組合之導體/吸收器子層16a。另外，子層16a、16b中之一或多者可經圖案化為平行條帶，且可形成顯示器件中之列電極。可藉由遮罩及蝕刻製程或此項技術中已知之另一合適製程來執行此圖案化。在一些實施中，子層16a、16b中之一者可為絕緣或介電層，諸如，沈積於一或多個金屬層(例如，一或多個反射及/或傳導層)上之子層16b。此外，光學堆疊16可經圖案化為形成顯示器之列的個別及平行條帶。
過程80在區塊84處繼續，在光學堆疊16上形成犧牲層25。稍後移除犧牲層25(例如，在區塊90處)以形成空腔19，且因此在圖1中說明之所得干涉調變器12中未展示犧牲層25。圖8B說明包括形成於光學堆疊16上之犧牲層25的部分製造之器件。犧牲層25在光學堆疊16上之形成可包括按選定厚度沈積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料(諸如，鉬(Mo)或非晶矽(a-Si))以在隨後移除後提供具有所要設計大小之空隙或空腔19(亦見圖1及圖8E)。可使用諸如物理氣相沈積(PVD，例如，濺鍍)、電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)、熱化學氣相沈積(熱CVD)或旋塗之沈積技術來進行犧牲材料之沈積。
過程80在區塊86處繼續，形成支撐結構，例如，如在圖1、圖6及圖8C中說明之柱18。柱18之形成可包括圖案化犧牲層25以形成支撐結構孔徑，接著使用諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋塗之沈積方法將一材料(例如，聚合物或無機材料，例如，氧化矽)沈積至該孔徑內以形成柱18。在一些實施中，形成於犧牲層中之支撐結構孔徑可延伸穿過犧牲層25及光學堆疊16兩者至下伏基板20，使得柱18之下端接觸基板20，如在圖6A中所說明。或者，如在圖8C中所描繪，形成於犧牲層25中之孔徑可延伸穿過犧牲層25，但不穿過光學堆疊16。舉例而言，圖8E說明與光學堆疊16之上表面接觸的支撐柱18之下端。可藉由在犧牲層25上沈積支撐結構材料層且圖案化支撐結構材料之位置遠離犧牲層25中之孔徑的部分來形成柱18或其他支撐結構。支撐結構可位於孔徑內，如在圖8C中所說明，但亦可至少部分地在犧牲層25之一部分上延伸。如上文所指出，犧牲層25及/或支撐柱18之圖案化可藉由圖案化及蝕刻製程來執行，但亦可藉由替代蝕刻方法來執行。
過程80在區塊88處繼續，形成可移動反射層或膜，諸如，在圖1、圖6及圖8D中說明之可移動反射層14。可移動反射層14可藉由使用一或多個沈積步驟(例如，反射層(例如，鋁、鋁合金)沈積)連同一或多個圖案化、遮蔽及/或蝕刻步驟而形成。可移動反射層14可導電，且被稱作導電層。在一些實施中，可移動反射層14可包括複數個子層14a、14b、14c，如圖8D中所展示。在一些實施中，該等子層中之一或多者(諸如，子層14a、14c)可包括針對其光學性質而選擇之高反射性子層，且另一子層14b可包括針對其機械性質而選擇之機械子層。由於犧牲層25仍存在於在區塊88處形成的部分製造之干涉調變器中，因此可移動反射層14在此階段通常不可移動。含有犧牲層25的部分製造之IMOD在本文中亦可被稱作「未釋放」IMOD。如上文結合圖1所描述，可移動反射層14可經圖案化為形成顯示器之行的個別及平行條帶。
過程80在區塊90處繼續，形成空腔，例如，如在圖1、圖6及圖8E中說明之空腔19。可藉由將犧牲材料25(在區塊84處沈積)曝露至蝕刻劑來形成空腔19。舉例而言，可藉由乾式化學蝕刻來移除諸如Mo或非晶Si之可蝕刻犧牲材料，例如，藉由將犧牲層25曝露至氣態或蒸氣狀蝕刻劑(諸如，衍生自固體XeF2之蒸氣)達對移除所要量的材料有效之時間區段，通常相對於包圍空腔19之結構選擇性地移除。亦可使用其他蝕刻方法，例如，濕式蝕刻及/或電漿蝕刻。由於在區塊90期間移除犧牲層25，因此可移動反射層14在此階段後通常可移動。在移除犧牲材料25後，所得完全或部分製造之IMOD在本文中可被稱作「釋放」IMOD。
圖9為說明用於驅動每像素64色顯示器之實施的共同驅動器904及分段驅動器902之實例之方塊圖。該陣列可包括一組機電顯示元件102，該組機電顯示元件102在一些實施中可包括干涉調變器。可使用一組分段電極或分段線122a至122d、124a至124d、126a至126d及一組共同電極或共同線112a至112d、114a至114d、116a至116d來定址顯示元件102，此係因為每一顯示元件102將與一分段電極及一共同電極電連通。分段驅動器902經組態以跨分段電極中之每一者施加電壓波形，且共同驅動器904經組態以跨共同電極中之每一者施加電壓波形。在一些實施中，電極中之一些可相互電連通(諸如，分段電極122a與124a)，使得可將相同電壓波形同時施加於分段電極中之每一者上。因為其耦接至兩個分段電極，所以連接至兩個分段電極之分段驅動器輸出端可在本文中稱作「最高有效位元」(MSB)分段輸出端，此係因為此分段輸出端之狀態控制每一列中的兩個鄰近顯示元件之狀態。耦接至個別分段電極之分段驅動器輸出端(諸如，在126a處)可在本文中稱作「最低有效位元」(LSB)電極，此係因為其控制每一列中的單一顯示元件之狀態。
仍參看圖9，在顯示器包括彩色顯示器或單色灰度顯示器之實施中，個別機電元件102可包括較大像素之子像素。像素中之每一者可包括某一數目個子像素。在陣列包括具有一組干涉調變器之彩色顯示器之一實施中，可沿著共同線對準各種色彩，使得沿著給定共同線之實質上所有顯示元件包括經組態以顯示相同色彩之顯示元件。彩色顯示器之一些實施包括交替的紅、綠及藍子像素行。舉例而言，線112a至112d可對應於紅干涉調變器之線，線114a至114d可對應於綠干涉調變器之線，且線116a至116d可對應於藍干涉調變器之線。在一實施中，干涉調變器102之每一3×3陣列形成一像素，諸如，像素130a至130d。在分段電極中之兩者短接至彼此的所說明實施中，此3×3像素將能夠顯現64個不同色彩(例如，6位元色彩深度)，此係因為在每一像素中的三個共同色彩子像素之每一集合可置於四個不同狀態(對應於無、一個、兩個或三個致動之干涉調變器)下。當在單色灰度模式下使用此配置時，使每一色彩的三像素集合之狀態相同，在該情況下，每一像素可呈現四個不同灰階強度。應瞭解，此僅為一實例，且可使用較大群之干涉調變器以按不同總體像素計數或解析度形成具有較大色彩範圍之像素。
如上文所詳細描述，為了寫入顯示資料之一線，分段驅動器902可將電壓施加至分段電極或連接至其之匯流排。其後，共同驅動器904可對連接至其之一選定共同線加脈衝以使沿著該選定線之顯示元件顯示資料，例如，藉由根據施加至各別分段輸出端之電壓來致動沿著該線之選定顯示元件。
在將顯示資料寫入至選定線後，分段驅動器902可將另一組電壓施加至連接至其之匯流排，且共同驅動器904可對連接至其之另一線加脈衝以將顯示資料寫入至另一線。藉由重複此過程，可將顯示資料依序寫入至顯示陣列中之任何數目個線。
使用此過程將顯示資料寫入至顯示陣列之時間(又名，寫入時間)通常與正寫入的顯示資料之線之數目成比例。然而，在許多應用中，減少寫入時間可能為有利的，例如，以增加顯示器之圖框速率或減少任何可察覺的閃爍。
為了減少顯示陣列之寫入時間，可將顯示陣列分成可並行驅動之兩個部分。圖10為說明用於同時驅動64色顯示器之兩個區段的兩個共同驅動器及兩個分段驅動器之實例之方塊圖。圖10中說明之顯示陣列包括區段1002及1004。另外，可提供兩個分段驅動器902a及902b以分別驅動區段1002及1004中之每一者。
為了將顯示資料之線並行地寫入至圖10之顯示陣列，分段驅動器902a及902b可各自將電壓施加至連接至其之各別匯流排。舉例而言，分段驅動器902a可在分段輸出端122a至122d、124a至124d及126a至126d中之每一者上輸出意欲用於沿著線112a之顯示元件的資料，分段驅動器902b可同時在分段輸出端128a至128d、130a至130d及132a至132d中之每一者輸出意欲用於沿著線112c之顯示元件的分段資料。其後，共同驅動器904a可將一寫入脈衝施加至線112a，且共同驅動器904b可同時將一寫入脈衝施加至線112c，因此同時寫入兩個線。針對陣列部分中之每一行重複此過程，通常將一圖框之寫入時間實質上切成兩半。
圖11展示說明對於一陣列干涉調變器中之若干成員的可移動反射鏡位置對所施加之電壓的圖之一實例。圖11類似於圖3，但說明在陣列中之不同調變器間的滯後曲線之變化。雖然每一干涉調變器通常展現滯後，但對於陣列中之所有調變器，滯後窗之邊緣並不處於相同電壓下。因此，對於一陣列中之不同干涉調變器，致動電壓及釋放電壓可能不同。此外，致動電壓及釋放電壓可隨著顯示器之溫度之變化、老化及在其壽命內之使用型樣而改變。此可使得難以判定待在驅動方案(諸如，以上關於圖4描述之驅動方案)中使用之電壓。此亦可使按追蹤在顯示陣列之使用期間及壽命內之此等改變的方式來變化在驅動方案中使用之電壓對於最佳顯示操作係有用的。
現返回至圖11，在高於中心電壓(圖11中之表示為VCENT)之正致動電壓下及低於中心電壓之負致動電壓下，每一干涉調變器自釋放狀態改變至致動狀態。中心電壓為正滯後窗與負滯後窗之間的中點。可按多種方式來定義中心電壓，例如，外邊緣之間的中途、內邊緣之間的中途或兩個窗之中點之間的中途。對於一陣列調變器，中心電壓可定義為用於該陣列之不同調變器的平均中心電壓，或可定義為所有調變器之滯後窗之極值之間的中途。舉例而言，參看圖11，可將中心電壓定義為高致動電壓與低致動電壓之間的中途。事實上，如何判定此值並不特別重要，此係因為干涉調變器之中心電壓通常接近於零，且甚至當情況並非如此時，計算滯後窗之間的中途之各種方法將實質上導出同一值。在中心電壓可自零偏移之彼等實施中，此偏差可被稱作電壓偏移。
如上所述，對於不同干涉調變器，此等值不同。有可能特性化用於該陣列之近似中值正及負致動電壓，在圖11中分別標明為VA50+及VA50-。電壓VA50+可特性化為將使一陣列之約50%的調變器致動之正極性電壓。電壓VA50-可特性化為將使一陣列之約50%的調變器致動之負極性電壓。使用此術語，可將中心電壓VVENT定義為(VA50+ + VA50-)/2。
類似地，在高於中心電壓之正極性釋放電壓下及在低於中心電壓之負極性釋放電壓下，干涉調變器自致動狀態改變至釋放狀態。如同正及負致動電壓，有可能特性化用於該陣列之近似中間或平均正及負釋放電壓，在圖11中分別標明為VR50+及VR50-。
用於該陣列之此等平均或代表性值可用以導出用於該陣列之驅動方案電壓。在一些實施中，可導出正保持電壓(在圖5B中標明為72)作為VA50+與VR50+之平均值。可導出負保持電壓(在圖5B中標明為76)作為VA50-與VR50-之平均值。此使正及負保持電壓大致在該陣列之典型或平均滯後窗之中心。可導出正及負分段電壓(在圖5B中標明為62及64，且在本文中被稱作VS+及VS-)作為分別定義為(VA50+ - VR50+)及(VA50- - VR50-)之兩個窗寬度的平均值除以四。此將分段電壓量值設定在陣列之典型或平均滯後窗的寬度之大致，其中實際分段電壓VS+及VS-為此量值之正及負極性。在一些實施中，導出施加至共同線之致動電壓(在圖5B中標明為74)作為保持電壓加兩倍的分段電壓。在一些實施中，將額外經驗判定值Vadj加至正保持電壓，且自上述負保持電壓計算減去額外經驗判定值Vadj。雖非始終必要，但此可幫助避免當在影像資料寫入(在一些情況下，其可尤其對使用者可見)期間需要致動時使顯示器之部分不能致動。此額外參數Vadj實質上將保持電壓移動得稍更接近於滯後曲線之外致動邊緣，此幫助確保所有顯示元件之致動。然而，若Vadj過大，則可能發生過多的假致動。在一些實施中，用於VA50+及VA50-之值可處於10伏特至15伏特範圍中。用於VR50+及VR50-之值可處於3伏特至5伏特範圍中。舉例而言，若量測指示12 V之VA50+、-12 V之VA50-、4 V之VR50+及-4 V之VR50-，則以上計算將分別將正及負保持電壓設定為+8及-8伏特(若Vadj為零)，且分段電壓將為+2 V及-2 V。在寫入脈衝期間正被致動的干涉調變器將具有施加於其上之8+3×2 V之電壓，其為14 V，其可可靠地致動陣列之實質上任一顯示元件(若中值致動電壓為12 V)。一般熟習此項技術者應瞭解，在不同實施中，以上電壓可變化。
當該陣列為具有不同色彩之不同共同線的色彩陣列(如上參看圖9所描述)時，其可用於將不同保持電壓用於顯示元件之不同色彩線。因為不同色彩干涉調變器具有不同機械構造，所以對於不同色彩之干涉調變器，可能存在滯後曲線特性之寬泛變化。然而，在該陣列之具有一色彩的調變器群內，可存在較一致的滯後性質。對於一彩色顯示器，可針對陣列之顯示元件之每一色彩量測VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之不同值。對於三色顯示器，此為十二個不同顯示回應特性。在此等實施中，可使用針對每一色彩量測之VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之四個值來如上所述單獨地導出用於彼色彩之正及負保持電壓。因為沿著所有列施加分段電壓，所以可導出用於所有色彩之單一分段電壓。可類似於以上而導出此單一分段電壓，其中計算在兩個極性及所有色彩上之平均滯後窗寬度，且接著除以四。用於一分段電壓之替代計算可包括如上所述單獨地計算用於一或多個色彩之分段電壓，且接著選擇此等分段電壓(例如，最小量值、中間量值、來自具有視覺顯著性之一特定色彩的分段電壓等)中之一者作為用於整個陣列之分段電壓。
如上文所提及，用於VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之值可能在不同陣列之間變化(歸因於製造公差)，且亦可能在單一陣列中隨溫度、隨時間推移、視用途及其類似者而變化。為了最初設定且稍後調整此等電壓以生產在其壽命內良好發揮功能之顯示器，有可能將測試及狀態感測電路併入至顯示裝置內。此說明於圖12及圖13中。
圖12為耦接至驅動器電路及狀態感測電路的顯示陣列之示意性方塊圖。在此裝置中，分段驅動器電路640及共同驅動器電路630耦接至顯示陣列610。將顯示元件說明為連接於各別共同線與分段線之間的電容器。對於干涉調變器，器件之電容在將兩個電極拉至一起時之致動狀態下可比其在將兩個電極分開時之釋放狀態下高3至10倍。可偵測此電容差以判定一或多個顯示元件之該或該等狀態。
在圖12之實施中，藉由積分器650進行偵測。進一步參看圖13描述積分器之功能，圖13為展示圖12之陣列中的測試電荷流之示意圖。現參看圖12及圖13，圖12之共同驅動器電路630包括將測試輸出驅動器631連接至一或多個共同線之一側的開關632a至632e。另一組開關642a至642e將一或多個共同線之另一端連接至積分器電路650。
作為一實例測試協定，每一分段驅動器輸出端可設定至(例如)電壓VS+。最初閉合積分器之開關648及646。舉例而言，為了測試線620，開關632a及開關642a閉合，且將測試電壓施加至共同線620，從而對電容性顯示元件及隔離電容器644充電。接著，開關632a、648及646斷開，且自分段驅動器輸出之電壓改變量ΔV。由顯示元件形成之電容器上的電荷改變量等於約ΔV乘所有顯示元件之總電容。將來自顯示元件之此電荷流轉換至由具有積分電容器652之積分器650輸出的電壓，使得積分器之電壓輸出為沿著共同線620的顯示元件之總電容之量測。
此可用以判定用於正測試之顯示元件之線的參數VA50+、VA50-、VR50+及VR50-。為了實現此判定，施加已知釋放該線中之所有顯示元件的第一測試電壓。舉例而言，此電壓可為0伏特。在此情況下，跨顯示元件之總電壓為VS+，其為(例如)2 V，其處於所有顯示元件之釋放窗內。記錄當按ΔV調變分段電壓時的電容器之輸出電壓。此積分器輸出可被稱作用於該線之Vmin，其對應於該線之最低線電容Cmin。用已知致動線中之所有顯示元件的共同線測試電壓(例如，20 V)來重複此操作。此積分器輸出可被稱作用於該線之Vmax，其對應於該線之最高線電容Cmax。
為了判定VA50+(正極性此處定義為處於比分段線高之電位下的共同線)，首先藉由共同線上之低電壓(諸如，0 V)釋放該線之顯示元件。接著，施加在0 V與20 V之間的測試電壓。若測試電壓與分段電壓之間的差處於VA50+，則積分器之輸出將為(Vmax+Vmin)/2。
由於先前可能不知曉VA50+之正確值，因此在一些實施中，可藉由二元搜尋正確測試電壓來有效率地發現該正確值。舉例而言，若VA50+恰好為12 V，則適當測試電壓將為14 V，如在以上實例中所論述，當分段電壓為2 V時，其將跨顯示元件產生12 V。為了執行二元搜尋，第一測試電壓可為0 V與20 V之低電壓與高電壓之間的中點，其為10 V。當施加10 V測試電壓且調變分段電壓時，積分器輸出將小於(Vmax+Vmin)/2，其指示10 V過低。在二元搜尋中，每下一個「猜測」為已知為過低的最後值與已知為過高的最後值之間的中途。因此，下一個電壓嘗試將為10 V與20 V之間的中途，其為15 V。當施加15 V測試電壓且調變分段電壓時，積分器輸出將大於(Vmax+Vmin)/2，其指示15 V過高。重複二元搜尋演算法，下一個測試電壓將為12.5 V。此將產生過低之積分器輸出，且下一個測試電壓將為13.75 V。此過程可繼續，直至積分器輸出及測試電壓理想地接近於(Vmax+Vmin)/2及14 V之實際值。在一些實施中，八次迭代幾乎始終足以將VA50+判定為最後施加之測試電壓減去所施加之分段電壓。若積分器輸出足夠接近於(Vmax+Vmin)/2(例如，在所要的(Vmax+Vmin)/2目標值之約10%內或約1%內)，則可在八次迭代前終止搜尋。為了判定VA50-，藉由施加至共同線之負測試電壓重複該過程。可按類似方式判定VR50+及VR50-，但在每一測試前首先致動(而非釋放)顯示元件。
在該陣列之製造期間，可對該陣列之每一線執行此過程，以判定用於每一線之參數VA50+、VA50-、VR50+及VR50-。對於單色陣列，用於該陣列的VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之值可為用於每一線的判定值之平均值，且可導出用於該陣列之驅動方案電壓(如上所述)。對於一色彩陣列，可按色彩將該等值分群，且亦可如上所述導出該陣列之驅動方案電壓。
在此陣列之使用期間，將有可能針對每一線重複上述過程，且導出適合於該陣列之當前條件、溫度等之新驅動方案電壓。然而，此可不合需要，此係因為此程序可花費大量時間且可為使用者可見。為了改良速度且減少對由使用者觀看的顯示器之干擾，可將該陣列分割成子集，且可測試及特性化該陣列之僅一或多個子集。此等子集可充分地表示整個陣列，使得自此等子集量測導出之驅動方案電壓適合於整個陣列。此減少執行該等量測所需之時間，且可允許在陣列之使用期間在對使用者具有較少不方便的情況下來執行該過程。返回參看圖12，舉例而言，圖12之單一線622可經選擇作為用於在顯示器使用期間的測試及特性化之陣列之代表性子集。在陣列之使用期間週期性地使用開關632d及642d來測試線622之VA50+、VA50-、VR50+及VR50-，且將結果用以導出更新之驅動方案電壓。在一些實施中，先前已基於在製造期間進行的每一線之量測將線622判定為代表性線(如上所述)。通常，此代表性線將具有用於VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之一或多個值，其接近於用於該陣列之所有線的VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之平均值。在一些實施中，可將若干個線用作該陣列之代表性子集，且藉由控制開關632a至632e及642a至642e同時或依序地測試若干個線。
圖14為說明在陣列之使用期間校準驅動方案電壓之方法之流程圖。該方法開始於區塊710，在區塊710，選擇用於陣列之驅動方案電壓。此等電壓可為在以上描述之製造過程中選擇之電壓，或可為稍後在顯示器之壽命內使用之當前驅動方案電壓。在區塊720，驅動陣列以藉由選定驅動方案電壓顯示影像。在區塊730，使用該陣列之一子集判定該陣列之驅動回應特性。此可為以上描述的VA50+、VA50-、VR50+及VR50-中之一或多者。在區塊740，至少部分基於判定之驅動回應特性來判定至少一更新之驅動方案電壓。在區塊750，驅動陣列以藉由至少一更新之驅動方案電壓顯示影像。該方法可接著環回至區塊730，在區塊730，再次量測驅動回應特性。
在一些實施中，在區塊730及740之不同迴圈期間，可使用該陣列之不同子集。又，可量測陣列之不同驅動回應特性。舉例而言，在一迴圈期間，可判定用於一線(或一群線)之VA50+，且在第二迴圈期間，可判定用於一不同線(或一群不同線)之VR50-。藉由每一迴圈，可用新資訊更新驅動方案電壓。此可使在顯示器影像更新之間的每一迴圈內之量測過程加速，從而減少該過程對使用者之可見性。此可進一步允許將不同子集用於不同驅動回應特性，此係因為對於某些驅動回應特性，不同子集可能更能代表整個陣列。
圖15為具有狀態感測及驅動方案電壓更新能力的顯示陣列之另一實施之示意圖。在此實施中，包括另外特徵以使更新過程更快、更不可見且更準確。在圖15中，將顯示陣列展示為兩個單獨陣列--上部陣列810及下部陣列812，其類似於以上關於圖10描述之情況。分別藉由兩個分段驅動器814及816來驅動兩個陣列之分段線。藉由一共同驅動器電路818驅動共同線。處理器/控制器820控制驅動器電路以及如上所述發揮功能之一系列開關842及積分器850。處理器/控制器820能夠存取查找表824(其可處於在處理器/控制器820之積體電路內部或外部之記憶體中)。因為溫度之改變為驅動回應特性(及因此合適的驅動方案電壓)之改變中的重要因素，所以查找表824儲存使驅動回應特性或驅動方案電壓與溫度有關之資訊。最初可自製造期間對顯示陣列之測試及/或驅動回應特性與溫度之間的已知關係獲得此資訊。此實施亦包括位於顯示陣列上或附近之溫度感測器822。查找表824可含有用於每一彩色顯示器元件的針對一系列溫度或溫度範圍的VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之值。在一些實施中，處理器/控制器820自溫度感測器822取得溫度值、自查找表824擷取VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之適當值(例如，用於三色RGB顯示器的值中之12個)、自以上值計算用於每一色彩之保持電壓及分段電壓，及控制共同驅動器電路818及分段驅動器814及816在將影像資料寫入至顯示器時使用所計算之驅動方案電壓。隨著溫度改變，處理器/控制器820可根據查找表824中之資料選擇不同驅動方案電壓，甚至無在使用期間對顯示陣列之額外測試。
雖然此可幫助將驅動方案電壓維持得較接近於其所要值，但查找表824中之資料可能含有一些不準確的值，且此外，隨溫度而變的用於顯示陣列之VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之實際值可能隨時間推移而改變。為了考量此情形，圖15之系統可經組態以使用在陣列之使用期間獲得的VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之量測值來週期性地更新查找表中之資料。用於進行此操作之一方法展示於圖16中。
圖16為說明校準顯示陣列中之驅動方案電壓之另一方法之流程圖。當使用此方法時，最初選擇一組顯示元件共同線來代表顯示陣列。呈任何配置的任何數目個線為可能的，但通常將選擇每一色彩之一或多個線。作為一實例，可選擇上部陣列810中之一個紅線、一個藍線及一個綠線及下部陣列812中之一個紅線、一個藍線及一個綠線。亦可選擇每一顯示陣列中的紅線、綠線及藍線中之一者以上(例如，兩者、三者等)。在一實施中，選擇四個紅線、四個綠線及四個藍線，其中每一選定線具有用於用於彼色彩之四個參數VA50+、VA50-、VR50+及VR50-中之一者的中值。最初可在顯示器製造期間將此等選定線標明為表示整個顯示陣列之特性的一組線。此外，最初可判定用於線中之每一者的對應於Cmin及Cmax之Vmin及Vmax，使得在50%致動之顯示元件處的積分器輸出(Vmin+Vmax)/2為已知的。
現參看圖16，該方法開始於在區塊910進入維護模式。圖16之此維護模式為可在顯示器之壽命內週期性執行的測試及更新常式。因為其可能實質上不對使用者可見，所以可頻繁地執行維護模式常式，諸如，每隔數分鐘或甚至每隔數秒。在一些實施中，執行維護模式之頻率可視溫度之改變而定，其中若溫度正迅速改變，則可較頻繁地執行維護模式常式。
在區塊912處，將影像資料之圖框寫入至顯示陣列。在區塊914，選擇該組代表性線中之一者。又，選擇回應特性中之一者用於評估。舉例而言，可選擇一代表性紅線，且可選擇用於紅之VR50+進行量測。擷取在當前溫度下的用於此參數(在此情況下，用於紅之VR50+)的查找表中之當前值，且選擇一測試電壓，該測試電壓將會將此電壓置於選定線之顯示元件上。將此測試電壓施加(由於正量測一VR參數，故在致動所有元件後)至選定線。在區塊916處，如上所述調變分段，且量測積分器輸出作為在彼施加之電壓下的線之電容之量測。若來自查找表的用於紅之選定參數VR50+準確，則對於彼線，積分器輸出將處於或非常接近於已知(Vmin+Vmax)/2。可定義一合適的臨限值以決定積分器輸出是否足夠接近於已知(Vmin+Vmax)/2以認為當前值準確，例如，在所要的(Vmax+Vmin)/2目標值之約10%內或約1%內。在決策區塊920，判定積分器輸出是否在所要範圍內。若是，則方法可進行至區塊922，在區塊922，選擇下一個線及回應特性用於在下一個維護模式常式中使用。自區塊922，該方法可在區塊924處退出維護模式。
若在決策區塊920處判定積分器輸出過度地遠高於或低於(Vmin+Vmax)/2之已知值，則在區塊926處，可視積分器量測而將待緊靠選定線施加之測試電壓增大或減小某一量(諸如，50 mV至100 mV)。接著，在區塊928，再次將影像資料寫入至顯示陣列。接著藉由新測試電壓在區塊930、932、934及936處實質上重複區塊914、916、918及920，且再次將積分器輸出與已知(Vmin+Vmax)/2比較。若積分器輸出仍不在所要範圍內，則該方法環回至區塊926，在區塊926，進行另一測試電壓調整且進行測試。在此迴圈之一些重複後，獲得產生接近於(Vmin+Vmax)/2之積分器輸出的正確測試電壓，且該方法進行至區塊938，在區塊938，自測試電壓得出新的VR50+，且用新值更新查找表。
在此情況下，因為該方法已判定所檢查之第一值錯誤，所以該方法將進行檢查所有回應特性，且在決策區塊940處將判定，在此階段，並非用於所有色彩之所有參數VA50+、VA50-、VR50+及VR50-皆在範圍內。該方法將接著進行至區塊942，且選擇新線及新回應特性進行檢查(例如，該方法現在可選擇綠線)，且測試用於VA50+的當前查找表值之準確性。該方法接著環回至區塊928，寫入影像資料之另一圖框，且針對新線及新回應特性執行所說明之測試協定。將重複此操作，直至用於所有色彩之所有回應特性皆已經量測且在必要時更新。對於具有三個色彩及四個回應特性VA50+、VA50-、VR50+及VR50-之顯示器，將存在選擇用於測試之線及回應特性的總共十二次迭代。
此方法具有若干優勢。對於寫入的影像資料之每一圖框，僅執行一測試，因此其非常快(通常，小於2 ms)，且不對使用者可見。當使用者正使用顯示器且其正按(例如)每秒15個圖框更新時，可與每一圖框更新一起執行用於一線的一回應特性之測試，而不影響顯示器之使用或外觀。此外，因為查找表最初填充有至少近似準確值且正用新值連續更新，所以通常僅需要與維護模式常式之每一執行一起進行小的校正。此加速該過程，且消除與每一測試一起執行對正確值之二元搜尋之需要。
圖16之過程可按多種方式修改。舉例而言，可在每一測試之間寫入若干影像。該方法亦可與維護模式常式之每一執行一起檢查所有色彩之所有回應特性，而非若第一值檢查為準確則退出常式。該方法亦可與維護模式常式之一些執行一起檢查色彩及回應特性之一半或任何其他部分，且在維護模式常式之其他執行中檢查其他部分。作為另一修改，查找表可隨溫度變化儲存驅動方案電壓自身，且系統可基於測試資訊重新計算此等值以用於更新查找表。
圖17A及圖17B展示說明包括複數個干涉調變器之顯示器件40的系統方塊圖之實例。顯示器件40可為(例如)蜂巢式電話或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其輕微變化亦說明各種類型之顯示器件，諸如，電視、電子閱讀器及攜帶型媒體播放器。
顯示器件40包括一外殼41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。可自多種製造過程(包括射出模製及真空成型)中之任一者形成外殼41。此外，外殼41可由多種材料中之任一材料製成，包括(但不限於)：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷，或其組合。外殼41可包括可與不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換的可移除部分(圖中未示)。
顯示器30可為多種顯示器中之任一者，包括如本文中所描述之雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可經組態以包括平板顯示器，諸如，電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD，或非平板顯示器，諸如，CRT或其他管式器件。此外，顯示器30可包括如本文中描述之干涉調變器顯示器。
顯示器件40之組件示意性說明於圖17B中。顯示器件40包括一外殼41，且可包括至少部分圍封於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包括一網路介面27，該網路介面27包括耦接至一收發器47之天線43。收發器47連接至一處理器21，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節信號(例如，對信號濾波)。調節硬體52連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦連接至輸入器件48及驅動器控制器29。驅動器控制器29耦接至圖框緩衝器28且耦接至陣列驅動器22，陣列驅動器22又耦接至顯示陣列30。電源供應器50可按特定顯示器件40設計之要求將電力提供至所有組件。
網路介面27包括天線43及收發器47，使得顯示器件40可在一網路上與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有減輕(例如)處理器21之資料處理要求的一些處理能力。天線43可傳輸且接收信號。在一些實施中，天線43根據IEEE 16.11標準(包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11a、b、g或n)傳輸及接收RF信號。在一些其他實施中，天線43根據藍芽標準傳輸及接收RF信號。在蜂巢式電話之情況下，天線43經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸地集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用以在無線網路(諸如，利用3G或4G技術之系統)內傳達之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43接收之信號，使得該等信號可由處理器21接收且由處理器21進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號，使得可將該等信號經由天線43自顯示器件40傳輸。
在一些實施中，收發器47可由一接收器替換。此外，網路介面27可由可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料的影像源替換。處理器21可控制顯示器件40之總體操作。處理器21接收資料(諸如，來自網路介面27或影像源的經壓縮之影像資料)，且將資料處理成原始影像資料或處理成易於處理成原始影像資料之格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常指識別一影像內每一位置處之影像特性的資訊。舉例而言，此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。
處理器21可包括微控制器、CPU或邏輯單元來控制顯示器件40之操作。調節硬體52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為在顯示器件40內之離散組件，或可併入於處理器21或其他組件中。
驅動器控制器29可直接自處理器21或自圖框緩衝器28取得由處理器21產生之原始影像資料，且可適當地重新格式化該原始影像資料以用於高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有光柵狀格式之資料流，使得其具有適合於在顯示陣列30上掃描之時間次序。接著，驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。雖然諸如LCD控制器之驅動器控制器29常作為獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但可以許多方式實施此等控制器。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入處理器21中、作為軟體嵌入處理器21中，或以硬體與陣列驅動器22完全整合。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化之資訊，並可將視訊資料重新格式化為一組平行之波形，該組波形被每秒許多次地施加至來自顯示器之x-y像素矩陣之數百且有時數千個(或更多)引線。
在一些實施中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30對於本文所描述之任何類型顯示器均係適當的。舉例而言，驅動器控制器29可為習知顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(例如，IMOD控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知驅動器或雙穩態顯示器驅動器(例如，IMOD顯示器驅動器)。此外，顯示陣列30可為習知顯示陣列或雙穩態顯示陣列(例如，包括IMOD之陣列的顯示器)。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施在諸如蜂巢式電話、腕錶及其他小面積顯示器之高度整合系統中係常見的。
在一些實施中，輸入器件48可經組態以允許(例如)使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包括小鍵盤(諸如，QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖桿、觸敏式螢幕或壓敏或熱敏膜。麥克風46可組態為用於顯示器件40之輸入器件。在一些實施中，經由麥克風46之語音命令可用於控制顯示器件40之操作。
電源供應器50可包括如此項技術中所熟知之多種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可為可再充電電池，諸如，鎳鎘電池或鋰離子電池。電源供應器50亦可為再生能源、電容器或太陽能電池(包括塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可經組態以自壁式插座接收電力。
在一些實施中，控制可程式化性駐留於可位於電子顯示系統中之若干處的驅動器控制器29中。在一些其他實施中，控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。可在任何數目個硬體及/或軟體組件中且可以各種組態實施上述最佳化。
可將結合本文中所揭示之實施而描述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。硬體與軟體之可互換性已經大體按功能性描述，且說明於上述各種說明性組件、區塊、模組、電路及步驟中。將此功能性實施於硬體或是軟體中視特定應用及外加於整個系統上之設計約束而定。
用以實施結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置可藉由通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或經設計以執行本文中所描述之功能的其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器，或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合，例如，一DSP與一微處理器之組合、複數個微處理器、結合一DSP核心之一或多個微處理器或任何其他此組態。在一些實施中，特定步驟及方法可由專門用於給定功能之電路執行。
在一或多個態樣中，所描述之功能可實施於硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包括在此說明書中揭示之結構及其結構等效物)或其任何組合中。此說明書中描述的標的物之實施亦可實施為在電腦儲存媒體上編碼的一或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)以用於由資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作。
若實施於軟體中，則可將該等功能作為一或多個指令或程式碼而儲存於一電腦可讀媒體上或經由一電腦可讀媒體來傳輸。本文中揭示的方法或演算法之步驟可實施於可駐留於電腦可讀媒體上之處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體及通信媒體(包括可經啟用以將電腦程式自一位置傳送至另一位置的任何媒體)兩者。儲存媒體可為可由電腦存取之任何可用媒體。作為實例而非限制，此等電腦可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件或可用於以指令或資料結構之形式儲存所要程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體。又，可將任何連接適當地稱為電腦可讀媒體。如本文中所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位影音光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再現資料，而光碟藉由雷射以光學方式再現資料。以上各者之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。另外，方法或演算法之操作可作為程式碼及指令之一或任何組合或集合而駐留於機器可讀媒體及電腦可讀媒體上，可將機器可讀媒體及電腦可讀媒體併入至電腦程式產品中。
本發明中描述的實施之各種修改對熟習此項技術者可易於顯而易見，且本文中界定之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他實施。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施，而應符合與本文中揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致之最廣泛範疇。詞「例示性」在本文中專用以意謂「充當實例、個例或例子」。本文中描述為「例示性」之任何實施未必應看作比其他實施較佳或有利。另外，一般熟習此項技術者將易於瞭解，術語「上部」及「下部」有時為了易於描述圖而使用，且指示對應於在適當定向之頁上的圖之定向之相對位置，且可能不反映如所實施的IMOD之適當定向。
在此說明書中在單獨實施之上下文中所述之某些特徵亦可在單一實施中以組合實施。相反，在單一實施之上下文中描述的各種特徵亦可單獨地在多個實施中或以任何合適的子組合而實施。此外，儘管可在上文將特徵描述為以某些組合起作用且即使最初主張如此，但來自所主張組合之一或多個特徵在一些情況下可自組合刪除，且所主張之組合可係針對子組合或子組合之變化。
類似地，雖然按特定次序在圖式中描繪了操作，但不應將此理解為需要按展示之特定次序或按依序次序執行此等操作或執行所有所說明之操作來達成理想結果。另外，圖式可按流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例過程。然而，未描繪之其他操作可併入於示意性說明之實例過程中。舉例而言，可在所說明之操作中之任一者前、後、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情況下，多任務及並行處理可為有利的。此外，不應將在上述實施中的各種系統組件之分開理解為在所有實施中皆需要此分開，且應理解，所描述之程式組件及系統可通常在單一軟體產品中整合在一起或經封裝至多個軟體產品內。另外，其他實施處於以下申請專利範圍之範疇內。在一些情況下，申請專利範圍中引述的動作可以不同次序執行且仍達成理想結果。
12．．．干涉調變器
13．．．箭頭/光
14．．．可移動反射層
14a．．．反射性子層
14b．．．支撐層
14c．．．傳導層
15．．．光
16．．．光學堆疊
16a．．．吸收器層/光學吸收器
16b．．．介電質
18．．．柱/支撐件
19．．．間隙/空腔
20．．．透明基板
21．．．處理器
22．．．陣列驅動器
23．．．黑遮罩結構
24．．．列驅動器電路
25．．．犧牲層/犧牲材料
26．．．行驅動器電路
27．．．網路介面
28．．．圖框緩衝器
29．．．驅動器控制器
30．．．顯示陣列
32．．．繫栓
34．．．可變形層
35．．．間隔層
40．．．顯示器件
41．．．外殼
43．．．天線
45．．．揚聲器
46．．．麥克風
47．．．收發器
48．．．輸入器件
50．．．電源供應器
52．．．調節硬體
60a．．．第一線時間
60b．．．第二線時間
60c．．．第三線時間
60d．．．第四線時間
60e．．．第五線時間
62．．．高分段電壓
64．．．低分段電壓
70．．．釋放電壓
72．．．高保持電壓
74．．．高定址電壓
76．．．低保持電壓
78．．．低定址電壓
80．．．製造過程
102．．．機電顯示元件/干涉調變器
112a．．．共同電極或共同線
112b．．．共同電極或共同線
112c．．．共同電極或共同線
112d．．．共同電極或共同線
114a．．．共同電極或共同線
114b．．．共同電極或共同線
114c．．．共同電極或共同線
114d．．．共同電極或共同線
116a．．．共同電極或共同線
116b．．．共同電極或共同線
116c．．．共同電極或共同線
116d．．．共同電極或共同線
122a．．．分段電極或分段線/分段輸出端
122b．．．分段電極或分段線/分段輸出端
122c．．．分段電極或分段線/分段輸出端
122d．．．分段電極或分段線/分段輸出端
124a．．．分段電極或分段線/分段輸出端
124b．．．分段電極或分段線/分段輸出端
124c．．．分段電極或分段線/分段輸出端
124d．．．分段電極或分段線/分段輸出端
126a．．．分段電極或分段線/分段輸出端
126b．．．分段電極或分段線/分段輸出端
126c．．．分段電極或分段線/分段輸出端
126d．．．分段電極或分段線/分段輸出端
128a．．．分段輸出端
128b．．．分段輸出端
128c．．．分段輸出端
128d．．．分段輸出端
130a．．．像素/分段輸出端
130b．．．像素/分段輸出端
130c．．．像素/分段輸出端
130d．．．像素/分段輸出端
132a．．．分段輸出端
132b．．．分段輸出端
132c．．．分段輸出端
132d．．．分段輸出端
610．．．顯示陣列
620．．．共同線
622．．．線
630．．．共同驅動器電路
631．．．測試輸出驅動器
632a．．．開關
632b．．．開關
632c．．．開關
632d．．．開關
632e．．．開關
640．．．分段驅動器電路
642a．．．開關
642b．．．開關
642c．．．開關
642d．．．開關
642e．．．開關
644．．．隔離電容器
646．．．開關
648．．．開關
650．．．積分器電路
652．．．積分電容器
810．．．上部陣列
812．．．下部陣列
814．．．分段驅動器
816．．．分段驅動器
818．．．共同驅動器電路
820．．．處理器/控制器
822．．．溫度感測器
824．．．查找表
842．．．開關
850．．．積分器
902．．．分段驅動器
902a．．．分段驅動器
902b．．．分段驅動器
904．．．共同驅動器
904a．．．共同驅動器
904b．．．共同驅動器
1002．．．區段
1004．．．區段
圖1展示描繪在干涉調變器(IMOD)顯示器件之一系列像素中的兩個鄰近像素之等角視圖之一實例。
圖2展示說明併有一3×3干涉調變器顯示器之電子器件的系統方塊圖之一實例。
圖3展示說明用於圖1之干涉調變器的可移動反射層位置對所施加之電壓的圖之一實例。
圖4展示說明當施加各種共同電壓及分段電壓時的干涉調變器之各種狀態的表之一實例。
圖5A展示說明在圖2之3×3干涉調變器顯示器中的顯示資料之圖框的圖之一實例。
圖5B展示可用以寫入在圖5A中說明之顯示資料之圖框之共同信號及分段信號的時序圖之一實例。
圖6A展示圖1之干涉調變器顯示器之部分橫截面之一實例。
圖6B至圖6E展示干涉調變器之變化的實施之橫截面之實例。
圖7展示說明干涉調變器之製造過程的流程圖之一實例。
圖8A至圖8E展示製造干涉調變器之方法中的各種階段之橫截面示意性說明之實例。
圖9為說明用於驅動每像素64色顯示器之實施的共同驅動器及分段驅動器之實例之方塊圖。
圖10為說明用於同時驅動64色顯示器之兩個區段的兩個共同驅動器及兩個分段驅動器之實例之方塊圖。
圖11展示說明用於一陣列干涉調變器中之若干成員的可移動反射鏡位置對所施加之電壓的圖之一實例。
圖12為耦接至驅動器電路及狀態感測電路的顯示陣列之示意性方塊圖。
圖13為展示在圖12之陣列中的測試電荷流之示意圖。
圖14為說明在陣列之使用期間校準驅動方案電壓之方法之流程圖。
圖15為具有狀態感測及驅動方案電壓更新能力的顯示陣列之另一實施之示意圖。
圖16為說明校準顯示陣列中之驅動方案電壓之另一方法之流程圖。
圖17A及圖17B展示說明包括複數個干涉調變器之顯示器件的系統方塊圖之實例。
(無元件符號說明)

Claims (24)

  1. 一種校準一陣列機電元件之方法，該方法包含：使用一組選定驅動方案電壓驅動該陣列元件；至少部分基於該陣列之一第一子集的一量測來判定一第一驅動回應特性；至少部分基於該判定之第一驅動回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓；使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列元件；至少部分基於該陣列之一第二子集的一量測來判定一第二驅動回應特性；至少部分基於該判定之第二驅動回應特性來判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓；及使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列元件。
  2. 如請求項1之方法，其中該第一子集及該第二子集與不同色彩相關聯，且其中該第一驅動回應特性與該第二驅動回應特性相同。
  3. 如請求項1之方法，其中該組選定驅動方案電壓包括一保持電壓及一分段電壓，且其中驅動該陣列包括將該保持電壓及該分段電壓兩者同時施加至該陣列中之至少一元件。
  4. 如請求項1之方法，其中該判定之第一驅動回應特性為致動該陣列之該第一子集中的該等元件中之約百分之五十(50)之電壓。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包括判定該陣列之一或多個代表性線，其中該陣列之該第一子集或該第二子集包含該一或多個代表性線。
  6. 如請求項1之方法，其中該判定該陣列之第一驅動回應特性及第二驅動回應特性、判定用於該陣列之第一更新之驅動方案電壓及第二更新之驅動方案電壓及使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列係在顯示器之壽命內週期性地執行。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包括：(a)　使用一第一測試電壓判定該陣列之一線之一驅動回應特性；(b)　至少部分基於該線之該驅動回應特性，判定該第一測試電壓是否適合於導出一驅動電壓；(c)　若該第一測試電壓不適合於導出一驅動電壓，則將該第一測試電壓更新一第一量；(d)　使用該更新之第一測試電壓判定該陣列之該線之一第二驅動回應特性；(e)　至少部分基於該驅動回應特性，判定該更新之第一測試電壓是否適合於導出一驅動電壓；(f)　若該更新之第一測試電壓不適合於導出一驅動電壓，則再次將該第一測試電壓更新一第二量；及(g)　重複步驟(d)、(e)及(f)，直至在步驟(e)處，該更新之第一測試電壓適合為止。
  8. 如請求項7之方法，其包含：(h)　在於步驟(e)處該更新之第一測試電壓適合後，選擇一第二測試電壓；(i)　使用該第二測試電壓判定該陣列之一線之一第三驅動回應特性；(j)　至少部分基於該第三驅動回應特性判定該第二測試電壓是否適合；(k)　若該第二測試電壓不適合，則將該第二測試電壓更新一第三量；(l)　使用該更新之第二測試電壓判定該陣列之該線之一第四驅動回應特性；(m)　至少部分基於該第四驅動回應特性判定該更新之第二測試電壓是否適合；(n)　若該更新之第二測試電壓不適合，則再次將該第二測試電壓更新一第四量；及(o)　重複步驟(l)、(m)及(n)，直至在步驟(m)處，該更新之第二測試電壓適合為止。
  9. 如請求項7之方法，其中該陣列為一顯示元件之陣列，且在步驟(a)及(d)前將影像資料寫入至該陣列。
  10. 如請求項8之方法，其中該陣列為顯示元件之一陣列，且在步驟(a)、(d)、(i)及(l)前將影像資料寫入至該陣列。
  11. 如請求項10之方法，其包括針對一第三測試電壓至一第十二測試電壓重複步驟(h)至步驟(o)。
  12. 如請求項1之方法，其包括更新含有使驅動回應特性或驅動方案電壓與溫度有關之資訊的一查找表。
  13. 一種用於校準驅動方案電壓之裝置，該系統包含：一陣列元件；元件狀態感測電路；及驅動及處理器電路，其經組態以：使用一組選定驅動方案電壓驅動該陣列；至少部分基於該陣列之一子集的一量測來判定該陣列之一第一驅動回應特性；至少部分基於該判定之第一驅動回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓；使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列；至少部分基於該陣列之一子集的一量測來判定該陣列之一第二驅動回應特性；至少部分基於該判定之第二驅動回應特性來判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓；及使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列。
  14. 如請求項13之裝置，其包括一溫度感測器。
  15. 如請求項14之裝置，其包括一查找表，該查找表含有使驅動回應特性或驅動方案電壓與溫度有關之資訊。
  16. 如請求項13之裝置，其進一步包含：一顯示器，其由該陣列元件形成；一處理器，其經組態以與該顯示器通信，該處理器經組態以處理影像資料；及一記憶體器件，其經組態以與該處理器通信。
  17. 如請求項16之裝置，其進一步包含：一驅動器電路，其經組態以將至少一信號發送至該顯示器；及一控制器，其經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
  18. 如請求項16之裝置，其進一步包含：一影像源模組，其經組態以將該影像資料發送至該處理器。
  19. 如請求項18之裝置，其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
  20. 如請求項16之裝置，其進一步包含：一輸入器件，其經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器。
  21. 一種用於校準一顯示器之裝置，該裝置包含：一陣列元件；用於感測元件狀態之構件；用於至少部分基於該陣列之一第一子集的一量測來判定該陣列之一第一驅動回應特性之構件；用於至少部分基於該判定之第一驅動回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓之構件；用於使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列之構件；用於至少部分基於該陣列之一第二子集的一量測來判定該陣列之一第二驅動回應特性之構件；用於至少部分基於該判定之第二驅動回應特性來判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓之構件；及用於使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列之構件。
  22. 如請求項21之裝置，其包括用於量測溫度之構件。
  23. 如請求項22之裝置，其包括用於儲存及擷取使驅動回應特性或驅動方案電壓與溫度有關之資訊之構件。
  24. 一種非暫時性有形電腦可讀媒體，其具有儲存於其上之使一驅動器電路執行校準一陣列之一方法之指令，該方法包括：使用一組選定驅動方案電壓驅動該陣列；至少部分基於該陣列之一第一子集的一量測來判定該陣列之一第一驅動回應特性；至少部分基於該判定之第一驅動回應特性來判定用於該陣列之一第一更新之驅動方案電壓；使用該第一更新之驅動方案電壓驅動該陣列；至少部分基於該陣列之一第二子集的一量測來判定該陣列之一第二驅動回應特性；至少部分基於該判定之第二驅動回應特性來判定用於該陣列之一第二更新之驅動方案電壓；及使用該第一更新之驅動方案電壓及該第二更新之驅動方案電壓驅動該陣列。
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