[发明专利]具有电荷注入控制的电压偏置的拉动模拟干涉调制器

权利要求书

1.一种设备，其包括：

布置成多个行和列的三端子机电系统EMS装置的阵列，每一EMS装置包含：

连接到第一驱动线的第一固定电极层；

连接到第二驱动线的可移动电极层；以及

连接到第三驱动线的第二固定电极层，所述可移动电极层安置在所述第一固定电极层与所述第二固定电极层之间，

其中所述可移动电极层的一部分和所述第一固定电极层形成具有第一可变电容值的第一可变电容器，并且

其中所述可移动电极层的一部分和所述第二固定电极层形成具有第二可变电容值的第二可变电容器；

偏置电压电路，其具有连接到所述阵列的一列中的所述EMS装置中的每一个的所述第三驱动线的偏置电压线，所述偏置电压电路经配置以在所述第二固定电极层与所述可移动电极层之间提供电位差；以及

电荷注入电路，其经配置以电连接到所述阵列的所述列中的所述EMS装置中的每一个的所述第一驱动线和所述第二驱动线，使得在任何一个时间，所述电荷注入电路电连接到所述EMS装置中的仅一个的所述第一和第二驱动线以向所述第一固定电极层提供期望的电荷，

其中所述电荷注入电路包含：

运算放大器，其具有反相输入线、非反相输入线和输出线，所述运算放大器的所述反相输入线电连接到所述列中的所述EMS装置中的每一个的所述第二驱动线；

多个行选择开关，其经控制以将所述运算放大器的所述输出线选择性地电连接到所述列中的所述EMS装置中的每一个的所述第一驱动线，使得在任何一个时间，所述运算放大器的所述输出线电连接到仅一个EMS装置的所述第一驱动线；以及

输入电容器电路，其经配置以电连接到所述运算放大器的所述反相线或电连接到电压电路以将所述输入电容器电路充电到电荷Q_in，

其中所述电荷注入电路经控制以针对所述列中的所述显示元件中的每一个将所述列中的每一EMS装置的所述第一驱动线选择性地连接到所述运算放大器的所述输出线，同时来自所述输入电容器电路的电荷被转移到电连接到所述电荷注入电路的所述EMS装置的所述第一驱动线。

2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括运算放大器接地开关，所述运算放大器接地开关耦合在所述运算放大器输出线与所述运算放大器反相线之间。

3.根据权利要求1所述的设备，其中每一EMS装置的所述可移动电极层包含接近所述第一固定电极层的第一导体和接近所述第二固定电极层的第二导体，所述第一导体连接到所述第二驱动线并且从所述第二导体电绝缘，所述第一导体和所述第一固定电极层形成所述第一可变电容器，所述第二导体和所述第二固定电极层形成所述第二可变电容器。

4.根据权利要求3所述的设备，其进一步包括可移动电极复位开关，所述可移动电极复位开关经配置以将每一EMS装置的所述可移动电极层的所述第二导体连接到电接地。

5.根据权利要求3所述的设备，其进一步包括具有一存储电容值的存储电容器，所述存储电容器电连接在所述EMS装置中的每一个的所述第一固定电极层与所述可移动电极层的所述第一导体之间。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述存储电容具有大于所述第一可变电容的最小值的值。

7.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括具有一旁路电容值的旁路电容器，所述旁路电容器电连接在所述运算放大器的所述反相线与所述偏置电压电路的所述偏置电压线之间。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述旁路电容值大于所述列中的所有所述机电系统装置的所述第二可变电容值的总和。

9.根据权利要求7所述的设备，其中所述旁路电容器通过充电开关连接到充电电压源。

10.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括电连接在所述运算放大器的所述反相线与所述非反相线之间的箝位二极管。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述电荷注入电路经配置以在大约10微秒中转移大约10皮库的电荷。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述EMS装置中的每一个是显示像素或显示像素的一部分。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述EMS装置中的每一个包含IMOD。