本發明專利技術提供用于激活干涉式裝置中的可移動電極、對所述可移動電極進行充電以及校準所述可移動電極上的電荷的系統、方法和裝置。所述干涉式裝置可包括第一電極(1002)、與所述第一電極間隔開一間隙的第二電極(1010)、互補電極、至少一個電觸點(2132)和安置于所述第一電極與所述第二電極之間的可移動第三電極(1006)。在一個實施方案中，一種校準EMS裝置的所述可移動電極上的電荷的方法包括：將互補電極電連接到所述第一電極以形成復合電極；以及跨越所述復合電極和所述第二電極施加校準電壓以在所述間隙中產生均勻電場。在所述電場下，所述第三電極朝向所述第一電極移動，直到所述第三電極與所述至少一個電觸點連接為止。一旦與所述電觸點接觸，在所述第三電極處于第二位置中時便可改變且校準所述第三電極上的電荷。當所述第三電極上的機械恢復力超過所述第三電極上的所述均勻電場的電力時，所述第三電極接著移動到第三位置。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及機電系統中的電極的激活。
技術介紹
機電系統(EMS)包括具有電元件和機械元件、激活器、換能器、傳感器、光學組件(例如，鏡面)和電子設備的裝置。可以多種尺度來制造機電系統，所述多種尺度包括(但不限于)微尺度和納米尺度。舉例來說，微機電系統(MEMS)裝置可包括如下結構:具有在從約一微米到數百微米或數百微米以上的范圍內的大小。納米機電系統(NEMS)裝置可包括如下結構:具有小于一微米的大小(包括(例如)小于幾百納米的大小)。可使用沉積、蝕刻、光刻，和/或蝕刻掉襯底和/或所沉積材料層的多個部分或添加層以形成電裝置和機電裝置的其它微機械加工工藝來產生機電兀件。一種類型的機電系統裝置稱為干涉式調制器(IMOD)。如本文中所使用，術語“干涉式調制器”或“干涉式光調制器”指代使用光學干涉的原理選擇性地吸收和/或反射光的裝置。在一些實施方案中，干涉式調制器可包括一對導電板，所述對導電板中的一者或兩者可整體或部分為透明的和/或反射的，且能夠在施加適當電信號后即刻進行相對運動。在一實施方案中，一個板可包括沉積于襯底上的固定層，且另一板可包括通過氣隙與所述固定層分離的反射薄膜。一個板相對于另一板的位置可改變入射于干涉式調制器上的光的光學干涉。干涉式調制器裝置具有廣泛范圍的應用，且被預期用于改進現存產品且創造新的產品，尤其是具有顯示能力的產品。一些干涉式調制器包括具有兩個狀態:松弛狀態和激活狀態的雙穩態顯示元件。與之相比，模擬干涉式調制器可反射一范圍的色彩。舉例來說，在模擬干涉式調制器的一個實施方案中，單一干涉式調制器可反射紅色、綠色、藍色、黑色和白色。在一些實施方案中，模擬調制器可反射在給定波長范圍內的任何色彩。
技術實現思路
本專利技術的系統、方法和裝置各自具有若干創新方面，其中無單一者僅負責本文中所揭示的合意的屬性。本專利技術中所描述的標的物的一個創新方面可在包括顯示元件的用于調制光的裝置中實施。所述顯示元件包括第一電極和與所述第一電極間隔開一間隙的第二電極。所述顯示元件還包括安置于所述第一電極與所述第二電極之間的可移動第三電極和至少一個電觸點。所述第一電極和所述第二電極經配置以在跨越所述第一電極和所述第二電極施加一電壓時在所述兩個電極之間產生電場，所述電場能夠在所述可移動第三電極被電隔離且是電荷中性時使所述可移動第三電極移動。所述第三電極經配置以在所述間隙內在被電隔離的第一位置、被電連接的第二位置和被電隔離的第三位置之間移動。所述第三電極在所述被電連接的第二位置處與所述至少一個電觸點電連通。所述電觸點經配置以在所述第三電極處于所述被電連接的第二位置中時改變所述第三電極上的電荷。所述第三電極還經配置以在所述第三電極上的所述電荷已改變之后移動到所述第三位置。另一實施方案為包括顯示元件的用于調制光的裝置。所述裝置包括用于產生非均勻電場的裝置。所述裝置還包括安置于第一電極與第二電極之間、在所述兩個電極之間形成一間隙的可移動電極，所述可移動電極經配置以在所述間隙內在被電隔離的第一位置、第二位置和被電隔離的第三位置之間移動。所述裝置還包括用于在所述可移動電極處于所述第二位置中時改變所述可移動電極上的電荷的裝置。又一實施方案包括激活用于調制光的裝置的方法。所述方法包括跨越第一電極和第二電極施加充電激活電壓以在所述第一電極與所述第二電極之間的間隙中產生電場以便使定位于所述間隙中的被電隔離的電荷中性第三電極朝向所述第一電極從第一位置移動到第二位置。所述方法還包括當所述第三電極處于所述第二位置中時電連接所述第三電極與電觸點。所述方法進一步包括當所述第三電極處于所述第二位置中時改變所述第三電極上的電荷，直到所述第三電極上的機械恢復力超過所述第三電極上的所述電場的電力。另一實施方案為校準顯示器中的模擬干涉式調制器的方法。所述方法包括跨越第一電極和第二電極施加校準電壓以在所述第一電極與所述第二電極之間的間隙中產生電場，以使定位于所述間隙中的第三電極朝向所述第一電極從被電隔離的第一位置移動到被電連接的第二位置，所述第三電極經受機械恢復力。所述方法進一步包括將所述第三電極電連接到電連接到所述第一電極的一個或一個以上導電柱，以在所述第三電極處于所述第二位置中時改變所述第三電極上的電荷，直到所述第三電極上的機械恢復力超過所述第三電極上的電場力，使得所述第三電極移動到被電隔離的第三位置，所述第三位置離所述第一電極比離所述第二位置更遠。在一些實施方案中，所述第一電極包括上部電極和相對于所述上部電極橫向地對準的互補電極，且所述方法還包括將所述互補電極電連接到所述上部電極以形成復合電極。接著可跨越所述復合電極和所述第二電極施加所述校準電壓。又一實施方案為包括顯示元件的用于調制光的裝置。所述顯示元件包括第一電極和與所述第一電極間隔開一間隙的第二電極，所述第一電極和所述第二電極經配置以在激活程序期間在跨越所述第一電極和所述第二電極施加激活電壓時在所述兩個電極之間產生非均勻電場。所述顯示元件進一步包括相對于所述第一電極橫向地對準的互補電極，所述互補電極經配置以在所述激活程序期間與所述第一電極電隔離且在一校準程序期間電連接到所述第一電極以形成復合電極，所述復合電極和所述第二電極經配置以在所述校準程序期間在跨越所述復合電極和所述第二電極施加校準電壓時在所述兩個電極之間產生均勻電場。所述顯示元件還包括安置于所述互補電極上的至少一個電觸點和安置于所述第一電極與所述第二電極之間的可移動第三電極，所述第三電極經配置以在所述間隙內在被電隔離的第一位置、與所述至少一個電觸點電連通的第二位置和被電隔離的第三位置之間移動。所述電觸點經配置以在所述第三電極處于所述第二位置中時改變所述第三電極上的電荷，且所述第三電極經配置以在所述第三電極上的所述電荷已改變之后移動到所述第三位置。再一實施方案包括包括顯示元件的用于調制光的裝置。所述顯示元件包括用于產生非均勻電場的裝置和用于產生均勻電場的裝置。所述顯示元件進一步包括安置于第一電極與第二電極之間、在所述兩個電極之間形成一間隙的可移動電極，所述可移動電極經配置以在所述間隙內在被電隔離的第一位置、第二位置和被電隔離的第三位置之間移動。所述顯示元件還包括用于在所述可移動電極處于所述第二位置中時改變所述可移動電極上的電荷的裝置。在一些實施方案中，所述用于產生非均勻電場的裝置包括所述第一電極和所述第二電極。所述第一電極和所述第二電極具有不同表面積。在一些實施方案中，所述用于產生均勻電場的裝置包括所述第一電極和所述第二電極，其中所述第一電極包括電連接到互補電極的上部電極，所述互補電極相對于所述上部電極橫向地對準。在附圖和以下描述中闡述本說明書中所描述的標的物的一個或一個以上實施方案的細節。其它特征、方面和優點將從描述、圖式和權利要求書變得顯而易見。注意，以下各圖的相對尺寸可能未按比例繪制。附圖說明圖1展示描繪干涉式調制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個鄰近像素的等角視圖的實例。圖2展示說明并入有3 X 3干涉式調制器顯示器的電子裝置的系統方框圖的實例。圖3展示說明圖1的干涉式調制器的可移動反射層位置對所施加電壓的圖的實例。圖4展示說明在施加各種共同電壓和片段電壓時干涉式調制器的各種狀態的表的實例。圖5A展示說明圖2的3X3干涉式調本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種校準顯示器中的模擬干涉式調制器的方法，其包含：跨越第一電極和第二電極施加校準電壓以在所述第一電極與所述第二電極之間的間隙中產生電場，以使定位于所述間隙中的第三電極朝向所述第一電極從被電隔離的第一位置移動到被電連接的第二位置，所述第三電極經受機械恢復力；以及將所述第三電極電連接到電連接到所述第一電極的一個或一個以上導電柱，以在所述第三電極處于所述第二位置中時改變所述第三電極上的電荷，直到所述第三電極上的所述機械恢復力超過所述第三電極上的電場力為止，以使得所述第三電極移動到被電隔離的第三位置，所述第三位置比所述第二位置離所述第一電極更遠。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：約翰·H·洪，重·U·李，
申請(專利權)人：高通MEMS科技公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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