本发明专利技术提供用于激活干涉式装置中的可移动电极、对所述可移动电极进行充电以及校准所述可移动电极上的电荷的系统、方法和装置。所述干涉式装置可包括第一电极(1002)、与所述第一电极间隔开一间隙的第二电极(1010)、互补电极、至少一个电触点(2132)和安置于所述第一电极与所述第二电极之间的可移动第三电极(1006)。在一个实施方案中，一种校准EMS装置的所述可移动电极上的电荷的方法包括：将互补电极电连接到所述第一电极以形成复合电极；以及跨越所述复合电极和所述第二电极施加校准电压以在所述间隙中产生均匀电场。在所述电场下，所述第三电极朝向所述第一电极移动，直到所述第三电极与所述至少一个电触点连接为止。一旦与所述电触点接触，在所述第三电极处于第二位置中时便可改变且校准所述第三电极上的电荷。当所述第三电极上的机械恢复力超过所述第三电极上的所述均匀电场的电力时，所述第三电极接着移动到第三位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机电系统中的电极的激活。
技术介绍
机电系统(EMS)包括具有电元件和机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜面)和电子设备的装置。可以多种尺度来制造机电系统，所述多种尺度包括(但不限于)微尺度和纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包括如下结构:具有在从约一微米到数百微米或数百微米以上的范围内的大小。纳米机电系统(NEMS)装置可包括如下结构:具有小于一微米的大小(包括(例如)小于几百纳米的大小)。可使用沉积、蚀刻、光刻，和/或蚀刻掉衬底和/或所沉积材料层的多个部分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产生机电兀件。一种类型的机电系统装置称为干涉式调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语“干涉式调制器”或“干涉式光调制器”指代使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包括一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可整体或部分为透明的和/或反射的，且能够在施加适当电信号后即刻进行相对运动。在一实施方案中，一个板可包括沉积于衬底上的固定层，且另一板可包括通过气隙与所述固定层分离的反射薄膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛范围的应用，且被预期用于改进现存产品且创造新的产品，尤其是具有显示能力的产品。一些干涉式调制器包括具有两个状态:松弛状态和激活状态的双稳态显示元件。与之相比，模拟干涉式调制器可反射一范围的色彩。举例来说，在模拟干涉式调制器的一个实施方案中，单一干涉式调制器可反射红色、绿色、蓝色、黑色和白色。在一些实施方案中，模拟调制器可反射在给定波长范围内的任何色彩。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中无单一者仅负责本文中所揭示的合意的属性。本专利技术中所描述的标的物的一个创新方面可在包括显示元件的用于调制光的装置中实施。所述显示元件包括第一电极和与所述第一电极间隔开一间隙的第二电极。所述显示元件还包括安置于所述第一电极与所述第二电极之间的可移动第三电极和至少一个电触点。所述第一电极和所述第二电极经配置以在跨越所述第一电极和所述第二电极施加一电压时在所述两个电极之间产生电场，所述电场能够在所述可移动第三电极被电隔离且是电荷中性时使所述可移动第三电极移动。所述第三电极经配置以在所述间隙内在被电隔离的第一位置、被电连接的第二位置和被电隔离的第三位置之间移动。所述第三电极在所述被电连接的第二位置处与所述至少一个电触点电连通。所述电触点经配置以在所述第三电极处于所述被电连接的第二位置中时改变所述第三电极上的电荷。所述第三电极还经配置以在所述第三电极上的所述电荷已改变之后移动到所述第三位置。另一实施方案为包括显示元件的用于调制光的装置。所述装置包括用于产生非均匀电场的装置。所述装置还包括安置于第一电极与第二电极之间、在所述两个电极之间形成一间隙的可移动电极，所述可移动电极经配置以在所述间隙内在被电隔离的第一位置、第二位置和被电隔离的第三位置之间移动。所述装置还包括用于在所述可移动电极处于所述第二位置中时改变所述可移动电极上的电荷的装置。又一实施方案包括激活用于调制光的装置的方法。所述方法包括跨越第一电极和第二电极施加充电激活电压以在所述第一电极与所述第二电极之间的间隙中产生电场以便使定位于所述间隙中的被电隔离的电荷中性第三电极朝向所述第一电极从第一位置移动到第二位置。所述方法还包括当所述第三电极处于所述第二位置中时电连接所述第三电极与电触点。所述方法进一步包括当所述第三电极处于所述第二位置中时改变所述第三电极上的电荷，直到所述第三电极上的机械恢复力超过所述第三电极上的所述电场的电力。另一实施方案为校准显示器中的模拟干涉式调制器的方法。所述方法包括跨越第一电极和第二电极施加校准电压以在所述第一电极与所述第二电极之间的间隙中产生电场，以使定位于所述间隙中的第三电极朝向所述第一电极从被电隔离的第一位置移动到被电连接的第二位置，所述第三电极经受机械恢复力。所述方法进一步包括将所述第三电极电连接到电连接到所述第一电极的一个或一个以上导电柱，以在所述第三电极处于所述第二位置中时改变所述第三电极上的电荷，直到所述第三电极上的机械恢复力超过所述第三电极上的电场力，使得所述第三电极移动到被电隔离的第三位置，所述第三位置离所述第一电极比离所述第二位置更远。在一些实施方案中，所述第一电极包括上部电极和相对于所述上部电极横向地对准的互补电极，且所述方法还包括将所述互补电极电连接到所述上部电极以形成复合电极。接着可跨越所述复合电极和所述第二电极施加所述校准电压。又一实施方案为包括显示元件的用于调制光的装置。所述显示元件包括第一电极和与所述第一电极间隔开一间隙的第二电极，所述第一电极和所述第二电极经配置以在激活程序期间在跨越所述第一电极和所述第二电极施加激活电压时在所述两个电极之间产生非均匀电场。所述显示元件进一步包括相对于所述第一电极横向地对准的互补电极，所述互补电极经配置以在所述激活程序期间与所述第一电极电隔离且在一校准程序期间电连接到所述第一电极以形成复合电极，所述复合电极和所述第二电极经配置以在所述校准程序期间在跨越所述复合电极和所述第二电极施加校准电压时在所述两个电极之间产生均匀电场。所述显示元件还包括安置于所述互补电极上的至少一个电触点和安置于所述第一电极与所述第二电极之间的可移动第三电极，所述第三电极经配置以在所述间隙内在被电隔离的第一位置、与所述至少一个电触点电连通的第二位置和被电隔离的第三位置之间移动。所述电触点经配置以在所述第三电极处于所述第二位置中时改变所述第三电极上的电荷，且所述第三电极经配置以在所述第三电极上的所述电荷已改变之后移动到所述第三位置。再一实施方案包括包括显示元件的用于调制光的装置。所述显示元件包括用于产生非均匀电场的装置和用于产生均匀电场的装置。所述显示元件进一步包括安置于第一电极与第二电极之间、在所述两个电极之间形成一间隙的可移动电极，所述可移动电极经配置以在所述间隙内在被电隔离的第一位置、第二位置和被电隔离的第三位置之间移动。所述显示元件还包括用于在所述可移动电极处于所述第二位置中时改变所述可移动电极上的电荷的装置。在一些实施方案中，所述用于产生非均匀电场的装置包括所述第一电极和所述第二电极。所述第一电极和所述第二电极具有不同表面积。在一些实施方案中，所述用于产生均匀电场的装置包括所述第一电极和所述第二电极，其中所述第一电极包括电连接到互补电极的上部电极，所述互补电极相对于所述上部电极横向地对准。在附图和以下描述中阐述本说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。其它特征、方面和优点将从描述、图式和权利要求书变得显而易见。注意，以下各图的相对尺寸可能未按比例绘制。附图说明图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。图2展示说明并入有3 X 3干涉式调制器显示器的电子装置的系统方框图的实例。图3展示说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。图4展示说明在施加各种共同电压和片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。图5A展示说明图2的3X3干涉式调本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种校准显示器中的模拟干涉式调制器的方法，其包含：跨越第一电极和第二电极施加校准电压以在所述第一电极与所述第二电极之间的间隙中产生电场，以使定位于所述间隙中的第三电极朝向所述第一电极从被电隔离的第一位置移动到被电连接的第二位置，所述第三电极经受机械恢复力；以及将所述第三电极电连接到电连接到所述第一电极的一个或一个以上导电柱，以在所述第三电极处于所述第二位置中时改变所述第三电极上的电荷，直到所述第三电极上的所述机械恢复力超过所述第三电极上的电场力为止，以使得所述第三电极移动到被电隔离的第三位置，所述第三位置比所述第二位置离所述第一电极更远。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·H·洪，重·U·李，
申请(专利权)人：高通MEMS科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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