專利名稱：干涉式調(diào)制器的電氣表征的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及微機電系統(tǒng)(MEMS)。
背景技術(shù)：
微機電系統(tǒng)(MEMS)包括微機械元件、激勵器及電子元件。微機械元件可采用沉積、蝕刻或其他可蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的若干部分或可添加若干層以形成電和機電裝置的微機械加工工藝制成。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。干涉式調(diào)制器可包含一對導(dǎo)電板，其中之一或二者均可全部或部分地透明及/或為反射性，且在施加一個適當?shù)碾娦盘枙r能夠相對運動。其中一個板可包含一沉積在一襯底上的靜止層，另一個板可包含一通過一空氣間隙與該靜止層隔開的金屬隔板。上述裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍，且在此項技術(shù)中，利用及/或修改這些類型裝置的特性、以使其性能可用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品及制造目前尚未開發(fā)的新產(chǎn)品將頗為有益。為保證高質(zhì)量，在制造過程中可使用用于測試這些MEMS裝置的運行的精確、方便的方法。這些方法需要進一步開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置均具有多個方面，任一單個方面均不能單獨決定其所期望特性?，F(xiàn)在，對其更主要的特性進行簡要說明，此并不限定本發(fā)明的范圍。在查看這一論述，尤其是在閱讀了標題為“具體實施方式
”的部分之后，人們即可理解本發(fā)明的特征如何提供優(yōu)于其他顯示裝置的優(yōu)點。
一實施例包括一種測量一顯示器內(nèi)各導(dǎo)電引線之間的電阻的方法，該方法包括在所述顯示器內(nèi)的至少兩條導(dǎo)電引線兩端施加一受控電壓，其中所述導(dǎo)電引線用于驅(qū)動所述顯示器內(nèi)的顯示元件，并測量響應(yīng)于所施加的電壓而流過引線的電流。
另一實施例包括一種測試一干涉式調(diào)制器顯示器的方法，該方法包括在顯示器的至少兩條導(dǎo)電引線兩端施加一受控電壓，其中所述導(dǎo)電引線用于驅(qū)動所述顯示器內(nèi)的干涉式調(diào)制器；測量響應(yīng)于所述電壓而流過所述引線的電流；及根據(jù)所述測量將所述顯示器識別為具有用作一顯示器所需的電特性。
另一實施例包括一種調(diào)節(jié)一干涉式調(diào)制器顯示器的方法，該方法包括在使用顯示器之前向所述顯示器施加一電壓波形，其中所述電壓波形具有一高至足以激勵所述顯示器中至少一個干涉式調(diào)制器的振幅，其中所述電壓波形使得其向所述顯示器中的干涉式調(diào)制器提供一凈零電荷。
另一實施例包括一種修復(fù)一顯示器中的一短路的方法，該方法包括在至少兩條其中已測量到短路的導(dǎo)電引線兩端施加一電壓，所述電壓足以激勵所述導(dǎo)電引線所穿過的至少一個顯示元件。


圖1為一等角圖，其顯示一干涉式調(diào)制器顯示器的一實施例的一部分，其中一第一干涉式調(diào)制器的一可移動反射層處于一釋放位置，且一第二干涉式調(diào)制器的一可移動反射層處于一受激勵位置。
圖2為一系統(tǒng)方框圖，其顯示一包含一3×3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一實施例。
圖3為圖1所示干涉式調(diào)制器的一實例性實施例的可移動鏡位置與所施加電壓的關(guān)系圖。
圖4為一組可用于驅(qū)動干涉式調(diào)制器顯示器的行和列電壓的示意圖。
圖5A及圖5B顯示可用于向圖2所示3×3干涉式調(diào)制器顯示器寫入一顯示數(shù)據(jù)幀的行和列信號的一實例性時序圖。
圖6A為一圖1所示裝置的剖面圖。
圖6B為一干涉式調(diào)制器的一替代實施例的一剖面圖。
圖6C為一干涉式調(diào)制器的另一替代實施例的一剖面圖。
圖7為一流程圖，其顯示一種測量例如一干涉式調(diào)制器顯示器等顯示器的電特性的方法。
圖8為一帶有匯流條、測試焊墊及短接棒的干涉式調(diào)制器陣列的一示意圖。
圖9為一帶有匯流條、測試焊墊及短接棒的干涉式調(diào)制器陣列的另一示意圖。
圖10A為一顯示一用于調(diào)節(jié)一干涉式調(diào)制器陣列的交變矩形電壓波形的圖式。
圖10B為一顯示一用于調(diào)節(jié)干涉式調(diào)制器陣列的三角形電壓波形的圖式。
具體實施例方式
以下詳細說明涉及本發(fā)明的某些具體實施例。不過，本發(fā)明可通過許多種不同的方式實施。在本說明中，會參照附圖，在附圖中，相同的部件自始至終使用相同的編號標識。根據(jù)以下說明容易看出，本發(fā)明可在任一配置用于顯示圖像-無論是動態(tài)圖像(例如視頻)還是靜態(tài)圖像(例如靜止圖像)，無論是文字圖像還是圖片圖像-的裝置中實施。更具體而言，本發(fā)明可在例如(但不限于)以下等眾多種電子裝置中實施或與這些電子裝置相關(guān)聯(lián)移動電話、無線裝置、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、手持式計算機或便攜式計算機、GPS接收器/導(dǎo)航器、照像機、MP3播放器、攝像機、游戲機、手表、時鐘、計算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計算機監(jiān)視器、汽車顯示器(例如測距儀顯示器等)、駕駛艙控制裝置及/或顯示器、攝像機景物顯示器(例如車輛的后視攝像機顯示器)、電子照片、電子告示牌或標牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、包裝及美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如在一件珠寶上顯示圖像)。與本文所述MESE裝置具有類似結(jié)構(gòu)的MEMS裝置也可用于非顯示應(yīng)用，例如用于電子切換裝置。
干涉式調(diào)制器顯示器在制成之后，可能需要測試所述顯示器是否具有某些運行特性，以確定所述顯示器是否適合使用或以診斷任何內(nèi)在的制造缺陷。需要測試的特性包括電特性，例如顯示器內(nèi)的導(dǎo)電引線的電阻。測量到導(dǎo)電引線中的開路即指示該引線存在故障。測量到相鄰導(dǎo)電引線間的短路則指示所述引線彼此接觸或在所述引線之間出現(xiàn)導(dǎo)電的碎屑。因此，本文揭示用于測試干涉式調(diào)制器顯示器的電特性的方法和系統(tǒng)。
圖1中顯示一個含有一干涉式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，像素處于亮狀態(tài)或暗狀態(tài)。在亮(“開(on)”或“打開(open)”)狀態(tài)下，顯示元件將入射可見光的一大部分反射至用戶。在處于暗(“關(guān)(off)”或“關(guān)閉(closed)”)狀態(tài)下時，顯示元件幾乎不向用戶反射入射可見光。視不同的實施例而定，可顛倒“on”及“off”狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可配置為主要在所選色彩下反射，以除黑色和白色之外還可實現(xiàn)彩色顯示。
圖1為一等角圖，其顯示一視覺顯示器的一系列像素中的兩相鄰像素，其中每一像素包含一MEMS干涉式調(diào)制器。在某些實施例中，一干涉式調(diào)制器顯示器包含一由這些干涉式調(diào)制器構(gòu)成的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器包括一對反射層，該對反射層定位成彼此相距一可變且可控的距離，以形成一至少具有一個可變尺寸的光學(xué)諧振腔。在一實施例中，其中一個反射層可在兩個位置之間移動。在本文中稱為釋放狀態(tài)的第一位置上，該可移動層的位置距離一固定的局部反射層相對遠。在第二位置上，該可移動層的位置更近地靠近該局部反射層。根據(jù)可移動反射層的位置而定，從這兩個層反射的入射光會以相長或相消方式干涉，從而形成各像素的總體反射或非反射狀態(tài)。
在圖1中顯示的像素陣列部分包括兩個相鄰的干涉式調(diào)制器12a和12b。在左側(cè)的干涉式調(diào)制器12a中，顯示一可移動的高度反射層14a處于一釋放位置，該釋放位置距一固定的局部反射層16a一預(yù)定距離。在右側(cè)的干涉式調(diào)制器12b中，顯示一可移動的高度反射層14b處于一受激勵位置處，該受激勵位置靠近固定的局部反射層16b。
固定層16a、16b導(dǎo)電、局部透明且局部為反射性，并可通過例如在一透明襯底20上沉積一個或多個各自為鉻及氧化銦錫的層而制成。所述各層被圖案化成平行條帶，且可形成一顯示裝置中的行電極，如將在下文中所進一步說明?？梢苿訉?4a、14b可形成為由沉積在支柱18頂部的一或多個沉積金屬層(與行電極16a、16b正交)及一沉積在支柱18之間的中間犧牲材料構(gòu)成的一系列平行條帶。在犧牲材料被蝕刻掉以后，這些可變形的金屬層與固定的金屬層通過一規(guī)定的氣隙19隔開。這些可變形層可使用一具有高度導(dǎo)電性及反射性的材料(例如鋁)，且該些條帶可形成一顯示裝置中的列電極。
在未施加電壓時，腔19保持位于層14a、16a之間，且可變形層處于如圖1中像素12a所示的機械弛豫狀態(tài)。然而，在向一所選行和列施加電位差之后，在所述行和列電極相交處的對應(yīng)像素處所形成的電容器變成充電狀態(tài)，且靜電力將這些電極拉向一起。如果電壓足夠高，則可移動層發(fā)生形變，并被壓到固定層上(可在該固定層上沉積一介電材料(在該圖中未示出)，以防止短路，并控制分隔距離)，如圖1中右側(cè)上的像素12b所示。無論所施加的電位差的極性如何，該行為均相同。這樣，可控制反射相對非反射像素狀態(tài)的行/列激勵與傳統(tǒng)的LCD及其他顯示技術(shù)中所用的行/列激勵在許多方面相似。
圖2至圖5顯示一個在一顯示應(yīng)用中使用一干涉式調(diào)制器陣列的實例性方法及系統(tǒng)。圖2為一系統(tǒng)方框圖，該圖顯示一可體現(xiàn)本發(fā)明各方面的電子裝置的一個實施例。在該實例性實施例中，所述電子裝置包括一處理器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、PentiumIII、Pentium IV、PentiumPro、8051、MIPS、Power PC、ALPHA，或任何專用微處理器，例如數(shù)字信號處理器、微控制器或可編程門陣列。按照業(yè)內(nèi)慣例，可將處理器21配置成執(zhí)行一個或多個軟件模塊。除執(zhí)行一個操作系統(tǒng)外，還可將該處理器配置成執(zhí)行一個或多個軟件應(yīng)用程序，包括網(wǎng)頁瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其他軟件應(yīng)用程序。
在一實施例中，處理器21還配置成與一陣列控制器22進行通信。在一實施例中，該陣列控制器22包括向一像素陣列30提供信號的一行驅(qū)動電路24及一列驅(qū)動電路26。圖1中所示的陣列的橫截面在圖2中以線1-1示出。對于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列激勵協(xié)議可利用圖3所示的這些裝置的滯后性質(zhì)。其可能需要(例如)10伏的電位差來使一可移動層自釋放狀態(tài)變形至受激勵狀態(tài)。然而，當所述電壓自該值降低時，在所述電壓降低回至10伏以下時，所述可移動層保持其狀態(tài)。在圖3的實例性實施例中，在電壓降低至2伏以下之前，可移動層不會完全釋放。因此，在圖3所示的實例中，存在一大約為3-7伏的電壓范圍，在該電壓范圍內(nèi)存在一施加電壓窗口，在該窗口內(nèi)所述裝置穩(wěn)定在釋放或受激勵狀態(tài)。在本文中將其稱為“滯后窗口”或“穩(wěn)定窗口”。對于一具有圖3所示的滯后特性的顯示陣列而言，行/列激勵協(xié)議可設(shè)計成使得在行選通期間，向所選通行中將被激勵的像素施加一約10伏的電壓差，并向?qū)⒈会尫诺南袼厥┘右唤咏?伏的電壓差。在選通之后，向像素施加一約5伏的穩(wěn)態(tài)電壓差，以使其保持在行選通使其所處的任何狀態(tài)。在寫入之后，在該實例中，每一像素均承受一處于3-7伏“穩(wěn)定窗口”內(nèi)的電位差。該特性使圖1所示的像素設(shè)計在相同的施加電壓條件下穩(wěn)定在一既有的激勵狀態(tài)或釋放狀態(tài)。由于干涉式調(diào)制器的每一像素?zé)o論處于激勵狀態(tài)還是釋放狀態(tài)，其實質(zhì)上均是一由所述固定及移動反射層所構(gòu)成的電容器，因此該穩(wěn)定狀態(tài)可在滯后窗口內(nèi)的電壓下得以保持而幾乎不消耗功率。如果所施加的電位固定，則基本上沒有電流流入像素。
在典型應(yīng)用中，可通過根據(jù)第一行中所期望的一組受激勵像素確定一組列電極而形成一顯示幀。此后，將一行脈沖施加于第1行的電極，從而激勵與所確定的列線對應(yīng)的像素。此后，將所確定的一組列電極變成與第二行中所期望的一組受激勵像素對應(yīng)。此后，將一脈沖施加于第2行的電極，從而根據(jù)所確定的列電極來激勵第2行中的相應(yīng)像素。第1行的像素不受第2行的脈沖的影響，因而保持其在第1行的脈沖期間所設(shè)定到的狀態(tài)?？砂错樞蛐苑绞綄θ肯盗械男兄貜?fù)上述步驟，以形成所述的幀。通常，通過以某一所期望幀數(shù)/秒的速度重復(fù)該過程來刷新及/或更新這些幀。還有很多種用于驅(qū)動像素陣列的行及列電極以形成顯示幀的協(xié)議為人們所熟知，且可與本發(fā)明一起使用。
圖4及圖5顯示一種用于在圖2所示的3×3陣列上形成一顯示幀的可能的激勵協(xié)議。圖4顯示一組可用于具有圖3所示滯后曲線的像素的可能的行及列電壓電平。在圖4的實施例中，激勵一像素包括將相應(yīng)的列設(shè)定至-Vbias，并將相應(yīng)的行設(shè)定至+ΔV-其可分別對應(yīng)于-5伏及+5伏。釋放像素則是通過將相應(yīng)的列設(shè)定至+Vbias并將相應(yīng)的行設(shè)定至相同的+ΔV、由此在所述像素兩端形成一0伏的電位差來實現(xiàn)。在那些其中行電壓保持0伏的行中，像素穩(wěn)定于其最初所處的狀態(tài)，而與該列處于+Vbias還是-Vbias無關(guān)。同樣如在圖4中所示，應(yīng)了解，可使用極性與上述極性相反的電壓，例如激勵一像素可包括將相應(yīng)的列設(shè)定至+Vbias、并將相應(yīng)的行設(shè)定至ΔV。在該實施例中，釋放像素是通過將相應(yīng)的列設(shè)定至-Vbias并將相應(yīng)的行設(shè)定至相同的-ΔV、由此在所述像素兩端形成一0伏的電位差來實現(xiàn)。
圖5B為一顯示一系列行及列信號的時序圖，該些信號施加于圖2所示的3×3陣列，其將形成圖5A所示的顯示布置，其中受激勵像素為非反射性。在寫入圖5A所示的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)，在該實例中，所有的行均處于0伏，且所有的列均處于+5伏。在這些所施加電壓下，所有的像素穩(wěn)定于其現(xiàn)有的受激勵狀態(tài)或釋放狀態(tài)。
在圖5A所示的幀中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受到激勵。為實現(xiàn)這一效果，在第1行的一“行時間”期間，將第1列及第2列設(shè)定為一5伏，將第3列設(shè)定為+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處于3-7伏的穩(wěn)定窗口內(nèi)。此后，通過一自0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脈沖來選通第1行。由此激勵像素(1，1)和(1，2)并釋放像素(1，3)。陣列中的其他像素均不受影響。為將第2行設(shè)定為所期望狀態(tài)，將第2列設(shè)定為-5伏，將第1列及第3列被設(shè)定為+5伏。此后，向第2行施加相同的選通脈沖將激勵像素(2，2)并釋放像素(2，1)和(2，3)。同樣，陣列中的其他像素均不受影響。類似地，通過將第2列和第3列設(shè)定為-5伏，并將第1列設(shè)定為+5伏對第3行進行設(shè)定。第3行的選通脈沖將第3行像素設(shè)定為圖5A所示的狀態(tài)。在寫入幀之后，行電位為0，而列電位可保持在+5或-5伏，且此后顯示將穩(wěn)定于圖5A所示的布置。應(yīng)了解，可對由數(shù)十或數(shù)百個行和列構(gòu)成的陣列使用相同的程序。還應(yīng)了解，用于實施行和列激勵的電壓的定時、順序及電平可在以上所述的一般原理內(nèi)變化很大，且上述實例僅為實例性，任何激勵電壓方法均可與本發(fā)明一起使用。
按照上述原理運行的干涉式調(diào)制器的詳細結(jié)構(gòu)可千變?nèi)f化。例如，圖6A-6C顯示移動鏡結(jié)構(gòu)的三種不同實施例。圖6A為圖1所示實施例的剖面圖，其中在正交延伸的支撐件18上沉積一金屬材料條帶14。在圖6B中，可移動的反射材料14僅在隅角處在系鏈32上附接至支撐件。在圖6C中，可移動的反射材料14懸吊在一可變形層34上。由于反射材料14的結(jié)構(gòu)設(shè)計及所用材料可在光學(xué)特性方面得到優(yōu)化，且可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計和所用材料可在所期望機械特性方面得到優(yōu)化，因此該實施例具有若干優(yōu)點。在許多公開文件中，包括例如第2004/0051929號美國公開申請案中，描述了各種不同類型干涉裝置的生產(chǎn)?？墒褂煤芏喾N人們所熟知的技術(shù)來制成上述結(jié)構(gòu)，此包括一系列材料沉積、圖案化及蝕刻步驟。
電氣表征在某些實施例中，提供用于測試一干涉式調(diào)制器顯示器的電特性的方法。在某些情況下，測量顯示器內(nèi)的導(dǎo)電引線兩端的電阻。電阻測量可指示在制造過程期間導(dǎo)電引線是否正確地形成及顯示器內(nèi)是否有任何碎屑正在改變顯示器的電特性。例如，人們期望每一單獨導(dǎo)電引線(例如每一個行或列導(dǎo)電引線)兩端具有低的電阻。通過一單獨導(dǎo)電引線的電阻偏高可指示引線內(nèi)存在開路。人們還期望相鄰導(dǎo)電引線之間具有高電阻。例如，列與行導(dǎo)電引線之間具有低電阻可指示在所述列與行的交叉部位所形成的干涉式調(diào)制器元件內(nèi)存在短路。類似地，相鄰列或行導(dǎo)電引線之間具有低電阻可指示在這些引線之間存在短路。短路可能是由致使導(dǎo)電材料熔合在一起的制造差錯或由引線之間的導(dǎo)電碎屑引起。
考慮到顯示器的電特性可因干涉式調(diào)制器元件是否受激勵而不同這一事實，測量一干涉式調(diào)制器顯示器中導(dǎo)電引線內(nèi)的電阻包括確定所述電阻。在典型的電阻計-例如通常用于測試液晶顯示器的那些電阻計中，所施加的用于進行測量的電壓可有所變化。相應(yīng)地，所述電壓可升高至足以激勵顯示器內(nèi)的干涉式調(diào)制器的水平，其可產(chǎn)生與干涉式調(diào)制器未受激勵時所獲得的測量結(jié)果不同的測量結(jié)果。因此，在一實施例中，通過在干涉式調(diào)制器處于未受激勵狀態(tài)時，在引線兩端施加一受控電壓并隨后測量由此產(chǎn)生的電流來測量電阻，此稱為強制電壓/測量電流(FVMI)技術(shù)。通過施加一受控電壓，可控制干涉式調(diào)制器的激勵。在一實施例中，上述電阻測量可使用一Keithly 6517高電阻計進行。
圖7為一流程圖，其顯示一種測量一顯示器(例如一干涉式調(diào)制器顯示器)中導(dǎo)電引線之間的電阻的方法。視具體實施例的不同而定，可對圖7中所示的那些步驟進行添加或者可刪除某些步驟。另外，可視應(yīng)用的不同而重新排列步驟的順序。在步驟200中，在顯示器內(nèi)的至少兩條導(dǎo)電引線兩端施加一受控電壓。在一實施例中，將多條引線與外部電子裝置連接，且向哪些引線施加受控電壓是由外部電子裝置決定。例如，可將顯示器中所有的引線耦接至包含繼電器的外部電子裝置，繼電器可用于有選擇地向顯示器中的并非所有引線施加一受控電壓。在某些實施例中，外部電子裝置可用于將一條或多條引線短接在一起。在一實施例中，當一干涉式調(diào)制器正接受測試時，使所施加的受控電壓保持足夠低以便不會有干涉式調(diào)制器受到激勵。例如，所述電壓可保持在+/-1伏以內(nèi)。接下來，在步驟202中，通過導(dǎo)電引線測量由此產(chǎn)生的電流，此后即可確定電阻。在一實施例中，測量一條或多條導(dǎo)電引線兩端的電阻，例如通過向行或列的對置端施加一電壓而測量一行或一列兩端的電阻。這種測量使人們能夠確定在所述行或列中是否存在開路。在另一實施例中，在一行與一列之間測量電阻。這種測量使人們能夠確定在該行和列之間位于行和列交叉部位的干涉式調(diào)制器中是否存在一短路。在一實施例中，電阻小于100MΩ指示在行與列之間存在不可接受的導(dǎo)通。在另一實施例中，電阻小于50MΩ指示在行與列之間存在不可接受的導(dǎo)通。在另一實施例中，測量相鄰的行及/或列之間的電阻。這種測量使人們能夠確定在相鄰的行或列之間是否存在短路。在一實施例中，電阻小于10MΩ指示在相鄰的行與列之間存在不可接受的導(dǎo)通。在另一實施例中，電阻小于1MΩ指示在相鄰的行與列之間存在不可接受的導(dǎo)通。
在某些實施例中，可同時對多條導(dǎo)電引線進行電阻測量。例如，可同時測量所有相鄰的行之間的電阻。如果以這種方式測得的每條引線的電阻小于一預(yù)定閾值，則可視需要使用后續(xù)測試來識別哪些行-行引線包含短路。類似地，可同時測量所有相鄰列引線之間的電阻，或可同時測量通過像素元件的行-列電阻。在某些實施例中，接受測試的顯示器為一彩色顯示器。在這種情況下，相鄰引線之間的電阻可包括測量用于驅(qū)動不同顏色的子像素的引線之間的電阻，例如紅色子像素引線與綠色及/或藍色子像素引線之間的電阻。相應(yīng)地，在某些實施例中，測量相鄰列引線之間的電阻可包括三次獨立的測量，即紅色引線-藍色引線、藍色引線-綠色引線及紅色引線-綠色引線。
在某些實施例中，所述受控電壓為一時變電壓波形。例如，在某些實施例中，施加一AC波形。一以某一常數(shù)值為中心對稱的時變電壓波形可用于保證提供至顯示元件的凈電荷為零。例如，在向行或列施加所述電壓以測量通過一位于所述行-列交叉部位的顯示元件的短路時，可施加一關(guān)于0伏或一偏置電壓(例如在一顯示元件中為得到零電荷所需的電壓)對稱的電壓波形，以保證在測試期間沒有電荷積聚在顯示元件中。
在一實施例中，分別在各種極性下測量電阻。比較在相反極性下測得的電阻可檢查所述顯示器的質(zhì)量。例如，在干涉式調(diào)制器顯示器中，驅(qū)動方案可包括施加如上所述兩種極性的電壓。相應(yīng)地，可能期望在兩種極性下顯示器的電特性相似。另外，測量兩種極性下的電阻可提供一檢查，以確定所探測值是因噪聲還是因?qū)嶋H電阻所致。例如，如果所述電阻非常高，則僅可測量到噪聲。如果在使所施加電壓的極性反轉(zhuǎn)時所測量的電流的極性不改變符號，則可表明僅探測到噪聲。
可視需要使用電阻測量來識別顯示器具有用作一顯示器所需的電特性。因此，例如，進行至圖7中的步驟204，將電阻測量結(jié)果或短路及/或開路的數(shù)量與預(yù)定閾值比較。如果測量結(jié)果或數(shù)量在閾值以內(nèi)，則可進行至步驟206而將所述顯示器用作一顯示器。如果測量結(jié)果或數(shù)量不在閾值以內(nèi)，則可認為所述顯示器有缺陷并在步驟208中予以丟棄。在顯示器制造期間，該測試可用于質(zhì)量控制目的。在某些實施例中，在制造期間對所制造的顯示器取樣進行測試以便反映一批或多批顯示器的質(zhì)量。
在其他實施例中，電阻測量結(jié)果可用于識別制造中的差錯。例如，電阻測量結(jié)果可用于精確定位制造差錯。如果在不同顯示器的相同位置處重復(fù)測得差錯的精確定位位置(例如，通過一個像素的短路)，則可表明存在制造差錯。該信息可用于校正設(shè)備或程序中的缺陷。
在某些實施例中，電阻測量結(jié)果可用于監(jiān)測某些制造過程的結(jié)果。例如，電阻測量結(jié)果可用于監(jiān)測膜參數(shù)(例如厚度和寬度尺寸)的變化。
在某些實施例中，短路或開路的精確位置可通過一決策樹方法確定。例如，可在決策樹的第一級處對所有引線進行測量。如果測得的電阻指示在顯示器的某處存在短路，則隨后可對一半的行或列引線進行測試，如果在第一半中未探測到短路或開路，則隨后再對另一半進行測試。通過這種方法，可使故障的位置縮小至顯示器的一半。可以一類似的方式繼續(xù)該過程，以縮小故障的位置，直至通過單一行及/或列精確地識別出故障。在其他實施例中，可單獨測量每一行及/或列的組合來確定故障的位置。
在又一些實施例中，在一顯示器內(nèi)可包含允許繞過一個或多個像素的旁路結(jié)構(gòu)。這樣，例如，如果一電阻測量結(jié)果指示在一像素位置處存在短路，則可通過激活一在所述像素位置周圍于所述像素處并聯(lián)導(dǎo)電行及列引線的旁路結(jié)構(gòu)而繞過所述像素，由此將所述不良像素電隔離。相應(yīng)地，在一實施例中，例如本文所述的電阻測量程序用于提供關(guān)于使用一適當?shù)呐月方Y(jié)構(gòu)來繞過顯示器的哪些像素或區(qū)域的指示。
電測量結(jié)構(gòu)在某些實施例中，在制造期間使適當?shù)膶?dǎo)電結(jié)構(gòu)介接至一干涉式調(diào)制器陣列，以利于對所述陣列的進行電和電-光表征和測試。在圖8所示的一實施例中，行和列引線400可連接至一條或多條匯流條410，匯流條410又連接至一個或多個測試焊墊420。行和列引線400可對應(yīng)于(例如)圖5A中所示的行和列條帶。匯流條410電連接所有連接至匯流條的引線，由此利于同時控制所有這些引線的電壓。人們可能還期望在處理期間使用一短路棒430將所有的引線短接在一起。短路棒430可在電及/或電-光測試前移除。在一實施例中，交錯的行和列引線400如圖8所示連接至相同的匯流條410(即交指式)，以實現(xiàn)如上所述的相鄰行-行或列-列電阻測量。本文中所述的“行”是指與襯底相鄰的導(dǎo)電線(如透明導(dǎo)體線)。本文中所述的“列”是指與可移動的鏡相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電線。在其他實施例中，可使用短路棒和測試焊墊的替代布置。例如，圖9中的布置在相同行和列的對置端上提供測試焊墊510(例如測試焊墊L1-L2、L3-L4、L7-L8及L5-L6)。匯流條520和測試焊墊530的布置還可用于分別測試顯示器的不同區(qū)域。在一干涉式調(diào)制器顯示器為一彩色顯示器時，可將匯流條和測試焊墊構(gòu)造成使不同顏色的子像素(即設(shè)計為反射一特定色彩的干涉式調(diào)制器)可分別驅(qū)動。在測試以后，可移除所述匯流條及測試焊墊，以使有源區(qū)域(干涉式調(diào)制器陣列)可包含在所期望的用戶封裝內(nèi)。在一替代實施例中，使探針分別與每一引線接觸，而不是通過測試焊墊。在該實施例中，可使用外部電子裝置將多條引線短接在一起，以便同時測量多條引線兩端的電阻。業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員將知多種可用于將一干涉式調(diào)制器陣列介接至一電阻測量裝置的適用結(jié)構(gòu)和技術(shù)。
在一實施例中，使用例如在圖8和圖9中所述的結(jié)構(gòu)分別測量單行及/或單列線兩端(例如L1-L2、L3-L4、L7-L8及L5-L6兩端)的電阻。電阻過大可指示所述行或列線斷線，由此指示無法對所述行或列的至少一部分進行矩陣尋址。在一實施例中，使用例如在圖8及圖9中所述的結(jié)構(gòu)測量行-行及/或列-列電阻。如果行及/或列為交指式，則相鄰行及/或列之間的電阻測量將實現(xiàn)對電流泄露的測量(例如在圖8中的R1-R2或C1-C2兩端測量)。在某些實施例中，如果總的行-行或列-列電阻過低，則可單獨測量各組相鄰的行-行或列-列電阻。在一實施例中，測量行-列電阻。該測量可通過測量短接的所有行與短接的所有列之間(例如在圖8中短接的R1和R2與短接的C1與C2之間)的電阻進行。電阻過低可指示在行與列之間存在短路。
干涉式調(diào)制器調(diào)節(jié)在一實施例中，可通過預(yù)調(diào)節(jié)一制造完畢的干涉式調(diào)制器顯示器，來改善所述顯示器的性能。所述預(yù)調(diào)節(jié)可通過向顯示器施加一足以激勵顯示器中的干涉式調(diào)制器元件的電壓來實現(xiàn)。在剛剛制造完畢后，可改變干涉式調(diào)制器受到激勵時的電壓直至達到一穩(wěn)態(tài)工況。因此，預(yù)調(diào)節(jié)可使可移動的干涉式調(diào)制器元件承受應(yīng)力，以便在受到激勵時獲得一穩(wěn)態(tài)或接近穩(wěn)態(tài)的響應(yīng)。另外，這樣的預(yù)調(diào)節(jié)可通過使導(dǎo)電碎屑汽化來消除導(dǎo)電引線之間的瞬時短路。在某些實施例中，預(yù)調(diào)節(jié)可顯現(xiàn)出在預(yù)調(diào)節(jié)之前未發(fā)現(xiàn)的缺陷。因此，例如，可在預(yù)調(diào)節(jié)之前和之后均進行如上所述的電阻測量。
在一實施例中，預(yù)調(diào)節(jié)電壓波形同時施加至干涉式調(diào)制器顯示器內(nèi)的基本所有元件。通過這一方式，可使每個元件完全相同地受到應(yīng)力和調(diào)節(jié)，以使各個元件的顯示響應(yīng)相同，從而減少重影效應(yīng)的出現(xiàn)。
在一實施例中，將一振幅足以激勵干涉式調(diào)制器的電壓波形施加至顯示器。所述電壓可同時施加至所有的干涉式調(diào)制器(例如通過在圖8中短接至地的R1和R2與短接至一波形發(fā)生器的C1和C2之間施加所述電壓)或施加至所述干涉式調(diào)制器的一子集。在一實施例中，可使用一以某一常數(shù)值為中心對稱的電壓波形來保證向顯示元件提供一凈零電荷。例如，可施加一以0伏或一偏置電壓(例如在一顯示元件中為得到零電荷所需的電壓)為中心對稱的電壓波形來保證沒有電荷積聚在顯示元件中。
在一實施例中，電壓波形包括一交變的矩形波形脈沖。圖10A顯示這樣的一種可能的電壓波形?？墒┘右幌盗芯哂凶阋约钏龈缮媸秸{(diào)制器的振幅600的矩形波。于是，當電壓處于正振幅600或負振幅602時，干涉式調(diào)制器受到激勵。當電壓處于偏置電位604時，干涉式調(diào)制器處于未受激勵狀態(tài)。在所施加的電壓的極性反轉(zhuǎn)之前，每一矩形波形可具有寬度606(例如5毫秒)。一系列這樣的交變矩形波形可具有寬度608(例如0.5秒)。在施加該順序之后，可使所述電壓在偏置電位604處保持一時間610(例如0.5秒)。因此，圖10A中的波形的結(jié)果是干涉式調(diào)制器將循環(huán)經(jīng)歷如下狀態(tài)順序一時間為608的受激勵狀態(tài)，隨后是一時間為610的未受激勵狀態(tài)。通過在一受激勵狀態(tài)中驅(qū)動干涉式調(diào)制器時，使波形以偏置電壓604為中心對稱并迅速在正極和負極之間改變振幅，在干涉式調(diào)制器中不會積聚凈電荷。業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員將知該波形的多種變化形式。例如，可改變時間段606、608和610以獲得激勵脈沖(例如通過改變時間608及/或610)和極性脈沖(例如通過改變時間606)的不同頻率。在不同的實施例中，激勵頻率可為至少約0.1Hz、0.5Hz、1Hz、10Hz、50Hz、100Hz、500Hz或1kHz。在不同的實施例中，極性變換頻率可為至少約100Hz、1kHz、5kHz、10kHz、50kHz、100kHz、500kHz或1MHz。另外，在某些實施例中，施加具有交變極性的單個激勵波形(例如僅時間段608)。
在另一實施例中，電壓波形包括一三角形波形。圖10B顯示一個這樣的可能的波形。三角形波形的振幅650足夠高，以使干涉式調(diào)制器在達到振幅之前受到激勵。在一實施例中，使用約高于所需激勵電壓10％的振幅。所述干涉式調(diào)制器將在電壓到達被干涉式調(diào)制器作為中心的偏置電壓652之前去激勵。在不同的實施例中，三角形波形的頻率可為至少約0.1Hz、0.5Hz、1Hz、10Hz、50Hz、100Hz、500Hz或1kHz。
業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員將知多種可用于預(yù)調(diào)節(jié)干涉式調(diào)制器的可能的激勵電壓波形。因此，本揭示內(nèi)容并非僅限于具有上述特性的矩形和三角形波形。
在某些實施例中，將不同的波形按順序組合形成一更復(fù)雜的波形串。例如，可按順序組合上述三角形及矩形波形。在一實施例中，將三角形波形施加一第一時間段(例如約1分鐘)，然后施加多個矩形波形序列(例如每個約1分鐘，且振幅遞增)，然后再施加第二個三角形波形。該順序可重復(fù)任意次或加以改變以生成任意數(shù)量的波形組合。業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員將知多種其它可施加用于調(diào)節(jié)顯示器中干涉式調(diào)制器元件的電壓波形及波形組合。
在不同的實施例中，預(yù)調(diào)節(jié)電壓波形的變化包括改變施加一特定波形的時間長度、改變波形的頻率及改變波形的振幅。
在某些實施例中，如果例如上文所述的電氣表征指示一干涉式調(diào)制器顯示器不令人滿意，則可采用調(diào)節(jié)來改善所述特性。例如，通過調(diào)節(jié)可消除在電氣表征期間所測出的短路。因此，在一實施例中，在調(diào)節(jié)之前和之后均進行電氣表征，以確定是否已通過調(diào)節(jié)校正了任一故障特性。
盡管已根據(jù)實施例和實例對本發(fā)明進行了說明，然而應(yīng)了解，可作出很多種不同的修改，此并不背離本發(fā)明的精神。相應(yīng)地，本發(fā)明僅受限于以下權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種測試一干涉式調(diào)制器顯示器的方法，其包括使用一強制電壓/測量電流技術(shù)來測量所述顯示器中至少兩條導(dǎo)電引線之間的電阻，其中所述導(dǎo)電引線用于驅(qū)動所述顯示器內(nèi)的顯示元件，且在所述強制電壓/測量電流技術(shù)期間所施加的電壓低于一為激勵所述顯示元件而所需的電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括根據(jù)所述測量來識別所述至少兩條導(dǎo)電引線之間的一短路。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括根據(jù)所述測量來識別所述至少兩條導(dǎo)電引線之間的一開路。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述強制電壓施加在相鄰的導(dǎo)電引線行之間。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述強制電壓施加在相鄰的導(dǎo)電引線列之間。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述強制電壓施加在一個或多個導(dǎo)電引線行或列的對置端之間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述強制電壓施加在交疊的導(dǎo)電引線行與列之間。
8.一種測量一MEMS顯示器中的導(dǎo)電引線之間的電阻的方法，其包括在所述顯示器中的至少兩條導(dǎo)電引線兩端施加一受控電壓，其中所述導(dǎo)電引線用于驅(qū)動所述顯示器內(nèi)的顯示元件；測量響應(yīng)于所述所施加電壓而流過所述引線的電流；及根據(jù)所述所測量電流確定電阻。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述反射式顯示器包含干涉式調(diào)制器。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述所施加電壓低于一為激勵所述顯示器中的一個或多個干涉式調(diào)制器而所需的電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述所施加電壓為一時變電壓波形。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述時變電壓波形為一正弦電壓波形。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述時變電壓向所述顯示器中的干涉式調(diào)制器提供一凈零電荷。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其進一步包括根據(jù)所述測量來識別所述至少兩條導(dǎo)電引線之間的一短路。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其進一步包括根據(jù)所述測量來識別所述至少兩條導(dǎo)電引線之間的一開路。
16.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述受控電壓施加在相鄰的導(dǎo)電引線行之間。
17.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述受控電壓施加在相鄰的導(dǎo)電引線列之間。
18.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述受控電壓施加在一個或多個導(dǎo)電引線行或列的對置端之間。
19.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述受控電壓施加在交疊的導(dǎo)電引線行與列之間。
20.一種測試一干涉式調(diào)制器顯示器的方法，其包括在所述顯示器中的至少兩條導(dǎo)電引線兩端施加一受控電壓，其中所述導(dǎo)電引線用于驅(qū)動所述顯示器內(nèi)的干涉式調(diào)制器；測量響應(yīng)于所述電壓而流過所述引線的電流；及根據(jù)所述測量識別所述顯示器為具有用作一顯示器所需的電特性。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述識別包括探測導(dǎo)電引線之間不多于一預(yù)定數(shù)量的短路。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述識別包括探測導(dǎo)電引線之間不多于一預(yù)定數(shù)量的開路。
23.一種調(diào)節(jié)一干涉式調(diào)制器顯示器的方法，其包括在使用所述顯示器之前向所述顯示器施加一電壓波形，其中所述電壓波形具有一高至足以激勵所述顯示器中至少一個干涉式調(diào)制器的振幅，其中所述電壓波形向所述顯示器中的所述干涉式調(diào)制器提供一凈零電荷。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述電壓波形同時施加至所述顯示器中的基本全部元件。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述電壓波形包括一交變矩形波形。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述電壓波形包括一三角形波形。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述電壓波形包括一三角形波形、后跟一交變矩形波形、然后跟一恒定電壓、再后跟一第二交變矩形波形。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其進一步包括首先探測所述干涉式調(diào)制器顯示器中兩條導(dǎo)電引線之間的一短路。
29.如權(quán)利要求23所述的方法，其進一步包括首先探測所述干涉式調(diào)制器顯示器中兩條導(dǎo)電引線之間的一開路。
30.一種修復(fù)一顯示器中的一短路的方法，其包括在至少兩條其中已測量到一短路的導(dǎo)電引線兩端施加一電壓，所述電壓足以激勵所述導(dǎo)電引線所穿過的至少一個顯示元件。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述顯示器包含干涉式調(diào)制器。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述電壓波形使得其向所述顯示元件提供一凈零電荷。
33.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述電壓波形包括一交變矩形波形。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述電壓波形包括一三角形波形。
35.一種通過一測試方法進行測試的干涉式調(diào)制器顯示器，所述測試方法包括使用一強制電壓/測量電流技術(shù)來測量所述顯示器中至少兩條導(dǎo)電引線之間的電阻，其中所述導(dǎo)電引線用于驅(qū)動所述顯示器內(nèi)的顯示元件，且在所述強制電壓/測量電流技術(shù)期間所施加的電壓低于一為激勵所述顯示元件而所需的電壓。
36.如權(quán)利要求35所述的顯示器，其中所述方法進一步包括根據(jù)所述測量來識別所述至少兩條導(dǎo)電引線之間的一短路或一開路。
37.如權(quán)利要求35所述的顯示器，其中所述方法進一步包括在一個或多個導(dǎo)電引線行或列的對置端之間施加所述強制電壓。
38.如權(quán)利要求35所述的顯示器，其中所述方法進一步包括在交疊的導(dǎo)電引線行與列之間施加所述強制電壓。
全文摘要
本發(fā)明揭示用于測試包括干涉式調(diào)制器顯示器在內(nèi)的反射式顯示器的電特性的方法和系統(tǒng)。在一實施例中，向顯示器中的導(dǎo)電引線施加一受控電壓并測量由此產(chǎn)生的電流?？蓪﹄妷哼M行控制以保證在電阻測量期間干涉式調(diào)制器不受激勵。本發(fā)明還揭示通過施加一使顯示器中的干涉式調(diào)制器受激勵的電壓波形來調(diào)節(jié)干涉式調(diào)制器顯示器的方法。
文檔編號G02F1/01GK1847915SQ20051010280
公開日2006年10月18日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者威廉·J·卡明斯, 布萊恩·J·加利, 馬尼什·科塔里 申請人:Idc公司