TWI624687B - 使用極性反轉之顯示元件重設 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於將一可移動元件(諸如，一干涉調變器(IMOD)之一鏡面)重設至一一致之開始點或重設位置的電路及方法。在一個實例中，一電路可包括三個電極，其中一電容器耦接於該等電極中之兩者之間。另外，該等電極中之一者的極性可經組態以相對於另一電極來切換及反轉極性。因此，可將該可移動元件移至一重設位置。

Description

使用極性反轉之顯示元件重設 優先權資料

本專利文獻主張2013年9月9日申請且題目為「DISPLAY ELEMENT RESET USING POLARITY REVERSAL」之美國專利申請案第14/021,866號(代理人案號QUALP193/132022)的優先權，該案以引用之方式併入本文中。

本發明係關於機電系統及器件。更具體言之，本發明係關於將機電系統器件中之可移動元件(諸如，干涉調變器(IMOD)中之鏡面)重設至一致之開始點或重設位置。

機電系統(EMS)包括具有電及機械元件、致動器、換能器、感測器、光學組件(諸如，鏡面及光學膜)及電子儀器之器件。可按包括(但不限於)微尺度及奈米尺度之多種尺度來製造EMS器件或元件。舉例而言，微機電系統(MEMS)器件可包括具有範圍為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/或所沈積材料層之部分或添加層以形成電及機電器件的其他微機械加工製程來產生機電元件。

一個類型之EMS器件被稱為干涉調變器(IMOD)。術語IMOD或干涉光調變器指代使用光學干涉之原理來選擇性地吸收及/或反射光的 器件。在一些實施中，IMOD顯示元件可包括一對導電板，該對導電板中之一者或兩者可完全或部分地為透明型及/或反射型且在施加一適當電信號後即能夠進行相對運動。舉例而言，一個板可包括安置於基板上方、基板上或由基板支撐的固定層且另一板可包括藉由氣隙而與該固定層分開的反射膜。一個板相對於另一板的位置可改變入射於IMOD顯示元件上之光的光學干涉。基於IMOD之顯示器件具有廣泛之應用範圍，且預期用於改良現有產品及產生新產品(尤其係具有顯示能力之新產品)。

在一些實施中，一個板相對於另一板之位置可影響特定光波長。板可移至另一位置以便影響另一光波長。

本發明之系統、方法及器件各自具有若干創新態樣，該等態樣中無單一態樣單獨地負責本文中所揭示之所要屬性。

本發明中所描述之標的物的一個創新態樣可實施於一種電路中，該電路包括：一第一電極，其與一第一電壓源相關聯；一第二電極，其與一第二電壓源相關聯；一可移動元件；及一第三電極，其與該可移動元件耦接。在此等實施中，一第一電容界定於該第一電極與該第三電極之間的，且一第二電容界定於該第二電極與該第三電極之間。一電容器耦接於該第二電極與該第三電極之間。

在一些實施中，該電路可包括一介電質，其可定位於該第一電極與該第三電極之間。

在一些實施中，該第一電壓源及該第二電壓源經組態以關於彼此切換極性。在一些實施中，該可移動元件可經組態以回應於該第一電壓源之該極性切換而朝向該第一電極移動。

在一些實施中，與該第一電極及該第三電極相關聯之一電場回應於該第一電壓源與該第二電壓源之間的該極性切換而改變方向。

在一些實施中，該第二電容可大於該第一電容。

在一些實施中，該第二電容可由該電容器之一電容界定，該電容與一第一氣隙及一介電質中之一者或兩者的一等效串聯電容並聯。該第一電容可由一第二氣隙及該可移動元件中之一者或兩者的一等效串聯電容界定。

在一些實施中，該第二電容可由該電容器之一電容界定，該電容與一第一氣隙及該可移動元件中之一者或兩者的一等效串聯電容並聯。該第一電容可由一第二氣隙及一介電質中之一者或兩者的一等效串聯電容界定。

在一些實施中，該可移動元件可包括該第三電極及一鏡面。該可移動元件上之第三電極可經定位成比該鏡面至該第一電極之定位而較接近該第一電極。

本發明中所描述之標的物的另一創新態樣可實施於一種用於將一可移動元件移至一重設位置的方法中。在一些實施中，與一電極相關聯之電壓源可切換極性。該可移動元件之平坦表面可回應於極性切換而朝向電極移動。

在一些實施中，該可移動元件移至與一介電質相關聯之一重設位置。在一些實施中，該可移動元件可在處於該重設位置中時擱置在該介電質上。

本發明中所描述之標的物的另一創新態樣可實施於一種用於移動一機電系統(EMS)器件之一可移動元件的電路中。該電路可包括：用於切換與一電極相關聯之一電壓之極性的構件；及用於將該EMS器件之該可移動元件一致地重設至相同重設位置的構件。在一些實施中，該重設位置與一介電質相關聯。在一些實施中，該可移動元件在處於該重設位置中時擱置在該介電質上。

在隨附圖式及以下描述中陳述本發明中所描述之標的物之一或 多個實施的細節。雖然本發明中所提供之實例係主要就基於EMS及MEMS之顯示器來描述，但本文中所提供之概念可適用於其他類型之顯示器(諸如，液晶顯示器、有機發光二極體(「OLED」)顯示器及場發射顯示器)。其他特徵、態樣及優勢自描述、圖式及申請專利範圍將變得顯而易見。應注意，以下諸圖之相對尺寸可能未按比例繪製。

12‧‧‧IMOD顯示元件

13‧‧‧光

14‧‧‧可移動反射層

15‧‧‧光

16‧‧‧光學堆疊

18‧‧‧支撐柱

19‧‧‧空腔

20‧‧‧基板

21‧‧‧處理器

22‧‧‧陣列驅動器

24‧‧‧列驅動器電路

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

36‧‧‧EMS元件陣列

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

91‧‧‧EMS封裝

92‧‧‧背板

93‧‧‧凹口

94a‧‧‧背板組件

94b‧‧‧背板組件

97‧‧‧機械支座

98‧‧‧電接點

450‧‧‧顯示模組

510‧‧‧n型金氧半導體(NMOS)電晶體M1

520‧‧‧V_column

530‧‧‧V_row

540‧‧‧顯示單元

555‧‧‧V_bias電極

560‧‧‧V_d電極

565‧‧‧V_com電極

570‧‧‧可移動元件

575‧‧‧介電質

580‧‧‧電容器C1

585‧‧‧氣隙

590‧‧‧氣隙

610‧‧‧電容C5

620‧‧‧電容C4

630‧‧‧電容C3

640‧‧‧電容C2

650‧‧‧電容C1

650‧‧‧電容C6

660‧‧‧電容C7

705‧‧‧V_com

710‧‧‧V_bias

715‧‧‧V_row

720‧‧‧V_column

725‧‧‧V_d

730‧‧‧可移動元件位置

735‧‧‧時間

740‧‧‧時間

745‧‧‧時間

905‧‧‧電場

910‧‧‧電場

圖1為描繪在IMOD顯示器件之一系列顯示元件或一顯示元件陣列中之兩個鄰近干涉調變器(IMOD)顯示元件的等角視圖說明。

圖2為說明併有一基於IMOD顯示器之電子器件的系統方塊圖，該基於IMOD之顯示器包括IMOD顯示元件之三元件×三元件陣列。

圖3A及圖3B為機電系統(EMS)封裝之一部分之示意性分解部分透視圖，該EMS封裝包括EMS元件陣列及背板。

圖4為說明併有基於IMOD之顯示器之電子器件的系統方塊圖之實例。

圖5為三端子IMOD之實例之電路示意圖。

圖6A為說明圖5之電路示意圖的顯示單元540之元件之電容的電路示意圖。

圖6B為說明圖6A之電路示意圖之電容的電路示意圖。

圖7為圖5之電路示意圖之時序圖。

圖8A為位於第一位置中之可移動元件之實例的說明。

圖8B為位於重設位置中之可移動元件之實例的說明。

圖8C為位於第二位置中之可移動元件之實例的說明。

圖9A為圖5之電路示意圖中之電場的說明。

圖9B為圖5之電路示意圖中之電場的另一說明。

圖10為三端子IMOD之另一電路示意圖之實例。

圖11為三端子IMOD之另一電路示意圖之實例。

圖12為說明用於將可移動元件移至重設位置之方法的流程圖。

圖13A及圖13B為說明包括複數個IMOD顯示元件之顯示器件的系統方塊圖。

各圖式中相同參考數字及標號均指示相同元件。

以下描述係有關出於描述本發明之創新態樣之目的的某些實施。然而，一般熟習此項技術者將易於認識到，可以眾多不同方式來應用本文中之教示。所描述之實施可實施於可經組態以顯示影像(不管處於運動(諸如，視訊)抑或固定(諸如，靜態影像)，且不管係文字、圖形抑或圖像)之任何器件、裝置或系統中。更特定言之，預期所描述之實施可包括於多種電子器件中或與多種電子器件相關聯，該等電子器件係諸如(但不限於)：行動電話、已啟用多媒體網際網路之蜂巢式電話、行動電話接收器、無線器件、智慧電話、Bluetooth®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、智慧本、平板電腦、印表機、複印機、掃描儀、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、攝影機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄相機、遊戲控制台、手錶、時鐘、計算器、電視監控器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如，電子閱讀器)、電腦監控器、音訊顯示器(包括里程錶及速度計顯示器等)、座艙控制件及/或顯示器、攝影機視圖顯示器(諸如，車輛中之後視圖攝影機的顯示器)、電子照片、電子告示牌或廣告牌、投影儀、架構結構、微波、電冰箱、立體聲系統、盒式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、乾衣機、洗衣機/乾衣機、停車計時器、封裝(諸如，在包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中)、美學結構(諸如，一件珠寶或衣服上之影像之顯示)及多種EMS器件。本文 中之教示亦可用於非顯示應用中，諸如(但不限於)：電子開關器件、射頻濾波器、感測器、加速計、迴轉儀、運動感測器件、磁力計、用於消費型電子儀器之慣性組件、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、製造製程及電子測試設備。因此，該等教示並不意欲限於僅在諸圖中描繪之實施，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。

干涉調變器(IMOD)顯示器可包括一可移動元件(諸如，鏡面)，該可移動元件可定位於各個點處以便以特定波長來反射光。本發明中所描述之標的物的一些實施包括將單鏡面IMOD驅動至一致之開始點。舉例而言，若開始點在每次需要移動可移動元件時大約相同，則將可移動元件移至特定位置從而以特定波長來發射光可較容易及/或較可靠。

在一些實施中，可藉由改變電極之間的電壓差且因此改變與IMOD相關聯之電場來將可移動元件移至一致之開始點或重設位置。舉例而言，在第一電極與第二電極之間產生大於第二電極與第三電極之間的電壓差的電壓差可產生與第一電極及第二電極相關聯之較強電場。另外，施加至第一電極之電壓可經極性反轉以改變電場之方向。因此，電場可將可移動元件牽拉至重設位置。

可實施本發明中所描述之標的物的特定實施以實現以下潛在優勢中之一或多者。自一致之開始位置驅動可移動元件可改良鏡面之移動的精確度。此外，自一致之開始點開始可消除機電響應中之磁滯的影響。舉例而言，將5伏特(V)施加至可移動元件可將可移動元件自初始位置移至新位置。然而，當可移動元件自一不同初始位置開始時，施加5V可將可移動元件移至一稍微不同之位置。另外，將可移動元件返回至一致之開始點可防止可移動元件留在相同位置中歷時一延長之時間週期且因此增加可靠性。

所描述之實施可適用之合適EMS或MEMS器件或裝置之實例為反射式顯示器件。反射式顯示器件可併有干涉調變器(IMOD)顯示元件，可實施該等IMOD顯示元件以使用光學干涉之原理來選擇性地吸收及/或反射入射於其上之光。IMOD顯示元件可包括：部分光學吸收體；反射器，其可相對於吸收體移動；及光學諧振腔，其界定於吸收體與反射器之間。在一些實施中，反射器可移動至兩個或兩個以上之不同位置，該等位置可改變光學諧振腔之大小且藉此影響IMOD之反射比。IMOD顯示元件之反射譜可產生相當寬廣之光譜帶，該等光譜帶可經偏移跨越可見波長以產生不同色彩。可藉由改變光學諧振腔之厚度來調整光譜帶之位置。一種改變光學諧振腔之方式係藉由改變反射器相對於吸收體之位置。

圖1為描繪在IMOD顯示器件之一系列顯示元件或一顯示元件陣列中之兩個鄰近干涉調變器(IMOD)顯示元件的等角視圖說明。IMOD顯示器件包括一或多個干涉EMS(諸如，MEMS)顯示元件。在此等器件中，可在明亮狀態抑或黑暗狀態下組態干涉MEMS顯示元件。在明亮(「鬆弛」、「開放」或「接通」等)狀態下，顯示元件反射入射可見光之大部分。相反地，在黑暗(「致動」、「閉合」或「斷開」等)狀態下，顯示元件反射很少之入射可見光。MEMS顯示元件可經組態以主要地在特定光波長下反射從而允許除黑白之外的彩色顯示。在一些實施中，藉由使用多個顯示元件，可達到不同色原強度及灰度。

IMOD顯示器件可包括可按列及行配置之IMOD顯示元件陣列。陣列中之每一顯示元件可包括至少一對反射層及半反射層，諸如可移動反射層(亦即，可移動層，亦稱為機械層)及固定之部分反射層(亦即，固定層)，該對反射層及半反射層以距彼此一可變及可控制距離來定位以形成氣隙(亦稱為光學間隙、空腔或光學諧振腔)。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。舉例而言，在第一位置(亦即，鬆 弛位置)中，可移動反射層可以距固定之部分反射層一距離來定位。在第二位置(亦即，致動位置)中，可移動反射層可經定位成較接近於部分反射層。自該兩個層反射之入射光可取決於可移動反射層之位置及入射光之波長而相長地及/或相消地干涉，從而針對每一顯示元件而產生總體反射或非反射狀態。在一些實施中，顯示元件可在未致動時處於反射狀態從而反射可見光譜內之光，且可在致動時處於黑暗狀態從而吸收及/或相消地干涉可見光範圍內之光。然而，在一些其他實施中，IMOD顯示元件可在未致動時處於黑暗狀態且在致動時處於反射狀態。在一些實施中，所施加之電壓的引入可驅動顯示元件以改變狀態。在一些其他實施中，所施加之電荷可驅動顯示元件以改變狀態。

圖1中之陣列之所描繪部分包括呈IMOD顯示元件12之形式的兩個鄰近干涉MEMS顯示元件。在右邊之顯示元件12中(如所說明)，可移動反射層14經說明為位於接近於、鄰近於或觸摸光學堆疊16之致動位置中。跨越右邊之顯示元件12所施加之電壓V_bias足以移動且亦維持可移動反射層14處於致動位置中。在左邊之顯示元件12中(如所說明)，可移動反射層14經說明為位於距光學堆疊16一距離(其可基於設計操作加以預定)處之鬆弛位置中，該光學堆疊包括部分反射層。跨越左邊之顯示元件12所施加之電壓V₀不足以使可移動反射層14致動至一致動位置(諸如，右邊之顯示元件12的致動位置)。

在圖1中，IMOD顯示元件12之反射性質係大體上用箭頭來說明，該等箭頭指示入射於IMOD顯示元件12上之光13及自左邊之顯示元件12反射之光15。入射於顯示元件12上之大部分光13可透射穿過透明基板20，朝向光學堆疊16行進。入射於光學堆疊16上之光的一部分可透射穿過光學堆疊16之部分反射層，且一部分將反射回，穿過透明基板20。透射穿過光學堆疊16之該部分光13可自可移動反射層14反 射，返回朝向(且穿過)透明基板20。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(相長及/或相消)將部分地判定在器件之視野或基板側上自顯示元件12反射之光15之波長的強度。在一些實施中，透明基板20可為玻璃基板(有時稱為玻璃板或面板)。玻璃基板可為或可包括(例如)硼矽玻璃、鹼石灰玻璃、石英、派熱斯玻璃或其他合適之玻璃材料。在一些實施中，玻璃基板可具有0.3、0.5或0.7毫米之厚度，但在一些實施中，玻璃基板可較厚(諸如，幾十毫米)或較薄(諸如，小於0.3毫米)。在一些實施中，可使用非玻璃基板，諸如聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸伸乙二酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此實施中，非玻璃基板將很可能具有小於0.7毫米之厚度，但基板可取決於設計考慮事項而較厚。在一些實施中，可使用非透明基板，諸如基於金屬箔片或不鏽鋼之基板。舉例而言，基於反轉IMOD之顯示器(其包括固定反射層及可移動反射層，其為部分透射且部分反射的)可經調適成自與圖1之顯示元件12對置的基板側檢視且可藉由非透明基板來支撐。

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係導電的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)藉由將上述層中之一或多者沈積至透明基板20上而製造。電極層可由諸如各種金屬(例如，氧化銦錫(ITO))之多種材料形成。部分反射層可由為部分反射之多種材料(諸如，各種金屬(例如，鉻及/或鉬)、半導體及介電質)形成。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之某些部分可包括單一半透明厚度之金屬或半導體，其充當部分光學吸收體與電導體兩者，而不同的導電性較強之層或部分(例如，屬於光學堆疊16或顯示元件之其他結構)可用以在IMOD顯示元件之間用匯流排 傳送信號。光學堆疊16亦可包括覆蓋一或多個導電層或一導電/部分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之該等層中的至少一些可經圖案化成平行條帶，且可形成顯示器件中之列電極，如下文予以進一步描述。如由一般熟習此項技術者將理解，術語「經圖案化」在本文中用以指代遮蔽以及蝕刻製程。在一些實施中，可將高度導電且反射之材料(諸如，鋁(Al))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可經形成為一(多個)所沈積金屬層之一系列平行條帶(正交於光學堆疊16之列電極)，以形成沈積於支撐件(諸如，所說明之柱18)及位於柱18之間的介入犧牲材料之頂部上的行。當蝕刻掉該犧牲材料時，可在可移動反射層14與光學堆疊16之間形成所界定的間隙19或光學空腔。在一些實施中，柱18之間的間距可為大約1μm至1000μm，而間隙19可大約小於10,000埃(Å)。

在一些實施中，每一IMOD顯示像素(不管處於致動狀態抑或鬆弛狀態)可被視為由固定反射層及移動反射層形成之電容器。當未施加電壓時，可移動反射層14保持處於機械鬆弛狀態，如由圖1中之左側顯示元件12所說明，其中間隙19位於可移動反射層14與光學堆疊16之間。然而，當將電位差(亦即，電壓)施加至所選擇列及行中之至少一者時，在對應顯示元件處形成於列電極與行電極之相交處的電容器變得充電，且靜電力將該等電極牽拉在一起。若所施加電壓超出臨限值，則可移動反射層14可變形且移動從而接近或抵靠光學堆疊16。如由圖1中之右側致動顯示元件12所說明，光學堆疊16內之介電層(未圖示)可防止短路且控制層14與16之間的分離距離。不管所施加電位差之極性如何，行為均係相同的。儘管陣列中之一系列顯示元件可在一些例子中被稱為「列」或「行」，但一般熟習此項技術者將易於理解，將一方向稱為「列」且將另一方向稱為「行」係任意的。重申， 在一些定向上，可將列視為行，且將行視為列。在一些實施中，可將列稱為「共同」線且可將行稱為「區段」線，或反之亦然。此外，顯示元件可均勻地配置成正交之列及行(「陣列」)，或以非線性組態配置，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」可指代任一組態。因此，儘管將顯示器稱為包括「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，而是在任何例子中可包括具有不對稱形狀及不均勻分佈之元件的配置。

圖2為說明併有一基於IMOD之顯示器之電子器件的系統方塊圖，該基於IMOD之顯示器包括IMOD顯示元件之三元件×三元件陣列。該電子器件包括可經組態以執行一或多個軟體模組之處理器21。除執行作業系統之外，處理器21亦可經組態以執行一或多個軟體應用程式，該一或多個軟體應用程式包括網頁瀏覽程式、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。圖1中所說明之IMOD顯示器件之橫截面係藉由圖2中之線1-1來展示。雖然出於清晰起見圖2說明IMOD顯示元件之3×3陣列，但顯示陣列30可含有極大數目之IMOD顯示元件，且可在列與行中具有不同數目個IMOD顯示元件，且反之亦然。

圖3A及圖3B為EMS封裝91之一部分之示意性分解部分透視圖，該EMS封裝包括EMS元件陣列36及背板92。圖3A經展示為具有背板92之兩個隅角(其被切掉以更好地說明背板92之某些部分)，而圖3B則經展示為無隅角被切掉。EMS陣列36可包括基板20、支撐柱18及可移動層14。在一些實施中，EMS陣列36可包括具有位於透明基板上之一或多個光學堆疊部分16的IMOD顯示元件陣列，且可移動層14可經實 施為可移動反射層。

背板92可本質上為平坦的或可具有至少一個波狀形表面(例如，背板92可經形成具有凹區及/或突起)。背板92可由任何合適材料(不管係透明抑或不透明、導電抑或絕緣)製成。用於背板92之合適材料包括(但不限於)玻璃、塑膠、陶瓷、聚合物、層壓件、金屬、金屬箔片、可伐合金(Kovar)及電鍍之可伐合金。

如圖3A及圖3B中所展示，背板92可包括可部分或完全地嵌入於背板92中之一或多個背板組件94a及94b。如可在圖3A中所見，背板組件94a嵌入於背板92中。如可在圖3A及圖3B中所見，背板組件94b安置於經形成於背板92之表面中的凹口93內。在一些實施中，背板組件94a及/或94b可自背板92之表面突起。雖然背板組件94b安置於背板92之面向基板20的側上，但在其他實施中，背板組件可安置於背板92之相反側上。

背板組件94a及/或94b可包括一或多個主動或被動式電組件，諸如電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體、開關及/或積體電路(IC)(諸如，已封裝、標準或離散IC)。可用於各種實施中之背板組件的其他實例包括天線、電池及感測器(諸如，電感測器、觸摸感測器、光學感測器或化學感測器或薄膜沈積器件)。

在一些實施中，背板組件94a及/或94b可與EMS陣列36之若干部分形成電連通。導電結構(諸如，跡線、凸塊、柱或通路)可形成於背板92或基板20中之一者或兩者上且可彼此或與其他導電組件接觸以在EMS陣列36與背板組件94a及/或94b之間形成電連接。舉例而言，圖3B包括位於背板92上之一或多個導電通路96，其可與自EMS陣列36內之可移動層14向上延伸的電接點98對準。在一些實施中，背板92亦可包括一或多個絕緣層，其使背板組件94a及/或94b與EMS陣列36之其他組件電絕緣。在其中背板92由蒸氣可透過材料形成之一些實施 中，可以蒸氣障壁(未圖示)來塗佈背板92之內部表面。

背板組件94a及94b可包括一或多個乾燥劑，其起吸收可能進入EMS封裝91之任何濕氣的作用。在一些實施中，可與任何其他背板組件分開地提供乾燥劑(或諸如吸氣劑之其他濕氣吸收材料)，(例如)以作為藉由黏附劑而安裝至背板92(或形成於其中之凹口中)的薄片。替代地，可將乾燥劑整合至背板92中。在一些其他實施中，可直接或間接地將乾燥劑塗覆於其他背板組件上方(例如，藉由噴塗、絲網印刷或任何其他合適方法)。

在一些實施中，EMS陣列36及/或背板92可包括機械支座97，其用以維持背板組件與顯示元件之間的距離且藉此防止彼等組件之間的機械干涉。在圖3A及圖3B中所說明之實施中，機械支座97經形成為自背板92突起且與EMS陣列36之支撐柱18對準的柱。替代地或另外，可沿EMS封裝91之邊緣來提供機械支座(諸如，軌道或柱)。

雖然圖3A及圖3B中未說明，但可提供部分地或完全環繞EMS陣列36之密封件。該密封件與背板92及基板20一起可形成圍封EMS陣列36之保護腔。密封件可為半氣密型密封件(諸如，習知之基於環氧樹脂之黏附劑)。在一些其他實施中，密封件可為氣密型密封件(諸如，薄膜金屬熔接或玻璃粉)。在一些其他實施中，密封件可包括聚異丁烯(PIB)、聚胺基甲酸酯、液態旋塗式玻璃、焊料、聚合物、塑膠或其他材料。在一些實施中，可使用加強密封劑來形成機械支座。

在替代實施中，密封環可包括背板92或基板20中之任一者或兩者的延伸部。舉例而言，密封環可包括背板92之機械延伸部(未圖示)。在一些實施中，密封環可包括一分離部件(諸如，O形環或其他環狀部件)。

在一些實施中，EMS陣列36及背板92在附接或耦接在一起之前分開地加以形成。舉例而言，可將基板20之邊緣附接並密封至背板92之 邊緣，如上文所論述。替代地，可將EMS陣列36及背板92形成並一起接合為EMS封裝91。在一些其他實施中，可以任何其他合適之方式(諸如，藉由利用沈積將背板92之組件形成於EMS陣列36上方)來製造EMS封裝91。

圖4為說明併有IMOD顯示元件之電子器件之系統方塊圖的實例。此外，圖4描繪陣列驅動器22之列驅動器電路24及行驅動器電路26的實施，該列驅動器電路及該行驅動器電路將信號提供至(例如)顯示陣列或面板30，如先前所論述。

作為一實例，第四列中之顯示模組450可提供有來自列驅動器電路24之列信號及共同信號。顯示模組450亦可提供有來自行驅動器電路26之行信號。顯示模組450之實施可包括多種不同設計。在一些實施中，顯示模組450可包括電晶體，該電晶體之閘極耦接至列信號且行信號經提供至汲極。在一實施中，每一顯示模組450可包括IMOD顯示元件。共同信號可將偏壓提供至顯示模組450內之其他組件。在一些實施中，顯示模組450可具有多個共同信號。

圖5為三端子IMOD之實例之電路示意圖。在一些實施中，圖5之電路可為圖4之顯示模組450。圖5之電路包括經實施為n型金氧半導體(NMOS)電晶體M1 510之開關。電晶體M1 510之閘極耦接至V_row 530，該V_row可由圖4之列驅動器電路24來提供。電晶體M1 510亦耦接至V_column 520，該V_column可由圖4之行驅動器電路26來提供。圖5之電路亦包括顯示單元540。

在一實施中，顯示單元540可包括三個端子或電極：V_bias 555、V_d 560及V_com 565。顯示單元540亦可包括可移動元件570、介電質575及電容器580。可移動元件570可包括鏡面。在圖5之實施中，電容器580耦接於V_d電極560與V_com電極565之間。在另一實施中，電容器580可耦接於V_bias電極555與V_d電極560之間。可移動元件570可與V_d電極 560耦接。另外，在一些實施中，氣隙585可位於V_bias電極555與V_d電極560之間。氣隙590可位於V_d電極560與V_com電極565之間。

在一些實施中，顯示單元540可包括多個電容器。舉例而言，可使用多個電容器而非單一電容器580。

圖6A為說明圖5之電路示意圖的顯示單元540之元件之電容的電路示意圖。在圖6A中，電容C1 650與圖5之電容器580相關聯。電容C5 610與介電質575相關聯。電容C4 620與氣隙585相關聯。電容C3 630與可移動元件570相關聯。電容C2 640與氣隙590相關聯。

圖6B為說明圖6A之電路示意圖之電容的電路示意圖。圖6B展示電極之間的等效電容。在圖6B中，電容C6 650為電容C5 610(亦即，與介電質575相關聯之電容)與電容C4 620(亦即，與氣隙585相關聯之電容)之等效串聯電容。亦即，電容C6 650為V_bias電極555與V_d電極560之間的電容。電容C7 660為與電容C3 630(亦即，與可移動元件相關聯之電容)及電容C2 640(亦即，與氣隙590相關聯之電容)之等效串聯電容並聯的電容C1 650(亦即，與電容器580相關聯之電容)之等效電容。亦即，電容C7 660為V_d電極560與V_com電極565之間的電容。因此，當電晶體M1 510斷開時(亦即，V_row經偏壓以斷開電晶體M1 510)，圖6B中之顯示單元540之電容的模型充當電容器分割器，且因此V_d電極560上之電壓係由V_bias電極555與V_com電極565中之改變及C6 650與C7 660之電容來判定。在一些實施中，若電容C1 650(亦即，與電容器580相關聯之電容)與其他電容相比而較大，則電容C7 660可大於電容C6 650。儘管與另一電極相關聯之電壓發生改變(例如，V_bias電極555)，但若電容C7 660充分大於電容C6 650，則與V_d電極560相關聯之電壓可保持相對恆定或稍微改變。作為一實例，電容C1 650可大約為50至200毫微微法拉第(fF)且剩餘電容之範圍可為大約10至200fF。

在一些實施中，氣隙585或氣隙590可不存在。舉例而言，如本文中稍後所論述，可移動元件570可經組態以朝向一電極移動且擱置在介電質上。因此，在一些實施中，氣隙585及590係可變的，且可消失或大小減小。因此，電容C6 650或電容C7 660可分別不包括氣隙585或氣隙590之電容。

在一實施中，施加至V_bias電極555及V_com電極565之電壓可經偏壓，使得可將可移動元件570移動。舉例而言，在一個實施中，可由電場將可移動元件570朝向V_bias電極555或V_com電極565牽拉至一致之開始點或重設位置。在另一實施中，可將可移動元件570牽拉而擱置在介電質575上以提供一致之開始點或重設位置。

詳言之，可藉由將V_bias電極555及/或V_com電極565之極性反轉來切換由與V_bias電極555及/或V_com電極565相關聯之外部偏壓誘發的電場之方向。V_bias電極555及/或V_com電極565上之電壓改變可改變V_bias電極555及V_com電極565與V_d電極560之間的電壓差。較大電壓差可提供較大電場，從而可將可移動元件570移動。因此，在將可移動元件570移至新位置以提供不同波長下的色彩之前，調整該等偏壓可將可移動元件570移至一致之開始或重設位置。

舉例而言，V_bias電極555可經偏壓處於3V且V_com電極565可經偏壓處於0V。電晶體M1 510可斷開，且因此V_d電極560可(例如)在先前當電晶體M1 510接通時所施加之正電壓(諸如，2V)下浮動。為相對於V_com電極565將V_bias電極555之極性反轉，V_bias電極555之電壓偏壓可切換至-3V且V_com電極565之電壓偏壓可保持處於0V。若電容C7 660(亦即，V_d電極560與V_com電極565之間的電容)充分大於電容C6 650(亦即，V_bias電極555與V_d電極560之間的電容)，則V_d電極560處之電壓可保持為相對恆定(例如，保持處於大約2V)，且因此V_d電極560與V_com電極565之間的電壓差相對不變(亦即，V_d電極560之2V與V_com電 極565之0V之間的大約2V差異)。然而，因為儘管V_d電極560保持相對恆定或僅稍微改變，但與V_bias電極555相關聯之電源供應器之偏壓已切換至-3V，所以V_bias電極555與V_d電極560之間的電壓差較大。因此，V_d電極560與V_bias電極555之間的電場大於V_d電極560與V_com電極565之間的電場。另外，因為V_bias電極555自3V切換至-3V，所以V_d電極560與V_bias電極555之間的電場之方向已切換。因此，因為V_d電極560與V_bias電極555之間的電場較大且係在V_d電極560與V_com電極565之間的電場之相反方向上，所以可將可移動元件570上拉。在一些實施中，可將可移動元件570上拉且擱置在介電質575上。亦即，介電質575可充當可移動元件570之「擋止件」，且因此為可移動元件570提供重設位置或一致之開始點。

圖7為圖5之電路示意圖之時序圖。在圖7中，V_com 705與和V_com電極565耦接之電源供應器相關聯，且經偏壓處於0V。V_bias 710與和V_bias電極555耦接之電源供應器相關聯。V_bias 710在3V與-3V之間雙態觸發。V_row 715與V_row 540相關聯且因此控制是否將電晶體M1 510接通抑或斷開。V_column 720與V_column 520相關聯。V_d 725與V_d電極560相關聯。在一實施中，當將M1 510接通時，V_column 720被施加至V_d電極560。

圖7之時序圖說明相對於V_com來將V_bias之極性反轉以將可移動元件570移至一致之開始點或重設位置。舉例而言，在時間740，V_bias為3V，V_d為2V，且V_com為0V。因此，V_bias電極555與V_d電極560之間的電場指向下(亦即，自高電位至低電位)。同樣地，V_d電極560與V_com電極565之間的電場亦指向下。V_bias與V_d之間的電壓差為1V。V_d與V_com之間的電壓差為2V。

然而，在時間735，V_bias之極性藉由將電壓自正電壓(亦即，圖7中之3V)改變至負電壓(亦即，-3V)且將V_com維持於0V而反轉。因為 V_row係低的，所以電晶體M1 510斷開，且因此V_d電極560(例如)在先前所施加之2V下浮動而非由V_column 720來驅動。然而，若電容C7 660充分大於電容C6 650，則在時間735，當V_bias切換極性時，V_d 725之電壓可僅僅稍微下降。舉例而言，如先前所論述，V_d 725可歸因於電容器分割器模型而自2V改變至1.5V。因此，V_d電極560與V_com電極565之間的電場保持相對相同，此係因為V_com係恆定於0V且V_d僅自2V稍微下降至1.5V(亦即，V_d與V_com之間的1.5V差異)。另外，電場保持指向下(亦即，自高至低電位)。然而，因為V_bias已自3V切換至-3V且V_d處於1.5V，所以V_bias電極555與V_d電極560之間的電場切換方向且指向上。另外，V_bias電極555與V_d電極之間的電壓差為4.5V(亦即，處於-3V之V_bias與處於1.5V之V_d之間的4.5V差異)。另外，V_bias與V_d之間的電場(亦即，指向上之電場)可強於V_d與V_com之間的電場(亦即，指向下之電場)，此係因為V_bias電極555與V_d電極560之間的電壓差(亦即，4.5V差異)比V_d電極560與V_com電極565之間的電壓差(亦即，1.5V差異)大得多。因此，可移動元件570可藉由較強電場而向上牽拉。舉例而言，在圖7中，可移動元件位置730表示可移動元件570之位置。在時間735，可移動元件570可在450nm處移至重設位置(例如，直到介電質575)。

作為一實例，圖8A為(例如)在時間740位於第一位置中之可移動元件570之實例的說明。圖9A為圖8之電路示意圖中之電場(例如)在時間740的說明。如先前所論述，電場905(亦即，V_bias電極555與V_d電極560之間的電場)與電場910(亦即，V_d電極560與V_com電極565之間的電場)兩者指向下或指向V_com電極565。圖8B為(例如)在時間735位於重設位置中之可移動元件570之實例的說明。在圖8B中，可移動元件570已朝向V_bias電極555而牽拉且擱置在介電質575上。如先前所論述，可移動元件570可朝向V_bias電極555而牽拉，此係因為V_bias電極555與V_d 電極560之間的電場(亦即，電場905)切換方向且指向上。舉例而言，在圖9B中，在時間735，電場905強於V_d電極560與V_com電極565之間的指向下電場(亦即，電場910)。在圖9B中，電場905指向上而非如圖9A中之指向下。如先前所論述，較強且反轉之電場905可將可移動元件570牽拉至圖8B中之重設位置。

在可移動元件570已(例如)在時間740移至重設位置之後，可移動元件570可隨後移至新位置。圖8C為在時間845移至新位置之可移動元件570之實例的說明。在圖7中，在時間745，V_row 715變高(亦即，至1V)且接通電晶體M1 510。因此，V_d電極560不再浮動。相反，將V_column 720施加至V_d 725。因而，可移動元件570可自重設位置移動一距離，該距離與施加和V_column 720相關聯之電壓相關聯。舉例而言，在圖7中，在時間745之可移動元件位置730與175nm相關聯。在可移動元件570已設定至新位置之後，V_row 715變低，且因此V_d電極560未驅動且浮動。在將可移動元件570移至另一位置之前，可移動元件570可移動返回至重設位置(例如，朝向V_bias電極555)。

在一些實施中，V_bias電極555與V_com電極565兩者之電壓可改變。舉例而言，在一個實施中，V_bias電極555可自正電壓切換至負電壓且V_com電極565可自負電壓切換至正電壓。在另一實施中，施加至V_com電極565之電壓與施加至V_bias電極555之電壓兩者可為正電壓或兩者可為負電壓。舉例而言，當一個電壓增加而另一電壓減小時，可將極性反轉。在另一實施中，僅V_com電極565之電壓可改變。

圖10為三端子IMOD之另一電路示意圖之實例。在圖10中，電容器C1 580耦接於V_bias電極555與V_d電極560之間而非如圖5中耦接於V_d電極560與V_com電極565之間。在圖10之組態中，可移動元件570可朝向V_com電極565而非如圖5中朝向V_bias電極555而移至重設位置。亦即，在圖10中，V_bias電極555與V_d電極560之間的電場可保持相對不變 且在相同方向上，但V_d電極560與V_com電極565之間的電場可增加且切換方向，且因此將可移動元件570朝向V_com電極565牽拉。在一些實施中，可移動元件570可擱置在介電質上。

因此，在圖10之電路示意圖中，V_bias電極555與V_d電極560之間的電容係電容器C1 580之等效電容，其與氣隙585及介電質875之串聯等效電容並聯。V_d電極560與V_com電極565之間的電容為可移動元件570及氣隙590之等效串聯電容。若V_bias電極555與V_d電極560之間的電容充分大於V_d電極560與V_com電極565之間的電容，則圖10之電路類似於圖9之電路來操作。然而，可將可移動元件570下拉而非上拉，此係因為電容器C1 580耦接於V_bias電極555與V_d電極560之間而非V_d電極560與V_com電極565之間。

如先前關於圖1所論述，可移動元件570可包括許多層，其中一個層為電極或包括電極。在圖5之電路示意圖中，V_d電極560對應於與可移動元件570之頂部分相關聯的層。

圖11為三端子IMOD之另一電路示意圖之實例。在圖11中，V_d電極560對應於與可移動元件570之底部分而非如圖5中與頂部分相關聯的層。可移動元件570之頂部分可包括鏡面。因而，V_d電極560與V_com電極565之間的距離可短於位於可移動元件570之另一部分上的鏡面與V_com電極565之間的距離。另外，V_bias電極555與V_d電極560之間的電容係電容器C1 580之等效電容，其與氣隙585、介電質575及可移動元件570之串聯等效電容並聯。V_d電極560與V_com電極565之間的電容係氣隙590之電容。

在一些實施中，當可移動元件570移至新位置時，可發生某些不穩定性。舉例而言，在可移動元件570已移動某一距離之後，可歸因於可移動元件570、其鉸鏈設計及其移動機構之旋轉及平移性質而發生撥入(tip-in)不穩定性。可移動元件570可傾斜，且因此可移動元件 570可在不同波長下而非在在可移動元件570係平坦的情況下將提供之所要波長下反射光。當可移動元件570經歷撥入時，可能需要施加高電壓偏壓以「弄平」整個可移動元件570。在一些實施中，當發生撥入不穩定性時，可能需要將大約50V施加至可移動元件570，使得將其重新定向成平坦。

舉例而言，可移動元件570可朝向V_com電極565移動。然而，當可移動元件570朝向V_com電極565行進時，可發生傾斜且因此可移動元件570之隅角可觸摸分層於V_com電極565上方之介電質。然而，因為可移動元件570傾斜，所以可移動元件570之第二隅角可不接觸介電質。亦即，氣隙可存在於第二隅角與介電質之間。因此，可藉由以高電壓使V_d電極560偏壓來使第二隅角朝向介電質牽拉且接近氣隙。因而，可移動元件570之兩個隅角可接觸介電質之表面。

不穩定性之另一實例係拉入不穩定性。在一些實施中，當可移動元件570移動某一距離時，可發生拉入不穩定性。一旦可移動元件570移動某一距離，用以移動可移動元件570之機構(例如，鉸鏈機構)的機械恢復力便可弱於由各種電極之偏壓所提供的靜電力。因此，可移動元件570「咬接」至一稍微不同位置。然而，不同於撥入不穩定性，可移動元件570可在發生拉入時保持相對平坦。

在一些實施中，拉入不穩定性及撥入不穩定性之發生可相互排他的。亦即，若發生撥入不穩定性，則可能不發生拉入不穩定性，且反之亦然。在一些實施中，在可發生撥入不穩定性時可發生拉入不穩定性，或反之亦然。因此，在一些實施中，允許拉入不穩定性而非撥入不穩定性之設計可在當可移動元件570移至新位置時可能需要其為平坦的應用中有用。

在圖11之電路中，可發生拉入不穩定性而非撥入不穩定性，此係因為V_d電極560對應於與可移動元件570之底部分或較接近於V_com電極 560之部分相關聯的層。因此，如先前所論述，V_d電極560與V_com電極565之間的電容係較低的，此係因為其僅包括氣隙590而非氣隙590與可移動元件570兩者。因而，可能需要較小電壓來將可移動元件570朝向V_com電極565牽拉且可在發生撥入不穩定性之前發生拉入不穩定性。

另外，在一些實施中，可藉由自底部分而非頂部分驅動可移動元件570來減小氣隙585之大小。另外，與V_bias電極555相關聯之介電層亦可較薄，從而允許達到較容易及較便宜之製造。

圖12為說明用於將可移動元件移至重設位置之方法的流程圖。在方法1200中，在區塊1210處，可切換電極之極性。舉例而言，如先前所論述，可改變該電極上之電壓。在一些實施中，該電極上之電壓可為與另一電極上之電壓相反的極性。在區塊1220處，可將可移動元件移至重設位置。如先前所論述，可移動元件可朝向該電極移動。在一些實施中，可移動元件可在處於重設位置中時擱置在介電質上。該方法在區塊1230處結束。

圖13A及圖13B為說明包括複數個IMOD顯示元件之顯示器件40的系統方塊圖。顯示器件40可為(例如)智慧電話、蜂巢式電話或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其稍微變化亦說明各種類型之顯示器件，諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持型器件及攜帶型媒體播放器。

顯示器件40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入器件48及麥克風46。外殼41可由多種製造製程(包括射出成形及真空成形)中之任一者形成。另外，外殼41可由多種材料中之任一者製成，該等材料包括(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(未圖示)。

顯示器30可為如本文中所描述之多種顯示器中之任一者，包括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或其他管器件)。另外，顯示器30可包括基於IMOD之顯示器，如本文中所描述。

顯示器件40之組件示意性地說明於圖13A中。顯示器件40包括外殼41，且可包括至少部分地圍封於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包括網路介面27，該網路介面包括可耦接至收發器47之天線43。網路介面27可為可顯示於顯示器件40上之影像資料的來源。因此，網路介面27為影像源模組之一個實例，但處理器21及輸入器件48亦可充當影像源模組。收發器47連接至處理器21，該處理器連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節一信號(諸如，濾波或在其他方面操縱一信號)。調節硬體52可連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦可連接至輸入器件48及驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦接至圖框緩衝器28及陣列驅動器22，陣列驅動器又可耦接至顯示陣列30。顯示器件40中之一或多個元件(包括圖13A中未具體地描繪之元件)可經組態以充當記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在一些實施中，電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40設計中之實質上所有組件。

網路介面27包括天線43及收發器47使得顯示器件40可經由網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有一些處理能力以減輕(例如)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。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、n)及其另外實施來傳輸及接收RF信號。在一些其他實施中，天線43根據Bluetooth®標準來傳輸及接收RF信號。在蜂巢式電話之狀況下，天線43可經設計以接收分 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)、陸上集群無線電(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、4G或5G技術之系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預先處理自天線43接收之信號，使得該等信號可由處理器21接收及進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號使得該等信號可經由天線43自顯示器件40傳輸。

在一些實施中，可用接收器替換收發器47。另外，在一些實施中，可用影像源替換網路介面27，該影像源可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料。處理器21可控制顯示器件40之整體操作。處理器21自網路介面27或影像源接收資料(諸如，壓縮之影像資料)，且將該資料處理成原始影像資料或可容易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或圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常指代識別一影像內之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顏色、飽和度及灰度階。

處理器21可包括用以控制顯示器件40之操作的微控制器、CPU或邏輯單元。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接收信號的放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示器件40內之離散組件，或可併入處理器21或其他組件內。

驅動器控制器29可直接自處理器21抑或自圖框緩衝器28取得由處理器21所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，使得其具有適合於跨越顯示陣列30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。儘管諸如LCD控制器之驅動器控制器29常常作為獨立積體電路(IC)而與系統處理器21相關聯，但可以許多方式來實施此等控制器。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器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，且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顯示元件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適合於本文所描述之任何類型的顯示器。舉例而言，驅動器控制器29可為習知之顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(諸如，IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知之驅動器或雙穩態顯示器驅動器(諸如，IMOD顯示元件驅動器)。此外，顯示陣列30可為習知之顯示陣列或雙穩態顯示陣列(諸如，包括IMOD顯示元件陣列之顯示器)。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施在高度整合型系統(例如，行動電話、攜帶型電子器件、手錶或小區域顯示器)中可為有用的。

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、搖臂、觸敏螢幕、與顯示陣列30整合之觸敏螢幕，或壓敏性或熱敏性膜。麥克風46可經組態為顯示器件40之輸入器件。在一些實施中，可將經由麥克風46產生之語音命令用於控制顯示器件40之操作。

電源供應器50可包括多種能量儲存器件。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)。在使用可再充電電池之實施中，可再充電電池可為可使用來自(例如)壁式插座或光伏打器件或陣列之電力充電的。替代地，可再充電電池可為可以無線方式充電的。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中的驅動器控制器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。以上所描述之最佳化可實施於任何數目個硬體及/或軟體組件中且以各種組態來實施。

如本文中所使用，提及項目清單「中之至少一者」的片語指彼等項目之任何組合，包括單一成員。作為一實例，「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

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。硬體與軟體之互換性已大體按功能性描述，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抑或軟體中取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。

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經設計以執行本文中所描述之功能的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，諸 如，DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器，或任何其他此類組態。在一些實施中，特定步驟及方法可由特定用於給定功能之電路執行。

在一個或多個態樣中，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。此說明書中所描述之標的物之實施亦可經實施為編碼於電腦儲存媒體上的一或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)以供資料處理裝置執行或以控制資料處理裝置之操作。

本發明中所描述之實施之各種修改對於熟習此項技術者而言可為易於顯而易見的，且可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下將本文中所界定之一般原理應用於其他實施。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施，而應符合與本文中所揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致之最廣範疇。另外，一般熟習此項技術者將易於瞭解，有時出於描述諸圖之容易性而使用術語「上」及「下」，且該等術語指示對應於在恰當定向之頁面上該圖之定向的相對位置，且可並非反映(例如)如所實施之IMOD顯示元件的恰當定向。

在單獨實施之情況下描述於此說明書中之某些特徵亦可在單一實施中以組合形式實施。相反地，在單一實施例之情況下所描述之各種特徵亦可單獨地在多個實施中或以任何合適之子組合加以實施。此外，雖然上文可將特徵描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來主張，但來自所主張之組合的一或多個特徵在一些狀況下可自該組合刪除，且所主張之組合可針對子組合或子組合之變化。

類似地，儘管在圖式中以特定次序來描繪操作，但一般熟習此項技術者將易於認識到，此等操作無需以所展示之特定次序或以依序次序執行，或所有所說明操作經執行以達到所要結果。另外，圖式可 按流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例製程。然而，未描繪之其他操作可併入於示意性說明之實例製程中。舉例而言，可在所說明操作中之任何者前、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之各種系統組件之分離理解為在所有實施中需要此分離，且應理解，可大體上將所描述之程式組件及系統一起整合於單一軟體產品中或經封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施係在以下申請專利範圍之範疇內。在一些狀況下，申請專利範圍中所敍述之動作可以不同次序執行且仍達到所要結果。

儘管本文中所揭示之電路及技術利用一NMOS電晶體，但可使用具有開關之功能性的任何其他類型之元件。舉例而言，可使用PMOS電晶體、雙極接面電晶體、憶阻器及其他組件。亦可使用耗盡型及增強型PMOS電晶體及NMOS電晶體。

另外，本文中所揭示之電路及技術可用於除定位可移動元件之外的應用中。可將該等電路及技術用於其中將物件定位至重設位置可為有益的任何情境中。

本文中所揭示之電路及技術利用僅出於說明之目的而提供之值(例如，電壓、電容、尺寸等)之實例。其他實施可涉及不同值。

Claims (25)

1. 一種用於移動一可移動元件的系統，其包含：一顯示模組，其包括：一第一電極，其與一第一電壓源耦接；一第二電極，其與一第二電壓源耦接；一可移動元件；一第三電極，其與該可移動元件耦接，其中一第一電容界定於該第一電極與該第三電極之間，且其中一第二電容界定於該第二電極與該第三電極之間；及一電容器，其耦接於該第二電極與該第三電極之間，其中該電容器之一電容與該第二電容並聯；及一驅動器電路，其經組態以提供該第一電壓源及該第二電壓源，該第一電壓源及該第二電壓源經組態以關於彼此切換極性以藉由下列各者使該可移動元件相對於該第一電極及該第二電極移動至一重設位置：高於在該第三電極與該第二電極之間之一第二電場之一第二電場強度的在該第三電極與該第一電極之間之一第一電場之一第一電場強度；及該第一電場在不同於該第二電場之一第二方向之一第一方向的方向上切換。
2. 如請求項1之系統，顯示單元進一步包括：一介電質，其定位於該第一電極與該第三電極之間及與該重設位置相關聯。
3. 如請求項1之系統，其中該第一電場回應於該第一電壓源與該第二電壓源之間的該極性切換而改變方向。
4. 如請求項1之系統，其中該可移動元件經組態以回應於該第一電壓源之該極性切換而朝向該第一電極移動。
5. 如請求項1之系統，其中該第二電容大於該第一電容。
6. 如請求項5之系統，其中該第二電容係進一步由該電容器之該電容界定，該電容與一第一氣隙及一介電質中之一者或兩者的一等效串聯電容並聯。
7. 如請求項6之系統，其中該第一電容係由一第二氣隙及該可移動元件中之一者或兩者的一等效串聯電容界定。
8. 如請求項5之系統，其中該第二電容係進一步由該電容器之該電容界定，該電容與一第一氣隙及該可移動元件中之一者或兩者的一等效串聯電容並聯。
9. 如請求項8之系統，其中該第一電容係由一第二氣隙及一介電質中之一者或兩者的一等效串聯電容界定。
10. 如請求項1之系統，其中該可移動元件包括該第三電極及一鏡面。
11. 如請求項10之系統，其中該第三電極與該第一電極之間的一第一距離小於該鏡面與該第一電極之間的一第二距離。
12. 如請求項11之系統，其中該第二電容大於該第一電容。
13. 如請求項12之系統，其中該第二電容係進一步由該電容器之該電容界定，該電容與一第一氣隙、該可移動元件及一介電質之一等效串聯電容並聯。
14. 如請求項13之系統，其中該第一電容係由一第二氣隙之一電容界定。
15. 如請求項1之系統，其進一步包含：一顯示器，其包括該顯示模組；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。
16. 如請求項15之系統，其進一步包含：一驅動器電路，其經組態以將至少一個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。
17. 如請求項15之系統，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，其中該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
18. 如請求項15之系統，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。
19. 如請求項1之系統，其中該第三電極經組態以當該可移動元件在該重設位置處時浮動，及其中該驅動器電路經進一步組態以在該可移動元件位於該重設位置中之後，提供待施加至該第三電極之一第三電壓源以將該可移動元件定位至一新的位置，該新的位置不同於該重設位置。
20. 一種用於移動具有與一可移動元件耦接之一第一電極、一第二電極及一第三電極之一機電系統(EMS)器件之該可移動元件的電路，其包含：用於切換與該第一電極及該第二電極中之一者或兩者相關聯之一電壓源之一極性的構件，其中一第一電容界定於該第一電極與該第三電極之間，其中一第二電容界定於該第二電極與該第三電極之間，其中一電容器係耦接於該第二電極，且其中該 電容器之一電容與該第二電容並聯；及用於藉由下列各者以一致地使該可移動元件與該EMS器件之該第三電極耦接以相對於該第一電極及相對於該第二電極移動至相同重設位置的構件：高於在該第三電極與該第二電極之間之一第二電場之一第二電場強度的在該第三電極與該第一電極之間之一第一電場之一第一電場強度；及該第一電場在不同於該第二電場之一第二方向之一第一方向的方向上切換。
21. 如請求項20之電路，其中該重設位置與一介電質相關聯。
22. 如請求項21之電路，其中該可移動元件在處於該重設位置中時擱置在該介電質上。
23. 一種用於移動具有一平坦表面之一可移動元件的方法，具有該可移動元件之一器件具有與該可移動元件耦接之一第一電極、一第二電極及一第三電極，該方法包含：切換與該第一電極及該第二電極中之一者或兩者相關聯之一電壓源的一極性以藉由下列各者以使該可移動元件之該平坦表面相對於該第一電極及相對於該第二電極朝向一重設位置移動：高於在該第三電極與該第二電極之間之一第二電場之一第二電場強度的在該第三電極與該第一電極之間之一第一電場之一第一電場強度；及該第一電場在不同於該第二電場之一第二方向之一第一方向的方向上切換，其中一第一電容界定於該第一電極與該第三電極之間，其中一第二電容界定於該第二電極與該第三電極之間，其中一電容器係耦接於該第二電極；及 其中一電容器係耦接於該第二電極以使得該電容器之一電容與該第二電容並聯。
24. 如請求項23之方法，其中一介電質與該重設位置相關聯。
25. 如請求項24之方法，其中該可移動元件在處於該重設位置中時擱置在該介電質上。