TWI259424B - Method and device for adjusting driving voltage of microelectromechanical optical device and display using the same - Google Patents
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Description
1259424
【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種驅動電壓調整裝置，特別是有關 於一種適用於微機電光學裝置之驅動電壓調整裝置及其調 整方法及具有上述調整裝置之顯示器。 【先前技術】 就現今的薄膜技術而論，已能夠發展複雜的積體電 路。此半導體技術同樣可用以製造微機電 (microelectromechanical )結構。典型地，微機電結構 能夠運轉或施力，其包括了微感測器、微齒輪、微馬達、 及其他微機械裝置。近來，這些微機電結構因成本低且尺 寸小（微米級）而發展出各式的產品。舉例而言，在顯示 杰中’亦運用微機電光學裝置（micr〇electr〇mechani optical device，MEMO device)來提供顯示之用。 微機電光學裝置，例如干涉測量調節器 (interferometric modulator)，具有一傳動裝置 (actuator )，其基於振動及移動作用來進行操作。然 而，微機電光學裝置在長時間操作下或是在不同的環境溫 度（ambient temperature)操作下，傳動裝置容易因機 f應力或是有機材料特性改變而使得微機電光學裝置的效 月b因不適g的驅動電壓而退化，降低可靠度。 立請參照第}圖，其繪示出一干涉測量調節器1〇〇之剖面 不意圖。干涉測量調節器1〇〇包括：一透明基板1〇1，及設 置於其上之一傳動裝置（actuator ) 1〇7。傳動裝置107包
1259424 五、發明說明（2) 括 ^夂數上電極102、一下雷； 106 (post) 由一銦錫氧化（IT0)層及一鉻層所構為If層，例如 二2Λ形成有一絕緣層（未緣示），W如由Ϊ化2:極 化鋁層所構成。下電極104係作為傳動化矽層及氧
Uir 雷掩光Λ未繪示）、可從透明基板101穿過間隙g而從下 丌/ _于並形成干涉效應。透過干涉效應及間隙g寬度 =成不同的光波長而產生不同顏色的可見光。若施加一 驅動电壓）於其中一上電極1〇2及下電極1〇4時，兩 電極10 2及104會相互接觸，如第丄圖中干涉測量調節器1〇〇 之f侧所示。此時，光線無法經過間隙g而形成暗區。如 之1所述’當此干涉測量調節器1 0 0操作於不同的環境溫 度日τ ’因間柱1 〇 6的特性改變而使間隙g改變。此處，環境 溫度係指干涉測量調節器1 0 0所在的環境狀態中，其週遭 的溫度。亦即，干涉測量調節器1 〇 0在不同氣候或地點操 作日守’環境溫度並不相同。因此，間隙g的改變，使得施 加於上下電極102及104的驅動電壓不穩定。另一方面，當 干涉測量調節器1 〇 〇操作時間增加時，下電極（機械層） 1 〇 4的機械應力增加，同樣使得驅動電壓不穩定。 【發明内容】
0632-A50228TWF(5.0) ； AU0405015 ； SPIN.ptd 第6頁 1259424 五、發明說明（3) 有鑑於此，本發明之目的在於提供一種微機電光學裝 置之驅動電壓調整裝置及其調整方法及具有上述調整裝置 之顯示器，其可依據環境溫度與微機電光學裝置之驅動電 壓之間的關係或微機電光學裝置之操作時間與其驅動電壓 之關係來輸出適當的驅動電壓，增加其可靠度並延緩其效 能退化。 根據上述之目的，本發明提供一種微機電光學裝置之 驅動電壓調整裝置，其包括：一參數產生裝置及一驅動裝 置。參數產生裝置係用以產生一參數。驅動裝置係依據參 數而輸出一調整驅動電壓至微機電光學裝置。 其中，參數產生裝置可為一溫度偵測裝置，而上述參 數係一溫度參數。另外，參數產生裝置可為一計時裝置， 而上述參數可係一時間參數。 又根據上述之目的，本發明提供一種適用於微機電光 學裝置之驅動電壓調整方法。首先，產生一參數。之後， 依據參數來調整微機電光學裝置之驅動電壓。 又根據上述之目的，本發明提供一種顯示器，其包 括：一微機電光學裝置、一參數產生裝置及一驅動裝置。 參數產生裝置係用以產生一參數。驅動裝置係依據參數來 調整微機電光學裝置之驅動電壓。 為讓本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂， 下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如 下：
0632-A50228TWF(5.0) ； AU0405015 ； SPIN.ptd 第7頁 1259424 五、發明說明（4) 【實施方式】 月ί…、第2 a及2 b圖，其分別繪示出根據本發明實 之顯示，之示意圖。顯示器10包括：一微機電光= 11及-驅動電壓調整裝置! 8。微機電光學裝置i i 如— 干涉測量調節器，係提供顯示之用，其基於振動 Ινι=1ΐ]^1)或移動（movement)作用來進行操作。再 者，驅動電壓調整裝置18包括：一驅動裝置12、 ▲冉 產生裝置（未繪示），例如一溫度偵測裝置14 (如乡數 所不）3戈一計時裳置16 (如第2b圖所示）。表餐本弟2a圖 係用以產生一參數。舉例而言，#參數產生枣f生裝置 備測裝置14時，該參數為—溫度參數；若表蠢，為-溫度 時裝置16 ’該參數為—時間參數。此處數，生裝置為 指環境溫度。亦即’微機電光學溫度參數係 :遭的溫度。再者，時間參數係指微機電斤狀態中， 作時間。 予裝置1] Λ 驅動裝置12係依據該參數而輸出一調赶 微機電光學裝置n，以調整其驅 ς，動電壓Vl 單元m及一控制單元123。儲存單元121係其包括 照表（look up table)。同樣地，若參 乂儲存 溫度偵測裝置14時，對照表為—溫度對昭表座生裝置為 溫度與相對應之微機電光學装置丨丨=驅動'雷没其包含環境 生裝置為一計時裝置16，對照表為一時間=丄若參數產 微機電光學裝置11之操作時間與相對應’其包含 11之驅動電壓。此處，溫度對照表及時間光學展置 — 、表係分別以 至 儲存 if
〇632-A50228TWF(5.0) ； AU0405015 ； SPIN.ptd 1259424 五、發明說明（5) ί : f ί干f測量調節器之驅動電壓之關係圖以及干涉 ==之操作時間與其驅動電壓之關係圖表示之‘ 之溫产失。控制單元123可依據债測裝置14所產生 間參二時間依據ί時裝置16所產生之時 光學奘署1 ] A ^十…、表輪出一調整驅動電壓V1至微機電 、1來控制其驅動電壓之輸出大小。 溫度壓=置18亦可同… 」十牯裝置16。在此情形下，儲存單元 可選而擇/二對照表及時間對照I。再者，控制單元123 !置14所產生之溫度參數τι或依據計時裝 之輸出大小，蚪間麥數t1與對應之對照表來控制驅動電壓 之微，第3圖，其繪示出根據本發明實施例 對廊、> ^ ^ +存對々、表。例如，將包含環境溫度與相 ' ^ 、電光學裝置11之驅動電壓的溫度對昭表（如第 之儲f抑了 fa對表（如第4b圖所示）儲存於驅動裝置1 2 子：？121。接著，進行步驟⑴，可藉由參數產生裝 #於_ I數▲例如，冑由溫度偵測裝置1 4偵測環境溫度 晉皿度參數了1或藉由計時裝置1 6計數微機電光學裝 上作時間並輸出一時間參數U。最後，進行步驟 驗勒壯又払上述苓數及對照表來調整驅動電壓。例如，以 ^衣置12之控制單元1 23讀取溫度參數T1及溫度對照表
ΪΗ 第9頁 1259424 五、發明說明⑻ _ 或讀取日寺n 4 至微機雷本^ ft1及時間對照表而輸出一調整驅動電壓v 1 在〜$學裝置11，以控制其驅動電壓之輸出大小。 操作時本，舉例而言，顯示器10在室溫（25t) 壓約斂機電光學裝置11 (干涉測量調節器）之驅動電 i 4合二、。當顯示器1 0之操作環境改變時，溫度偵測梦詈 數^ 、測到不同的環境溫度（例如45 〇C )並輸出~溫度參 三之後’驅動裝置12之控制單元123依據溫度參數^ 輸出二存單元12i之溫度對照表（如第4a圖所示）而 堡調整動電壓V1至微機電光學裝置11，將其驅動電 f 另外，_示為1 0在初始操作期間，微機電光學穿署】] = 節器）之驅動電壓約為5V。當顯示器1:之操 你士 s Π枯，叶時裝置1 6會計數微機電光學裝置丨丨 =間（例如400小時）並輸出—時間參如。之後^ 1置12之控制單元123依據時間參數tl ?之時間對…如胸所幻而輸出：調二 Μ:谓電光學装置u，將其驅動電壓調整二動 ^根據本發明實施例之顯示器1 0，可在學产π 時，調整出適當的驅動電壓心= 以增加其可靠度或延緩微機電光學裝置效能退=疋知作 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然1 ί:明，：何熟習此項技藝者，在不脫離i笋明之5 神和範圍内，g可作更動與潤•’因此本發明之物t 第10頁 0632-A50228TWF(5.0) ； AU0405015 ； SPIN.ptd 1259424
0632-A50228TWF(5.0) ； AU0405015 ； SPIN.ptd 第 11 頁 1259424 圖式簡單說明 第1圖係繪示出干涉測量調節器之剖面示意圖。 第2 a圖係繪示出根據本發明一實施例之顯示器之示意 圖。 第2b圖係繪示出根據本發明另一實施例之顯示器之示 意圖。 第3圖係繪示出根據本發明實施例之調整微機電光學 裝置之驅動電壓之流程圖。 第4a圖係繪示出環境溫度與干涉測量調節器之驅動電 壓之關係。 第4b圖係繪示出干涉測量調節器之操作時間與其驅動 電壓之關係。 【主要元件符號說明】 1 0〜顯示器； 11〜微機電光學裝置； 1 2〜驅動裝置； 1 4〜溫度偵測裝置； 1 6〜計時裝置； 1 8〜驅動電壓調整裝置； 1 0 0〜干涉測量調節器； 1 0 1〜透明基板； 1 0 2〜上電極； 1 0 4〜下電極； 1 0 6〜間柱；
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Claims (1)
1259424 六、申請專利範圍 1. 一種適用於微機電光學裝置之驅動電壓調整裝置， 包括： 一參數產生裝置，用以輸出一參數；以及 一驅動裝置，用以依據該參數，輸出一調整驅動電壓 至該微機電光學裝置。 2. 如申請專利範圍第1項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整裝置，其中該驅動裝置包括： 一儲存單元，用以儲存一對照表； 一控制單元，依據該參數及該對照表來控制該驅動電 壓之輸出大小。 3. 如申請專利範圍第1項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整裝置，其中該參數產生裝置係為一溫度 偵測裝置，且該參數係一溫度參數。 4. 如申請專利範圍第3項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整裝置，其中該對照表包含環境溫度與相 對應之微機電光學裝置之驅動電壓。 5. 如申請專利範圍第1項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整裝置，其中該參數產生裝置係為一計時 裝置，且該參數係一時間參數。 6. 如申請專利範圍第5項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整裝置，其中該對照表包含該微機電光學 裝置之操作時間與相對應之微機電光學裝置之驅動電壓。 7. —種適用於微機電光學裝置之驅動電壓調整方法， 包括下列步驟：
0632-A50228TWF(5.0) ； AU0405015 ； SPIN.ptd 第14頁 1259424 六、申請專利範圍 產生一參數；以及 依據該參數，調整該微機電光學裝置之驅動電壓。 8. 如申請專利範圍第7項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整方法，其中產生該參數之步驟包含： 偵測一環境溫度；以及 輸出該參數。 9. 如申請專利範圍第7項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整方法，其中調整該微機電光學裝置之驅 動電壓之步驟包含： 讀取該參數及一對照表；以及 輸出一調整驅動電壓至該微機電光學裝置。 1 0 .如申請專利範爵第7項所述之適用於微機電光學裝 置之驅動電壓調整方法，其中產生該參數之步驟包含： 偵測該微機電光學裝置之一操作時間；以及 輸出該參數。 11. 一種顯示器，包含： 一微機電光學裝置；以及 一驅動電壓調整裝置，與該微機電光學裝置電性耦 接，該驅動電壓調整裝置包含： 一參數產生裝置，用以輸出一參數；以及 一驅動裝置，用以依據該參數，輸出一調整驅動電壓 至該微機電光學裝置。
0632-A50228TWF(5.0) ； AU0405015 ； SPIN.ptd 第15頁
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