专利名称：用于驱动微机电系统显示元件的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明的领域涉及微机电系统(MEMS)。
背景技术：
微机电系统(MEMS)包含微机械元件、致动器和电子器件。可使用沉积、蚀刻和/或将衬底和/或沉积材料层的部分蚀刻掉或添加层以形成电装置和机电装置的其它微机械加工工艺来制作微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中的一者或二者可能整体或部分透明的且/或具有反射性，且能够在施加有适当电信号时进行相对运动。在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括通过气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文中更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有较广范围的应用，且在此项技术中，利用且/或修改这些类型的装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的新产品，将是有益的。
发明内容
本发明的系统、方法和装置每一者都具有若干方面，其中任何单个方面都不单独负责其期望的属性。在不限制本发明范围的情况下，现将简要论述其较突出的特征。考虑此论述之后，且尤其在阅读题为“具体实施方式
”的部分之后，将了解本发明的特征如何提供优于其它显示器装置的优点。
在一个实施例中，一种显示器包括MEMS显示元件阵列，以及驱动电路，所述驱动电路耦合到所述阵列，且经配置以提供用以驱动所述阵列的致动信号，其中所述致动信号包括至少一行信号和一列信号，且其中所述行信号和列信号中仅一者针对温度变化而调整。
在另一实施例中，一种驱动MEMS显示元件阵列的方法包括感测预定位置处的温度；至少部分地基于感测到的温度而产生具有电平的行信号和列信号中的一者，且不基于感测到的温度而产生所述行信号和列信号中的另一者；以及向所述阵列提供所述行信号和列信号。
在另一实施例中，一种显示器包括用于感测预定位置处的温度的构件；用于至少部分地基于感测到的温度而产生具有电平的行信号和列信号中的一者且不基于感测到的温度而产生所述行信号和列信号中的另一者的构件；用于显示图像数据的构件；以及用于向所述显示构件提供所述行信号和列信号的构件。
图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于致动位置。
图2是说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统框图。
图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。
图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的图解。
图5A说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据的一个示范性帧。
图5B说明可用于写入图5A的帧的行和列信号的一个示范性时序图。
图6A和6B是说明包括多个干涉式调制器的视觉显示装置的实施例的系统框图。
图7A是图1的装置的横截面。
图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。
图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。
图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。
图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。
图8是干涉式调制器的透视图，其说明可移动反射层的多个层。
图9是说明干涉式调制器的操作电压与温度之间的关系的曲线图。
图10是当温度改变时可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的图解。
图11是当温度改变时可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的图解。
图12是说明并入有3 x 3干涉式调制器显示器和温度传感器的电子装置的一个实施例的系统框图。
图13是说明并入有3 x 3干涉式调制器显示器和温度传感器的电子装置的另一实施例的系统框图。
图14是说明并入有3 x 3干涉式调制器显示器和温度传感器的电子装置的另一实施例的系统框图。
图15是说明并入有3 x 3干涉式调制器显示器和测试干涉式调制器的电子装置的实施例的系统框图。
图16是时间(x轴)对电容和电压(y轴)的曲线图，且说明由于所施加的电压而产生的干涉式调制器的电容。
图17是说明基于感测到的温度而驱动阵列的过程的流程图。
具体实施例方式 以下详细描述内容针对本发明的某些特定实施例。然而，可以许多不同方式来实施本发明。在此描述内容中，参考图式，其中始终用相同标号来指示相同部分。如从以下描述内容将明白，所述实施例可实施在经配置以显示图像(不论是运动的(例如，视频)还是固定的(例如，静止图像)，且不论是文本的还是图画的)的任何装置中。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置相关联，所述多种电子装置例如是(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航仪、相机、MP3播放器、摄像放像机(camcorder)、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子广告牌或标志、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，一件珠宝上的图像的显示器)。具有与本文中所描述的装置类似的结构的MEMS装置还可用于非显示器应用中，例如电子切换装置中。
控制系统所施加的将调制器置于致动状态(actuated state)中所必需的电压量(“致动电压”)可由于影响干涉式调制器的许多不利的操作因素的缘故而改变，所述因素包含(例如)温度、干涉计的机电特性的变化、电荷累积和机械镜面的实体磨损。如下文更详细地描述，施加到干涉式调制器的致动电压为两个电压(列偏压(Vbias)和行电压)的组合。干涉计的机电特性的变化、电荷累积和机械镜面的实体磨损通常只在大量使用后或在经过一定量的时间后才会影响致动电压。干涉式调制器的操作温度立即影响可移动反射层14的特性，使得温度的较大变化可引起致动电压的显著变化。视使用(例如，并入在亚利桑那州(Arizona)夏季期间放置在汽车的仪表板上的装置上或暴露于冬季零下温度的装置上的显示器中的)干涉式调制器的环境条件而定，干涉式调制器的显著温度变化可在数小时或甚至数分钟内发生。在本发明的一个实施例中，传感器监视存在于具有并入有干涉式调制器的显示器的装置中的位置处的温度，且向显示器的驱动电路提供与所述温度有关的信号。使用使所感测到的温度与在各种温度下操作显示器所需的必需电压相关的预定信息，驱动电路通过基于其从传感器接收到的信号而调整偏压来驱动显示器在较宽温度范围上操作。
图1中说明包括干涉式MEMS显示元件的干涉式调制器显示器实施例。在这些装置中，像素处于亮状态或暗状态。在亮(“接通”或“打开”)状态下，显示元件向用户反射大部分的入射可见光。当在暗(“断开”或“关闭”)状态下时，显示元件向用户反射很少的入射可见光。视实施例而定，可颠倒“接通”与“断开”状态的光反射特性。MEMS像素可经配置以主要以选定色彩反射，从而允许除黑色和白色之外的色彩显示。
图1是描绘视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图，其中每一像素包括一个MEMS干涉式调制器。在一些实施例中，干涉式调制器显示器包括这些干涉式调制器的行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，所述对反射层以可变且可控制的距离彼此定位，以形成具有至少一个可变尺寸的光学谐振腔。在一个实施例中，所述反射层中的一者可在两个位置之间移动。在第一位置(本文中称为松弛位置)中，可移动反射层以距固定的部分反射层相对较大的距离而定位。在第二位置(本文中称为致动位置)中，可移动反射层定位在更紧密邻近于部分反射层处。从两个层反射的入射光视可移动反射层的位置而以相长方式或相消方式进行干涉，从而对每一像素产生全反射或非反射状态。
图1中的像素阵列的所描绘部分包含两个相邻的干涉式调制器12a和12b。在左边的干涉式调制器12a中，说明可移动反射层14a处于距光学堆叠16a预定距离的松弛位置中，所述光学堆叠包含部分反射层。在右边的干涉式调制器12b中，说明可移动反射层14b处于邻近光学堆叠16b的致动位置中。
如本文所参考，光学堆叠16a和16b(共同称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层，所述熔合层可包含例如氧化铟锡(ITO)的电极层、例如铬的部分反射层和透明电介质。光学堆叠16因此是导电的、部分透明的且具部分反射性，且可(例如)通过将上述层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造光学堆叠16。部分反射层可由具部分反射性的多种材料形成，所述材料例如是各种金属、半导体和电介质。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单种材料或多种材料的组合形成。
在一些实施例中，光学堆叠的所述层图案化成平行条带，且可形成如下文进一步描述的显示装置中的行电极。可移动反射层14a，14b可形成为沉积在柱18顶部的沉积金属层(与16a，16b的行电极正交)和沉积在柱18之间的介入牺牲材料的一系列平行条带。当牺牲材料被蚀刻掉时，可移动反射层14a，14b通过界定的间隙19与光学堆叠16a，16b分离。例如铝的具有高传导性和反射性的材料可用于反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。
在不施加电压的情况下，空腔19保持在可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，且可移动反射层14a处于机械松弛状态，如图1中的像素12a所说明。然而，当将电位差施加到选定的行和列时，形成于对应像素处的行电极与列电极的交叉点处的电容器变得带电，且静电力将所述电极拉到一起。如果电压足够高，那么使可移动反射层14变形且迫使其抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的介电层(此图中未说明)可防止短路并控制层14与层16之间的间距，如图1中右边的像素12b所说明。不管所施加的电位差的极性如何，行为都相同。以此方式，可控制反射像素状态对非反射像素状态的行/列致动在许多方面类似于常规LCD和其它显示技术中所使用的致动。
图2到图5B说明在显示应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性过程和系统。
图2是说明可并入有本发明的方面的电子装置的一个实施例的系统框图。在示范性实施例中，电子装置包含处理器21，其可以是任何通用单芯片或多芯片微处理器(例如，ARM、奔腾
奔腾II
奔腾III
奔腾IV
奔腾
Pro、8051、
Power
)或任何专用微处理器(例如，数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列)。如在此项技术中是常规的，处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除执行操作系统外，处理器还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，其包含网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中，阵列驱动器22包含向显示器阵列或面板30提供信号的行驱动器电路24和列驱动器电路26。图2中的线1-1展示图1中所说明的阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器，行/列致动协议可利用图3中所说明的这些装置的滞后特性。可能需要(例如)10伏的电位差来使可移动层从松弛状态变形到致动状态。然而，当电压从所述值下降时，当电压降回到10伏以下时，可移动层保持其状态。在图3的示范性实施例中，直到电压降落到2伏以下，可移动层才完全松弛。因此，在图3中所说明的实例中存在约3V到7V的电压范围，在所述范围中存在所施加电压的窗口，在所述窗口内装置稳定在松弛状态或致动状态。本文中将此称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列来说，可设计行/列致动协议，使得在行选通期间，选通的行中的待致动的像素暴露于约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在选通后，像素暴露于约5伏的稳态电压差，使得其保持在行选通使其处于的任何状态中。在此实例中，每一像素在被写入后经历在3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此特征使图1中所说明的像素设计在相同的所施加电压条件下稳定在致动或松弛预存在状态。因为干涉式调制器的每一像素(无论在致动状态下还是在松弛状态下)本质上是由固定的反射层和移动的反射层形成的电容器，所以在滞后窗内的电压下可保持此稳定状态而几乎没有功率耗散。如果所施加的电位是固定的，那么本质上没有电流流到像素中。
在典型应用中，可通过根据第一行中的一组所需的致动像素断言一组列电极来创建显示帧。接着将行脉冲施加到行1电极，从而致动对应于所断言的列线的像素。接着改变所断言的所述组列电极以对应于第二行中的一组所需的致动像素。接着将脉冲施加到行2电极，从而根据所断言的列电极而致动行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲影响，且保持在它们在行1脉冲期间被设置成的状态。可以循序方式对整个系列的行重复此过程以产生帧。通常，通过以每秒某一所需数目个帧来不断重复此过程，用新的显示数据来刷新和/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行和列电极以产生显示帧的各种协议也是众所周知的，且可结合本发明一起使用。
图4、图5A和图5B说明用于在图2的3 x 3阵列上创建显示帧的一个可能的致动协议。图4说明可用于展现图3的滞后曲线的像素的一组可能的列和行电压电平。在图4实施例中，致动像素涉及将适当的列设置为-Vbias且将适当的行设置为+ΔV，其可分别对应于-5伏和+5伏。通过将适当的列设置为+Vbias，且将适当的行设置为相同的+ΔV，从而在像素上产生零伏电位差来实现松弛所述像素。在行电压保持在零伏的哪些行中，像素稳定在其最初所处的任何状态中，而不管列是处于+Vbias还是-Vbias。如图4中还说明，将了解，可使用与上文所述的那些电压具有相反的极性的电压，例如，致动像素可涉及将适当的列设置为+Vbias且将适当的行设置为-ΔV。在此实施例中，通过将适当的列设置为-Vbias并将适当的行设置为相同的-ΔV，从而在像素上产生零伏电位差，来实现释放所述像素。
图5B是展示将导致图5A中所说明的显示布置的施加到图2的3x3阵列的一系列行和列信号的时序图，其中致动像素是非反射性的。在写入图5A中所说明的帧之前，像素可处于任何状态，且在此实例中，所有行都处于0伏，且所有列都处于+5伏。有了这些所施加电压，所有像素都稳定在其现有的致动或松弛状态中。
在图5A的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被致动。为实现这种情况，在行1的“线时间(line time)”期间，将列1和2设置为-5伏，且将列3设置为+5伏。这不会改变任何像素的状态，因为所有像素都保持在3到7伏的稳定窗中。接着用从0上升到5伏且返回到零的脉冲来选通行1。这致动(1，1)和(1，2)像素，且松弛(1，3)像素。阵列中其它像素不受影响。为可根据需要设置行2，将列2设置为-5伏，且将列1和3设置为+5伏。施加到行2的同一选通将接着致动像素(2，2)，并松弛像素(2，1)和(2，3)。阵列中其它像素同样不受影响。通过将列2和3设置为-5伏且将列1设置为+5伏来类似地设置行3。行3选通如图5A中所示那样设置行3像素。在写入所述帧后，行电位为零，且列电位可保持在+5或-5伏，且显示器接着稳定在图5A的布置中。将了解，同一程序可用于数打或数百个行和列的阵列。还将了解，用于执行行和列致动的电压的时序、序列和电平可在上述一般原理内作很大改动，且上述实例只是示范性的，且任何致动电压方法都可与本文中所描述的系统和方法一起使用。
图6A和图6B是说明显示装置40的实施例的系统框图。显示装置40可以是(例如)蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其些微变化也可说明例如电视机和便携式媒体播放器的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44、输入装置48和麦克风46。外壳41通常由如所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺(包含注射模制和真空成形)中的任一者形成。此外，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、橡胶和陶瓷或其组合。在一个实施例中，外壳41包含可与具不同色彩或含有不同标志(logo)、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未图示)。
示范性显示装置40的显示器30可以是多种显示器中的任一者，所述显示器包含如本文中所描述的双稳态显示器。在其它实施例中，显示器30包含如上文所描述的平板显示器(例如，等离子体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD)或如所属领域的技术人员众所周知的非平板显示器(例如，CRT或其它管装置)。然而，为了达到描述本实施例的目的，显示器30包含如本文中所描述的干涉式调制器显示器。
图6B中示意性地说明示范性显示装置40的一个实施例的组件。所说明的示范性显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分地封闭在外壳中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，示范性显示装置40包含网络接口27，所述网络接口包含耦合到收发器47的天线43。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，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克风46。处理器21还连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28，并耦合到阵列驱动器22，所述阵列驱动器22又耦合到显示器阵列30。电源50向特定示范性显示装置40设计所需的所有组件提供电力。
网络接口27包含天线43和收发器47，使得示范性显示装置40可通过网络与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27还可具有一些处理能力以减轻对处理器21的要求。天线43是所属领域的技术人员已知的用于传输和接收信号的任何天线。在一个实施例中，天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g))而传输和接收RF信号。在另一实施例中，天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准传输和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS或用于在无线蜂窝式电话网络中通信的其它已知信号。收发器47对从天线43接收到的信号进行预处理，使得所述信号可由处理器21接收并进一步处理。收发器47还处理从处理器21接收到的信号，使得所述信号可经由天线43从示范性显示装置40传输。
在替代实施例中，收发器47可由接收器代替。在又一替代实施例中，网络接口27可由图像源代替，图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。举例来说，图像源可以是数字视频盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器，或产生图像数据的软件模块。
处理器21通常控制示范性显示装置40的整体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收例如压缩图像数据的数据，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21接着将经处理的数据发送至到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包含色彩、饱和度和灰度等级。
在一个实施例中，处理器21包含用以控制示范性显示装置40的操作的微控制器、CPU或逻辑单元。调节硬件52通常包含放大器和滤波器，其用于将信号传输到扬声器45，且用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可以是示范性显示装置40内的离散组件，或可被并入处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28得到由处理器21产生的原始图像数据，并适当地重新格式化原始图像数据以便高速传输到阵列驱动器22。具体地说，驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化成具有类似光栅的格式的资料流，使得其具有适合在显示器阵列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。尽管例如LCD控制器的驱动器控制器29通常作为独立的集成电路(IC)而与系统处理器21相关联，但是此些控制器可以许多方式实施。它们可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22一起完全集成在硬件中。
通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收经格式化的信息，并将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒许多次地被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千个引线。
在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适于本文中所描述的显示器的类型中的任一者。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22是常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一个实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22集成。此实施例在例如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成系统中是常见的。在又一实施例中，显示器阵列30是典型的显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如，包含干涉式调制器阵列的显示器)。
输入装置48允许用户控制示范性显示装置40的操作。在一个实施例中，输入装置48包含小键盘(例如QwERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、触敏屏幕、压敏或热敏膜。在一个实施例中，麦克风46是示范性显示装置40的输入装置。当使用麦克风46来将数据输入到所述装置时，用户可提供语音命令以控制示范性显示装置40的操作。
电源50可包含如此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，在一个实施例中，电源50是可充电电池组，例如镍镉电池组或锂离子电池组。在另一实施例中，电源50是可再生能源、电容器或太阳能电池(包含塑料太阳能电池和太阳能电池漆)。在另一实施例中，电源50经配置以从壁装电源插座接收功率。
在一些实施方案中，控制可编程性驻存(如上文所描述)在驱动器控制器中，所述驱动器控制器可位于电子显示系统中的若干位置中。在一些情况下，控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。所属领域的技术人员将了解，可在任何数目的硬件和/或软件组件中且以各种配置来实施上文所描述的优化。
根据上文所陈述的原理而操作的干涉式调制器的结构的细节可较大地改变。举例来说，图7A到图7E说明可移动反射层14及其支撑结构的五个不同实施例。图7A是图1的实施例的横截面，其中金属材料条带14沉积在正交延伸的支撑件18上。在图7B中，可移动反射层14只在系栓(tether)32上在拐角处附接到支撑件。在图7C中，可移动反射层14从可变形层34悬挂下来，可变形层34可包括柔性金属。可变形层34围绕可变形层34的周边直接地或间接地连接到衬底20。这些连接件在本文中称为支撑柱。图7D中所说明的实施例具有支撑柱插塞42，可变形层34搁置在所述支撑柱插塞上。可移动反射层14保持悬挂在空腔之上(如图7A到图7C中那样)，但可变形层34不通过填充可变形层34与光学堆叠16之间的孔而形成支撑柱。而是，支撑柱由用于形成支撑柱插塞42的平坦化材料形成。图7E中所说明的实施例是基于图7D中所示的实施例，但还可适合于与图7A到图7C中所说明的实施例中的任一者以及未图示的额外实施例合作。在图7E中所示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的额外层来形成总线结构44。这允许沿干涉式调制器的背部的信号路由，从而消除否则可能不得不在衬底20上形成的许多电极。
在例如图7中所示的那些实施例的实施例中，干涉式调制器充当直观装置，其中从透明衬底20的前侧观看图像，所述侧与上面布置有调制器的侧相对。在这些实施例中，反射层14视情况屏蔽反射层的与衬底20相对的侧上的干涉式调制器的部分，包含可变形层34。这允许屏蔽区域被配置并被操作而不会消极地影响图像质量。此屏蔽允许图7E中的总线结构44，所述总线结构提供使调制器的光学性质与调制器的机电性质分离的能力，例如寻址和由于寻址而导致的移动。这种可分离的调制器结构允许用于调制器的机电方面和光学方面的结构设计和材料被选择并彼此独立地起作用。此外，图7C到图7E中所示的实施例具有从反射层14的光学性质与其机械性质(其由可变形层34实行)的去耦得出的额外益处。这允许在光学性质方面对用于反射层14的结构设计和材料进行优化，且在所需的机械性质方面对用于可变形层34的结构设计和材料进行优化。
由控制系统施加的将干涉式调制器的可移动镜面置于致动状态所必需的电压量被称为致动电压。举例来说，如图3中所说明，致动电压约为9-10伏，使得施加约-10伏或约+10伏的电压会致动干涉式调制器的可移动反射层14b(如图1中所说明)，且施加约0伏的电压会松弛干涉式调制器的可移动反射层14a(如图1中所说明)。致动电压可由于许多因素的缘故而随时间的过去而变化，所述因素包含(例如)温度、干涉计的机电性质的变化和机械镜面的实体磨损。
这些因素中的一些因素(例如，干涉式调制器的机电性质的变化和机械镜面的实体磨损)通常只在大量使用后或在经过某一量的时间后才会影响偏压。然而，温度在短时间段内影响可移动反射层14的特性，且引起操作干涉式调制器所需的电压的显著变化。视使用(例如，如并入在亚利桑那州夏季期间放置在汽车的仪表板上的装置上或暴露于冬季零下温度的装置中的显示器中的)干涉式调制器的环境条件而定，干涉式调制器的显著温度变化可在数小时或甚至数分钟内发生。感测存在于此装置中的某一位置处的温度，使用使所感测到的温度与在所述温度下操作干涉式调制器所需的必需电压相关的预定信息，可通过根据温度而调整偏压来高效地驱动显示器以在较宽的温度范围上操作。
图8使处于释放(或松弛)状态的干涉式调制器60的一个实施例的透视图解。干涉式调制器60包含光学堆叠16，所述光学堆叠通常在透明衬底20上包含电极层、吸收层和电极层(未单独图示)。衬底20的相对厚度比光学堆叠16的厚度大得多。举例来说，在一些实施例中，衬底20约为700μm厚，且光学堆叠16约为1μm厚或更薄。在一些实施例中，衬底20是玻璃。支撑件18为通过空腔19与光学堆叠16分离的可移动反射层14提供支撑。
可移动反射层14包含第一材料11的相对较薄的层和第二材料13的相对较厚的层。在图8的实施例中，第一材料11是安置在约300埃厚的层中的铝，且第二材料13是安置在约1000埃厚的层中的镍。在其它实施例中，第一材料11和第二材料13可包括其它材料，例如铝合金。在其它实施例中，第一材料11和第二材料13的厚度也可不同。在一些实施例中，可移动反射层14可以是单片的，只包含均匀的单层，所述层由(例如)镍、镍合金、铝或铝合金组成。在其它实施例中，可移动反射层14可包含两层以上材料。在一些实施例中，第一材料11层可比第二材料13层厚，这可改变主要材料的应力与应变关系。
通过干涉式调制器的温度变化而引入干涉式调制器中的应力和所得应变可显著影响可移动反射层14的移动。应力是由主体对邻接部分每单位面积所施加的力，且应变是由应力引起的变形或尺寸变化。对应力的抵抗力和弹性限制两者都取决于固体的组合物。当主体受拉时，其被称为在张力或张应力的作用下，且当其被推时，其在压力或压应力的作用下。一般认为张应力为正，而认为压应力为负。当材料的温度改变时，主体根据制造主体所用的材料的热膨胀系数(CTE)而膨胀或收缩。干涉式调制器的正常操作温度可以是(例如)约-40℃到+70℃。当温度改变时，衬底20、可移动反射层14的第一材料11和第二材料13根据其相应的CTE而不同地膨胀和收缩。两种不同材料的此膨胀和收缩将应变引入可移动反射层14中，其在可移动反射层14中引起应力的对应变化。
尽管第一材料11层和第二材料13层两者根据如由其相应的CTE所表示的温度而膨胀和收缩，但是较厚的层(例如第二材料13)的CTE在膨胀量或收缩量中占指配地位。由于衬底20的厚度大得多，衬底20的膨胀和收缩支配衬底20和光学堆叠16的膨胀量和收缩量。通常，衬底20的CTE小于第二材料13层的CTE，使得当参考温度改变时，第二材料13层膨胀和收缩的程度大于衬底20膨胀和收缩的程度。然而，支撑件18约束可移动反射层14相对于衬底20的膨胀和收缩。因此，当温度改变时，可移动反射层14在可移动反射层14的平面x和y方向上经历应变的变化，且应力(σ)的对应变化也发生在可移动反射层14的x和y方向上。可移动反射层14的应力影响其在致动位置与非致动位置之间移动的能力，且因此影响偏压。在一个实施例中，衬底20包括显示等级康宁(Corning)1737、具有3.76×10-6/℃的CTE的铝硅酸盐玻璃。铝硅酸盐玻璃的典型组合物是55.0％ SiO2、7.0％B2O3、10.4％ Al2O3、21.0％ CaO和1.0％ Na2O。
图9是说明根据一个实施例的干涉式调制器的温度(x轴)与偏压(y轴)之间的关系的曲线图。如图9中所示，在某一温度范围内，干涉式调制器的偏压大致与干涉式调制器的温度成反比关系，例如，当干涉式调制器的温度增加时，偏压减小。视干涉式调制器的滞后特性而定，即使偏压的较小变化(例如，在一些实施例中，约0.25伏或更小)也可能显著影响干涉式调制器的操作。在图9的曲线图中，在约25℃的温度变化期间，偏压改变约0.25伏。
如图9所示范，温度的变化导致应力在可移动反射层14的平面x和y方向上增加或减小，这会影响偏压。对经施加以控制干涉式调制器60的电压的基于温度的补偿可有利地用于保持干涉式调制器60始终如一地操作。也就是说，当干涉式调制器的温度增加时，提供较低致动电压，且当温度减小时，提供较高致动电压。
如上文所描述，施加到干涉式调制器的致动电压为施加到干涉式调制器的两个电压(列偏压(Vbias)和行电压)的组合。在本文中所描述的实施例中，行电压不会从其值+ΔV或-ΔV(例如，见图4)改变。可通过阵列驱动器22(例如)根据温度而调整偏压，从而提供补偿温度的致动电压。在以下等式中说明偏压(本文中也称为操作电压(VOpp))、应力(σ)与温度(T)之间的关系 等式1 σ＝σo+kΔT等式2 其中σo是在(例如)参考温度下的残余应力，且k是常数。典型参考温度是约25摄氏度的室温。作为一个实施例中这些参数之间的关系的实例，温度每增加一摄氏度就会导致可移动反射层中的应力变化2MPa且操作电压偏移约11mV。在常见实施例中，干涉式调制器60的层14内的应力(σ)是张应力，这意味着σ大于或等于零。
层14中的残余应力σo是指在松弛(未致动)状态下时在参考温度下的应力，其是用于制造干涉式调制器60的工艺的结果。因为干涉式调制器60暴露于各种处理温度且因为层14最初形成于最终被移除的牺牲层上，所以制造工艺影响残余应力σo。
在图8中，相对于单位面积17展示层14内的沿相应的x轴和y轴的应力σx和σy。由于干涉式调制器的温度变化而导致的致动电压的变化可由以下等式来展示 等式3 其中L是干涉式调制器的支撑件之间的距离，h是气隙厚度(反射层14穿过所述气隙厚度而移动)，σ(T)是可移动反射层14中的应力(其是参考温度T的函数)，且t是可移动反射层14的厚度。在干涉式调制器的设计期间，选择气隙、可移动反射层的厚度和支撑件之间的距离，且因此，一旦调制器被制造，气隙、可移动反射层的厚度和支撑件之间的距离就不经历变化。
可将应力σ的温度相依性描述为σ＝σ0-σT(T)，其中σ0是制造后在参考温度下可移动反射层14中的残余应力，如上文所描述，其受第二材料13的CTE支配。在一些实施例中，所述参考温度是参考温度。
可移动反射层14与衬底20之间的热膨胀失配引起热应变和所得热应力，其为热膨胀失配的函数。举例来说，在可移动反射层14为镍且衬底20为第1737号康宁玻璃(CorningGlass)的情况下，可将热失配(ΔCTE)描述为 ΔCTE＝α1-α2等式4 其中α1＝13.0×10-6/℃(镍的CTE)，且α2＝3.76×10-6/℃(第1737号康宁玻璃的CTE)。于是可将热应变εT描述为 εT＝(ΔCTE)(ΔT) 等式5 其中，ΔT是相对于参考温度的温度变化。于是可将所得热应力描述为 σT(T)＝E1εT＝E1(ΔCTE)(ΔT) 等式6 其中E1是镍的弹性模数，且ΔT是相对于参考温度的温度变化。于是可将致动电压描述为温度的函数，如以下等式中的任一者中所展示等式7 或
等式8 其中ΔT是相对于参考温度的温度变化。等式8将致动电压展示为等式7的线性近似。图9是说明特定实施例中温度与偏压之间的关系，并说明此关系在某一温度范围上几乎为线性的曲线图。注意，k1和k2是常数，其简化了等式的表示。
通过选择使可移动反射层14与衬底20之间的CTE失配减到最小的变量、所使用的每种材料(例如，第一材料11和第二材料13)的层的厚度和调制器制造技术，可在制造期间在某种程度上控制可移动反射层14的残余应力。
通过行电压与列电压之间的差来驱动干涉式调制器。当温度改变时，只需要调整列电压以使调制器适当地工作。将了解，术语“列”和“行”在可在垂直或水平方向上定向的意义上来说是几何上任意的。在本发明中，将认为“列”是接收与图像数据相关的信号的一组显示器输入端。将认为“行”是接收不随图像数据改变的信号(例如上文描述的循序行选通输入信号)的一组显示器输入端。
图3说明特定温度下的MEMS显示元件的滞后窗。如图10中所示，当温度改变时，这些滞后窗偏移。图10中以实线展示参考温度T0下的滞后窗。滞后窗的位置的特征在于右窗和左窗的相应中点(Vbias0和-Vbias0)。典型的参考温度是约25摄氏度的室温，但其可以是任何温度。当温度从T0下降到T时，滞后窗远离彼此而移动，如虚线所表示。滞后窗的新位置的特征类似地在于右窗和左窗的相应中点(Vbias和-Vbias)。可如下根据Vbias0和-Vbias0计算Vbias和-Vbias -Vbias(左滞后窗)＝-Vbias0-Kt*(T-T0) 等式9 Vbias(右滞后窗)＝Vbias0+Kt*(T-T0)等式10 其中Kt是负常数。如图10中所示，当温度降低时，滞后窗远离彼此而移动。如果温度增加，那么滞后窗朝向彼此而移动。
一旦确定了滞后窗的位置，就可接着使用图11中所示的机制来确定用以驱动调制器的合适的列电压，其在此处如下重复 Vhigh＝Vbias0+Kt*(T-T0) 等式11 Vlow＝-Vbias0-Kt*(T-T0) 等式12 可通过各种方式来实现对列电压的控制，例如软件控制或使用运算放大器的模拟电路。
可调整列电压以补偿除温度偏移外的其它因素，例如电荷累积。如图10中所示，温度变化导致滞后窗朝向彼此或远离彼此而移动，而这些窗继续围绕零伏而对称。不同于温度偏移，电荷累积导致两个滞后窗的单向偏移，使得所述两个窗不再围绕零伏而对称。在一个实施例中，可如下调整列电压 Vhigh＝VrowMid+Voffset+Vbias0+Kt*(T-T0)等式13 Vlow＝VrowMid+Voffset-Vbias0-Kt*(T-T0) 等式14 VrowMid是选通应用之间的行电压。如图5B中所示，VrowMid的典型值为零。Voffset表示由例如电荷累积的其它因素引起的滞后窗的偏移。
图12是示意性地说明并入有3 x 3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的类似于图2的系统框图，且其中驱动电路经配置以基于当前温度提供用以驱动阵列30的致动信号。图12的框图说明耦合到用以驱动阵列30的电路的传感器62。传感器62感测温度条件，并向阵列驱动器22提供基于所感测到的温度的信号。传感器62可包含传感器电路的各个实施例，例如，感测温度并产生对应信号的电路，或受温度影响以使得来自传感器的信号对应于所述温度的电路。举例来说，在一个实施例中，传感器62包含电阻随温度而变化的热敏电阻。由于电阻对温度的已知相依性，所以可将电阻器用作温度传感器。在一些实施例中，结合制造干涉式调制器阵列而将热敏电阻制造在硅上。在一些实施例中，传感器62包括热电偶。
在图12中所说明的实施例中，传感器62位于驱动电路之外且耦合到阵列驱动器22。阵列驱动器22经配置以使用其从传感器62接收到的信号来提供用以驱动阵列30的对应于温度的信号。在一个实施例中，阵列驱动器22使用存储在存储器中的预定查找表来基于所接收到的基于温度的信号而确定适当的信号以向所述阵列提供信号。在传感器62安置在阵列驱动器22(例如，图14)或处理器(例如，图13)中的其它实施例中，也可使用查找表来基于所接收到的基于温度的信号而确定适当的信号以向所述阵列提供信号。在另一实施例中，阵列驱动器22(或处理器21)中的电路可近似表现图9中所说明的曲线(例如，将温度与操作电压之间的关系近似表现为线性)，且接着使用温度与操作电压之间的已界定关系来向阵列30提供与所接收到的基于温度的信号成比例的信号。
传感器62所感测到的温度可以是阵列30处、大体上接近阵列30的位置处或不同于阵列30的所述位置的位置处的温度。举例来说，在各个实施例中，传感器62感测阵列驱动器22的温度、处理器21的温度或传感器62自身处的温度。在一些实施例中，传感器62经配置以感测包含阵列30的显示器中的预定位置处的温度，或感测包含阵列30的电子装置中的预定位置处的温度。
在一些实施例中，传感器62还包含放置在特定位置处以感测温度的感测元件68，其中因为所述位置与阵列30的干涉式调制器在其下操作的温度有关，所以优选确定所述位置。在此实施例中，感测元件位于阵列30附近。在其它实施例中，感测元件68可放置(例如)在驱动电路中、包含阵列30的显示器中的任何地方、或包含阵列30的电子装置中的任何地方。传感器62中的电路检测温度对感测元件68的影响，且基于所述温度而将信号传送到驱动电路(例如，阵列驱动器22)。
视所需的特定实施方案而定，传感器62可位于各种位置中。图13是说明并入有3 x 3干涉式调制器显示器和传感器62的电子装置的另一实施例的系统框图。在图13中，传感器位于处理器21中。在一个实施例中，传感器62感测处理器中的与阵列30的温度有关的温度，且使用基于所感测到的温度的信号来驱动阵列30。在一些实施例中，处理器21可具有用以连接感测元件(未图示)的连接，使得传感器62可感测在处理器21之外的位置处的温度。
图14是说明并入有3 x 3干涉式调制器显示器和传感器62的电子装置的另一实施例的系统框图。此处，传感器62位于阵列驱动器22中。在一个实施例中，传感器62感测阵列驱动器22中的与阵列30的温度有关的温度，且使用基于所感测到的温度的信号来驱动阵列30。在一些实施例中，阵列驱动器22可具有到达感测元件(未图示)的连接，使得传感器62可感测在阵列驱动器22之外的位置处的温度。
图15是示意性地说明电子装置的实施例的系统框图，所述电子装置并入有3x3干涉式调制器显示器和用以控制由阵列驱动系统施加到其的将干涉式调制器置于致动状态或释放状态所必需的电压量的电路。此实施例包含连接到驱动电路(例如，明确地说，阵列驱动器22)的测试电路64，且可包括一个或一个以上测试干涉式调制器66(或测试调制器)。为了考虑温度的影响，测试电路64确定将测试调制器66的镜面置于致动和/或释放状态所需的电压量，并将对应于所确定的电压的信号发送到驱动电路(例如，阵列驱动器22)。阵列驱动器22接着基于来自测试电路64的信号而调整驱动电压以实现适当的操作电压。由于监视一个或一个以上测试调制器的致动和/或释放，阵列驱动器22可基于所测量到的致动/释放电压而向阵列30提供驱动信号。在一些实施例中，向阵列提供的驱动信号与所测量到的致动电压成比例或大体上相等。在一些实施例中，显示器中包含第二驱动电路以驱动一个或一个以上测试调制器66。
在一个实施例中，测试干涉式调制器66是与阵列30中存在的干涉式调制器具有类似结构配置的干涉式调制器。测试调制器66充当平台，可将测试驱动信号施加到所述平台且从所述平台记录测量结果。通常，此些测试干涉式调制器不用于为了显示目的而输出光。测试干涉式调制器66的总尺寸标度可类似于或不同于阵列30内的干涉式调制器的总尺寸标度。视预期的测试测量目标而定，测试干涉式调制器66的总尺寸或特定尺寸可相对于阵列30的干涉式调制器而变化。在替代实施例中，测试干涉式调制器66具有与阵列30的结构配置不同的结构配置。
在一些实施例中，可使用两个或两个以上测试调制器(未图示)。测试调制器可位于显示器中的各种位置中，包含阵列中的调制器的每一行和/或列的末端。通常，定位测试调制器，使得其不能被显示器的观察者看见，例如，其不接收任何可见光或向观察者输出任何可见光。
测试电路64可通过将电压施加到测试调制器66以在致动状态与释放状态之间“触发”调制器，同时监视测试调制器66以确定调制器在什么电压下改变状态，来确定致动测试调制器66所需的电压。在一些实施例中，通过使电压波成三角形来驱动测试电路64，如由图16中的信号90所说明。在另一实施例中，用具有三角形波形和与致动测试调制器所需的电压电平成比例的振幅的信号来驱动测试调制器。
优选以与驱动显示器的频率相同的频率来驱动测试电路64，但还可使用其它频率来驱动测试电路64。而且，优选以与阵列30相同的帧速率来驱动测试电路64，但也可使用其它帧速率。举例来说，在一些实施例中，以具有等于显示帧速率或与显示帧速率成比例的频率的信号来驱动测试调制器。在另一实施例中，用于驱动测试调制器的信号的频率约为显示帧速率的一半。
在一些实施例中，驱动信号90的电压振幅大于预期的致动电压以确保达到致动电压。在一些实施例中，当参考温度降低时，驱动信号90的电压振幅可增加。在其它实施例中，用于驱动测试调制器的信号是周期性的，且用以驱动阵列的驱动信号是图像内容特定的。
在一个实施例中，监视测试调制器66的电容以确定调制器在什么电压下改变状态，且使用此信息来在电容变化和有电容变化的迹象时，基于所施加的电压电平而改变驱动电压。图16展示时间(x轴)对电容和电压(y轴)的曲线图，且包含信号90和电容曲线95。信号90表示根据一个实施例的施加在测试调制器66上以致动和释放可移动反射层14的电压。电容曲线95表示测试调制器66的测量到的电容，其由施加信号90所说明的电压而引起。
此处，测试调制器66在释放位置中开始。施加到测试调制器66的电压以状态70中的负值开始，增加到状态74处的正峰值，减小到状态80处的负峰值，并再次增加到状态82处的较小负值。电容曲线95反映在电压根据信号90而改变时测试调制器66的测量到的电容。测量到的电容曲线95以状态70处的较低值开始，且接着随电压增加而改变到状态72处的较高值，指示测试调制器66被致动。在状态76处，电容曲线95变回较低值，指示测试调制器被释放。在状态78处，电容曲线95变为较高值，指示测试调制器66再次被致动。最终在状态82处，电容曲线95变回较低值，指示测试调制器66再次被释放。在其它实施例中，监视流到测试调制器66的电流以确定其何时致动或释放。当测试调制器66致动或释放时，电流将形成峰值，且电容将增加或减小。
在一个实施例中，“触发”测试调制器66，例如，将一系列电压施加到测试调制器66，使得电压从正电压转换到负电压，或从负电压转换到正电压。在此条件下，当触发电压以确定导致测试调制器66致动和释放的电压的电平时监视电容，且相应地调整经提供以驱动阵列30的致动信号。可在起动调制器之后立即执行此触发，且接着周期性地执行此触发以解决在其使用期间发生的变化。在一些实施例中，由于用户或自动过程(例如，诊断)所接收到的输入而执行此过程。
测试调制器的机电响应可经配置以与阵列30的干涉式调制器的机电响应的具有预定关系。举例来说，所述预定关系可使得所述机电响应大体上成比例、大体上相等或具有大体上相同的机电行为。通过知道测试干涉式调制器66的机电响应相对于阵列30的干涉式调制器的机电响应之间的关系，对致动和释放测试干涉式调制器66所需的电压电平的测量允许调整发送到阵列30的驱动信号以补偿影响性能的各种因素。如先前所提及，一个因素是温度因素。注意，测试干涉式调制器66的使用允许在无需测量温度的情况下补偿到达阵列30的驱动信号。
测试干涉式调制器66还可用于测量阵列30的干涉式调制器的电性能和机械性能中的偏移电压的长期漂移。偏移电压的漂移可由于(例如)长期暴露于不利温度、装置中的机械或结构变化，或光学堆叠和/或可移动镜面层14中的电荷累积而导致。
测试调制器可具有不同机电行为，以(例如)测量剧烈的温度变化、电压峰值或将保证显示器起始诊断程序(例如，关机和重启)的其它条件。
测试干涉式调制器66还可用于测量偏移电压，所述偏移电压是大致在干涉式调制器系统的正滞后窗与负滞后窗之间的中点处的电压电平。将校正电压脉冲施加到测试和阵列干涉式调制器且测测量试干涉式调制器的偏移电压的递归算法可用于调整偏移电压或使偏移电压复位。
在一些实施例中，阵列中的干涉式调制器和测试调制器每一者具有以预定关系相关的电响应功能。举例来说，测试调制器在其列电极中可具有不同于阵列中的干涉式调制器的电阻，使得测试调制器的电行为不同于阵列中的干涉式调制器，但其机械行为相同。在其它实施例中，阵列中的干涉式调制器和测试调制器每一者具有以预定关系相关的机械响应功能。举例来说，测试调制器可具有不同于阵列中的干涉式调制器的物理或机械性质(例如，较高的柱密度)，使得测试调制器的机械行为不同，但其电行为相同。
在另一实施例中，耦合到驱动电路(例如，阵列驱动器22、处理器21或驱动器电路24、26)的电路具有受温度影响的电路，例如，其具有对应于显示器的温度变化的以预定方式改变的一个或一个以上电子特性。基于改变的电子特性，驱动电路产生对应于温度变化的用于阵列30的致动信号，使得阵列30的干涉式调制器以适当操作电压操作。此受温度影响的电路可耦合到驱动电路、在驱动电路中实施或在传感器62中实施。
图17说明驱动具有可与先前所描述的实施例一起使用的多个干涉式调制器的阵列30(例如，图2)的过程100。在状态102中，在显示器中的预定位置处感测温度。可使用传感器、测试电路、测试干涉式调制器或受温度影响的电路来感测温度。
在状态104中，将基于所感测到的温度的传感器信号传送到显示器驱动器。随后，在状态106中，过程100基于传送到显示器驱动器的传感器信号而产生致动信号。根据所感测到的温度而调整所产生的致动信号的电平，使得当阵列30中的干涉式调制器的温度增加时，施加到干涉式调制器的如由致动信号所指定的电压减小，使得驱动电路向阵列30提供适当的操作电压。相反地，当显示器中的干涉式调制器的温度降低时，施加到干涉式调制器的如由致动信号所指定的电压增加。最终，在状态108中，过程100向阵列30提供致动信号。
在一些实施例中，还可对阵列30的干涉式调制器执行对测试干涉式调制器66所作的测量，使得专用测试干涉式调制器66将是可选的。举例来说，可将阵列30的较小数目的干涉式调制器(例如，一者或一者以上)用作测试干涉式调制器和显示干涉式调制器两者。在许多情况下，将需要对位于显示器屏幕的一侧或在显示器屏幕的一个拐角内的干涉式调制器执行测试，以便使测试程序的任何不利的光学效应减到最小。而且，在许多情况下，阵列30内用于测试的干涉式调制器的尺寸和结构配置将大体上与阵列30的其余部分中的干涉式调制器相同。
前面的描述内容详细描述本发明的某些实施例。然而，将了解，无论前述内容在正文中看上去如何详细，仍可以许多方式来实践本发明。应注意，在描述本发明的某些特征或方面时对特定术语的使用不应被视为暗示在本文中将所述术语重新界定为局限于包含本发明的与所述术语相关联的特征或方面的任何特定特性。
权利要求
1.一种显示器，其包括
微机电系统(MEMS)显示元件阵列；以及
驱动电路，其耦合到所述阵列且经配置以提供用以驱动所述阵列的致动信号，其中所述致动信号包括至少一行信号和一列信号，且其中所述行和列信号中仅一者针对温度变化而调整。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述行和列信号中仅一者包括表示将在所述阵列中显示的图像的数据信号，且其中只有所述包括数据信号的信号针对温度变化而调整。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述MEMS显示元件中的至少一者包括干涉式调制器。
4.根据权利要求3所述的显示器，其中所述行和列信号包括电压信号。
5.根据权利要求4所述的显示器，其中将针对温度变化而调整的所述行或列电压信号被设计成在温度T下取两个值Vhigh和Vlow中的一者，所述两个值可通过以下等式来计算
Vhigh＝Vbias0+Kt*(T-T0)
Vlow＝-Vbias0-Kt*(T-T0)
其中Vbias0和-Vbias0是被选择用来在参考温度T0下驱动所述阵列的电压值，且Kt是负常数。
6.根据权利要求1所述的显示器，其进一步包括
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。
7.根据权利要求6所述的显示器，其进一步包括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的控制器。
8.根据权利要求6所述的显示器，其进一步包括经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。
9.根据权利要求8所述的显示器，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。
10.根据权利要求6所述的显示器，其进一步包括经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器的输入装置。
11.一种驱动微机电系统(MEMS)显示元件阵列的方法，所述方法包括
感测预定位置处的温度；
至少部分地基于所述所感测到的温度而产生具有电平的行信号和列信号中的一者，且不基于所述所感测到的温度而产生所述行和列信号中的另一者；以及向所述阵列提供所述行和列信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述行和列信号中仅一者包括表示将在所述阵列中显示的图像的数据信号，且其中只有所述包括数据信号的信号是基于所述所感测到的温度而产生的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述MEMS显示元件中的至少一者包括干涉式调制器。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述行和列信号包括电压信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其中基于温度而产生所述行或列电压信号中的一者进一步包括通过以下等式在所感测到的温度T下计算两个值Vhigh和Vlow中的至少一者
Vhigh＝Vbias0+Kt*(T-T0)
Vlow＝-Vbias0-Kt*(T-T0)
其中Vbias0和-Vbias0是被选择用来在参考温度T0下驱动所述阵列的电压值，且Kt是负常数。
16.一种显示器，其包括
用于感测预定位置处的温度的构件；
用于至少部分地基于所述所感测到的温度而产生具有电平的行信号和列信号中的一者且不基于所述所感测到的温度而产生所述行和列信号中的另一者的构件；
用于显示图像数据的构件；以及
用于向所述显示构件提供所述行和列信号的构件。
17.根据权利要求16所述的显示器，其中所述行和列信号中仅一者包括表示将在所述显示构件中显示的图像的数据信号，且其中只有所述包括数据信号的信号是基于所述所感测到的温度而产生的。
18.根据权利要求17所述的显示器，其中所述显示构件包括干涉式调制器。
19.根据权利要求18所述的显示器，其中所述行和列信号包括电压信号。
20.根据权利要求19所述的显示器，其中用于基于温度而产生所述行或列电压信号中的一者的构件进一步包括用于通过以下等式在所感测到的温度T下计算两个值Vhigh和Vlow中的至少一者的构件
Vhigh＝Vbias0+Kt*(T-T0)
Vlow＝-Vbias0-Kt*(T-T0)
其中Vbias0和-Vbias0是被选择用来在参考温度T0下驱动所述阵列的电压值，且Kt是负常数。
全文摘要
本发明揭示用于驱动微机电系统(MEMS)显示元件的系统和方法。在一个实施例中，显示器包括MEMS显示元件阵列(30)和耦合到所述阵列的驱动电路(22)，其中所述驱动电路经配置以提供用以驱动所述阵列的至少一行信号和一列信号，且所述行信号和列信号中仅一者针对温度变化而调整。在另一实施例中，揭示一种驱动MEMS显示元件阵列的方法，其中所述方法包括感测预定位置处的温度(102)；至少部分地基于所述感测到的温度而产生具有电平的行信号和列信号中的一者，且不基于所述感测到的温度而产生另一者(106)；以及向所述阵列提供所述行信号和列信号(108)。
文档编号G02B26/00GK101395654SQ200680050465
公开日2009年3月25日 申请日期2006年12月7日 优先权日2006年1月6日
发明者马克·米格纳德, 布莱恩·J·加利, 威廉·J·卡明斯 申请人:Idc公司