專利名稱：用于電測量基于mems的顯示器的電驅動參數(shù)的測量和設備的制作方法
技術領域：
本領域涉及微機電系統(tǒng)(MEMS)，且更特定來說，涉及用于MEMS裝置的電參數(shù)的測量的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
微機電系統(tǒng)(MEMS)包括微機械元件、激活器和電子器件?？墒褂贸练e、蝕刻和/或蝕刻掉襯底和/或所沉積的材料層的部分或者添加層以形成電氣裝置和機電裝置的其它微機械加工工藝來制造微機械元件。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。如本文中所使用，術語干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器指使用光學干涉的原理來選擇性地吸收和/或反射光的裝置。在特定實施例中，干涉式調(diào)制器可包含一對導電板，所述對導電板中的一者或兩者可為整體或部分透明和/或反射性的，且能夠在施加適當電信號時相對運動。在一特定實施例中，一個板可包含沉積于襯底上的靜止層，且另一板可包含通過氣隙與所述靜止層分開的金屬膜。如本文中較詳細地描述，一個板相對于另一板的位置可改變?nèi)肷溆诟缮媸秸{(diào)制器上的光的光學干涉。這些裝置具有廣泛的應用范圍，且在此項技術中利用和/或修改這些類型的裝置的特性以使得其特征可用于改進現(xiàn)有產(chǎn)品并制造尚未開發(fā)出的新產(chǎn)品過程中將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干方面，其中任一單一方面均不僅負責于其所要屬性。在不限制本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)將簡潔地論述其較顯著的特征。在考慮此論述后，且尤其在閱讀標題為“具體實施方式
”的章節(jié)后，將理解本發(fā)明的特征如何提供優(yōu)于其它顯示裝置的優(yōu)勢。—個方面為一種測量MEMS裝置的閾值電壓的方法。所述方法包括:將多個電壓轉變施加到所述裝置且感測在一個或一個以上轉變期間施加到所述裝置的電荷量；基于所述所感測的電荷量來確定所述一個或一個以上轉變中的每一者是否改變所述裝置的狀態(tài)；以及至少部分基于導致狀態(tài)改變的轉變來確定所述閾值電壓。
另一方面為一種測量微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置的裕度的方法，所述方法包括:將陣列的元件初始化到第一狀態(tài)；將正保持電壓施加到所述陣列的第一部分；將負保持電壓施加到所述陣列的第二部分；在施加所述正保持電壓和所述負保持電壓的同時，將測試脈沖施加到所述陣列的所述元件；將負電壓轉變施加到所述陣列的所述第一部分以將所述負保持電壓施加到所述陣列的所述第一部分；將正電壓轉變施加到所述陣列的所述第二部分以將所述正保持電壓施加到所述陣列的所述第二部分；感測由所述正電壓轉變誘發(fā)的電荷與由所述負電壓轉變誘發(fā)的電荷之間的差以確定所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的所述狀態(tài)；以及基于所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的所述狀態(tài)來確定所述裕度。另一方面為一種MEMS裝置，其經(jīng)配置以由于被激活電壓驅動而被驅動到經(jīng)激活狀態(tài)、由于被釋放電壓驅動而被驅動到經(jīng)釋放狀態(tài)和由于被保持電壓驅動而維持當前狀態(tài)。所述裝置包括:第一激活與釋放裝置和第二激活與釋放裝置，其用于根據(jù)一電壓而激活和釋放；施加裝置，其用于將多個電壓轉變施加到所述第一激活與釋放裝置和所述第二激活與釋放裝置；指示裝置，其用于指示在一個或一個以上轉變期間施加到所述裝置的電荷量；狀態(tài)改變確定裝置，其用于基于所述所感測的電荷量來確定所述一個或一個以上轉變中的每一者是否改變所述裝置的狀態(tài)；以及閾值電壓確定裝置，其用于至少部分基于導致狀態(tài)改變的轉變來確定閾值電壓。


圖1為描繪干涉式調(diào)制器顯示器的一個實施例的一部分的等距視圖，其中第一干涉式調(diào)制器的可移動反射層處于經(jīng)松弛位置，且第二千涉式調(diào)制器的可移動反射層處于經(jīng)激活位置。圖2為說明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一個實施例的系統(tǒng)框圖。圖3為用于圖1的干涉式調(diào)制器的一個示范性實施例的可移動鏡面位置對所施加的電壓的圖。圖4為可用于驅動干涉式調(diào)制器顯示器的一組行電壓和列電壓的說明。圖5A說明圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)的一個示范性幀。圖5B說明可用以寫入圖5A的巾貞的行和列信號的一個不范性時序圖。圖6A和圖6B為說明包含多個干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的實施例的系統(tǒng)框圖。圖7A為圖1的裝置的橫截面。圖7B為干涉式調(diào)制器的一替代實施例的橫截面。圖7C為干涉式調(diào)制器的另一替代實施例的橫截面。圖7D為干涉式調(diào)制器的又一替代實施例的橫截面。圖7E為干涉式調(diào)制器的額外替代實施例的橫截面。圖8A到圖8D為輸入信號的波形和對用于測量閾值的信號的積分響應。圖9A和圖9B為用于測量多個閾值的波形。圖1OA和圖1OB為用于測量DC閾值的波形。
圖11為用于測量閃絡激活閾值的波形。圖12為用于測量閃絡釋放閾值的波形。圖13為用于測量電流的電路的示意圖。圖14為用以在閾值測量程序期間對電流或電荷進行積分的電路的示意圖。圖15為使用兩個積分器電路以在閾值測量程序期間對電流或電荷進行積分的電路的不意圖。圖16為用于使用多個MEMS裝置的閾值測量程序的電路的示意圖。圖17為基于所測量的閾值電壓值來確定驅動電壓的電壓軸。圖18為具有測試電路的顯示器的示意圖。圖19為展示測試測量的示意圖。圖20為說明可用以確立激活電壓的方法的時序圖。圖21為說明可用以確立釋放電壓的方法的時序圖。圖22為說明可用以調(diào)整偏移電壓的方法的時序圖。圖23和圖24為說明額外測量方法的時序圖。
具體實施例方式以下詳細描述針對本發(fā)明的特定具體實施例。然而，可以大量不同方式來實施本發(fā)明。在此描述中參看圖式，圖式中始終以相同標號表示相同部分。如將從以下描述顯而易見，可在經(jīng)配置以顯示圖像(無論是運動圖像(例如，視頻)還是靜止圖像(例如，靜態(tài)圖像)，且無論是文本圖像還是圖形圖像)的任何裝置中實施所述實施例。更特定來說，預期所述實施例可實施于例如(但不限于)以下各者的多種電子裝置中或與其相關聯(lián)而實施:移動電話、無線裝置、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式或便攜式計算機、GPS接收器/導航器、相機、MP3播放器、錄像機、游戲控制臺、手表、鐘表、計算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計算機監(jiān)視器、自動顯示器(例如，里程表顯示器等)、駕駛艙控制器和/或顯示器、相機視圖顯示器(例如，車輛中的后視相機的顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標記、投影儀、建筑結構、封裝和美學結構(例如，一件珠寶上的圖像顯示)。與本文中所描述的MEMS裝置結構類似的MEMS裝置還可用于例如電子開關裝置的非顯示器應用中。實施例提供用以測量MEMS裝置的閾值電壓的方法和裝置。閾值電壓可用以確定借以在操作期間驅動裝置的電壓。雖然從設計參數(shù)已知適當?shù)拈撝惦妷?，但具有更佳精確度的閾值電壓的測量允許裝置的最佳操作。在圖1中說明包含干涉MEMS顯示元件的干涉式調(diào)制器顯示器實施例。在這些裝置中，像素處于明亮狀態(tài)或黑暗狀態(tài)。在明亮(“接通”或“打開”)狀態(tài)下，所述顯示元件將較大部分的入射可見光反射到用戶。在黑暗(“切斷”或“關閉”)狀態(tài)下，所述顯示元件將極少入射可見光反射到用戶。依據(jù)所述實施例，“接通”和“切斷”狀態(tài)的光反射特性可顛倒。MEMS像素可經(jīng)配置以主要反射選定色彩，進而允許除黑色和白色外的彩色顯示器。圖1為描繪視覺顯示器的一系列像素中的兩個鄰近像素的等距視圖，其中每一像素均包含一 MEMS干涉式調(diào)制器。在一些實施例中，干涉式調(diào)制器顯示器包含這些干涉式調(diào)制器的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器均包括一對反射層，所述反射層以彼此相距可變且可控的距離而定位，以形成具有至少一可變尺寸的諧振光學腔。在一個實施例中，所述反射層中的一者可在兩個位置之間移動。在第一位置(在本文中被稱為松弛位置)中，可移動反射層位于距固定的部分反射層相對較大距離處。在第二位置(在本文中被稱為激活位置)中，可移動反射層定位得較緊密鄰近于所述部分反射層。依據(jù)可移動反射層的位置，從兩個層反射的入射光相長或相消地干涉，進而針對每一像素產(chǎn)生總體反射或非反射狀態(tài)。圖1中的像素陣列的所描繪部分包括兩個鄰近干涉式調(diào)制器12a與12b。在左側干涉式調(diào)制器12a中，可移動反射層14a被說明為處于距光學堆疊16a預定距離處的松弛位置中，所述光學堆疊16a包括部分反射層。在右側干涉式調(diào)制器12b中，可移動反射層14b被說明為處于鄰近于光學堆疊16b的激活位置中。如本文所參考，光學堆疊16a和16b (統(tǒng)稱為光學堆疊16)通常包含若干融合層(fused layer),所述融合層可包括例如氧化銦錫(ITO)的電極層、例如鉻的部分反射層和透明電介質。光學堆疊16因此為導電的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)通過將上述層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上而制造。部分反射層可由部分反射的多種材料形成，例如各種金屬、半導體和電介質。部分反射層可由一個或一個以上材料層形成，且所述層中的每一者均可由單一材料或材料的組合形成。在一些實施例中，光學堆疊16的各層被圖案化為平行條帶，且可形成如下文進一步描述的顯示裝置中的行電極。可移動反射層14a、14b可形成為所沉積的金屬層的一系列平行條帶(與行電極16a、16b正交)，所述層沉積于支柱18的頂部上且沉積于在支柱18之間沉積的介入犧牲材料上。當蝕刻掉犧牲材料時，可移動反射層14a、14b通過所界定的間隙19而與光學堆疊16a、16b分離。高度導電且反射的材料(例如鋁)可用于反射層14，且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極。在未施加電壓的情況下，間隙19保持在可移動反射層14a與光學堆疊16a之間，其中可移動反射層14a處于機械松弛狀態(tài)，如圖1中的像素12a所說明。然而，當將電位差施加到選定的行和列時，在對應像素中，在行電極和列電極的交叉處形成的電容器開始帶電，且靜電力一起拉動所述電極。如果電壓足夠高，則可移動反射層14變形且被迫抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內(nèi)的介電層(在此圖中未說明)可防止短路并控制層14與16之間的分離距離，如圖1的右側像素12b所說明。不管所施加的電位差的極性如何，此行為均相同。以此方式，可控制反射對非反射像素狀態(tài)的行/列激活類似于常規(guī)LCD和其它顯示器技術中所使用的許多方式。圖2到圖5B說明在顯示器應用中使用干涉式調(diào)制器陣列的一示范性過程和系統(tǒng)。圖2為說明可并入本發(fā)明的若干方面的電子裝置的一個實施例的系統(tǒng)框圖。在所述示范性實施例中，所述電子裝置包括處理器21，其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器，例如 ARM、Pentium 、Pentium II 、Pentium III 、Pentium IV 、Pentium Pro、8051、MIPS 、PowerPC 、ALPHA ;或任何特殊用途微處理器，例如數(shù)字信號處理器、微控器或可編程門陣列。如此項技術中常見的，處理器21可經(jīng)配置以執(zhí)行一個或一個以上軟件模塊。除執(zhí)行操作系統(tǒng)外，處理器可經(jīng)配置以執(zhí)行一個或一個以上軟件應用程序，包括網(wǎng)絡瀏覽器、電話應用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應用程序。在一個實施例中，處理器21還經(jīng)配置以與陣列驅動器22通信。在一個實施例中，陣列驅動器22包括將信號提供到顯示陣列或面板30的行驅動器電路24和列驅動器電路26。圖1中所說明的陣列的橫截面在圖2中由線1-1展示。對于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列激活協(xié)議可利用圖3中所說明的這些裝置的滯后特性?？赡苄枰?例如)10伏電位差以致使可移動層從松弛狀態(tài)變形到激活狀態(tài)。然而，當電壓從此值降低時，可移動層隨著電壓下降回到低于10伏而維持其狀態(tài)。在圖3的示范性實施例中，可移動層不完全松弛直到電壓下降到低于2伏。因此，在圖3中所說明的實例中，存在約3V到7V的所施加電壓的窗，在所述窗內(nèi)，所述裝置穩(wěn)定于松弛或激活狀態(tài)。此窗在本文中被稱為“滯后窗”或“穩(wěn)定窗”。對于具有圖3的滯后特征的顯示陣列，行/列激活協(xié)議可經(jīng)設計以使得在行選通期間，選通行中的待激活的像素暴露于約10伏的電壓差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的電壓差。在選通后，所述像素暴露于約5伏的穩(wěn)定狀態(tài)電壓差以使得所述像素保持在行選通將其置于的任何狀態(tài)。在被寫入后，在此實例中，每一像素均經(jīng)歷3到7伏的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電位差。此特征使圖1中所說明的像素設計在同一所施加的電壓條件下穩(wěn)定于激活或松弛預先存在的狀態(tài)。因為所述干涉式調(diào)制器的每一像素(不管處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上為由固定和移動反射層形成的電容器，所以可在幾乎不具有功率耗散的情況下以滯后窗內(nèi)的電壓保持此穩(wěn)定狀態(tài)。如果所施加的電位是固定的，則基本上沒有電流流動到像素中。在典型應用中，通過根據(jù)第一行中的所激活的像素的所要集合來斷言列電極的集合而建立顯示幀。接著將行脈沖施加到行I電極，進而激活對應于所斷言的列線的像素。接著將列電極的所斷言的集合改變?yōu)閷诘诙兄械乃せ畹南袼氐乃?。接著將脈沖施加到行2電極，進而根據(jù)所斷言的列電極來激活行2中的適當像素。行I像素不受行2脈沖影響，且保持于其在行I脈沖期間被設置的狀態(tài)中。可以順序方式對整個系列的行重復此過程，以產(chǎn)生幀。通常，通過以每秒某一所要數(shù)目的幀來不斷重復此過程，而使用新的顯示數(shù)據(jù)刷新和/或更新幀。用于驅動像素陣列的行電極和列電極以產(chǎn)生顯示幀的廣泛多種協(xié)議也是眾所周知的，且可結合本發(fā)明而使用。圖4、5A和5B說明用于在圖2的3x3陣列上產(chǎn)生顯示幀的一種可能的激活協(xié)議。圖4說明可用于展現(xiàn)圖3的滯后曲線的像素的列電壓電平與行電壓電平的可能集合。在圖4實施例中，激活像素涉及將適當列設置為-Vbias且將適當行設置為+ Λ V，其可分別對應于-5伏和+5伏。松弛像素可通過以下方式實現(xiàn):將適當列設置為+Vbias且將適當行設置為相同+ Λ V，進而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。在行電壓保持于零伏的那些行中，所述像素穩(wěn)定于其初始所處的任何狀態(tài)，而不管列處于+Vbias還是_Vbias。還如圖4中所說明，將了解，可使用與上文所述的極性相反的極性的電壓，例如，激活像素可涉及將適當列設置為+Vbias且將適當行設置為- AV。在此實施例中，釋放像素是通過以下操作實現(xiàn):將適當列設置為-Vbias且將適當行設置為相同-Λ V，進而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。圖5Β是展示施加到圖2的3x3陣列的一系列行信號和列信號的時序圖，其將產(chǎn)生圖5Α中所說明的顯示布置(其中所激活的像素為非反射的)。在寫入圖5Α中所說明的幀之前，所述像素可處于任何狀態(tài)，且在此實例中，所有行均處于O伏且所有列均處于+5伏。在這些所施加的電壓的情況下，所有像素均穩(wěn)定于其現(xiàn)有的激活或松弛狀態(tài)中。在圖5Α幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被激活。為實現(xiàn)此，在行I的“線時間”期間，將列I和2設置為-5伏，且將列3設置為+5伏。此不會改變?nèi)魏蜗袼氐臓顟B(tài)，因為所有像素均保持在3到7伏的穩(wěn)定窗中。接著通過從O伏升到5伏且回落到零的脈沖而選通行I。此將激活(1，1)和(1，2)像素并松弛(1，3)像素。陣列中的其它像素不受影響。為了在需要時設置行2，將列2設置為-5伏，且將列I和3設置為+5伏。施加到行2的相同選通接著將激活像素(2，2)和松弛像素(2，I)和(2，3)。同樣，陣列的其它像素不受影響。以類似方式通過將列2和3設置為-5伏且將列I設置為+5伏而設置行
3。行3選通設置行3像素，如圖5A中所示。在寫入所述幀之后，行電位為零，且列電位可保持于+5或-5伏，且顯示器穩(wěn)定于圖5A的布置中。應了解，相同程序可用于數(shù)十或數(shù)百行和列的陣列。還應了解，在上文概述的一般原理內(nèi)，可廣泛改變用以執(zhí)行行和列激活的電壓的時序、序列和電平，且以上實例僅為示范性的，且任何激活電壓方法均可與本文中所描述的系統(tǒng)和方法一起使用。圖6A和6B為說明顯示裝置40的一個實施例的系統(tǒng)框圖。顯示裝置40可為(例如)蜂窩式電話或移動電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其微小變化還說明各種類型的顯示裝置，例如電視和便攜式媒體播放器。顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入裝置48和麥克風46。通常由所屬領域的技術人員眾所周知的多種制造工藝(包括注射模制和真空成形)中的任一者形成外殼41。此外,夕卜殼41可由多種材料中的任一者制成,包括(但不限于)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷，或其組合。在一個實施例中，外殼41包括可移除部分(未圖示)，其可與不同色彩、或含有不同標識、圖片或符號的其它可移除部分互換。示范性顯示裝置40的顯示器30可為多種顯示器中的任一者，包括如本文中所描述的雙穩(wěn)態(tài)顯示器。在其它實施例中，顯示器30包括如上所述的平板顯示器(例如等離子體、EL、OLED, STN IXD或TFT IXD)或非平板顯示器(例如CRT或其它顯像管裝置)，如所屬領域的技術人員眾所周知的。然而，出于描述本實施例的目的，顯示器30包括干涉式調(diào)制器顯示器，如本文中所描述。在圖6B中示意性地說明示范性顯示裝置40的一個實施例的組件。所說明的示范性顯示裝置40包括外殼41且可包括至少部分被封閉于其中的額外組件。舉例來說，在一個實施例中，示范性顯示裝置40包括網(wǎng)絡接口 27，網(wǎng)絡接口 27包括耦合到收發(fā)器47的天線43。收發(fā)器47連接到處理器21，處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置以調(diào)節(jié)信號(例如，對信號進行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚聲器45和麥克風46。處理器21還連接到輸入裝置48和驅動器控制器29。驅動器控制器29耦合到幀緩沖器28且耦合到陣列驅動器22，陣列驅動器22又耦合到顯示陣列30。電源50將電力提供到如由特定示范性顯示裝置40設計所需的所有組件。網(wǎng)絡接口 27包括天線43和收發(fā)器47，使得示范性顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡與一個或一個以上裝置通信。在一個實施例中，網(wǎng)絡接口 27還可具有某些處理能力以減輕對處理器21的要求。天線43為用于發(fā)射和接收信號的所屬領域的技術人員已知的任何天線。在一個實施例中，所述天線根據(jù)IEEE802.11標準(包括IEEE802.11(a)、(b)或(g))來發(fā)射和接收RF信號。在另一實施例中，所述天線根據(jù)藍牙(BLUETOOTH)標準來發(fā)射和接收RF信號。在蜂窩式電話的情況下，天線經(jīng)設計以接收CDMA、GSM、AMPS或用以在無線手機網(wǎng)絡中進行通信的其它已知信號。收發(fā)器47預處理從天線43接收的信號，使得其可由處理器21接收并進一步操縱。收發(fā)器47還處理從處理器21接收的信號，使得其可經(jīng)由天線43從示范性顯示裝置40發(fā)射。在替代實施例中，收發(fā)器47可被接收器取代。在另一替代實施例中，網(wǎng)絡接口 27可被圖像源取代，圖像源可存儲或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。舉例來說，圖像源可為含有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻光盤(DVD)或硬盤驅動器，或產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。處理器21通?？刂剖痉缎燥@示裝置40的總體操作。處理器21接收數(shù)據(jù)(例如來自網(wǎng)絡接口 27或圖像源的經(jīng)壓縮圖像數(shù)據(jù))并將數(shù)據(jù)處理為原始圖像數(shù)據(jù)或處理為容易處理為原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21接著將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅動器控制器29或發(fā)送到幀緩沖器28以供存儲。原始數(shù)據(jù)通常涉及識別圖像內(nèi)每一位置處的圖像特征的信息。舉例來說，此些圖像特征可包括色彩、飽和度和灰度水平。在一個實施例中，處理器21包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制示范性顯示裝置40的操作。調(diào)節(jié)硬件52通常包括放大器和濾波器以用于將信號發(fā)射到揚聲器45以及用于從麥克風46接收信號。調(diào)節(jié)硬件52可為示范性顯示裝置40內(nèi)的離散組件或可并入在處理器21或其它組件中。驅動器控制器29直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)且適當?shù)刂匦赂袷交紙D像數(shù)據(jù)以供高速發(fā)射到陣列驅動器22。具體來說，驅動器控制器29將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有適于在顯示陣列30上進行掃描的時間次序。接著，驅動器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅動器22。盡管驅動器控制器29 (例如LCD控制器)通常作為獨立集成電路(IC)而與系統(tǒng)處理器21相關聯(lián)，但可以許多方式實施此些控制器。其可作為硬件嵌入于處理器21中、作為軟件嵌入于處理器21中，或以硬件與陣列驅動器22完全集成。通常，陣列驅動器22從驅動器控制器29接收經(jīng)格式化的信息，并將視頻數(shù)據(jù)重新格式化為一組平行波形，所述波形每秒多次地被施加到來自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百且有時數(shù)千個導線。在一個實施例中，驅動器控制器29、陣列驅動器22和顯示陣列30對于本文中所描述的多種類型顯示器中的任一者均適用。舉例來說，在一個實施例中，驅動器控制器29為常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如，干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實施例中，陣列驅動器22為常規(guī)驅動器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅動器(例如，干涉式調(diào)制器顯示器)。在一個實施例中，驅動器控制器29與陣列驅動器22集成在一起。此實施例在高度集成的系統(tǒng)(例如蜂窩式電話、手表和其它小面積顯示器)中是常見的。在又一實施例中，顯示陣列30為典型顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如，包括干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。輸入裝置48允許用戶控制示范性顯示裝置40的操作。在一個實施例中，輸入裝置48包括小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、觸敏屏幕或壓敏或熱敏膜。在一個實施例中，麥克風46為用于示范性顯示裝置40的輸入裝置。當麥克風46用于將數(shù)據(jù)輸入到裝置中時，可由用戶提供語音命令以控制示范性顯示裝置40的操作。電源50可包括如此項技術中眾所周知的多種能量存儲裝置。舉例來說，在一個實施例中，電源50為可再充電電池，例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在另一實施例中，電源50為可再生能源、電容器或太陽能電池(包括，塑料太陽能電池和太陽能電池涂料)。在又一實施例中，電源50經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。在一些實施例中，如上所述，控制可編程性駐留于可位于電子顯示系統(tǒng)中的若干位置中的驅動器控制器中。在一些實施例中，控制可編程性駐留于陣列驅動器22中。所屬領域的技術人員將認識到，上述優(yōu)化可實施于任何數(shù)目的硬件和/或軟件組件中且實施于各種配置中。
根據(jù)上文陳述的原理而操作的干涉式調(diào)制器的結構的細節(jié)可廣泛變化。舉例來說，圖7A到圖7E說明可移動反射層14和其支撐結構的五個不同的實施例。圖7A為圖1的實施例的橫截面，其中金屬材料14的條帶沉積于正交延伸的支撐件18上。在圖7B中，可移動反射層14僅在系鏈32上在拐角處附接到支撐件。在圖7C中，可移動反射層14從可變形層34懸垂，可變形層34可包含柔性金屬?？勺冃螌?4在可變形層34的周邊周圍直接或間接地連接到襯底20。這些連接在本文中被稱為支撐柱。圖7D中所說明的實施例具有支撐柱插塞42，可變形層34擱置于所述支撐柱插塞42上。可移動反射層14保持懸垂在間隙上(如在圖7A到圖7C中)，但可變形層34不通過填充在可變形層34與光學堆疊16之間的孔而形成支撐柱。而是，支撐柱由平坦化金屬形成，所述金屬用以形成支撐柱插塞42。圖7E中所說明的實施例是基于圖7D中所示的實施例，但還可經(jīng)調(diào)適以與圖7A到圖7C中所說明的實施例以及未圖示的額外實施例中的任一者一起運作。在圖7E中所展示的實施例中，金屬或其它導電材料的額外層已用于形成總線結構44。此允許信號沿干涉式調(diào)制器的背面路由，進而消除可能原本必須在襯底20上形成的許多電極。在例如圖7中所展示的實施例的實施例中，干涉式調(diào)制器充當直視型裝置，其中從透明襯底20的前側看到圖像，所述側與上面布置有調(diào)制器的側相反。在這些實施例中，反射層14光學屏蔽干涉式調(diào)制器在與襯底20相反的反射層(包括可變形層34)的側上的部分。此允許屏蔽區(qū)域可在不負面影響圖像質量的情況下經(jīng)配置和操作。此屏蔽允許實現(xiàn)圖7E中的總線結構44，其提供使調(diào)制器的光學特性與調(diào)制器的機電特性(例如尋址或由此尋址引起的移動)分離的能力。此可分離的調(diào)制器架構允許選擇用于調(diào)制器的機電方面和光學方面的結構設計和材料并彼此獨立地作用。此外，圖7C到圖7E中所展示的實施例具有由反射層14的光學特性與其機械特性去耦而得到的額外益處，其是由可變形層34實行。此允許用于反射層14的結構設計和材料在光學特性方面經(jīng)優(yōu)化，且用于可變形層34的結構設計和材料在所要機械特性方面經(jīng)優(yōu)化。以下描述針對用于廣泛多種MEMS元件(例如，MEMS開關)和具有彎曲或變形鏡面的其它元件的閾值電壓的測量的方法和裝置。雖然所論述的具體實例使用干涉式調(diào)制器作為元件，但所論述的原理還適用于其它MEMS元件。在制造了干涉式調(diào)制器陣列后，測試所述干涉式調(diào)制器以檢驗其適當?shù)牟僮鳌Ｈ缟蠀⒖磮D3所論述，干涉式調(diào)制器基于施加到其的電位差而操作。圖3展示干涉式調(diào)制器依據(jù)施加到其的電位差的量值而處于經(jīng)松弛(或經(jīng)釋放)狀態(tài)或處于經(jīng)激活狀態(tài)。如所展示，一個狀態(tài)到另一狀態(tài)的改變根據(jù)具有穩(wěn)定(或保持)窗的滯后特性而發(fā)生，其中當所施加的電位差落入保持窗時，裝置保持其當前狀態(tài)。因此，如圖3中所示，存在五個輸入電壓差范圍。五個電壓差范圍中的每一者具有反映其對干涉式調(diào)制器的狀態(tài)的效應的名稱。從圖3的左側開始，五個電壓差范圍為:1)負激活(“經(jīng)激活”)；2)負保持(“穩(wěn)定窗”)；3)釋放(“經(jīng)松弛”)；4)正保持(“穩(wěn)定窗”)；以及5)正激活(“經(jīng)激活”)。基于裝置的理論理解和以往試驗結果，已知這些輸入電壓差范圍之間的閾值的近似值，但為了更佳地操作干涉式調(diào)制器陣列，可更精確地測量閾值電壓?？舍槍γ恳凰圃斓难b置或每一裝置群組測量閾值。測量閾值電壓的一種方法為施加各種電壓差的輸入，同時經(jīng)由干涉式調(diào)制器的光學特性的觀測來監(jiān)視干涉式調(diào)制器的狀態(tài)。舉例來說，此可經(jīng)由人為觀測或通過使用光學測量裝置來實現(xiàn)?；蛘呋蛄硗?，可經(jīng)由電子測量來監(jiān)視干涉式調(diào)制器的狀態(tài)。在一些實施例中，顯示器的驅動器芯片可根據(jù)以下論述的方法而配置以測量閾值電壓。干涉式調(diào)制器(例如，圖7A到圖7E中所說明的干涉式調(diào)制器中的任一者)具有各種關注閾值。這些閾值包括正和負DC釋放閾值、正和負DC激活閾值、正和負閃絡釋放閾值、正和負閃絡激活閾值、正和負串擾釋放閾值以及正和負串擾激活閾值。DC釋放閾值為正或負保持輸入電壓差范圍與釋放輸入電壓差范圍之間的閾值，且是通過以下操作來確定:施加跨越經(jīng)激活的干涉式調(diào)制器的兩個電極的測試電壓且確定干涉式調(diào)制器是否由于所述測試電壓而釋放。使用已初始化到經(jīng)激活狀態(tài)(具有跨越兩個電極的正激活輸入電壓差)的干涉式調(diào)制器來確定正DC釋放閾值。減小輸入電壓差，且確定干涉式調(diào)制器的狀態(tài)。正DC釋放閾值為導致干涉式調(diào)制器的釋放的施加到干涉式調(diào)制器的最大正輸入電壓差。使用已初始化到經(jīng)激活狀態(tài)(具有跨越兩個電極的負激活輸入電壓差)的干涉式調(diào)制器來確定負DC釋放閾值。增加輸入電壓差，且確定干涉式調(diào)制器的狀態(tài)。負DC釋放閾值為導致干涉式調(diào)制器的釋放的施加到干涉式調(diào)制器的最小負輸入電壓差。DC激活閾值為正或負保持輸入電壓差范圍分別與正或負激活輸入電壓差范圍之間的閾值。使用由引起干涉式調(diào)制器被釋放的輸入電壓差而初始化的干涉式調(diào)制器來確定DC激活閾值。通過增加跨越經(jīng)釋放的干涉式調(diào)制器的兩個電極的輸入電壓差且確定干涉式調(diào)制器是否由于輸入電壓差而激活來測量正DC激活電壓。正DC激活閾值為導致干涉式調(diào)制器的激活的跨越干涉式調(diào)制器的兩個電極而施加的最小正輸入電壓差。通過減小跨越經(jīng)釋放的干涉式調(diào)制器的兩個電極的輸入電壓差且確定干涉式調(diào)制器是否由于輸入電壓差而激活來測量負DC激活電壓。負DC激活閾值為導致干涉式調(diào)制器的激活的施加到干涉式調(diào)制器的最大負輸入電壓差。干涉式調(diào)制器元件的操作閾值通常不同于DC閾值。舉例來說，如果在小于最小持續(xù)時間的時間內(nèi)將大得足以激活干涉式調(diào)制器(如果在特定最小持續(xù)時間內(nèi)施加的話)的電壓施加到所述干涉式調(diào)制器，則所述干涉式調(diào)制器可能不激活。在此情況下，操作激活閾值的量值高于DC激活閾值。作為另一實例，相反極性的保持電壓常被依序施加到干涉式調(diào)制器，其意圖在于干涉式調(diào)制器保持處于其當前狀態(tài)。交替極性信號幫助防止電荷累積，如果施加單一保持電壓，則將發(fā)生電荷累積。如果所施加的保持電壓過于接近DC釋放閾值，則干涉式調(diào)制器可轉變到經(jīng)釋放狀態(tài)，即使當所施加的保持電壓處于保持窗內(nèi)時也是如此。發(fā)生此情形是因為在從一個極性的保持電壓到相反極性的保持電壓的轉變期間，所施加的電壓在極短時間內(nèi)穿過釋放輸入電壓差范圍。在此情況下，操作釋放閾值電壓的量值大于DC釋放閾值的量值。閃絡釋放閾值為正或負保持輸入電壓差范圍與釋放輸入電壓差范圍之間的閾值，且是通過以下操作來確定的:施加跨越經(jīng)激活的干涉式調(diào)制器的兩個電極的測試輸入電壓差且確定干涉式調(diào)制器是否由于測試輸入電壓差而釋放。用經(jīng)激活的干涉式調(diào)制器來確定正閃絡釋放閾值。將從負保持電壓開始且結束于正測試電壓差的正電壓差轉變施加到干涉式調(diào)制器。正閃絡釋放閾值為導致干涉式調(diào)制器的釋放的施加到干涉式調(diào)制器的最大正測試電壓差。用經(jīng)激活的干涉式調(diào)制器來確定負閃絡釋放閾值。將從正保持電壓開始且結束于負測試電壓的負電壓差轉變施加到干涉式調(diào)制器。負閃絡釋放閾值為導致干涉式調(diào)制器的釋放的施加到干涉式調(diào)制器的最小負測試電壓差。閃絡激活閾值為正或負保持輸入電壓差范圍分別與正或負激活輸入電壓差范圍之間的閾值。通過將測試電壓差施加到經(jīng)釋放的干涉式調(diào)制器且確定干涉式調(diào)制器是否由于測試電壓而激活來確定閃絡激活閾值。通過將從負保持電壓開始且結束于正測試電壓差的正電壓差轉變施加到干涉式調(diào)制器來測量正閃絡激活閾值。正閃絡激活閾值為導致干涉式調(diào)制器的激活的施加到干涉式調(diào)制器的最小正測試電壓差。通過將從正保持電壓開始且結束于負測試電壓的負電壓差轉變施加到干涉式調(diào)制器來測量負閃絡激活閾值。負閃絡激活閾值為導致干涉式調(diào)制器的激活的施加到干涉式調(diào)制器的最大負測試電壓。串擾閾值為保持輸入電壓差范圍分別與釋放和激活輸入電壓差范圍之間的電壓閾值。串擾閾值不同于對應的DC閾值，因為當將驅動信號施加到一個干涉式調(diào)制器時，另一干涉式調(diào)制器可改變其狀態(tài)。因為干涉式調(diào)制器陣列的信號線的非零阻抗，所以如果用接近DC激活或釋放電壓的電壓來保持第一干涉式調(diào)制器，則當驅動另一干涉式調(diào)制器時，驅動信號可耦合到第一干涉式調(diào)制器的信號線，以使得第一干涉式調(diào)制器不合意地改變狀態(tài)。串擾釋放閾值為正或負保持輸入電壓差范圍與釋放輸入電壓差范圍之間的閾值，且是通過以下操作來確定的:將測試電壓差施加到測試干涉式調(diào)制器且將驅動電壓施加到另一干涉式調(diào)制器且確定干涉式調(diào)制器是否由于驅動電壓而釋放。使用以正測試電壓差激活并保持的所述測試干涉式調(diào)制器來確定正串擾釋放閾值。正串擾釋放閾值為當另一干涉式調(diào)制器經(jīng)驅動以改變狀態(tài)時導致所述干涉式調(diào)制器不釋放的施加到所述測試干涉式調(diào)制器的最小正測試電壓差。使用以負測試電壓差激活并保持的所述測試干涉式調(diào)制器來確定負串擾釋放閾值。負串擾釋放閾值為當另一干涉式調(diào)制器經(jīng)驅動以改變狀態(tài)時導致所述干涉式調(diào)制器不釋放的施加到所述測試干涉式調(diào)制器的最大負測試電壓差。串擾激活閾值為正或負保持輸入電壓差范圍分別與正或負激活電壓差范圍之間的閾值。通過將測試電壓差施加到測試干涉式調(diào)制器同時將驅動電壓施加到另一干涉式調(diào)制器以使得所述另一干涉式調(diào)制器改變狀態(tài)且確定測試干涉式調(diào)制器是否由于驅動電壓而釋放來確定串擾激活閾值。使用以正保持電壓差激活并保持的所述測試干涉式調(diào)制器來確定正串擾釋放閾值。正串擾釋放閾值為當另一干涉式調(diào)制器經(jīng)驅動以改變狀態(tài)時導致所述干涉式調(diào)制器不釋放的施加到測試干涉式調(diào)制器的最小正測試電壓差。使用以負保持電壓差激活并保持的所述測試干涉式調(diào)制器來確定負串擾釋放閾值。負串擾釋放閾值為當另一干涉式調(diào)制器經(jīng)驅動以改變狀態(tài)時導致所述干涉式調(diào)制器不釋放的施加到測試干涉式調(diào)制器的最大負測試電壓差。如上所論述，當反射層與光學堆疊之間的靜電引力足夠大以克服用以將反射層保持于經(jīng)松弛狀態(tài)的機械恢復力時，干涉式調(diào)制器變?yōu)榻?jīng)激活狀態(tài)。因為反射層、光學堆疊和其之間的間隙形成由電介質分開的兩個導電板，所以所述結構具有電容。而且，因為所述結構的電容根據(jù)兩個板之間的距離而變化，所以所述結構的電容根據(jù)干涉式調(diào)制器的狀態(tài)而變化。因此，電容的指示可用以確定干涉式調(diào)制器的狀態(tài)。舉例來說，通過感測用以改變施加于反射層與光學堆疊之間的電壓的電流或電荷，可獲得電容的指示。相對大量的電流或電荷指示電容相對大。類似地，相對少量的電流或電荷指示電容相對小。舉例來說，經(jīng)由對表示電荷或電流的信號進行模擬或數(shù)字積分，可實現(xiàn)電流或電荷的感測。圖8A到圖8D以及圖9A到圖9B展示可用以確定施加刺激后的裝置的狀態(tài)的刺激輸入電波形和所測量的響應的實施例。圖8A到圖8D以及圖9A到圖9B展示可使用波形和所測量的響應來測量裝置的各種閾值。在圖8A到圖8D以及圖9A到圖9B的論述后，圖1OA到圖12用于演示類似的輸入電波形用于確定特定具體閾值的實施例。圖8A描繪輸入電波形100，在特定測試實施例中，所述輸入電波形100在輸入電壓差范圍間變化。圖8B描繪所測量的響應，所測量的響應可用于確定干涉式調(diào)制器是處于經(jīng)激活狀態(tài)還是處于經(jīng)釋放狀態(tài)。在此實施例中，將波形100施加到干涉式調(diào)制器以通過監(jiān)視圖8B的所測量的響應來確定兩個輸入電壓差范圍(負保持電壓差與負釋放電壓差)之間的閾值電壓。如下進一步詳細地論述，使用波形100來確定閾值的方法包括將干涉式調(diào)制器初始化到經(jīng)激活狀態(tài)、施加第一保持電壓差和接著施加相反極性且連續(xù)減小的量值的一系列電壓差。通過監(jiān)視用于施加電壓差的電流或電荷，在所述系列所施加的電壓差中的每一者的時間期間確定裝置的狀態(tài)。當干涉式調(diào)制器改變到經(jīng)釋放狀態(tài)時，當前施加的電壓差用于確定保持電壓差范圍與釋放電壓差范圍之間的閾值。轉變102使輸入電壓差達到電壓電平103以將干涉式調(diào)制器初始化到經(jīng)激活狀態(tài)。電壓電平103的值是基于干涉式調(diào)制器的理論理解和先前實驗而確定，且具有預期激活干涉式調(diào)制器的足夠量值。電壓電平103具有使得干涉式調(diào)制器有時間來變?yōu)榻?jīng)激活狀態(tài)的足夠持續(xù)時間。轉變104使輸入電壓差達到電壓電平105。電壓電平105的值是基于干涉式調(diào)制器的理論理解和先前實驗而確定且具有預期干涉式調(diào)制器保持其當前狀態(tài)的此量值。從此時開始，將連續(xù)減小的量值的一系列正和負電壓差轉變施加到干涉式調(diào)制器。一旦干涉式調(diào)制器變?yōu)榻?jīng)釋放狀態(tài)，便可至少部分基于施加到所述干涉式調(diào)制器的電壓差來確定閾值。轉變106使輸入電位達到電壓電平107。如圖8A中所指示的電壓電平107低于尚未知曉的負釋放/保持閾值。因此，干涉式調(diào)制器不釋放。感測需要用來驅動轉變106的電流或電荷且將其以圖形展示為圖8B中的經(jīng)積分的電荷112。還在圖SB中展示，經(jīng)積分的電荷112高于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，從而指示干涉式調(diào)制器的電容為高，其顯露干涉式調(diào)制器仍處于經(jīng)激活狀態(tài)。轉變108使輸入電壓差達到電壓電平109。類似地，因為電壓電平109高于尚未知曉的正釋放/保持閾值，所以需要用來驅動轉變108的電流或電荷(經(jīng)積分的電荷114)也高于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器仍處于經(jīng)激活狀態(tài)。轉變110使輸入電位達到電壓電平111，且感測需要用來驅動轉變110的電流或電荷且將其以圖形展示為經(jīng)積分的電荷116。如圖SB中所示，經(jīng)積分的電荷116低于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器已變?yōu)榻?jīng)釋放狀態(tài)。根據(jù)所述實施例，從電壓電平105到電壓電平107的轉變106不釋放干涉式調(diào)制器，且從電壓電平109到電壓電平111的轉變110確實釋放干涉式調(diào)制器。因此，應了解，釋放裝置的負閾值電壓處于電壓電平107與電壓電平111之間。如果干涉式調(diào)制器在電壓電平111下尚未釋放，則其可在轉變118后在電壓電平119下釋放。如果為此情況，則將了解，釋放干涉式調(diào)制器的正閾值電壓將處于電壓電平109與電壓電平119之間?？苫?例如)所述系列所施加的轉變的量值的差的步長來任意確定此閾值電壓測量和其它閾值電壓測量的分辨率。在一些實施例中，可使用二元搜索方法或另一搜索方法。在一些實施例中，閾值電壓大體上等于使干涉式調(diào)制器改變狀態(tài)的輸入電壓差。
圖8C描繪輸入電波形120，在特定測試實施例中，輸入電波形120在輸入電壓差范圍間變化。圖8D描繪所測量的響應，所測量的響應可用于確定干涉式調(diào)制器是處于經(jīng)激活狀態(tài)還是處于經(jīng)釋放狀態(tài)。在此實施例中，將波形120施加到干涉式調(diào)制器以通過監(jiān)視圖8D的所測量的響應來確定兩個輸入電壓差范圍(負保持電壓與負激活電壓)之間的閾值電壓。如下進一步詳細地論述，使用波形120來測量閾值的方法包括將干涉式調(diào)制器初始化到經(jīng)釋放狀態(tài)、施加第一保持電壓和接著施加相反極性且連續(xù)增加的量值的一系列電壓差。通過監(jiān)視用于施加電壓的電流或電荷，在所述系列所施加的電壓差中的每一者的時間期間確定裝置的狀態(tài)。當干涉式調(diào)制器改變到經(jīng)激活狀態(tài)時，當前施加的電壓用于確定保持電壓與激活電壓之間的閾值。初始電壓電平121用于將干涉式調(diào)制器初始化到經(jīng)釋放狀態(tài)。電壓電平121的值是基于對干涉式調(diào)制器的理論理解和先前實驗而確定的，且具有使得干涉式調(diào)制器預期處于經(jīng)釋放狀態(tài)的量值。轉變122使輸入電位達到電壓電平123。電壓電平123的值是基于對干涉式調(diào)制器的理論理解和先前實驗而確定的，且具有使得干涉式調(diào)制器預期保持其當前經(jīng)釋放狀態(tài)的量值。從此時開始，將量值連續(xù)增加的一系列正和負轉變施加到干涉式調(diào)制器。一旦干涉式調(diào)制器變?yōu)榻?jīng)激活狀態(tài)，便可確定閾值。轉變124使輸入電位達到電壓電平125。如圖8C中所指示的電壓電平125高于尚未知曉的負激活/保持閾值。因此，干涉式調(diào)制器不激活。感測需要用來驅動轉變124的電流或電荷且將其以圖形展示為經(jīng)積分的電荷132。如圖8D中所示，經(jīng)積分的電荷132低于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，從而指示干涉式調(diào)制器的電容為低，其顯露干涉式調(diào)制器仍處于經(jīng)釋放狀態(tài)。轉變126使輸入電位達到電壓電平127。類似地，因為電壓電平127低于尚未知曉的正激活/保持閾值，所以需要用來驅動轉變108的電流或電荷(經(jīng)積分的電荷134)低于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器仍處于經(jīng)釋放狀態(tài)。轉變128使輸入電位達到電壓電平129，且感測需要用來驅動轉變128的電流或電荷且將其以圖形展示為圖8D中的經(jīng)積分的電荷134。經(jīng)積分的電荷134高于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器已變?yōu)榻?jīng)激活狀態(tài)。根據(jù)此實施例，從電壓電平123到電壓電平125的轉變124不激活干涉式調(diào)制器，且從電壓電平127到電壓電平129的轉變128確實激活干涉式調(diào)制器。因此，應了解，用以激活裝置的負閾值電壓處于電壓電平125與電壓電平129之間。如果干涉式調(diào)制器在電壓電平129下尚未激活，則其可在轉變138后在電壓電平139下激活。如果是此情況，則應了解，用以激活干涉式調(diào)制器的正閾值電壓將處于電壓電平127與電壓電平139之間。在一些實施例中，可確定多個閾值。圖9A描繪輸入電波形200，在特定測試實施例中，輸入電波形200在輸入電壓差范圍間變化。圖9B描繪所測量的響應，所測量的響應可用于確定干涉式調(diào)制器是處于經(jīng)激活狀態(tài)還是處于經(jīng)釋放狀態(tài)。波形200和圖9B的所測量的響應用于確定三個閾值:負閃絡釋放閾值、正閃絡激活閾值和正閃絡釋放閾值。如下進一步詳細地論述，使用波形200來確定閾值的方法包括將干涉式調(diào)制器初始化到經(jīng)激活狀態(tài)、施加第一保持電壓和接著施加相反極性且連續(xù)減小的量值的一系列電壓。通過監(jiān)視用于施加電壓的電流或電荷，在所述系列所施加的電壓中的每一者的時間期間確定裝置的狀態(tài)。當干涉式調(diào)制器改變到經(jīng)釋放狀態(tài)時，當前施加的電壓用于確定保持電壓與釋放電壓之間的閾值。接著，因為裝置處于經(jīng)釋放狀態(tài)，所以接著可測量激活電壓。施加相反極性且連續(xù)增加的量值的一系列電壓。通過監(jiān)視用于施加電壓的電流或電荷，在所述系列所施加的電壓中的每一者的時間期間確定裝置的狀態(tài)。當干涉式調(diào)制器改變到經(jīng)激活狀態(tài)時，當前施加的電壓用于確定保持電壓與激活電壓之間的閾值。最后，因為裝置處于經(jīng)激活狀態(tài)，所以接著可確定另一激活電壓。施加相反極性且連續(xù)減小的量值的一系列電壓。通過監(jiān)視用于施加電壓的電流或電荷，在所述系列所施加的電壓中的每一者的時間期間確定裝置的狀態(tài)。當干涉式調(diào)制器改變到經(jīng)釋放狀態(tài)時，當前施加的電壓用于確定保持電壓與釋放電壓之間的閾值。轉變202使輸入電位差達到電壓電平203以將干涉式調(diào)制器初始化到經(jīng)激活狀態(tài)。電壓電平203的值是基于干涉式調(diào)制器的理論理解和先前實驗而確定，且具有預期激活干涉式調(diào)制器的足夠量值。電壓電平203具有使得干涉式調(diào)制器有時間變?yōu)榻?jīng)激活狀態(tài)的足夠持續(xù)時間。轉變204使輸入電位達到電壓電平205。電壓電平205的值是基于干涉式調(diào)制器的理論理解和先前實驗而確定，且具有預期干涉式調(diào)制器保持其當前狀態(tài)的此量值。從此時開始，將連續(xù)減小的量值的一系列正和負轉變施加到干涉式調(diào)制器。一旦干涉式調(diào)制器變?yōu)榻?jīng)釋放狀態(tài)，便可確定釋放閾值。轉變206使輸入電位達到電壓電平207。如圖9A中所指示的電壓電平207高于尚未知曉的釋放/保持閾值。因此，干涉式調(diào)制器不釋放。感測需要用來驅動轉變206的電流或電荷且將其以圖形展示為經(jīng)積分的電荷222。如圖9B中所示，經(jīng)積分的電荷222高于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，從而指示干涉式調(diào)制器的電容為高，其顯露干涉式調(diào)制器仍處于經(jīng)激活狀態(tài)。轉變208使輸入電位達到電壓電平209，且感測需要用來驅動轉變208的電流或電荷且將其以圖形展示為經(jīng)積分的電荷224。如圖9B中所示，經(jīng)積分的電荷224低于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器已變?yōu)榻?jīng)釋放狀態(tài)。根據(jù)所述實施例，電壓電平205不釋放干涉式調(diào)制器，且電壓電平209確實釋放干涉式調(diào)制器。因此，應了解，負閃絡釋放閾值電壓處于電壓電平205與電壓電平209之間。接著，因為裝置處于經(jīng)釋放狀態(tài)，所以可測量激活閾值電壓。確定轉變210，以便使輸入電壓達到電壓電平211。電壓電平211具有預期裝置保持于相同(經(jīng)釋放)狀態(tài)的此值。從此時開始，將連續(xù)增加的量值的一系列正和負轉變施加到干涉式調(diào)制器。一旦干涉式調(diào)制器變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，便可確定激活閾值。轉變212使輸入電位達到電壓電平213，且感測需要用來驅動轉變212的電流或電荷且將其以圖形展示為經(jīng)積分的電荷226。如圖9B中所示，經(jīng)積分的電荷226低于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器仍處于經(jīng)釋放狀態(tài)。轉變214使輸入電位達到電壓電平215，且感測需要用來驅動轉變214的電流或電荷且將其以圖形展示為經(jīng)積分的電荷228。如圖9B中所示，經(jīng)積分的電荷228高于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器已變?yōu)榻?jīng)激活狀態(tài)。根據(jù)所述實施例，電壓電平211不激活干涉式調(diào)制器，且電壓電平215確實激活干涉式調(diào)制器。因此，應了解，正閃絡激活閾值電壓處于電壓電平211與電壓電平215之間。接著，因為裝置處于經(jīng)激活狀態(tài)，所以可測量另一釋放閾值電壓。確定轉變216，以便使輸入電壓達到電壓電平217，其中電壓電平211具有預期裝置保持于相同(經(jīng)激活)狀態(tài)的此值。從此時開始，將連續(xù)減小的量值的一系列正和負轉變施加到干涉式調(diào)制器。一旦干涉式調(diào)制器變?yōu)榻?jīng)釋放狀態(tài)，便可確定正閃絡釋放閾值。轉變218使輸入電位達到電壓電平219，且感測需要用來驅動轉變218的電流或電荷且將其以圖形展示為經(jīng)積分的電荷230。如圖9B中所示，經(jīng)積分的電荷230低于經(jīng)激活/經(jīng)釋放的電荷的閾值，其顯露干涉式調(diào)制器已變?yōu)榻?jīng)釋放狀態(tài)。根據(jù)所述實施例，電壓電平207不釋放干涉式調(diào)制器，且電壓電平219確實釋放干涉式調(diào)制器。因此，應了解，正閃絡釋放閾值電壓處于電壓電平207與電壓電平219之間。此實施例的結果允許計算偏移電壓。理想上，閾值電壓中的每一者的正和負值將具有相同量值。然而，歸因于各種因素，可能存在偏移。在此實施例中，測量負和正閃絡釋放閾值電壓兩者。一旦已知閾值電壓的正和負值兩者，便可將偏移電壓作為正和負閾值的平均值來計算。在其它實施例中，可使用其它閾值計算偏移電壓。圖1OA將波形250展示為另一測試實施例。波形250和圖1OB中所示的經(jīng)積分的電荷用于測量正DC釋放閾值和負DC激活閾值。正電壓電平252用于激活干涉式調(diào)制器。此后，將一系列正測試電壓電平施加到裝置以確定需要用來釋放裝置的正電壓電平。在施加每一測試電壓電平后，將正激活電壓電平252再施加到于涉式調(diào)制器。對于每一轉變來說，感測如圖1OB中所示的經(jīng)積分的電荷以確定在施加測試電壓后的干涉式調(diào)制器的狀態(tài)。如所示，電壓電平254和256不足以使干涉式調(diào)制器釋放。然而，電壓電平258釋放干涉式調(diào)制器，如由經(jīng)積分的電荷260所指示。因此，應了解，正DC釋放電壓處于電壓電平258與電壓電平256之間。另外，一旦干涉式調(diào)制器處于經(jīng)釋放狀態(tài)，便可便利地測量激活電壓閾值?？墒┘与妷弘娖?62以在經(jīng)釋放狀態(tài)下初始化裝置?？山又鴮⑦B續(xù)增加的量值的負電壓電平施加到干涉式調(diào)制器。如由圖1OA和圖1OB指示，電壓電平264和266不足以激活干涉式調(diào)制器，且電壓電平268足以激活干涉式調(diào)制器。因此，負DC激活閾值處于電壓電平266與268之間。在一些實施例中，可使用類似于圖8C的輸入波形120的輸入波形來測量正DC釋放閾值或負DC激活閾值。如果輸入波形的保持電壓在顯著長于用于正常操作的持續(xù)時間的持續(xù)時間內(nèi)穩(wěn)定，則參看圖8C而描述的程序可用于確定DC閾值。圖11將波形300展示為另一測試實施例。波形300和在轉變期間感測的經(jīng)積分的電荷用于測量負閃絡激活閾值。電壓電平302用于在經(jīng)釋放狀態(tài)下初始化干涉式調(diào)制器。開始于電壓電平304，將具有連續(xù)增加的量值的一系列測試電壓施加到干涉式調(diào)制器。因為電壓電平304、306和308具有不足夠的量值，所以干涉式調(diào)制器不激活。因為所施加的電壓電平310具有足夠的量值，所以干涉式調(diào)制器激活。因為所施加的電壓電平310為從正保持電壓開始的負轉變的結束電壓，所以所測量的閾值為負閃絡激活電壓。圖12將波形320展示為另一測試實施例。波形320和在轉變期間感測的經(jīng)積分的電荷用于測量負閃絡釋放閾值。電壓電平322用于在經(jīng)激活狀態(tài)下初始化干涉式調(diào)制器。開始于電壓電平304，將具有連續(xù)減小的量值的一系列測試電壓施加到干涉式調(diào)制器。因為電壓電平324、326和328具有過大的量值，所以干涉式調(diào)制器不釋放。因為所施加的電壓電平330具有足夠小的量值，所以干涉式調(diào)制器釋放。因為所施加的電壓電平330為從正保持電壓開始的負轉變的結束電壓，所以所測量的閾值為負閃絡釋放電壓。在一些實施例中，可使用測量多個閾值電壓的測試序列。在此些實施例中，關于接著測量哪一閾值電壓的確定可為動態(tài)的。舉例來說，測試實施例可通過激活測試裝置且使用例如上述方法的方法來測量正DC釋放電壓而開始。一旦在DC釋放電壓的測量期間釋放裝置，便可接著確定激活電壓。在一些實施例中，可在確定閃絡電壓閾值前確定正和負DC激活和釋放電壓閾值。圖13展示可用于感測在驅動干涉式調(diào)制器過程中使用的電流的輸出級的一個實例。晶體管NI和Pl鏡射來自用于驅動Vout信號的電流源晶體管N2和P2的電流。因此，電流1ut大體上等于用于驅動Vout信號的電流。在以上測試實施例中，1ut信號可因此用于確定干涉式調(diào)制器處于高還是低電容狀態(tài)。還可使用其它電路。圖14展不可使用的另一電路。Φ和Φ表不控制相應開關的兩個信號。在一個周期期間，Φ開關閉合，同時Φ開關斷開。Col電壓與Row電壓之間的電壓差的當前值顯現(xiàn)于干涉式調(diào)制器上。電壓差的任何改變導致電流流過干涉式調(diào)制器。然而，此將不影響輸出電壓Vout，因為Φ開關切斷兩者，且干涉式調(diào)制器電流經(jīng)由開關φ而傳到接地。開關的此布置可用于初始化干涉式調(diào)制器。在相反的布置中，φ開關斷開且Φ開關閉合。電壓差的任何改變再次導致電流穿過干涉式調(diào)制器，但此電流流經(jīng)電容器C。在此情況下，積分器電路輸出Vout與穿過干涉式調(diào)制器的電荷轉移成比例。因此，圖14的電路可用于感測用于驅動干涉式調(diào)制器的電流或電荷以確定其狀態(tài)。在一些實施例中，Col電壓和Row電壓可為不同于列電壓和行電壓的信號。舉例來說，Col電壓和Row電壓中的一者可接地。在一些實施例中，積分器具有重設電路，其經(jīng)配置以當需要時重設積分器輸出電壓Vout。在一些實施例中，需要使用不同于用于感測用于負轉變的電流或電荷的電路的電路來感測正轉變的電流或電荷。此可為有用的，(例如)以使得可在正將下一轉變驅動到干涉式調(diào)制器上的同時分析一個轉變的結果。圖15展示此布置。開關Φ。閉合以初始化干涉式調(diào)制器，開關O1閉合以用于正轉變，且開關Φ2閉合以用于負轉變。通過此電路，可將下一轉變施加到干涉式調(diào)制器而不等待先前轉變的經(jīng)積分的電荷經(jīng)測試來確定干涉式調(diào)制器是否改變狀態(tài)。在一些實施例中，積分器各自具有一重設電路，其經(jīng)配置以當需要時重設積分器輸出電壓Vout。圖16展示電流或電荷感測電路500的示意圖。電路500可用于通過類似于用于測量以上論述的其它閾值電壓的方法的方法來測量串擾閾值。如上所論述，通過確定測試干涉式調(diào)制器是否由于施加到另一干涉式調(diào)制器的驅動電壓而不合意地改變狀態(tài)來測量串擾閾值。在一些實施例中，積分器具有重設電路，所述重設電路經(jīng)配置以當需要時重設積分器輸出電壓Vout。為了初始化測試干涉式調(diào)制器501和另一干涉式調(diào)制器502的狀態(tài)，開關Φ2閉合且開關O1斷開。Vinl和Vin2接著用于初始化干涉式調(diào)制器501和502的狀態(tài)?？蓪⒏缮媸秸{(diào)制器501和502初始化到經(jīng)激活或經(jīng)釋放狀態(tài)，且可將其初始化到相同狀態(tài)或不同狀態(tài)。如果待確定的串擾閾值為串擾釋放閾值，則將測試干涉式調(diào)制器501初始化到經(jīng)激活狀態(tài)。類似地，如果待確定的串擾閾值為串擾激活閾值，則將測試干涉式調(diào)制器501初始化到經(jīng)釋放狀態(tài)。
一旦經(jīng)初始化，便用Vinl上的測試電壓來保持測試干涉式調(diào)制器501。如果待確定的串擾閾值為正串擾閾值，則用正測試電壓來保持測試干涉式調(diào)制器501。類似地，如果待確定的串擾閾值為負串擾閾值，則用負測試電壓來保持測試干涉式調(diào)制器501。一旦將測試電壓施加到測試干涉式調(diào)制器501，開關Φ2便斷開且開關O1便閉合以將積分器505連接到干涉式調(diào)制器501和502。改變Vin2以便改變干涉式調(diào)制器502的狀態(tài)。舉例來說，如果將干涉式調(diào)制器502初始化到經(jīng)釋放狀態(tài)，則可將Vin2從釋放輸入電壓改變到正激活電壓。在Vin2下的改變可使測試干涉式調(diào)制器501改變狀態(tài)。如果共享的阻抗是適當?shù)那沂┘拥綔y試干涉式調(diào)制器501的測試電壓不足以使測試干涉式調(diào)制器501保持于其經(jīng)初始化的狀態(tài)，則將發(fā)生此情形。積分器的輸出Vout將指示測試干涉式調(diào)制器501是否已改變狀態(tài)。在Vin2處的電壓的改變使大量電荷被注入到共同節(jié)點NI上。經(jīng)由理論理解且經(jīng)由實驗，所注入的電荷的量是已知的。如果測試干涉式調(diào)制器501不改變狀態(tài)，則輸出Vout將以已知方式改變，以便吸收所注入的電荷。舉例來說，如果Vin2從負保持電壓改變到正激活電壓，則注入到共同節(jié)點NI上的電荷使積分器將輸出Vout降低已知量以從共同節(jié)點NI移除電荷。然而，如果測試干涉式調(diào)制器501改變狀態(tài)，則測試干涉式調(diào)制器501將吸收所注入的電荷中的一些或注入額外電荷。因此，如果測試干涉式調(diào)制器501改變狀態(tài)，則輸出Vout將不同于從僅根據(jù)干涉式調(diào)制器502注入的電荷而預期的值。當干涉式調(diào)制器501改變狀態(tài)時，由干涉式調(diào)制器501根據(jù)測試干涉式調(diào)制器501是激活還是釋放以及在Vinl處的測試電壓是正還是負將電荷注入到共同節(jié)點NI或從共同節(jié)點NI吸收電荷。舉例來說，如果測試干涉式調(diào)制器501以正測試電壓而保持于經(jīng)激活狀態(tài)且在Vin2處的改變使測試干涉式調(diào)制器501改變到經(jīng)釋放狀態(tài)，則額外電荷將被注入到共同節(jié)點NI上。積分器將對額外電荷與從另一干涉式調(diào)制器502注入的電荷進行積分，結果，積分器的輸出Vout將低于在積分器僅對來自另一干涉式調(diào)制器502的電荷進行積分的情況下的輸出Vout。已知測試干涉式調(diào)制器501以正測試電壓而保持于經(jīng)激活狀態(tài)，應了解，當驅動另一干涉式調(diào)制器502時，正測試電壓不足以將測試干涉式調(diào)制器501保持于經(jīng)激活狀態(tài)。因此，為了測量正串擾激活閾值，將一系列正測試電壓施加到測試干涉式調(diào)制器501，且在所述系列的每一測試電壓后，將一驅動電壓施加到另一干涉式調(diào)制器502。監(jiān)視積分器505的輸出Vout以確定在施加每一驅動電壓后，測試干涉式調(diào)制器501是否改變狀態(tài)。正串擾激活閾值為當另一干涉式調(diào)制器將狀態(tài)改變到經(jīng)激活或經(jīng)釋放狀態(tài)時導致測試干涉式調(diào)制器501不釋放的施加到測試干涉式調(diào)制器501的最小測試電壓。使用相似方法，可測量其它串擾閾值。舉例來說，正串擾釋放閾值為當另一干涉式調(diào)制器將狀態(tài)改變到經(jīng)激活或經(jīng)釋放狀態(tài)時導致測試干涉式調(diào)制器501不激活的施加到測試干涉式調(diào)制器501的最大測試電壓。參看圖16而論述的方法可應用于一陣列的個別干涉式調(diào)制器。舉例來說，測試干涉式調(diào)制器501可處于所述陣列的第一列中，且另一干涉式調(diào)制器502可處于所述陣列的第二列中。在一些實施例中，測試干涉式調(diào)制器501和另一干涉式調(diào)制器502處于所述陣列的同一行中的鄰近列中。在一些實施例中，在測量串擾閾值前測量其它閾值電壓。舉例來說，在一些實施例中，在一閃絡閾值前測量至少一個DC閾值，且在閃絡閾值后測量串擾閾值。在一些實施例中，DC閾值用于確定用于測量閃絡閾值的轉變的開始或結束電壓。在一些實施例中，閃絡閾值用于確定用于測量串擾閾值的轉變的開始或結束電壓。在一些實施例中，方法應用于與陣列分離的干涉式調(diào)制器。除了所述陣列之外，可與積分器電路一起制造兩個或兩個以上額外干涉式調(diào)制器。在此些實施例中，額外干涉式調(diào)制器和積分器電路可至少部分形成可用于確定陣列的閾值的特征化電路。在一些實施例中，所測量的閾值將普遍適用于顯示陣列的所有元件，可對大的元件群組執(zhí)行測量。舉例來說，可同時測試陣列的一段(例如，一行或一列)或行或列群組，且基于所述群組的集體性能來確定閾值。可任意設定閾值的準則。舉例來說，可設定一釋放閾值，以使得所述閾值為所述群組中的所有元件均釋放時的電壓。類似地，可設定一釋放閾值，以使得所述群組中的至少一特定最小數(shù)目的元件釋放。此外，可對同一干涉式調(diào)制器或對同一干涉式調(diào)制器群組執(zhí)行多個測試。從所述測試收集的信息可用于基于一算法來確定閾值。舉例來說，可將所述閾值定義為足以在一定時間的至少90%引起所要行為的值。在一些實施例中，不在每一測量后重設所述積分器。在此些實施例中，通過對電流或電荷進行積分同時執(zhí)行下列步驟來測量閾值電壓:1)通過施加從保持電壓開始的電壓轉變而將測試干涉式調(diào)制器初始化到所要狀態(tài)，2)將測試電壓施加到測試干涉式調(diào)制器，和3)再施加保持電壓。如果干涉式調(diào)制器不由于測試電壓而改變狀態(tài)，則經(jīng)積分的電流或電荷將接近零。然而，如果干涉式調(diào)制器改變狀態(tài)，則經(jīng)積分的電荷將不為零。圖16的電路可用于測量干涉式調(diào)制器群組的響應。在一些實施例中，所測試的干涉式調(diào)制器中的一半以正轉變來驅動，且另一半以負轉變來驅動。如果所有干涉式調(diào)制器開始且保持于相同狀態(tài)，則經(jīng)積分的電流或電荷應接近零。圖18為具有測試電路的顯示器600的示意圖。顯示器包括像素陣列610，其中每一像素由電容器表示。所述顯示器還包括測試行620、行驅動器630、列驅動器640和積分器 650。在此實施例中，測試行620由在列的經(jīng)驅動端處的像素形成。在一些實施例中，測試行620處于各種其它位置處，例如，在所述陣列的中央部分中，或在所述列的與列驅動器640相反的末端處。在一些實施例中，存在多個測試行。在一些實施例中，測試行620并非向用戶顯示圖像的陣列610的一部分。然而，在其它實施例中，在測試信號的適當時序的情況下，測試行620為具有極少從校準引起的可見假影或無所述可見假影的圖像區(qū)域的一部分。行驅動器630和列驅動器640經(jīng)配置以在正常操作期間驅動行和列以顯示圖像，且當發(fā)生校準時以校準模式驅動行和列。以與圖像區(qū)域行相同的方式從標準行驅動器驅動測試行620的一端。在非校準周期期間，可施加合適的行信號以確保隨著時間過去，測試像素經(jīng)歷類似于圖像區(qū)域中的像素的驅動電壓的一組驅動電壓。舉例來說，測試行信號可僅匹配顯示器的中間的行。在校準期間，測試行以測試信號驅動或連接到參考電壓(例如，接地)。一旦測試行準備用于校準測量，便將其與驅動器隔離。用于測試行620的行驅動器631的開關632經(jīng)配置以實現(xiàn)此情形。在一些實施例中，行驅動器自身經(jīng)配置以與其驅動的行斷開。舉例來說，行驅動器可各自包含將行線連接到三個驅動電壓中的一者的三個通過晶體管。可簡單地通過關斷所有三個通過晶體管來實現(xiàn)隔離狀態(tài)，且不需要額外開關。當與行驅動器隔離時，測試行連接到充當虛擬接地的積分器650的輸入。在所展示的實施例中，積分器650連接到測試行620的與測試行驅動器631相反的末端。在其它實施例中，積分器650可在其它位置處(例如，與測試行驅動器631相同的末端)連接到測試行620。在一些實施例中，確定閾值電壓的方法使用差動電容測量來確定沿著測試行的像素的狀態(tài)。發(fā)生圖19中所說明的測量，其中，測試行620由積分器650保持于保持參考電壓。在測試行620處于保持參考電壓的情況下，交替列分別保持于正和負偏置電壓。為了確定像素的狀態(tài)，切換所有列的極性。如果Cpix」為沿著測試行的第i個像素的電容，則當區(qū)段切換時注入到測試行上的總電荷為:
權利要求
1.一種測量微機電裝置的裕度的方法，所述裝置包含元件陣列，所述方法包括: 將所述陣列的元件初始化到第一狀態(tài)； 將正保持電壓施加到所述陣列的第一部分； 將負保持電壓施加到所述陣列的第二部分； 在施加所述正保持電壓和所述負保持電壓的同時，將測試脈沖施加到所述陣列的所述元件； 將負電壓轉變施加到所述陣列的所述第一部分以將所述負保持電壓施加到所述陣列的所述第一部分； 將正電壓轉變施加到所述陣列的所述第二部分以將所述正保持電壓施加到所述陣列的所述第二部分； 感測由所述正電壓轉變誘發(fā)的電荷與由所述負電壓轉變誘發(fā)的電荷之間的差以確定所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的所述狀態(tài)；以及 基于所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的所述狀態(tài)來確定所述裕度。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述正保持電壓和負保持電壓及所述正電壓轉變和負電壓轉變是由專用驅動器施加。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一狀態(tài)是經(jīng)激活狀態(tài)，所述裕度是釋放裕度。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述第一狀態(tài)是經(jīng)釋放狀態(tài)，所述裕度是激活裕度。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中感測所述電荷包含積分施加到所述裝置的電流。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中感測所述電荷包含數(shù)字積分施加到所述裝置的電流。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中感測所述電荷包含測量施加到所述裝置的電流。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述電壓轉變響應被激活的所述裝置而施加到所述裝置。
9.一種微機電裝置裝置，包含: 元件陣列，經(jīng)配置以由于被激活電壓驅動而被驅動到激活狀態(tài)、由于被釋放電壓驅動而被驅動到經(jīng)釋放狀態(tài)且由于被保持電壓驅動而維持當前狀態(tài)； 驅動器，經(jīng)配置: 將陣列的元件初始化到第一狀態(tài)； 將正保持電壓施加到所述陣列的第一部分； 將負保持電壓施加到所述陣列的第二部分； 在施加所述正保持電壓和負保持電壓的同時將測試脈沖施加到所述陣列的所述元件； 將負電壓轉變施加到所述陣列的所述第一部分以將所述負保持電壓施加到所述陣列的所述第一部分； 將正電壓轉變施加到所述陣列的所述第二部分以將所述正保持電壓施加到所述陣列的所述第二部分；第一電路，經(jīng)配置以感測由所述正電壓轉變誘發(fā)的電荷與由所述負電壓轉變誘發(fā)的電荷之間的差以確定所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的狀態(tài)；以及第二電路，經(jīng)配置以基于所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的所述狀態(tài)來確定裕度。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中所述第一狀態(tài)是經(jīng)激活狀態(tài)，所述裕度是釋放裕度。
11.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中所述第一狀態(tài)是經(jīng)釋放狀態(tài)，所述裕度是激活裕度。
12.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中所述第一電路經(jīng)配置以積分施加到所述裝置的電流以感測所述電荷差。
13.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中所述第一電路經(jīng)配置以測量施加到所述裝置的電流以感測所述電荷差。
14.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中所述驅動器經(jīng)配置以響應被激活的所述裝置而施加所述電壓轉變到所述裝置。
15.一種微機電裝置裝置，包含: 元件陣列，經(jīng)配置以由于被激活電壓驅動而被驅動到激活狀態(tài)、由于被釋放電壓驅動而被驅動到經(jīng)釋放狀態(tài)且由于被保持電壓驅動而維持當前狀態(tài)； 初始化裝置，用于將陣列的元件初始化到第一狀態(tài)的裝置； 正保持電壓施加裝置，用于將正保持電壓施加到所述陣列的第一部分的裝置； 負保持電壓施加裝置，用于將負保持電壓施加到所述陣列的第二部分的裝置； 測試脈沖施加裝置，用于在施加所述正保持電壓和負保持電壓的同時將測試脈沖施加到所述陣列的所述元件的裝置； 負電壓轉變施加裝置，用于將負電壓轉變施加到所述陣列的所述第一部分以將所述負保持電壓施加到所述陣列的所述第一部分的裝置； 正電壓轉變施加裝置，用于將正電壓轉變施加到所述陣列的所述第二部分以將所述正保持電壓施加到所述陣列的所述第二部分的裝置； 感測裝置，用于感測由所述正電壓轉變誘發(fā)的電荷與由所述負電壓轉變誘發(fā)的電荷之間的差以確定所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的狀態(tài)的裝置；以及確定裝置，用于基于所述測試脈沖是否改變所述陣列的一個或一個以上元件的所述狀態(tài)來確定裕度的裝置。
16.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中所述第一狀態(tài)為經(jīng)激活狀態(tài)，且所述裕度為釋放裕度。
17.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中所述第一狀態(tài)為經(jīng)釋放狀態(tài)，且所述裕度為激活裕度。
18.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中所述初始化裝置和每一個施加裝置均包含驅動器。
19.根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中所述感測裝置和確定裝置中的每一個包含電 路。
20.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中所述電壓轉變響應被激活的所述裝置而施加到所述裝置。
全文摘要
本發(fā)明揭示用以測量MEMS裝置的閾值電壓的方法和裝置。所述閾值電壓是基于使所述裝置改變狀態(tài)的測試電壓。通過監(jiān)視用于驅動所述測試電壓的經(jīng)積分的電流或電荷來檢測所述裝置的狀態(tài)改變。
文檔編號B81C99/00GK103150985SQ20131004876
公開日2013年6月12日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權日2008年2月11日
發(fā)明者阿洛科·戈維爾, 科斯塔丁·喬爾杰夫, 艾倫·劉易斯, 威廉默斯·約翰尼斯·羅伯特斯·范利爾 申請人:高通Mems科技公司