背面照明を使用して光干渉変調器を照明するシステム及び方法
【課題】 背面照明を使用して光干渉変調器を照明するシステム及び方法。
【解決手段】 背面照明を用いた光干渉変調器アレイ装置が開示される。光干渉変調器アレイ装置は、複数の光干渉変調器素子を具備し、ここでは、光干渉変調器素子の各々は、光学的キャビティを具備する。光干渉変調器アレイは、光学的開口領域を含み、少なくとも１つの反射素子は、光学的開口領域を通過する光を受光するように、そして受光された光の少なくとも一部を光干渉変調器素子のキャビティの方へ反射するように、置かれる。複数の実施形態において、光干渉変調器素子は、光学的開口領域が隣接する複数の光干渉変調器素子の間に形成されるように、互いに分離されることができる。
【解決手段】 背面照明を用いた光干渉変調器アレイ装置が開示される。光干渉変調器アレイ装置は、複数の光干渉変調器素子を具備し、ここでは、光干渉変調器素子の各々は、光学的キャビティを具備する。光干渉変調器アレイは、光学的開口領域を含み、少なくとも１つの反射素子は、光学的開口領域を通過する光を受光するように、そして受光された光の少なくとも一部を光干渉変調器素子のキャビティの方へ反射するように、置かれる。複数の実施形態において、光干渉変調器素子は、光学的開口領域が隣接する複数の光干渉変調器素子の間に形成されるように、互いに分離されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ディスプレイを照明するシステム及び装置に関し、特に、背面照明若しくは１又はそれ以上の反射素子を使用してディスプレイを照明するシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微小機械素子、アクチュエータ、及び電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及び、或いは、電子装置及び電子機械装置を形成するために基板及び／又は堆積された材料の一部分をエッチングして取り除く、若しくは複数の層を付加する、その他のマイクロマシニング・プロセスを使用して創り出されることができる。ＭＥＭＳ装置の１つのタイプは、光干渉変調器と呼ばれる。光干渉変調器は、１対の導電性プレートを具備し、その一方又は両方が、全体或いは一部分が透明である及び／又は反射でき、そして適切な電子信号の印加により相対的動きが可能である。一方のプレートは、基板上に堆積された静止層を具備し、他方のプレートは、エアー・ギャップにより静止層から分離された金属膜を具備することができる。そのような装置は、広範囲のアプリケーションを有し、これらのタイプの装置の特性を利用すること及び／又は変形することは、この技術において有益であり、その結果、自身の特徴は、既存の製品を改善することに活用されることができ、未だ開発されていない新たな製品を創り出すことに活用されることができる。
【０００３】
ある種のアプリケーションに関して、光干渉変調器装置は、アレイ構成に配置されることができ、有利な動作上及び性能特性を有するディスプレイ・アセンブリを提供する。例えば、これらのディスプレイは、低電力消費ばかりではなく鮮やかな色特性を有することができる。
【０００４】
このようなディスプレイにおける光干渉変調器装置は、光を反射し、光学的干渉を生成することにより動作する。光干渉変調器アレイは、アレイから反射された周囲光を変調することにより動作することができる。しかしながら、周囲光が利用できないか又は不充分であるとき、背面照明により提供されるような、補助の照明が望まれる。このように、光干渉変調器アレイを照明するためのシステム及び方法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明のシステム、方法、及び装置は、それぞれ複数の態様を有し、そのいずれもが、その好ましい特性に単独で寄与するのではない。本発明の範囲を制限することなく、自身のより卓越した特徴が、ここに簡潔に説明される。本明細書を熟考した後で、特に“特定の実施形態の詳細な説明”の項を読んだ後で、本発明の特徴が、その他のディスプレイ装置に対する利点をどのようにして提供するかを、理解するであろう。
【０００６】
空間光変調器の１つの実施形態は、第１及び第２の光学表面により規定されるキャビティを各々が有する複数の光変調素子を具備し、ここで、第２の光学表面は、第１の光学表面に対して可動である光変調アレイを具備する。光変調アレイは、少なくとも１つの光学的開口領域を含む。光変調アレイ装置は、更に、基板と複数の光変調素子との間に形成され、光学的開口領域を通過する光を受光し且つ受光された光の少なくとも一部をキャビティへ反射するように構成された、少なくとも１つの反射素子を具備する。背面照明は、その結果ある実施形態において促進される。
【０００７】
少なくとも１つの反射素子は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備することができる。その上、少なくとも１つの反射素子は、傾斜面を有することができる。
【０００８】
反射素子は、実質的に凸面状の幾何学的形状、又は実質的に凹面状の幾何学的形状を有することができる。更に、少なくとも１つの反射素子は、複数の光変調素子の近くへ伸びる連続的な一体構造を形成するように、相互接続された部分を具備することができる。
【０００９】
空間光変調器は、更に、少なくとも１つの反射素子への視界を少なくとも部分的に遮るように、少なくとも１つの反射素子に位置合せされたマスクを具備することができる。マスクは、少なくともエタロン（etalon）の一部を具備することができ、エタロンの一部分は、１又はそれ以上の部分的反射材料の層及び１又はそれ以上のスペース層を具備することができる。
【００１０】
複数の実施形態において、少なくとも１つの反射素子は、少なくとも成形された構造（feature ）及び成形された構造を覆う反射材料を具備する。
【００１１】
光変調アレイの基板は、少なくとも１つのキャビティを具備することができ、ここで、少なくとも１つの反射素子は、基板のキャビティ中に形成される。少なくとも１つの反射素子は、実質的に透明な材料中に懸濁された実質的に粒子形状の反射材料を具備することができる。
【００１２】
複数の実施形態において、複数の光変調素子は、金属層を含み、ここで、金属層は、複数の光学的透過開口部を具備する。少なくとも複数の光変調素子は、その間に光学的開口領域を形成するように、互いに分離されることができる。
【００１３】
空間光変調器を製作する方法の１つの実施形態は、基板上に少なくとも１つの反射素子を形成すること、光変調アレイを形成するように、基板上の少なくとも１つの反射素子の上方に複数の光変調素子を形成することを具備する。光変調素子の各々は、キャビティを規定する第１及び第２の光学表面を具備し、ここで、第２の光学表面は、第１の光学表面に対して可動である。光変調アレイは、少なくとも１つの光学的透過開口領域を有する。少なくとも１つの反射素子は、少なくとも１つの開口領域を通して光を受光し、受光された光の少なくとも一部をキャビティ内部に反射するように構成される。
【００１４】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを堆積させることを具備することができ、少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に傾斜面、実質的に凸面状の幾何学的形状、又は実質的に凹面状の幾何学的形状を形成するために、１又はそれ以上の材料を堆積させることを具備することができる。複数の実施形態において、少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に成形された基体構造（base structure）を形成すること、成形された基体構造上に反射材料を堆積させることを具備する。
【００１５】
本方法は、更に、基板中にキャビティを形成すること、及び基板のキャビティ中に実質的に少なくとも１つの反射素子を形成することを具備することができる。少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に反射材料の層を堆積させること、反射材料の反射率及び／又は散乱を向上させるために層を表面処理すること、を具備することができる。
【００１６】
複数の実施形態において、本方法は、更に、少なくとも１つの反射素子の可視的存在を隠すように、少なくとも１つの反射素子に位置合せされた基板上に隠し構造（concealing feature）を形成することを具備する。隠し構造は、吸収材料、反射材料、及び透過材料の少なくとも１つのマスクを具備することができる。隠し構造は、カーボン・ブラック材料、染料、クロム、及びモリブデンの少なくとも１つのマスク層を具備することができる。複数の実施形態において、隠し構造は、金属膜及び少なくとも１つの反射素子を具備するエタロンを形成するために金属膜を具備する。エタロンは、所定の色として観察者に出現するように構成されることができる。
【００１７】
本方法の１つの実施形態において、少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板表面に複合材料を堆積させることを具備する。ここで、複合材料は、実質的に透明な材料中に懸濁された反射粒子を具備する。複合材料は、複数の反射素子を形成するように基板表面上の離散した位置に堆積されることができ、又は複合材料は、連続層として基板表面上に堆積されることができ、これにより単一の反射素子構造を形成する。
【００１８】
複数の実施形態において、光変調素子は、光干渉変調器素子を具備し、光変調アレイは、光干渉変調器アレイを具備する。しかしながら、その他の実施形態において、その他の型のＭＥＭＳ構造を含むその他の型の光変調器が、採用されることがある。
【００１９】
光干渉変調器アレイを背面照明する方法の１つの実施形態は、光干渉変調器アレイの第１の側に近接した光源を配置すること、及び光を光源から光干渉変調器アレイの第２の反対側へ反射させることを具備する。複数の実施形態において、光は、基板と基板上に形成された複数の変調器素子の間に配置された１又はそれ以上の反射素子で反射される。その上、本方法は、更に、視界から反射素子を隠すために、１又はそれ以上の反射素子を遮蔽することを具備することができ、遮蔽することは、１又はそれ以上の反射素子と観察者との間にエタロンの少なくとも一部を形成することを具備することができる。
【００２０】
本方法の複数の実施形態において、光は、複数の離散した反射素子で反射され、そして、光は、傾斜面を有する１又はそれ以上の反射素子で反射されることがある。光は、１又はそれ以上の凸面状の反射素子で、又は１又はそれ以上の凹面状の反射素子で反射されることがある。光は、アルミニウム、銀、チタン、金、又は銅の少なくとも１つを具備する１又はそれ以上の反射素子で反射されることがある。
【００２１】
後でより充分に議論されるように、ある好ましい実施形態において、１又はそれ以上の反射素子は、背面照明から近くの光干渉変調器素子へ照明を向けるためにディスプレイに統合されることができる。光干渉変調器アレイは、１又はそれ以上の開口領域を含むことができ、その開口領域を通して背面照明の光源から照明が伝播する。開口領域は、例えば、隣接する複数の光干渉変調器素子の間に配置されることができる。１又はそれ以上の反射素子は、基板と光干渉変調器アレイとの間に形成される。反射素子は、開口領域を通過する光を受光するように配置され、受光した光を光干渉変調器の光学的キャビティに反射することができる。反射素子は、望み通りに光を向ける湾曲面又は傾斜面を有することができる。反射素子は、アルミニウム又は銀のような反射材料を具備することができる。ある実施形態において、反射素子は、フォトレジストのような基体材料（base material）、及びアルミニウム又は銀のような反射被覆材料を具備することができる。これらの反射素子は、基板上に又は基板中に形成されることができ、平坦化により覆われることができる。背面照明の効率は、このような反射素子を用いて向上されることができる。これらの反射素子は、しかも、ディスプレイの表面を通した光の漏れも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、干渉変調器ディスプレイの１実施形態の一部分を図示する等測図であり、そこでは、第１の干渉変調器の可動反射層は、リリースされた位置にあり、第２の干渉変調器の可動反射層は、アクチュエートされた位置にある。
【図２】図２は、３×３干渉変調器ディスプレイを組み込んでいる電子装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図３】図３は、図１の干渉変調器の１つの具体例としての実施形態に関する可動鏡位置対印加電圧の図である。
【図４】図４は、干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されることができる行及び列電圧のセットの説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図２の３×３干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図２の３×３干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図６Ａ】図６Ａは、図１の装置の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、干渉変調器の代わりの実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、干渉変調器のその他の１つの代わりの実施形態の断面図である。
【図７】図７は、光干渉変調器を駆動するための電極を示す光干渉変調器アレイの平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、開口領域により分離された複数の光干渉変調器素子を具備する光干渉変調器アレイの１実施形態の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、背面照明素子による照明を示す図８Ａの光干渉変調器アレイの断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、１つより多い材料を具備する反射素子の１実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、キャビティ中に形成された凸面状の反射素子の１実施形態の断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、キャビティ中に形成された凹面状の反射素子の１実施形態の断面図である。
【図１０】図１０は、観察者から反射素子を隠すように構成された反射素子及びマスクの断面図である。
【図１１】図１１は、その領域を通して光を透過するための複数の光学的開口領域を形成するためにパターニングされた上部電極層を示す光干渉変調器アレイの平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、複数の干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、複数の干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
下記の詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に向けられる。しかしながら、発明は、多数の異なる方法で具体化されることができる。この明細書では、参照符合が、図面に与えられ、全体を通して同様の部分が類似の数字を用いて表される。下記の説明から明らかになるように、本発明は、動画（例えば、ビデオ）であるか固定画面（例えば、静止画）であるかに拘わらず、及びテキストであるか画像であるかに拘わらず、画像を表示するために構成された任意の装置で実行されることができる。より詳しくは、本発明が種々の電子装置で実行される若しくは電子装置に関連付けられることができることが、予想される。電子装置は、携帯電話機、無線装置、パーソナル・データ・アシスタンツ（ＰＤＡｓ）、ハンド−ヘルド又は携帯型コンピュータ、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム・コンソール、腕時計、時計、計算機、テレビ・モニタ、フラット・パネル・ディスプレイ、コンピュータ・モニタ、自動車ディスプレイ（例えば、走行距離計ディスプレイ、等）、コクピット制御装置及び／又はディスプレイ、カメラ視野のディスプレイ（例えば、自動車の後方監視カメラのディスプレイ）、電子写真、電子広告板又はサイン、プロジェクタ、建築上の構造物、包装、及び芸術的な構造のようなもの（例えば、宝飾品１個の画像のディスプレイ）であるが、限定されない。ここに説明されたものに類似の構造のＭＥＭＳ装置も、電子スイッチング装置のような、非−ディスプレイ・アプリケーションで使用されこともできる。
【００２４】
光干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を具備する１つの光干渉変調器ディスプレイの実施形態が、図１に図示される。これらの装置において、画素は、明状態又は暗状態のいずれかである。明（“オン”又は“開（open）”）状態では、ディスプレイ素子は、入射可視光の大部分をユーザに反射する。暗（“オフ”又は“閉（close）”）状態にある場合は、ディスプレイ素子は、入射可視光をユーザにほとんど反射しない。実施形態に依存して、“オン”及び“オフ”状態の光反射率特性は、逆になることがある。ＭＥＭＳ画素は、選択された色を主に反射するように構成されることができ、白黒に加えてカラー表示を可能にする。
【００２５】
図１は、視覚ディスプレイの一連の画素中の２つの隣接する画素を図示する等測図であり、ここでは、各画素は、ＭＥＭＳ光干渉変調器を具備する。複数の実施形態では、光干渉変調器ディスプレイは、これらの光干渉変調器の行／列アレイを具備する。各光干渉変調器は、互いに可変であり制御可能な距離に位置する１対の反射層を含み、少なくとも１つの可変の大きさを有する共鳴光学的キャビティを形成する。１つの実施形態において、反射層の１つは、２つの位置の間を移動することができる。第１の位置では、ここではリリース状態（released state）と呼ぶ、可動層は、固定された部分反射層から比較的離れた距離に位置する。第２の位置では、可動層は、部分反射層により近くに隣接して位置する。２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に依存して、積極的に（constructively）又は否定的に（destructively）干渉して、各画素に対して全体が反射状態又は非反射状態のいずれかを作る。
【００２６】
図１の画素アレイの図示された部分は、２つの隣接する光干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左の光干渉変調器１２ａでは、可動且つ高反射層１４ａは、固定された部分反射層１６ａから所定の距離のリリースされた位置に図示される。右の光干渉変調器１２ｂでは、可動高反射層１４ｂは、固定された部分反射層１６ｂに隣接するアクチュエートされた位置に図示される。
【００２７】
固定層１６ａ，１６ｂは、電気的に導電性であり、部分的に透明であり、部分的に反射する、そして、例えば、透明基板２０上にクロムとインジウム−スズ−酸化物のそれぞれの１つの又はそれ以上の層を堆積することにより製作されることができる。複数の層は、平行なストライプにパターニングされ、下記に更に説明されるようにディスプレイ装置中の行電極を形成できる。可動層１４ａ，１４ｂは、支柱１８の頂上に及び複数の支柱１８の間に堆積された介在する犠牲材料上に堆積された（行電極１６ａ，１６ｂに直交する）１層又は複数の層の堆積された金属層の一連の平行なストライプとして形成されることができる。犠牲材料がエッチされて除去されるときに、変形可能な金属層は、決められたエアー・ギャップ１９だけ固定金属層から分離される。アルミニウムのような非常に電導性があり反射する材料が、変形可能層として使用されることができ、そして、これらのストライプは、ディスプレイ装置において列電極を形成できる。
【００２８】
印加電圧がないと、キャビティ１９は、２つの層１４ａ，１６ａの間に留まり、変形可能層は、図１の画素１２ａに図示されたように機械的にリラックス(relax)した状態にある。しかしながら、電位差が選択された行及び列に印加されると、対応する画素において行及び列電極の交差点に形成されたキャパシタは、充電され、静電力が電極を互いに引きつける。電圧が十分に高ければ、可動層は、変形され、図１中の右の画素１２ｂにより図示されたように、固定層に対して押し付けられる（この図に図示されていない誘電材料が、固定層上に堆積されることがあり、短絡することを防止し、分離距離を制御する）。この動きは、印加される電位差の極性に拘わらず同じである。このようにして、反射対非反射画素状態を制御できる行／列アクチュエーションは、従来のＬＣＤ及びその他のディスプレイ技術において使用される多くの方法に類似している。
【００２９】
図２から図５は、ディスプレイ・アプリケーションにおいて光干渉変調器のアレイを使用するための１つの具体例としてのプロセス及びシステムを説明する。図２は、本発明の態様を組み込むことができる電子装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。具体例としての実施形態において、電子装置は、プロセッサ２１を含む。そのプロセッサ２１は、いずれかの汎用のシングル・チップ又はマルチ・チップ・マイクロプロセッサ、例えば、ＡＲＭ，ペンティアム（登録商標）、ペンティアムＩＩ（登録商標）、ペンティアムＩＩＩ（登録商標）、ペンティアムＩＶ（登録商標）、ペンティアム（登録商標）プロ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、パワーＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）、若しくはディジタル・シグナル・プロセッサ、マイクロコントローラ、又はプログラム可能なゲート・アレイのようないずれかの特殊用途マイクロプロセッサ、であることができる。本技術において通常であるように、プロセッサ２１は、１又はそれ以上のソフトウェア・モジュールを実行するように構成されることができる。オペレーティング・システムを実行することに加えて、プロセッサは、ウェブ・ブラウザ、電話アプリケーション、電子メール・プログラム、若しくはいずれかのその他のソフトウェア・アプリケーションを含む、１又はそれ以上のソフトウェア・アプリケーションを実行するように構成されることができる。
【００３０】
１実施形態では、プロセッサ２１は、しかも、アレイ・コントローラ２２と通信するように構成される。１実施形態では、アレイ・コントローラ２２は、画素アレイ３０に信号を供給する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に図示されたアレイの断面は、図２に線１−１により示される。ＭＥＭＳ光干渉変調器に関して、行／列アクチュエーション・プロトコルは、図３に説明されたこれらの装置のヒステリシス特性を利用することができる。これは、例えば、可動層をリリースされた状態からアクチュエートされた状態へ変形させるために１０ボルトの電位差を必要とすることがある。しかしながら、電圧がその値から減少される場合に、１０ボルトより下に電圧が降下して戻るとしても、可動層はその状態を維持する。図３の具体例としての実施形態では、可動層は、電圧が２ボルトより下に降下するまで完全にはリリースされない。そのようにして、図３に説明された例では、約３から７Ｖの電圧の範囲があり、そこでは、その範囲内で装置がリリースされた状態又はアクチュエートされた状態のいずれかで安定である、印加電圧のウィンドウが存在する。これは、ここでは“ヒステリシス・ウィンドウ”又は“安定ウィンドウ”として呼ばれる。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイ・アレイに関して、行／列アクチュエーション・プロトコルは、行ストロービング（strobing）の期間に、アクチュエートされるべきストローブされた行の画素は、約１０ボルトの電圧差を受け、そしてリリースされるべき画素は、零ボルトに近い電圧差を受ける。ストローブの後で、画素は、約５ボルトの定常状態電圧差受け、その結果、画素は、行ストローブが画素をどんな状態に置いてもそこに留まる。書き込まれた後で、各画素は、電位差がこの例では３−７ボルトの“安定ウィンドウ”の範囲内であると判断する。この特徴は、アクチュエートされた又はリリースされた現在の状態いずれかの状態に同じ印加電圧条件の下で、図１に説明された画素設計を安定にさせる。アクチュエートされた状態であるかリリースされた状態であるかに拘わらず、光干渉変調器の各画素が、基本的に固定反射層と移動反射層とにより形成されたキャパシタであるので、この安定状態は、ほとんど電力消費なしにヒステリシス・ウィンドウの範囲内の電圧で保持されることができる。印加された電位が一定であるならば、基本的に電流は、画素に流れ込まない。
【００３１】
代表的なアプリケーションでは、ディスプレイ・フレームは、第１行中のアクチュエートされた画素の所望のセットに従って列電極のセットを明示すること（asserting）によって創り出される。行パルスは、それから行１の電極に印加されて、明示された列ラインに対応する画素をアクチュエートする。列電極の明示されたセットは、その後、第２行中のアクチュエートされた画素の所望のセットに対応するように変更される。パルスは、それから、行２の電極に印加されて、明示された列電極に従って行２中の適切な画素をアクチュエートする。行１画素は、行２パルスに影響されず、行１画素は、行１パルスの間に設定された状態に留まる。これは、連続した方式で一連の行全体に対して繰り返され、フレームを生成する。一般に、フレームは、１秒当たり所望のフレームの数でこのプロセスを連続的に繰り返すことにより、新たなディスプレイ・データでリフレッシュされる及び／又は更新される。ディスプレイ・フレームを生成するために画素アレイの行及び列電極を駆動するための広範なプロトコルも、周知であり、本発明とともに使用されることができる。
【００３２】
図４及び図５は、図２の３×３アレイでディスプレイ・フレームを創り出すための１つの可能性のあるアクチュエーション・プロトコルを説明する。図４は、画素が図３のヒステリシス曲線を表すために使用されることができる、列及び行電圧レベルの可能性のあるセットを説明する。図４の実施形態では、画素をアクチュエートすることは、適切な列を−Ｖｂｉａｓに、そして適切な行を＋ΔＶに設定することを含む。これは、それぞれ−５Ｖ及び＋５Ｖに対応することができる。画素をリリースさせることは、適切な列を＋Ｖｂｉａｓに、そして適切な行を同じ＋ΔＶに設定することにより達成され、画素を横切って零ボルトの電位差を生成する。行電圧が零ボルトに保持されるこれらの行では、列が＋Ｖｂｉａｓ又は−Ｖｂｉａｓであるかに拘らず、画素が元々あった状態がどうであろうとも、画素は、その状態で安定である。
【００３３】
図５Ｂは、そこではアクチュエートされた画素が反射しない図５Ａに説明されたディスプレイ配列に結果としてなる、図２の３×３アレイに印加される一連の行及び列信号を示すタイミング図である。図５Ａに図示されたフレームを書き込むことに先立って、画素は、任意の状態であることができ、そしてこの例では、全ての行が０ボルトであり、全ての列が＋５ボルトである。これらの印加電圧で、全ての画素は、自身の現在のアクチュエートされた状態又はリリースされた状態で安定である。
【００３４】
図５Ａのフレームでは、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）及び（３，３）がアクチュエートされている。これを実現するために、行１に対する“ライン時間”の期間に、列１及び２は、−５ボルトに設定され、そして列３は、＋５ボルトに設定される。全ての画素が３−７ボルトの安定ウィンドウの中に留まるため、これは、どの画素の状態も変化させない。行１は、その後、０から５ボルトまで上がり、零に戻るパルスでストローブされる。これは、（１，１）及び（１，２）画素をアクチュエートし、（１，３）画素をリリースする。アレイ中のその他の画素は、影響されない。望まれるように行２を設定するために、列２は、−５ボルトに設定され、そして列１及び３は、＋５ボルトに設定される。行２に印加された同じストローブは、その後、画素（２，２）をアクチュエートし、画素（２，１）及び（２，３）をリリースする。再び、アレイのその他の画素は、影響されない。行３は、列２及び３を−５ボルトに、そして列１を＋５ボルトに設定することより同様に設定される。行３ストローブは、図５Ａに示されたように行３画素を設定する。フレームを書き込んだ後、行電位は零に、そして列電位は＋５又は−５ボルトのいずれかに留まることができ、ディスプレイは、その後、図５Ａの配列で安定である。同じ手順が数十から数百の行及び列のアレイに対して採用されることができることが、歓迎される。しかも、行及び列アクチュエーションを実行するために使用された電圧のタイミング、シーケンス、及びレベルが、上記に概要を示された一般的な原理の範囲内で広範囲に変化されることができ、そして、上記の例は、具体的な例だけであり、任意のアクチュエーション電圧方法は、本発明とともに使用されることができる。
【００３５】
上記に説明された原理に従って動作する光干渉変調器の構造の詳細は、広い範囲で変化できる。例えば、図６Ａ−図６Ｃは、移動鏡構造の３つの異なる実施形態を図示する。図６Ａは、図１の実施形態の断面であり、そこでは金属材料１４のストライプが、直角に伸びている支柱１８上に堆積される。図６Ｂでは、可動反射材料１４は、連結部（tether）３２上に、角だけで支柱に取り付けられる。図６Ｃでは、可動反射材料１４は、変形可能層３４から吊り下げられる。反射材料１４に使用される構造設計及び材料が光学的特性に関して最適化されることができるため、及び変形可能層３４に使用される構造設計及び材料が所望の機械的特性に関して最適化できるため、この実施形態は、利点を有する。種々のタイプの干渉装置の製造は、例えば、米国公開出願２００４／００５１９２９を含む、種々の公開された文書に記載されている。多種多様な周知の技術が、一連の材料堆積、パターニング、及びエッチング工程を含む、上記に説明された構造を製造するために使用されることができる。
【００３６】
例えば、空間光変調器を形成する光干渉変調器のアレイに含まれるような“光干渉変調器”は、ここでは“光干渉変調器素子”と呼ばれることもある。
【００３７】
図７は、ガラスのような、実質的に透明な基板５５４上の具体例の光干渉変調器アレイ５００の上面図である。上記に説明されたようなプロセスにおいて、材料の層は、図７に図示されるように、下部列電極５５０Ａ-Ｃ及び上部行電極５５２Ａ-Ｃを形成するために、パターニングされる。図７では見られないが、上部及び下部鏡面（図示されていない）により規定される光学的キャビティ又はエタロン（etalon）は、行電極５５２Ａ-Ｃと列電極５５０Ａ-Ｃの交点に創り出される。図示された実施形態において、９個の光干渉変調器素子５２５を形成する３個の列電極５５０Ａ-Ｃ及び３個の行電極５５２Ａ-Ｃが示されるが、大きくても小さくてもアレイ５００は、より多くの又はより少ない光干渉変調器を含むことができる。代案の構成も可能である。例えば、光干渉変調器素子５２５は、同じ寸法および形状である必要はなく、垂直列に及び水平行に配置される必要はない。或いは、列電極と行電極の所定の交点において干渉変調器素子５２５により占有される空間は、図示されたものより寸法的により小さい複数の光干渉変調器素子をその代わりに具備することができる。
【００３８】
その上、アレイ５００は、しかも、例えば、光干渉変調器の行を横切って伸びる単一の電極５５２の代わりに各光干渉変調器５２５に対して１つの、別個の上部機械的電極を用いて製作されることもできる。分離した上部機械的電極は、例えば、別個の層を通して電気的に接触されることができる。その上、行で個々の変調器５２５を接続する電極の部分（例えば、上部の機械的電極５５２）は、縮小された幅を有する。このような縮小された幅の電極部分は、複数の光干渉変調器５２５の間で図７に示されるより狭い接続を提供できる。個々の変調器を接続する狭い電極部分は、より充分に後で議論されるように、例えば、複数の実施形態において光干渉変調器５２５の隅に設けられることができる。
【００３９】
図７に示されるように，各列５５０Ａ-Ｃは、コンタクト・パッド５５６Ａ-Ｃへ電気的に接続される。各行５５２Ａ-Ｃも、コンタクト・パッド５５６Ｄ-Ｆへ電気的に接続される。タイミング及びデータ信号は、光干渉変調器アレイへ向けるためにコンタクト・パッド５５６へ接続されることができる。しかしながら、上記に説明されたように、電気的コンタクトのない光干渉変調器アレイのような、その他の構成及び設計が採用されることができるので、図示された実施形態は、本質的に具体例である。
【００４０】
ある実施形態において、背面照明は、図８Ａに示されるような、少なくとも１つの光干渉変調器アレイ５００を具備するディスプレイを照明するために使用される。このような構成において、光干渉変調器アレイ５００は、後方から、又は光干渉変調器アレイの非表示面側（non-viewing side）から照明を受けるように設計されることができる。
【００４１】
図８Ａに示されるアレイ５００において、複数の光干渉変調器素子５２５の間の分離部分５７４は、アレイの非表示面側から見られるように、光学的開口領域を形成する。図８Ａに図示される光干渉変調器５２５の部分は、図１−６Ｃに関連して上記に説明されたように、上部鏡（図示されていない）を支持する機械的層５７０に対応する。このアレイ５００は、図７に示されるように、例えば、光干渉変調器の行を横切って伸びる単一の電極ストライプの代わりに、各光干渉変調器５２５に対して１つの上部機械的電極の別個の又は分離した部分５７０を有するように製作される。機械的層のこれらの部分５７０は、分離され、その間に光学的透過開口領域又はスペース５７４を形成する。個別の上部機械的電極５７０は、上記に説明されたように、例えば、分離層を通して電気的に接続されることができる。
【００４２】
図８Ａに図示された具体例としての実施形態において、上部機械的電極５７０の個別の部分は、光干渉変調器５２５の間に格子状に成形されたスペースを創り出す。上部電極層５７０中の光学的透過開口領域５７４は、実質的に材料が無い部分であることができ、及び／又はこれらの光学的開口領域は、実質的に光学的透過性である材料を具備することができる。
【００４３】
光干渉変調器アレイ５００中のスペース領域又は開口領域は、ディスプレイ中の複数の画素の間に形成されたものに限定されずに、例えば、１つの画素内の下位画素素子に対応する複数の光干渉変調器素子の間のスペースを含むことができる。これらの下位画素は、それぞれ、多色若しくはグレースケール・ディスプレイにおける拡大されたカラー範囲又はグレースケール範囲を提供するために使用されることができる。複数の実施形態において、光干渉変調器アレイは、１又はそれ以上の光干渉変調器素子の機械的層中の１又はそれ以上の光学的透過開口領域及び鏡を具備する。上記に説明されたように、１又はそれ以上の光学的透過開口領域は、実質的に材料が無い部分であることができ、及び／又はこれらの光学的開口領域は、実質的に光学的透過性である材料を具備することができる。
【００４４】
１つの実施形態において、光干渉変調器アレイは、１又はそれ以上の実質的に中央の光学的透過開口領域を具備することができる。光干渉変調器装置のある実施形態は、上記に説明された場所及び構成の組み合わせで、光学的透過開口領域を具備することができる。例えば、隣接する複数の光干渉変調器素子間の及び１又はそれ以上の光干渉変調器素子の機械的層及び鏡の中の両者の光学的透過開口領域である。
【００４５】
１つの実施形態において、光学的透過開口領域５７４は、一般に、一定の幅ｗを有する。幅ｗは、最小の加工寸法又はその他の製作プロセスの設計ルールにより決定されることができる。一般に、異なる光干渉変調器５２５に関する機械的層５７０の複数の隣接する部分の間のスペース５７４は、どの画素領域も無駄にしないように可能な限り小さくする。しかしながら、幅ｗは、例えば、ディスプレイ装置の大きさ及び設計又はその他の要因に依存して異なることがあり、この中に説明され図示された実施形態により限定されない。例えば、機械的層５７０の複数の別個の部分の間の光学的開口領域５７４は、光学的開口領域５７４を通過し、光干渉変調器素子５２５に入射される光の量を増加させるために、最小の寸法より大きく作られることがある。種々の実施形態において、開口領域５７４の幅は、約２μｍと１５μｍとの間のからの範囲であるが、この範囲以外の幅が可能である。その上、開口領域５７４の長さは、約１０μｍと１００μｍとの間の範囲であるが、この範囲以外の長さが採用されることがある。開口領域５７４の幅及び長さは、一定である必要はなく、例えば、アレイ５００における異なる場所での光レベルを制御するために、アレイ全体に亘って変化することができる。従って、光干渉変調器素子５２５の寸法及び形状並びに機械的層５７０の対応する部分は、一定である必要はなく、変化することができる。例えば、ある実施形態において、１画素中の異なる下位画素に関する光干渉変調器素子５２５の大きさは、拡大されたカラー・レベル及びグレースケール・レベルを提供するためにディザーされる（dithered）。
【００４６】
図８Ｂは、線８Ｂ-８Ｂに沿った図８Ａの光干渉変調器アレイ５００の断面図である。図８Ｂは、背面照明５７５が光干渉変調器アレイ５００の第１の非表示面側５７７に近接して置かれた、１つの実施形態を示す。この背面光源５７５は、機械的層５７０の異なる部分上に及び光学的透過開口領域５７４を通して、光を分散させるように構成される。ある実施形態において、この背面光源５７５は、１又はそれ以上の方向に伸びている。しかしながら、図８Ｂに示される背面光源５７５は、その他のタイプの背面照明光源が使用されることができるので、具体例である。
【００４７】
複数の実施形態において、背面光源５７５は、例えば、発光ダイオードのような、独立した光源を具備することができる。背面光源５７５は、光放出器（light emitter ）から光干渉変調器アレイ５００へ光を伝送するか又は伝播するように構成された、導波管のような、１又はそれ以上の光放出器及び光学部品の組み合わせを具備することもできる。アレイ５００を横切って伸びる光学的透過層は、例えば、光を光干渉変調器５２５に接続する導波管として使用されることができる。放出器は、光を導波管に注入するために、この導波管の端部に配置されることができる。
【００４８】
図８Ｂに示されるように、光を背面光源５７５からそれぞれの光干渉変調器５２５中の光学的キャビティ５８４へ向けるために、１又はそれ以上の光反射素子５７２がディスプレイに含まれる。反射素子５７２は、背面光源５７５からの光を複数の光干渉変調器素子５２５の間の光学的透過開口領域５７４を通過して反射するように構成される。反射素子は、光干渉変調器５２５中の光学的キャビティに光を向ける反射面５７３を有する。光反射素子５７２は、“散乱素子”と呼ばれることもあり、ここでは、反射素子５７２は、更に、キャビティを光で充満させるために、光を光学的キャビティ５７４の方へ散乱させる又は屈折させるために構成される。
【００４９】
反射素子５７２は、例えば、干渉光学素子５２５の列と行との間の光学的透過開口領域５７４に位置合せされた格子状反射素子を具備することができる。この単位構造５７２は、例えば、変調器５２５の行及び列に平行に位置合せされた、支柱状の又は細長い反射部分を具備することができる。図８Ｂは、そのような格子状反射素子５７２の一部分を形成する支柱状の又は細長い反射部分の断面図を示す。図８Ｂは、光干渉変調器５２５の光学的キャビティの方へ光を向けるように構成された反射素子５７２の反射面５７３を示す。
【００５０】
或いは、例えば、点又は別々の細長い部分のような、複数の離散した構造を具備する複数の反射素子５７２が、使用されることがある。これらの離散した構造は、例えば、反射面を有する出っ張り（bump）、小山（mound）、及び隆起（ridge）を具備することができる。反射素子５７２は、規則正しい（均一の）又は不規則の（例えば、ランダム）配列に置かれることができる。反射素子５７２は、同様に、より複雑な形状又は幾何学的形状を有することができる。例えば、格子状パターンは、列及び行とは異なる形状（例えば、“＋”又は“Ｌ”字形状の素子）に分割されることができる。それでも、格子状パターンを一緒に形成することができるかできない、その他の形状が、可能である。しかしながら、上記に説明されたように、複数の実施形態において、単一の反射素子５７２が、使用されることができる。
【００５１】
図８Ｂに示されるように、反射素子５７２は、基板と光干渉変調器素子５２５との間の基板５５４上に配置される。反射素子５７２は、機械的層５７０の異なる部分の間の光学的透過開口領域５７４に近接して設置された部分を有することができる。従って、対応する反射面５７３の部分は、光学的透過開口領域５７４に近接する。１つの実施形態において、反射素子５７２又はその部分は、開口領域５７４に位置合せされ、図８Ａに示されるように、非表示面側５７７から観察した時に、開口領域を通して見ることができる。
【００５２】
反射素子５７２は、機械的層５７０が設置される（矢印５７７により示される）非表示面側又は光干渉変調器アレイ５００の第１の側に近接して置かれた、背面光源５７５から光を光学的透過開口領域５７４を通して受光し、そして受光した光を観察者の目に見える光干渉変調器アレイの第２の側５７９へ反射するように構成される。観察者の目に見える光干渉変調器アレイの第２の側５７９は、背面光源５７５が設置された光干渉変調器アレイの第１の側と反対側である。図８Ｂは、更に、機械的層５７０から伸びている上部鏡５７１ａと下部鏡５７１ｂ、例えば、基板５５４を覆って形成された金属層５７８を具備する、の間に形成されている各光干渉変調器素子５２５中の光学的キャビティ５８４を示す。上記に説明されたように、反射素子５７２上の反射面５７３の形状は、光学的キャビティ５８４の方へ光を反射する及び／又は散乱させるように構成される。
【００５３】
図８Ｂに図示された実施形態において、反射素子５７２は、基板５５４に対して実質的に凸面状の断面を有する。従って、反射素子の断面は、開口領域５７４に向かって傾斜し、反射面５７３の部分と反対側に傾斜を付けられ、隣接する光学的キャビティ５８４に面する。示された反射面５７３は、湾曲している。しかしながら、反射素子５７２の幾何学的形状は、その他の幾何学的形状が考えられるので、この中に図示され説明されたものには限定されない。例えば、反射素子は、基板５５４に対して傾けられ又は斜めにされることができる若しくはできない、平坦な又は平面の断面を有することができる。例えば、断面は、三角形の形状であることができる。その他の形状も可能である。断面は、例えば、実質的に凹面状であることができる。上記に説明されたように、反射素子の部分は、細長いことがある。或いは、複数の実施形態において、一般に、円対称である、マウンド、出っ張り、又は点の場合のように、その部分は、細長い必要はない。或いは、反射素子は、不均一な幾何学的形状を有することがある。その上、反射面５７３は、実質的に平滑であるように示されているが、反射面は、粗いことがある。反射面は、段を付けられ、又はぎざぎざを付けられることがある。上記に説明されたように、反射面５７３からの反射は、散乱反射又は鏡面反射であることができる。
【００５４】
反射素子は、反射率及び散乱特性を向上させるために、表面処理されることもできる。例えば、反射面５７３は、マイクロエッチングされることができ、例えば、光の屈折／散乱を向上させるようにより大きな表面積、粗さ、及び／又は隆起を創り出す。或いは、反射面５７３は、マイクロエッチングされることができ、反射面５７３を平滑にする、それにより、光の集中を向上させ、光干渉変調器アレイの背面照明の均一性を可能であれば改善する。
【００５５】
１つの実施形態において、１又はそれ以上の反射素子は、実質的に平坦又は平面構造及びマイクロラフネス（micro-roughness）を有する材料を具備し、ここで、反射素子材料は、例えば、エッチング、熱アニール、及び／又は放射線硬化（radiated curing）を含むプロセスにより１又はそれ以上の層に堆積され及び形成されることができる。マイクロラフネスは、マイクロエッチング、堆積プロセスの制御、及び／又は材料の特質により、創り出されることができる。
【００５６】
その他の実施形態において、１又はそれ以上の反射素子５７２は、実質的に光学的透過性材料及び透過性材料中に懸濁された複数の反射粒子を具備する。反射粒子は、好ましくは、入射光を反射する及び／又は散乱させるために形成された材料を具備する。上記に議論したように、１又はそれ以上の反射素子は、連続した層のような一体構造を有することができ、及び／又は反射素子は、複数の離散した構造を具備することができる。反射層は、ある実施形態において、実質的に格子状のパターンを具備することができる。
【００５７】
反射素子５７２の位置及び構造（例えば、形状）は、光を光干渉変調器キャビティ５８４の方へ向けることの有効性を最適化するように操作されることができる。反射素子も同様に、異なるように設置されることができるが、複数の実施形態において、光反射素子５７２は、光学的開口領域５７４の直下に置かれることができる。
【００５８】
１つの実施形態において、反射素子５７２は、十分に幅広く、且つ開口領域５７４を通過する実質的に全ての背面照明５７５からの光が、光干渉変調器アレイ素子５２５のキャビティ５８４内部に反射されるように成形される。複数の実施形態において、反射素子５７２の幅は、開口領域５７４を通過する背面照明５７５からの光の角度分布の大きさに基づいて変化できる。平行にされない背面光源（即ち、幅広い範囲の角度で穴を通過して来る）に関して、反射素子５７２の大きさは、開口領域から反射素子５７２への距離の関数であることがある。この距離は、例えば、上部鏡５７１の厚さ、鏡５７１と反射素子５７２との間の間隔により決定されることができる。開口領域を通して入る光の角度の範囲と同様に、開口領域５７４の幅（ｗ）は、要因であることもできる。光が制限された範囲の角度で開口部５７４を通過して来るとき、反射素子は、より小さくなることができる。
【００５９】
１つの実施形態において、反射素子５７２は、開口領域５７４の幅ｗより実質的に大きな幅、好ましくは３ｗより大きな幅、を有する。１つの実施形態において、反射素子５７２は、対応する開口領域５７４のどちらかの側で少なくともｗを越える距離に広がる。
【００６０】
極度に幅広い反射素子５７２は、迷光を遮ることでは有効であるが、反射状態に利用できる画素領域の大きさを減少させることがある。このように、より多くの光を屈折させる幅広い反射素子を選択することと光干渉変調器素子５２５の反射状態に利用できる画素領域との間に、トレードオフが存在する。反射素子５７２は、約１μｍから約１０μｍの幅を有することができる。反射素子５７２は、その他の実施形態ではより大なり幅又は小さい幅を持つ断面を有することができる。
【００６１】
反射素子５７２は、約２００Åと約１０００Åとの間の高さを有することができるけれども、この範囲以外の値が可能である。高さは、光干渉変調器５２５のまわりの異なる位置に設置された、又は異なる高さを有するアレイ５００中の異なる場所に設置された反射素子５７２の異なる部分で変化することもある。
【００６２】
反射素子５７２は、好ましくは、１又はそれ以上の反射材料を具備し、例えば、アルミニウム、銀、チタン、銀、及び銅の少なくとも１つを含むことができる。その他の材料が、採用されることがある。更に、反射素子５７２は、鏡面又は散乱反射光学素子のどちらかであることができる。
【００６３】
上記に議論されたように、反射素子５７２は、基板と光干渉変調器素子５２５との間の基板５５４上に形成される。基板５５４は、例えば、約２００μｍから約２ｍｍ若しくは約２ｍｍから約５ｍｍの厚さを有することができ、若しくはそれより大きいか小さいことが可能である。反射素子５７２は、平坦化材料５８２のような、実質的に光学的透過性材料の層により覆われる。この層は、例えば、約１μｍの厚さを有することができる。上記に説明された、鏡５７１と反射素子５７２との間の間隔は、平坦化材料５８２の厚さに関係する。その他の材料は、代案の実施形態において採用されることができる。
【００６４】
各々が光学的キャビティ５８４を具備する１又はそれ以上の光干渉変調器素子５２５は、平坦化材料５８２の上方に形成される。これらの光干渉変調器素子５２５は、平坦化材料５８２上に形成された光学的スタック（optical stack ）５８３を具備する、ここで、光学的スタック５８３は、電極層５８０、クロムのような金属層５７８、及び誘電体又は酸化物層５７６を具備する。電極層５８０は、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）のような、導電性材料を具備し、実質的に光学的透過性又は部分的透過性であることができる。金属層５７８は、クロムのような、反射性である材料を具備することができる。その他の金属も、採用されることができる。種々の実施形態において、電極層５８０は、導電性であるように十分な厚さを有し、金属層５７８は、部分的反射性になるように十分な厚さを有することができる。電極層５８０及び金属層５７８は、例えば、約１００Åから約１μｍの厚さを有することができ、誘電体層５７６は、約１００から２０００Åの厚さを有することができる。誘電体層は、複数の実施形態において、多層誘電体光学膜を具備することもできる。代案の構成も可能である。例えば、複数の層が、除外されることがあり、追加の層が採用されることがある。更に、その他の実施形態においては、厚さは、範囲を外れることがある。
【００６５】
上記に説明されたように、機械的層５７０は、キャビティ５８４を形成するために、電極、金属、及び誘電体層５８０、５７８、５７６の上方で鏡５７１を支持する。その他の構成が、可能である。上記に議論されたように、複数の実施形態において、機械的層５７０及び鏡５７１は、光がそれを通して背面光源５７５から通過し、対応する光干渉変調器素子のキャビティの方へ通過することを可能にするように構成された、１又はそれ以上の光学的透過開口領域を具備する。しかも、電極５８０及び／又は金属層５７８は、実質的に透過性材料を具備することができ、及び／又は光干渉変調器素子のキャビティの方へ１又はそれ以上の反射素子から反射する光を透過させるように、複数の実質的透過開口部を具備することができる。これらの構造は、この中に後で更に詳細に議論される。
【００６６】
反射素子５７２は、技術的に公知の複数の方法を使用して形成されることができ、複数の具体例の方法は、図９Ａ-９Ｃを参照してこの中に後で更に議論される。図は、複数の具体例としての反射素子の構造及び構成を図示する。図９Ａに図示された実施形態において、反射素子５７２は、ポリマのような基体材料で形成された成形された構造、例えば、出っ張り７０２を具備する。この成形された構造７０２は、アルミニウムのような反射材料を具備する被覆層７０４により覆われる。アルミニウム層７０４は、例えば、可視範囲に波長を持つ光を反射することができる。例えば、銀、チタン、金、又は銅のような、アルミニウム以外の反射材料が、使用されることができる。基体材料の層は、出っ張り７０２又はその他の所望の形状を形成するために、堆積され、パターニングされることができる。反射材料７０４の層は、反射被覆を形成するために、ポリマ基体材料上に堆積されることができる。
【００６７】
図９Ｂに図示された実施形態において、基板５５４は、実質的に長方形断面を持つキャビティ７０６を形成するようにエッチングされる。反射素子５７２は、金属のような反射材料を堆積させることにより、キャビティ７０６中に形成される。例えば、実質的に凸面状の幾何学的形状が、キャビティ７０６中に形成されることができる。１つの実施形態において、キャビティは、その中に実質的に凸面状の面を有し、実質的に凸面状の幾何学的形状は、キャビティ中の凸面状の表面を覆って反射材料を堆積することにより形成される。その他の幾何学的形状が、可能である。
【００６８】
図９Ｃに図示された実施形態において、実質的に凹面状のキャビティ７０８が、基板５５４中に形成され、反射材料の層は、キャビティ７０８中に堆積され、実質的に凹面状の反射素子５７２を形成する。或いは、凹面状の又は凸面状の表面構造、例えば、基板をエッチングすることにより、キャビティ中ではない基板上に形成されることができ、反射材料は、この成形された表面構造上に堆積されることができる。上に記されたように、この中に図示され議論された位置と同様に、反射素子構造、幾何学的形状は、本質的に具体例であり、その他の構造、幾何学的形状、及び位置が、除外されるべきではない。上記に説明されたように、反射素子を形成する具体例の方法は、材料の堆積、エッチング、熱アニール、放射線硬化及びその組み合わせを具備することができる。
【００６９】
図８Ｂを参照して議論されるように、反射素子５７２は、例えば、約１μｍの厚さを有する平坦化材料により覆われることができる。平坦化材料は、スピン-オン堆積のような方法を使用して適用されることができる。光学的透過性である複数のスピン-オン堆積材料が、利用可能である。これらの材料の多くは、透明であるシリコン酸化物材料を形成するために“手を加える（cooked）”ことができる。このようなスピン-オン堆積材料は、ミシガン州、ミッドランドのダウ・コーニング社（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．）及び日本国、東京のクラリアント・ライフ・サイエンシズ社（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｋ．Ｋ．）から入手可能である。平坦化材料は、感光樹脂のような材料であることもできる。一旦、平坦化材料が形成されると、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）のような平坦化プロセスが、平坦化材料の表面を平坦化するために使用されることができる。或いは、平坦化材料以外の材料が、採用されることができ、多層も、使用されることができる。
【００７０】
図１０は、光干渉変調器アレイのための反射素子５７２の１つの実施形態を図示し、ここでは、隠し構造（concealing feature）又はマスクが、視界から反射素子５７２を隠すために使用される。１つの実施形態において、マスク８０２は、ガラス基板５５４を覆って形成され、実質的な透明層８０４により覆われる。反射素子５７２は、それから、透明なマスク８０２を覆って形成される。好ましくは、マスク８０２は、反射素子５７２の可視的な存在を隠すように構成された材料を具備する。このマスク８０２は、不透明又は半透明であることができる。マスク８０２は、吸収材料、反射材料、透過性材料、又はその組み合わせを具備することができ、そしてクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、カーボン・ブラック、染料、等のような材料を具備することができる。ある実施形態において、例えば、マスク８０２は、感光樹脂材料（例えば、スピン-オン・レジスト）、ポリイミド、フォトアミド、無機ポリマ、及び／又はポリマ材料を具備することができる。これらは、本来的に実質的に光学的吸収性又は反射のどちらかである、若しくは炭素粒子（例えば、カーボン・ブラック）、金属粒子、充填材、及び／又は染料のような材料を有し、マスク８０２が可視光波長領域において実質的に光学的吸収するか反射するようにその中に組み込まれる。ある実施形態において、（複数の）材料が、選択され、黒い外観を有する結果的に実質的に光学的吸収性支持構造を提供するために効果的な量にマスク８９２中に組み込まれる。設計における変形は、可能である。
【００７１】
１つの実施形態において、マスク８０２は、エタロン又はエタロンの一部を具備する。具体的に、マスク８０２の１つの実施形態は、例えばクロムを具備する金属層のような第１の部分的反射／部分的透過性層、及び酸化物又は平坦化材料のような少なくとも１つのキャビティ又はスペーシング材料の層を具備する、その結果、第１の反射（例えば、金属）層及び反射素子５７２を具備するエタロンを形成する。他の１つの実施形態において、マスク８０２は、更に、スペーシング材料と反射素子５７２との間に第２の反射層を具備する、ここで、エタロンは、反射素子５７２の下方に第１及び第２の反射層により形成される。第１及び／又は第２のエタロン反射層は、光学的スタック５８３中の金属層５７８と同じ材料を具備することができる。ある実施形態において、エタロンは、光干渉変調器アレイの可視側又は表示側で所定の色に結果としてなり、そして見られることが好ましくない構造をマスクする。
【００７２】
上記に説明されたように、光干渉変調器アレイ５００は、背面照明を使用して効率的に照明されることができる。複数の実施形態において、光は、背面光源５７５から放たれる光が制限された範囲の角度を有するように、平行にされる。好ましくは、光は、背面光源５７５とアレイ５００との間を真っ直ぐに向けられる。許容される角度の範囲は、複数の構造的寸法の組み合わせに依存することがある。例えば、開口幅（ｗ）が１０μｍであり、反射素子の幅が３０μｍであり、そして鏡５７１と反射素子５７２との間の距離が１μｍであるならば、急峻な角度（基板の垂線に対して大きな角度）の光は、阻止され、その他の光は、反射される。光は、背面照明の選択に依存して、複数の方法で平行にされることができる。例えば、放出された光をある範囲の角度の中に制限する複数の背面照明構造が、提供されることができる。レンズ又はその他の平行にする光学部品が、採用されることができる。背面照明５７５は、外れた角度の光を排除するためにフィルタ又はその他の光学的膜を使用することもできる。
【００７３】
反射素子５７２は、背面照明５７５からの平行にされた光を隣接する光干渉変調器へ広げる。光が広い角度で反射素子から反射するという理由で、光は、単一の反射素子から複数の光干渉変調器へ与えられる。１個の光干渉変調器への光は、複数の反射素子から来ることもできる。しかしながら、背面照明により供給される光が平行にされた光を具備することは、必ずしも必要ではない。
【００７４】
光干渉変調器アレイの他の１つの実施形態のＳＥＭ像が、図１１に示される。この光干渉変調器アレイ５００において、機械的層５７０は、各光干渉変調器素子５２５を取り巻く複数の開口領域５７４を形成するために、パターニングされる。変調器素子５２５の角における電極層５７０の狭い部分は、例えば、行方向の、複数の光干渉変調器の間の電気的接続を提供する。電極層５７０のこれらの狭い部分は、図１１に示される支柱構造５９９の近くに配置される。複数の光学的透過開口領域５７４は、上記に説明したように、光を反射素子（図示されていない）へ伝播させることを可能にする。
【００７５】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、ディスプレイ装置２０４０の実施形態を説明するシステム・ブロック図である。ディスプレイ装置２０４０は、例えば、セルラ又は携帯電話機である可能性がある。しかしながら、ディスプレイ装置２０４０の同じ構成要素又はそのわずかな変形は、しかも、テレビ及び携帯型メディア・プレーヤのような種々のタイプのディスプレイ装置を説明する。
【００７６】
ディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１、ディスプレイ２０３０、アンテナ２０４３、スピーカ２０４５、入力装置２０４８、及びマイクロフォン２０４６を含む。ハウジング２０４１は、一般に当業者に周知の各種の製造技術のいずれかから形成され、射出成型、及び真空形成を含む。その上、ハウジング２０４１は、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、及びセラミックス、又はこれらの組み合わせを含むが、限定されないいずれかの種々の材料から形成されることができる。１つの実施形態では、ハウジング２０４１は、除去可能な部分（図示せず）を含み、異なる色、若しくは異なるロゴ、絵柄、又はシンボルを含むその他の取り外し可能な部分と取り替えられることができる。
【００７７】
具体例のディスプレイ装置２０４０のディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、双安定ディスプレイを含む種々のディスプレイのいずれかであることができる。その他の実施形態では、当業者に周知であるように、ディスプレイ２０３０は、上記に説明されたような、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、又はＴＦＴ ＬＣＤのようなフラット−パネル・ディスプレイ、若しくはＣＲＴ又はその他の真空管装置のような、非フラット−パネル・ディスプレイを含む。しかしながら、本実施形態を説明する目的のために、ディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、光干渉変調器ディスプレイを含む。
【００７８】
具体例のディスプレイ装置２０４０の１つの実施形態の構成要素が、図１２Ｂに模式的に図示される。図示された具体例のディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１を含み、少なくとも部分的にその中に納められた増設の構成要素を含むことができる。例えば、１つの実施形態では、具体例のディスプレイ装置２０４０は、トランシーバ２０４７に接続されたアンテナ２０４３を含むネットワーク・インターフェース２０２７を含む。トランシーバ２０４７は、プロセッサ２０２１に接続され、プロセッサ２０２１は、調整ハードウェア２０５２に接続される。調整ハードウェア２０５２は、信号を調整する（例えば、信号をフィルタする）ために構成されることができる。調整ハードウェア２０５２は、スピーカ２０４５及びマイクロフォン２０４６に接続される。プロセッサ２０２１は、しかも入力装置２０４８及びドライバ・コントローラ２０２９に接続される。ドライバ・コントローラ２０２９は、フレーム・バッファ２０２８に接続され、そしてアレイ・ドライバ２０２２に接続される。アレイ・ドライバ２０２２は、順番にディスプレイ・アレイ２０３０に接続される。電源２０５０は、個々の具体例のディスプレイ装置２０４０設計によって必要とされるように全ての構成要素に電力を供給する。
【００７９】
ネットワーク・インターフェース２０２７は、アンテナ２０４３及びトランシーバ２０４７を含み、その結果、具体例のディスプレイ装置２０４０は、ネットワークを介して１又はそれ以上の装置と通信できる。１つの実施形態では、ネットワーク・インターフェース２０２７は、しかも、プロセッサ２０２１の要求を軽減させるためにある種の処理能力を持つことができる。アンテナ２０４３は、信号を送信し受信するために当業者に公知のいずれかのアンテナである。１つの実施形態では、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ），（ｂ），又は（ｇ）を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従ってＲＦ信号を送信し、受信する。他の１つの実施形態では、アンテナは、ブルートゥース（BLUETOOTH）(登録商標)規格に従ってＲＦ信号を送信し、受信する。セルラ電話機の場合には、アンテナは、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ若しくは無線セル電話ネットワークの内部で通信するために使用されるその他の公知の信号を受信するように設計される。トランシーバ２０４７は、アンテナ２０４３から受信された信号を事前処理し、その結果、信号が受信され、プロセッサ２０２１によって更に操作されることができる。トランシーバ２０４７は、しかも、プロセッサ２０２１から受信された信号を処理し、その結果、信号はアンテナ２０４３を介して具体例のディスプレイ装置２０４０から送信されることができる。
【００８０】
代わりの実施形態では、トランシーバ２０４７は、受信機によって置き換えられることがある。しかも他の１つの代わりの実施形態では、ネットワーク・インターフェース２０２７は、画像ソースによって置き換えられることができる。画像ソースは、プロセッサ２０２１に送られるべき画像データを記憶できる、又は発生できる。例えば、画像ソースは、ディジタル・ビデオ・ディスク（digital video disc）（ＤＶＤ）又は画像データを含むハード−ディスク・ドライブ、若しくは画像データを発生するソフトウェア・モジュールであることができる。
【００８１】
プロセッサ２０２１は、一般に具体例のディスプレイ装置２０４０の総合的な動作を制御する。プロセッサ２０２１は、ネットワーク・インターフェース２０２７又は画像ソースからの圧縮された画像データのような、データを受信し、そしてデータを生の画像データに、若しくは生の画像データに容易に処理されるフォーマットに処理する。プロセッサ２０２１は、その後、処理されたデータをドライバ・コントローラ２０２９へ、又は記憶のためにフレーム・バッファ２０２８へ送る。生のデータは、一般的に、画像の内部でのそれぞれの位置における画像特性を識別する情報を呼ぶ。例えば、そのような画像特性は、色彩、彩度、及びグレースケール・レベルを含むことができる。
【００８２】
１つの実施形態では、プロセッサ２０２１は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、若しくは論理ユニットを含み、具体例のディスプレイ装置２０４０の動作を制御する。調整ハードウェア２０５２は、一般に、スピーカ２０４５に信号を送信するために、そして、マイクロフォン２０４６から信号を受信するために、増幅器及びフィルタを含む。調整ハードウェア２０５２は、具体例のディスプレイ装置２０４０内部の独立した構成要素であることができる、若しくは、プロセッサ２０２１又はその他の構成要素の内部に組み込まれることができる。
【００８３】
ドライバ・コントローラ２０２９は、プロセッサ２０２１により発生された生の画像データをプロセッサ２０２１から直接又はフレーム・バッファ２０２８からのいずれかで取得し、そしてアレイ・ドライバ２０２２への高速送信に適切であるように生の画像データを再フォーマット化する。具体的には、ドライバ・コントローラ２０２９は、生の画像データをラスタ状のフォーマットを有するデータ・フローに再フォーマットする、その結果、データ・フローは、ディスプレイ・アレイ２０３０全体をスキャニングするために適した時間の順番を有する。それから、ドライバ・コントローラ２０２９は、フォーマット化された情報をアレイ・ドライバ２０２２へ送る。ＬＣＤコントローラのような、ドライバ・コントローラ２０２９が独立型の集積回路（Integrated Circuit）（ＩＣ）としてプロセッサ２０２１にしばしば関連付けられるけれども、そのようなコントローラは、複数の方法で与えられることができる。これらは、ハードウェアとしてプロセッサ２０２１に搭載される、ソフトウェアとしてプロセッサ２０２１に搭載される、若しくはアレイ・ドライバ２０２２を用いたハードウェアに完全に統合されることができる。
【００８４】
一般的に、アレイ・ドライバ２０２２は、フォーマット化された情報をドライバ・コントローラ２０２９から受信し、そしてビデオ・データをウェーブフォームの並列セットに再フォーマット化する。ウェーブフォームの並列セットは、ディスプレイの画素のｘ−ｙ行列から来る毎秒数回から数百回そして時には数千回のリード（lead）を適用される。
【００８５】
１つの実施形態では、ドライバ・コントローラ２０２９、アレイ・ドライバ２０２２、及びディスプレイ・アレイ２０３０は、ここに説明されたいずれかのタイプのディスプレイに対して適切である。例えば、１つの実施形態では、ドライバ・コントローラ２０２９は、従来型のディスプレイ・コントローラ又は双安定ディスプレイ・コントローラ（例えば、光干渉変調器コントローラ）である。他の１つの実施形態では、アレイ・ドライバ２０２２は、従来型のドライバ又は双安定ディスプレイ・ドライバ（例えば、光干渉変調器ディスプレイ）である。１つの実施形態では、ドライバ・コントローラ２０２９は、アレイ・ドライバ２０２２と統合される。そのような実施形態は、セルラ電話機、時計、及びその他の小面積ディスプレイのような高度に集積されたシステムにおいて一般的である。更に他の１つの実施形態では、ディスプレイ・アレイ２０３０は、典型的なディスプレイ・アレイ又は双安定ディスプレイ・アレイ（例えば、光干渉変調器のアレイを含むディスプレイ）である。
【００８６】
入力装置２０４８は、ユーザが具体例のディスプレイ装置２０４０の動作を制御することを可能にする。１つの実施形態では、入力装置２０４８は、クワーティ（QWERTY）キーボード又は電話キーパッドのようなキーパッド、ボタン、スイッチ、接触感応スクリーン、感圧又は感熱膜を含む。１つの実施形態では、マイクロフォン２０４６は、具体例のディスプレイ装置２０４０のための入力装置である。マイクロフォン２０４６が装置にデータを入力するために使用される場合に、音声命令は、具体例のディスプレイ装置２０４０の動作を制御するためにユーザによって与えられることができる。
【００８７】
電源２０５０は、この技術において周知のように各種のエネルギー蓄積装置を含むことができる。例えば、１つの実施形態では、電源２０５０は、ニッケル−カドミウム電池又はリチウム・イオン電池のような、充電可能な電池である。他の１つの実施形態では、電源２０５０は、回復可能なエネルギー源、キャパシタ、若しくはプラスチック太陽電池、及びソーラー−セル塗料を含む太陽電池である。他の１つの実施形態では、電源２０５０は、壁のコンセントから電力を受け取るように構成される。
【００８８】
いくつかの方法では、制御のプログラム可能性は、上記に説明されたように、電子ディスプレイ・システム中の複数の場所に置かれることができるドライバ・コントローラ中に常駐する。複数の場合では、制御のプログラム可能性は、アレイ・ドライバ２０２２中に常駐する。上記に説明された最適化が、任意の数のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素において及び種々の構成において実施されることができることを、当業者は、認識する。
【００８９】
光干渉変調器素子のアレイを具備する空間光変調器が上記に説明されてきたが、その他の実施形態において、光変調アレイを形成するその他のタイプの光変調素子が、採用されることができる。例えば、その他のタイプのＭＥＭＳ構造が、その他の実施形態において採用されることができる。ＭＥＭＳ技術に基づかないその他のタイプの構造が、ある実施形態に使用されることもできる。
【００９０】
多数のそして種々の変形が本発明の精神から離脱することなく行い得ることが、当業者により理解される。従って、本発明の形式が説明的であるのみで、本発明の範囲を制限することを意図していないことが、明確に理解されるはずである。
【符号の説明】
【００９１】
１２…光干渉変調器、１４…可動反射層、１６…固定反射層、１８…支柱、１９…キャビティ、２０…基板、３０…画素アレイ、３２…連結部、３４…変形可能層、５００…光干渉変調器アレイ、５２５…光干渉変調器素子、５５０Ａ-Ｃ…列電極、５５２Ａ-Ｃ…行電極、５５４…基板、５５６Ａ-Ｆ…コンタクト・パッド、５７０…機械的電極、５７１ａ…上部鏡、５７１ｂ…下部鏡、５７２…反射素子、５７３…反射面、５７４…開口領域、５７５…背面光源、５７６…誘電体又は酸化物層、５７７…非表示面側、５７８…金属層、５７９…光干渉変調器アレイの第２の側、５８０…電極層、５８２…平坦化材料、５８３…光学的スタック、５８４…キャビティ、２０４０…ディスプレイ装置、２０４１…ハウジング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ディスプレイを照明するシステム及び装置に関し、特に、背面照明若しくは１又はそれ以上の反射素子を使用してディスプレイを照明するシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微小機械素子、アクチュエータ、及び電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及び、或いは、電子装置及び電子機械装置を形成するために基板及び／又は堆積された材料の一部分をエッチングして取り除く、若しくは複数の層を付加する、その他のマイクロマシニング・プロセスを使用して創り出されることができる。ＭＥＭＳ装置の１つのタイプは、光干渉変調器と呼ばれる。光干渉変調器は、１対の導電性プレートを具備し、その一方又は両方が、全体或いは一部分が透明である及び／又は反射でき、そして適切な電子信号の印加により相対的動きが可能である。一方のプレートは、基板上に堆積された静止層を具備し、他方のプレートは、エアー・ギャップにより静止層から分離された金属膜を具備することができる。そのような装置は、広範囲のアプリケーションを有し、これらのタイプの装置の特性を利用すること及び／又は変形することは、この技術において有益であり、その結果、自身の特徴は、既存の製品を改善することに活用されることができ、未だ開発されていない新たな製品を創り出すことに活用されることができる。
【０００３】
ある種のアプリケーションに関して、光干渉変調器装置は、アレイ構成に配置されることができ、有利な動作上及び性能特性を有するディスプレイ・アセンブリを提供する。例えば、これらのディスプレイは、低電力消費ばかりではなく鮮やかな色特性を有することができる。
【０００４】
このようなディスプレイにおける光干渉変調器装置は、光を反射し、光学的干渉を生成することにより動作する。光干渉変調器アレイは、アレイから反射された周囲光を変調することにより動作することができる。しかしながら、周囲光が利用できないか又は不充分であるとき、背面照明により提供されるような、補助の照明が望まれる。このように、光干渉変調器アレイを照明するためのシステム及び方法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明のシステム、方法、及び装置は、それぞれ複数の態様を有し、そのいずれもが、その好ましい特性に単独で寄与するのではない。本発明の範囲を制限することなく、自身のより卓越した特徴が、ここに簡潔に説明される。本明細書を熟考した後で、特に“特定の実施形態の詳細な説明”の項を読んだ後で、本発明の特徴が、その他のディスプレイ装置に対する利点をどのようにして提供するかを、理解するであろう。
【０００６】
空間光変調器の１つの実施形態は、第１及び第２の光学表面により規定されるキャビティを各々が有する複数の光変調素子を具備し、ここで、第２の光学表面は、第１の光学表面に対して可動である光変調アレイを具備する。光変調アレイは、少なくとも１つの光学的開口領域を含む。光変調アレイ装置は、更に、基板と複数の光変調素子との間に形成され、光学的開口領域を通過する光を受光し且つ受光された光の少なくとも一部をキャビティへ反射するように構成された、少なくとも１つの反射素子を具備する。背面照明は、その結果ある実施形態において促進される。
【０００７】
少なくとも１つの反射素子は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備することができる。その上、少なくとも１つの反射素子は、傾斜面を有することができる。
【０００８】
反射素子は、実質的に凸面状の幾何学的形状、又は実質的に凹面状の幾何学的形状を有することができる。更に、少なくとも１つの反射素子は、複数の光変調素子の近くへ伸びる連続的な一体構造を形成するように、相互接続された部分を具備することができる。
【０００９】
空間光変調器は、更に、少なくとも１つの反射素子への視界を少なくとも部分的に遮るように、少なくとも１つの反射素子に位置合せされたマスクを具備することができる。マスクは、少なくともエタロン（etalon）の一部を具備することができ、エタロンの一部分は、１又はそれ以上の部分的反射材料の層及び１又はそれ以上のスペース層を具備することができる。
【００１０】
複数の実施形態において、少なくとも１つの反射素子は、少なくとも成形された構造（feature ）及び成形された構造を覆う反射材料を具備する。
【００１１】
光変調アレイの基板は、少なくとも１つのキャビティを具備することができ、ここで、少なくとも１つの反射素子は、基板のキャビティ中に形成される。少なくとも１つの反射素子は、実質的に透明な材料中に懸濁された実質的に粒子形状の反射材料を具備することができる。
【００１２】
複数の実施形態において、複数の光変調素子は、金属層を含み、ここで、金属層は、複数の光学的透過開口部を具備する。少なくとも複数の光変調素子は、その間に光学的開口領域を形成するように、互いに分離されることができる。
【００１３】
空間光変調器を製作する方法の１つの実施形態は、基板上に少なくとも１つの反射素子を形成すること、光変調アレイを形成するように、基板上の少なくとも１つの反射素子の上方に複数の光変調素子を形成することを具備する。光変調素子の各々は、キャビティを規定する第１及び第２の光学表面を具備し、ここで、第２の光学表面は、第１の光学表面に対して可動である。光変調アレイは、少なくとも１つの光学的透過開口領域を有する。少なくとも１つの反射素子は、少なくとも１つの開口領域を通して光を受光し、受光された光の少なくとも一部をキャビティ内部に反射するように構成される。
【００１４】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを堆積させることを具備することができ、少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に傾斜面、実質的に凸面状の幾何学的形状、又は実質的に凹面状の幾何学的形状を形成するために、１又はそれ以上の材料を堆積させることを具備することができる。複数の実施形態において、少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に成形された基体構造（base structure）を形成すること、成形された基体構造上に反射材料を堆積させることを具備する。
【００１５】
本方法は、更に、基板中にキャビティを形成すること、及び基板のキャビティ中に実質的に少なくとも１つの反射素子を形成することを具備することができる。少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に反射材料の層を堆積させること、反射材料の反射率及び／又は散乱を向上させるために層を表面処理すること、を具備することができる。
【００１６】
複数の実施形態において、本方法は、更に、少なくとも１つの反射素子の可視的存在を隠すように、少なくとも１つの反射素子に位置合せされた基板上に隠し構造（concealing feature）を形成することを具備する。隠し構造は、吸収材料、反射材料、及び透過材料の少なくとも１つのマスクを具備することができる。隠し構造は、カーボン・ブラック材料、染料、クロム、及びモリブデンの少なくとも１つのマスク層を具備することができる。複数の実施形態において、隠し構造は、金属膜及び少なくとも１つの反射素子を具備するエタロンを形成するために金属膜を具備する。エタロンは、所定の色として観察者に出現するように構成されることができる。
【００１７】
本方法の１つの実施形態において、少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板表面に複合材料を堆積させることを具備する。ここで、複合材料は、実質的に透明な材料中に懸濁された反射粒子を具備する。複合材料は、複数の反射素子を形成するように基板表面上の離散した位置に堆積されることができ、又は複合材料は、連続層として基板表面上に堆積されることができ、これにより単一の反射素子構造を形成する。
【００１８】
複数の実施形態において、光変調素子は、光干渉変調器素子を具備し、光変調アレイは、光干渉変調器アレイを具備する。しかしながら、その他の実施形態において、その他の型のＭＥＭＳ構造を含むその他の型の光変調器が、採用されることがある。
【００１９】
光干渉変調器アレイを背面照明する方法の１つの実施形態は、光干渉変調器アレイの第１の側に近接した光源を配置すること、及び光を光源から光干渉変調器アレイの第２の反対側へ反射させることを具備する。複数の実施形態において、光は、基板と基板上に形成された複数の変調器素子の間に配置された１又はそれ以上の反射素子で反射される。その上、本方法は、更に、視界から反射素子を隠すために、１又はそれ以上の反射素子を遮蔽することを具備することができ、遮蔽することは、１又はそれ以上の反射素子と観察者との間にエタロンの少なくとも一部を形成することを具備することができる。
【００２０】
本方法の複数の実施形態において、光は、複数の離散した反射素子で反射され、そして、光は、傾斜面を有する１又はそれ以上の反射素子で反射されることがある。光は、１又はそれ以上の凸面状の反射素子で、又は１又はそれ以上の凹面状の反射素子で反射されることがある。光は、アルミニウム、銀、チタン、金、又は銅の少なくとも１つを具備する１又はそれ以上の反射素子で反射されることがある。
【００２１】
後でより充分に議論されるように、ある好ましい実施形態において、１又はそれ以上の反射素子は、背面照明から近くの光干渉変調器素子へ照明を向けるためにディスプレイに統合されることができる。光干渉変調器アレイは、１又はそれ以上の開口領域を含むことができ、その開口領域を通して背面照明の光源から照明が伝播する。開口領域は、例えば、隣接する複数の光干渉変調器素子の間に配置されることができる。１又はそれ以上の反射素子は、基板と光干渉変調器アレイとの間に形成される。反射素子は、開口領域を通過する光を受光するように配置され、受光した光を光干渉変調器の光学的キャビティに反射することができる。反射素子は、望み通りに光を向ける湾曲面又は傾斜面を有することができる。反射素子は、アルミニウム又は銀のような反射材料を具備することができる。ある実施形態において、反射素子は、フォトレジストのような基体材料（base material）、及びアルミニウム又は銀のような反射被覆材料を具備することができる。これらの反射素子は、基板上に又は基板中に形成されることができ、平坦化により覆われることができる。背面照明の効率は、このような反射素子を用いて向上されることができる。これらの反射素子は、しかも、ディスプレイの表面を通した光の漏れも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、干渉変調器ディスプレイの１実施形態の一部分を図示する等測図であり、そこでは、第１の干渉変調器の可動反射層は、リリースされた位置にあり、第２の干渉変調器の可動反射層は、アクチュエートされた位置にある。
【図２】図２は、３×３干渉変調器ディスプレイを組み込んでいる電子装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図３】図３は、図１の干渉変調器の１つの具体例としての実施形態に関する可動鏡位置対印加電圧の図である。
【図４】図４は、干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されることができる行及び列電圧のセットの説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図２の３×３干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図２の３×３干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図６Ａ】図６Ａは、図１の装置の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、干渉変調器の代わりの実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、干渉変調器のその他の１つの代わりの実施形態の断面図である。
【図７】図７は、光干渉変調器を駆動するための電極を示す光干渉変調器アレイの平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、開口領域により分離された複数の光干渉変調器素子を具備する光干渉変調器アレイの１実施形態の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、背面照明素子による照明を示す図８Ａの光干渉変調器アレイの断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、１つより多い材料を具備する反射素子の１実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、キャビティ中に形成された凸面状の反射素子の１実施形態の断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、キャビティ中に形成された凹面状の反射素子の１実施形態の断面図である。
【図１０】図１０は、観察者から反射素子を隠すように構成された反射素子及びマスクの断面図である。
【図１１】図１１は、その領域を通して光を透過するための複数の光学的開口領域を形成するためにパターニングされた上部電極層を示す光干渉変調器アレイの平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、複数の干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、複数の干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
下記の詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に向けられる。しかしながら、発明は、多数の異なる方法で具体化されることができる。この明細書では、参照符合が、図面に与えられ、全体を通して同様の部分が類似の数字を用いて表される。下記の説明から明らかになるように、本発明は、動画（例えば、ビデオ）であるか固定画面（例えば、静止画）であるかに拘わらず、及びテキストであるか画像であるかに拘わらず、画像を表示するために構成された任意の装置で実行されることができる。より詳しくは、本発明が種々の電子装置で実行される若しくは電子装置に関連付けられることができることが、予想される。電子装置は、携帯電話機、無線装置、パーソナル・データ・アシスタンツ（ＰＤＡｓ）、ハンド−ヘルド又は携帯型コンピュータ、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム・コンソール、腕時計、時計、計算機、テレビ・モニタ、フラット・パネル・ディスプレイ、コンピュータ・モニタ、自動車ディスプレイ（例えば、走行距離計ディスプレイ、等）、コクピット制御装置及び／又はディスプレイ、カメラ視野のディスプレイ（例えば、自動車の後方監視カメラのディスプレイ）、電子写真、電子広告板又はサイン、プロジェクタ、建築上の構造物、包装、及び芸術的な構造のようなもの（例えば、宝飾品１個の画像のディスプレイ）であるが、限定されない。ここに説明されたものに類似の構造のＭＥＭＳ装置も、電子スイッチング装置のような、非−ディスプレイ・アプリケーションで使用されこともできる。
【００２４】
光干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を具備する１つの光干渉変調器ディスプレイの実施形態が、図１に図示される。これらの装置において、画素は、明状態又は暗状態のいずれかである。明（“オン”又は“開（open）”）状態では、ディスプレイ素子は、入射可視光の大部分をユーザに反射する。暗（“オフ”又は“閉（close）”）状態にある場合は、ディスプレイ素子は、入射可視光をユーザにほとんど反射しない。実施形態に依存して、“オン”及び“オフ”状態の光反射率特性は、逆になることがある。ＭＥＭＳ画素は、選択された色を主に反射するように構成されることができ、白黒に加えてカラー表示を可能にする。
【００２５】
図１は、視覚ディスプレイの一連の画素中の２つの隣接する画素を図示する等測図であり、ここでは、各画素は、ＭＥＭＳ光干渉変調器を具備する。複数の実施形態では、光干渉変調器ディスプレイは、これらの光干渉変調器の行／列アレイを具備する。各光干渉変調器は、互いに可変であり制御可能な距離に位置する１対の反射層を含み、少なくとも１つの可変の大きさを有する共鳴光学的キャビティを形成する。１つの実施形態において、反射層の１つは、２つの位置の間を移動することができる。第１の位置では、ここではリリース状態（released state）と呼ぶ、可動層は、固定された部分反射層から比較的離れた距離に位置する。第２の位置では、可動層は、部分反射層により近くに隣接して位置する。２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に依存して、積極的に（constructively）又は否定的に（destructively）干渉して、各画素に対して全体が反射状態又は非反射状態のいずれかを作る。
【００２６】
図１の画素アレイの図示された部分は、２つの隣接する光干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左の光干渉変調器１２ａでは、可動且つ高反射層１４ａは、固定された部分反射層１６ａから所定の距離のリリースされた位置に図示される。右の光干渉変調器１２ｂでは、可動高反射層１４ｂは、固定された部分反射層１６ｂに隣接するアクチュエートされた位置に図示される。
【００２７】
固定層１６ａ，１６ｂは、電気的に導電性であり、部分的に透明であり、部分的に反射する、そして、例えば、透明基板２０上にクロムとインジウム−スズ−酸化物のそれぞれの１つの又はそれ以上の層を堆積することにより製作されることができる。複数の層は、平行なストライプにパターニングされ、下記に更に説明されるようにディスプレイ装置中の行電極を形成できる。可動層１４ａ，１４ｂは、支柱１８の頂上に及び複数の支柱１８の間に堆積された介在する犠牲材料上に堆積された（行電極１６ａ，１６ｂに直交する）１層又は複数の層の堆積された金属層の一連の平行なストライプとして形成されることができる。犠牲材料がエッチされて除去されるときに、変形可能な金属層は、決められたエアー・ギャップ１９だけ固定金属層から分離される。アルミニウムのような非常に電導性があり反射する材料が、変形可能層として使用されることができ、そして、これらのストライプは、ディスプレイ装置において列電極を形成できる。
【００２８】
印加電圧がないと、キャビティ１９は、２つの層１４ａ，１６ａの間に留まり、変形可能層は、図１の画素１２ａに図示されたように機械的にリラックス(relax)した状態にある。しかしながら、電位差が選択された行及び列に印加されると、対応する画素において行及び列電極の交差点に形成されたキャパシタは、充電され、静電力が電極を互いに引きつける。電圧が十分に高ければ、可動層は、変形され、図１中の右の画素１２ｂにより図示されたように、固定層に対して押し付けられる（この図に図示されていない誘電材料が、固定層上に堆積されることがあり、短絡することを防止し、分離距離を制御する）。この動きは、印加される電位差の極性に拘わらず同じである。このようにして、反射対非反射画素状態を制御できる行／列アクチュエーションは、従来のＬＣＤ及びその他のディスプレイ技術において使用される多くの方法に類似している。
【００２９】
図２から図５は、ディスプレイ・アプリケーションにおいて光干渉変調器のアレイを使用するための１つの具体例としてのプロセス及びシステムを説明する。図２は、本発明の態様を組み込むことができる電子装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。具体例としての実施形態において、電子装置は、プロセッサ２１を含む。そのプロセッサ２１は、いずれかの汎用のシングル・チップ又はマルチ・チップ・マイクロプロセッサ、例えば、ＡＲＭ，ペンティアム（登録商標）、ペンティアムＩＩ（登録商標）、ペンティアムＩＩＩ（登録商標）、ペンティアムＩＶ（登録商標）、ペンティアム（登録商標）プロ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、パワーＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）、若しくはディジタル・シグナル・プロセッサ、マイクロコントローラ、又はプログラム可能なゲート・アレイのようないずれかの特殊用途マイクロプロセッサ、であることができる。本技術において通常であるように、プロセッサ２１は、１又はそれ以上のソフトウェア・モジュールを実行するように構成されることができる。オペレーティング・システムを実行することに加えて、プロセッサは、ウェブ・ブラウザ、電話アプリケーション、電子メール・プログラム、若しくはいずれかのその他のソフトウェア・アプリケーションを含む、１又はそれ以上のソフトウェア・アプリケーションを実行するように構成されることができる。
【００３０】
１実施形態では、プロセッサ２１は、しかも、アレイ・コントローラ２２と通信するように構成される。１実施形態では、アレイ・コントローラ２２は、画素アレイ３０に信号を供給する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に図示されたアレイの断面は、図２に線１−１により示される。ＭＥＭＳ光干渉変調器に関して、行／列アクチュエーション・プロトコルは、図３に説明されたこれらの装置のヒステリシス特性を利用することができる。これは、例えば、可動層をリリースされた状態からアクチュエートされた状態へ変形させるために１０ボルトの電位差を必要とすることがある。しかしながら、電圧がその値から減少される場合に、１０ボルトより下に電圧が降下して戻るとしても、可動層はその状態を維持する。図３の具体例としての実施形態では、可動層は、電圧が２ボルトより下に降下するまで完全にはリリースされない。そのようにして、図３に説明された例では、約３から７Ｖの電圧の範囲があり、そこでは、その範囲内で装置がリリースされた状態又はアクチュエートされた状態のいずれかで安定である、印加電圧のウィンドウが存在する。これは、ここでは“ヒステリシス・ウィンドウ”又は“安定ウィンドウ”として呼ばれる。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイ・アレイに関して、行／列アクチュエーション・プロトコルは、行ストロービング（strobing）の期間に、アクチュエートされるべきストローブされた行の画素は、約１０ボルトの電圧差を受け、そしてリリースされるべき画素は、零ボルトに近い電圧差を受ける。ストローブの後で、画素は、約５ボルトの定常状態電圧差受け、その結果、画素は、行ストローブが画素をどんな状態に置いてもそこに留まる。書き込まれた後で、各画素は、電位差がこの例では３−７ボルトの“安定ウィンドウ”の範囲内であると判断する。この特徴は、アクチュエートされた又はリリースされた現在の状態いずれかの状態に同じ印加電圧条件の下で、図１に説明された画素設計を安定にさせる。アクチュエートされた状態であるかリリースされた状態であるかに拘わらず、光干渉変調器の各画素が、基本的に固定反射層と移動反射層とにより形成されたキャパシタであるので、この安定状態は、ほとんど電力消費なしにヒステリシス・ウィンドウの範囲内の電圧で保持されることができる。印加された電位が一定であるならば、基本的に電流は、画素に流れ込まない。
【００３１】
代表的なアプリケーションでは、ディスプレイ・フレームは、第１行中のアクチュエートされた画素の所望のセットに従って列電極のセットを明示すること（asserting）によって創り出される。行パルスは、それから行１の電極に印加されて、明示された列ラインに対応する画素をアクチュエートする。列電極の明示されたセットは、その後、第２行中のアクチュエートされた画素の所望のセットに対応するように変更される。パルスは、それから、行２の電極に印加されて、明示された列電極に従って行２中の適切な画素をアクチュエートする。行１画素は、行２パルスに影響されず、行１画素は、行１パルスの間に設定された状態に留まる。これは、連続した方式で一連の行全体に対して繰り返され、フレームを生成する。一般に、フレームは、１秒当たり所望のフレームの数でこのプロセスを連続的に繰り返すことにより、新たなディスプレイ・データでリフレッシュされる及び／又は更新される。ディスプレイ・フレームを生成するために画素アレイの行及び列電極を駆動するための広範なプロトコルも、周知であり、本発明とともに使用されることができる。
【００３２】
図４及び図５は、図２の３×３アレイでディスプレイ・フレームを創り出すための１つの可能性のあるアクチュエーション・プロトコルを説明する。図４は、画素が図３のヒステリシス曲線を表すために使用されることができる、列及び行電圧レベルの可能性のあるセットを説明する。図４の実施形態では、画素をアクチュエートすることは、適切な列を−Ｖｂｉａｓに、そして適切な行を＋ΔＶに設定することを含む。これは、それぞれ−５Ｖ及び＋５Ｖに対応することができる。画素をリリースさせることは、適切な列を＋Ｖｂｉａｓに、そして適切な行を同じ＋ΔＶに設定することにより達成され、画素を横切って零ボルトの電位差を生成する。行電圧が零ボルトに保持されるこれらの行では、列が＋Ｖｂｉａｓ又は−Ｖｂｉａｓであるかに拘らず、画素が元々あった状態がどうであろうとも、画素は、その状態で安定である。
【００３３】
図５Ｂは、そこではアクチュエートされた画素が反射しない図５Ａに説明されたディスプレイ配列に結果としてなる、図２の３×３アレイに印加される一連の行及び列信号を示すタイミング図である。図５Ａに図示されたフレームを書き込むことに先立って、画素は、任意の状態であることができ、そしてこの例では、全ての行が０ボルトであり、全ての列が＋５ボルトである。これらの印加電圧で、全ての画素は、自身の現在のアクチュエートされた状態又はリリースされた状態で安定である。
【００３４】
図５Ａのフレームでは、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）及び（３，３）がアクチュエートされている。これを実現するために、行１に対する“ライン時間”の期間に、列１及び２は、−５ボルトに設定され、そして列３は、＋５ボルトに設定される。全ての画素が３−７ボルトの安定ウィンドウの中に留まるため、これは、どの画素の状態も変化させない。行１は、その後、０から５ボルトまで上がり、零に戻るパルスでストローブされる。これは、（１，１）及び（１，２）画素をアクチュエートし、（１，３）画素をリリースする。アレイ中のその他の画素は、影響されない。望まれるように行２を設定するために、列２は、−５ボルトに設定され、そして列１及び３は、＋５ボルトに設定される。行２に印加された同じストローブは、その後、画素（２，２）をアクチュエートし、画素（２，１）及び（２，３）をリリースする。再び、アレイのその他の画素は、影響されない。行３は、列２及び３を−５ボルトに、そして列１を＋５ボルトに設定することより同様に設定される。行３ストローブは、図５Ａに示されたように行３画素を設定する。フレームを書き込んだ後、行電位は零に、そして列電位は＋５又は−５ボルトのいずれかに留まることができ、ディスプレイは、その後、図５Ａの配列で安定である。同じ手順が数十から数百の行及び列のアレイに対して採用されることができることが、歓迎される。しかも、行及び列アクチュエーションを実行するために使用された電圧のタイミング、シーケンス、及びレベルが、上記に概要を示された一般的な原理の範囲内で広範囲に変化されることができ、そして、上記の例は、具体的な例だけであり、任意のアクチュエーション電圧方法は、本発明とともに使用されることができる。
【００３５】
上記に説明された原理に従って動作する光干渉変調器の構造の詳細は、広い範囲で変化できる。例えば、図６Ａ−図６Ｃは、移動鏡構造の３つの異なる実施形態を図示する。図６Ａは、図１の実施形態の断面であり、そこでは金属材料１４のストライプが、直角に伸びている支柱１８上に堆積される。図６Ｂでは、可動反射材料１４は、連結部（tether）３２上に、角だけで支柱に取り付けられる。図６Ｃでは、可動反射材料１４は、変形可能層３４から吊り下げられる。反射材料１４に使用される構造設計及び材料が光学的特性に関して最適化されることができるため、及び変形可能層３４に使用される構造設計及び材料が所望の機械的特性に関して最適化できるため、この実施形態は、利点を有する。種々のタイプの干渉装置の製造は、例えば、米国公開出願２００４／００５１９２９を含む、種々の公開された文書に記載されている。多種多様な周知の技術が、一連の材料堆積、パターニング、及びエッチング工程を含む、上記に説明された構造を製造するために使用されることができる。
【００３６】
例えば、空間光変調器を形成する光干渉変調器のアレイに含まれるような“光干渉変調器”は、ここでは“光干渉変調器素子”と呼ばれることもある。
【００３７】
図７は、ガラスのような、実質的に透明な基板５５４上の具体例の光干渉変調器アレイ５００の上面図である。上記に説明されたようなプロセスにおいて、材料の層は、図７に図示されるように、下部列電極５５０Ａ-Ｃ及び上部行電極５５２Ａ-Ｃを形成するために、パターニングされる。図７では見られないが、上部及び下部鏡面（図示されていない）により規定される光学的キャビティ又はエタロン（etalon）は、行電極５５２Ａ-Ｃと列電極５５０Ａ-Ｃの交点に創り出される。図示された実施形態において、９個の光干渉変調器素子５２５を形成する３個の列電極５５０Ａ-Ｃ及び３個の行電極５５２Ａ-Ｃが示されるが、大きくても小さくてもアレイ５００は、より多くの又はより少ない光干渉変調器を含むことができる。代案の構成も可能である。例えば、光干渉変調器素子５２５は、同じ寸法および形状である必要はなく、垂直列に及び水平行に配置される必要はない。或いは、列電極と行電極の所定の交点において干渉変調器素子５２５により占有される空間は、図示されたものより寸法的により小さい複数の光干渉変調器素子をその代わりに具備することができる。
【００３８】
その上、アレイ５００は、しかも、例えば、光干渉変調器の行を横切って伸びる単一の電極５５２の代わりに各光干渉変調器５２５に対して１つの、別個の上部機械的電極を用いて製作されることもできる。分離した上部機械的電極は、例えば、別個の層を通して電気的に接触されることができる。その上、行で個々の変調器５２５を接続する電極の部分（例えば、上部の機械的電極５５２）は、縮小された幅を有する。このような縮小された幅の電極部分は、複数の光干渉変調器５２５の間で図７に示されるより狭い接続を提供できる。個々の変調器を接続する狭い電極部分は、より充分に後で議論されるように、例えば、複数の実施形態において光干渉変調器５２５の隅に設けられることができる。
【００３９】
図７に示されるように，各列５５０Ａ-Ｃは、コンタクト・パッド５５６Ａ-Ｃへ電気的に接続される。各行５５２Ａ-Ｃも、コンタクト・パッド５５６Ｄ-Ｆへ電気的に接続される。タイミング及びデータ信号は、光干渉変調器アレイへ向けるためにコンタクト・パッド５５６へ接続されることができる。しかしながら、上記に説明されたように、電気的コンタクトのない光干渉変調器アレイのような、その他の構成及び設計が採用されることができるので、図示された実施形態は、本質的に具体例である。
【００４０】
ある実施形態において、背面照明は、図８Ａに示されるような、少なくとも１つの光干渉変調器アレイ５００を具備するディスプレイを照明するために使用される。このような構成において、光干渉変調器アレイ５００は、後方から、又は光干渉変調器アレイの非表示面側（non-viewing side）から照明を受けるように設計されることができる。
【００４１】
図８Ａに示されるアレイ５００において、複数の光干渉変調器素子５２５の間の分離部分５７４は、アレイの非表示面側から見られるように、光学的開口領域を形成する。図８Ａに図示される光干渉変調器５２５の部分は、図１−６Ｃに関連して上記に説明されたように、上部鏡（図示されていない）を支持する機械的層５７０に対応する。このアレイ５００は、図７に示されるように、例えば、光干渉変調器の行を横切って伸びる単一の電極ストライプの代わりに、各光干渉変調器５２５に対して１つの上部機械的電極の別個の又は分離した部分５７０を有するように製作される。機械的層のこれらの部分５７０は、分離され、その間に光学的透過開口領域又はスペース５７４を形成する。個別の上部機械的電極５７０は、上記に説明されたように、例えば、分離層を通して電気的に接続されることができる。
【００４２】
図８Ａに図示された具体例としての実施形態において、上部機械的電極５７０の個別の部分は、光干渉変調器５２５の間に格子状に成形されたスペースを創り出す。上部電極層５７０中の光学的透過開口領域５７４は、実質的に材料が無い部分であることができ、及び／又はこれらの光学的開口領域は、実質的に光学的透過性である材料を具備することができる。
【００４３】
光干渉変調器アレイ５００中のスペース領域又は開口領域は、ディスプレイ中の複数の画素の間に形成されたものに限定されずに、例えば、１つの画素内の下位画素素子に対応する複数の光干渉変調器素子の間のスペースを含むことができる。これらの下位画素は、それぞれ、多色若しくはグレースケール・ディスプレイにおける拡大されたカラー範囲又はグレースケール範囲を提供するために使用されることができる。複数の実施形態において、光干渉変調器アレイは、１又はそれ以上の光干渉変調器素子の機械的層中の１又はそれ以上の光学的透過開口領域及び鏡を具備する。上記に説明されたように、１又はそれ以上の光学的透過開口領域は、実質的に材料が無い部分であることができ、及び／又はこれらの光学的開口領域は、実質的に光学的透過性である材料を具備することができる。
【００４４】
１つの実施形態において、光干渉変調器アレイは、１又はそれ以上の実質的に中央の光学的透過開口領域を具備することができる。光干渉変調器装置のある実施形態は、上記に説明された場所及び構成の組み合わせで、光学的透過開口領域を具備することができる。例えば、隣接する複数の光干渉変調器素子間の及び１又はそれ以上の光干渉変調器素子の機械的層及び鏡の中の両者の光学的透過開口領域である。
【００４５】
１つの実施形態において、光学的透過開口領域５７４は、一般に、一定の幅ｗを有する。幅ｗは、最小の加工寸法又はその他の製作プロセスの設計ルールにより決定されることができる。一般に、異なる光干渉変調器５２５に関する機械的層５７０の複数の隣接する部分の間のスペース５７４は、どの画素領域も無駄にしないように可能な限り小さくする。しかしながら、幅ｗは、例えば、ディスプレイ装置の大きさ及び設計又はその他の要因に依存して異なることがあり、この中に説明され図示された実施形態により限定されない。例えば、機械的層５７０の複数の別個の部分の間の光学的開口領域５７４は、光学的開口領域５７４を通過し、光干渉変調器素子５２５に入射される光の量を増加させるために、最小の寸法より大きく作られることがある。種々の実施形態において、開口領域５７４の幅は、約２μｍと１５μｍとの間のからの範囲であるが、この範囲以外の幅が可能である。その上、開口領域５７４の長さは、約１０μｍと１００μｍとの間の範囲であるが、この範囲以外の長さが採用されることがある。開口領域５７４の幅及び長さは、一定である必要はなく、例えば、アレイ５００における異なる場所での光レベルを制御するために、アレイ全体に亘って変化することができる。従って、光干渉変調器素子５２５の寸法及び形状並びに機械的層５７０の対応する部分は、一定である必要はなく、変化することができる。例えば、ある実施形態において、１画素中の異なる下位画素に関する光干渉変調器素子５２５の大きさは、拡大されたカラー・レベル及びグレースケール・レベルを提供するためにディザーされる（dithered）。
【００４６】
図８Ｂは、線８Ｂ-８Ｂに沿った図８Ａの光干渉変調器アレイ５００の断面図である。図８Ｂは、背面照明５７５が光干渉変調器アレイ５００の第１の非表示面側５７７に近接して置かれた、１つの実施形態を示す。この背面光源５７５は、機械的層５７０の異なる部分上に及び光学的透過開口領域５７４を通して、光を分散させるように構成される。ある実施形態において、この背面光源５７５は、１又はそれ以上の方向に伸びている。しかしながら、図８Ｂに示される背面光源５７５は、その他のタイプの背面照明光源が使用されることができるので、具体例である。
【００４７】
複数の実施形態において、背面光源５７５は、例えば、発光ダイオードのような、独立した光源を具備することができる。背面光源５７５は、光放出器（light emitter ）から光干渉変調器アレイ５００へ光を伝送するか又は伝播するように構成された、導波管のような、１又はそれ以上の光放出器及び光学部品の組み合わせを具備することもできる。アレイ５００を横切って伸びる光学的透過層は、例えば、光を光干渉変調器５２５に接続する導波管として使用されることができる。放出器は、光を導波管に注入するために、この導波管の端部に配置されることができる。
【００４８】
図８Ｂに示されるように、光を背面光源５７５からそれぞれの光干渉変調器５２５中の光学的キャビティ５８４へ向けるために、１又はそれ以上の光反射素子５７２がディスプレイに含まれる。反射素子５７２は、背面光源５７５からの光を複数の光干渉変調器素子５２５の間の光学的透過開口領域５７４を通過して反射するように構成される。反射素子は、光干渉変調器５２５中の光学的キャビティに光を向ける反射面５７３を有する。光反射素子５７２は、“散乱素子”と呼ばれることもあり、ここでは、反射素子５７２は、更に、キャビティを光で充満させるために、光を光学的キャビティ５７４の方へ散乱させる又は屈折させるために構成される。
【００４９】
反射素子５７２は、例えば、干渉光学素子５２５の列と行との間の光学的透過開口領域５７４に位置合せされた格子状反射素子を具備することができる。この単位構造５７２は、例えば、変調器５２５の行及び列に平行に位置合せされた、支柱状の又は細長い反射部分を具備することができる。図８Ｂは、そのような格子状反射素子５７２の一部分を形成する支柱状の又は細長い反射部分の断面図を示す。図８Ｂは、光干渉変調器５２５の光学的キャビティの方へ光を向けるように構成された反射素子５７２の反射面５７３を示す。
【００５０】
或いは、例えば、点又は別々の細長い部分のような、複数の離散した構造を具備する複数の反射素子５７２が、使用されることがある。これらの離散した構造は、例えば、反射面を有する出っ張り（bump）、小山（mound）、及び隆起（ridge）を具備することができる。反射素子５７２は、規則正しい（均一の）又は不規則の（例えば、ランダム）配列に置かれることができる。反射素子５７２は、同様に、より複雑な形状又は幾何学的形状を有することができる。例えば、格子状パターンは、列及び行とは異なる形状（例えば、“＋”又は“Ｌ”字形状の素子）に分割されることができる。それでも、格子状パターンを一緒に形成することができるかできない、その他の形状が、可能である。しかしながら、上記に説明されたように、複数の実施形態において、単一の反射素子５７２が、使用されることができる。
【００５１】
図８Ｂに示されるように、反射素子５７２は、基板と光干渉変調器素子５２５との間の基板５５４上に配置される。反射素子５７２は、機械的層５７０の異なる部分の間の光学的透過開口領域５７４に近接して設置された部分を有することができる。従って、対応する反射面５７３の部分は、光学的透過開口領域５７４に近接する。１つの実施形態において、反射素子５７２又はその部分は、開口領域５７４に位置合せされ、図８Ａに示されるように、非表示面側５７７から観察した時に、開口領域を通して見ることができる。
【００５２】
反射素子５７２は、機械的層５７０が設置される（矢印５７７により示される）非表示面側又は光干渉変調器アレイ５００の第１の側に近接して置かれた、背面光源５７５から光を光学的透過開口領域５７４を通して受光し、そして受光した光を観察者の目に見える光干渉変調器アレイの第２の側５７９へ反射するように構成される。観察者の目に見える光干渉変調器アレイの第２の側５７９は、背面光源５７５が設置された光干渉変調器アレイの第１の側と反対側である。図８Ｂは、更に、機械的層５７０から伸びている上部鏡５７１ａと下部鏡５７１ｂ、例えば、基板５５４を覆って形成された金属層５７８を具備する、の間に形成されている各光干渉変調器素子５２５中の光学的キャビティ５８４を示す。上記に説明されたように、反射素子５７２上の反射面５７３の形状は、光学的キャビティ５８４の方へ光を反射する及び／又は散乱させるように構成される。
【００５３】
図８Ｂに図示された実施形態において、反射素子５７２は、基板５５４に対して実質的に凸面状の断面を有する。従って、反射素子の断面は、開口領域５７４に向かって傾斜し、反射面５７３の部分と反対側に傾斜を付けられ、隣接する光学的キャビティ５８４に面する。示された反射面５７３は、湾曲している。しかしながら、反射素子５７２の幾何学的形状は、その他の幾何学的形状が考えられるので、この中に図示され説明されたものには限定されない。例えば、反射素子は、基板５５４に対して傾けられ又は斜めにされることができる若しくはできない、平坦な又は平面の断面を有することができる。例えば、断面は、三角形の形状であることができる。その他の形状も可能である。断面は、例えば、実質的に凹面状であることができる。上記に説明されたように、反射素子の部分は、細長いことがある。或いは、複数の実施形態において、一般に、円対称である、マウンド、出っ張り、又は点の場合のように、その部分は、細長い必要はない。或いは、反射素子は、不均一な幾何学的形状を有することがある。その上、反射面５７３は、実質的に平滑であるように示されているが、反射面は、粗いことがある。反射面は、段を付けられ、又はぎざぎざを付けられることがある。上記に説明されたように、反射面５７３からの反射は、散乱反射又は鏡面反射であることができる。
【００５４】
反射素子は、反射率及び散乱特性を向上させるために、表面処理されることもできる。例えば、反射面５７３は、マイクロエッチングされることができ、例えば、光の屈折／散乱を向上させるようにより大きな表面積、粗さ、及び／又は隆起を創り出す。或いは、反射面５７３は、マイクロエッチングされることができ、反射面５７３を平滑にする、それにより、光の集中を向上させ、光干渉変調器アレイの背面照明の均一性を可能であれば改善する。
【００５５】
１つの実施形態において、１又はそれ以上の反射素子は、実質的に平坦又は平面構造及びマイクロラフネス（micro-roughness）を有する材料を具備し、ここで、反射素子材料は、例えば、エッチング、熱アニール、及び／又は放射線硬化（radiated curing）を含むプロセスにより１又はそれ以上の層に堆積され及び形成されることができる。マイクロラフネスは、マイクロエッチング、堆積プロセスの制御、及び／又は材料の特質により、創り出されることができる。
【００５６】
その他の実施形態において、１又はそれ以上の反射素子５７２は、実質的に光学的透過性材料及び透過性材料中に懸濁された複数の反射粒子を具備する。反射粒子は、好ましくは、入射光を反射する及び／又は散乱させるために形成された材料を具備する。上記に議論したように、１又はそれ以上の反射素子は、連続した層のような一体構造を有することができ、及び／又は反射素子は、複数の離散した構造を具備することができる。反射層は、ある実施形態において、実質的に格子状のパターンを具備することができる。
【００５７】
反射素子５７２の位置及び構造（例えば、形状）は、光を光干渉変調器キャビティ５８４の方へ向けることの有効性を最適化するように操作されることができる。反射素子も同様に、異なるように設置されることができるが、複数の実施形態において、光反射素子５７２は、光学的開口領域５７４の直下に置かれることができる。
【００５８】
１つの実施形態において、反射素子５７２は、十分に幅広く、且つ開口領域５７４を通過する実質的に全ての背面照明５７５からの光が、光干渉変調器アレイ素子５２５のキャビティ５８４内部に反射されるように成形される。複数の実施形態において、反射素子５７２の幅は、開口領域５７４を通過する背面照明５７５からの光の角度分布の大きさに基づいて変化できる。平行にされない背面光源（即ち、幅広い範囲の角度で穴を通過して来る）に関して、反射素子５７２の大きさは、開口領域から反射素子５７２への距離の関数であることがある。この距離は、例えば、上部鏡５７１の厚さ、鏡５７１と反射素子５７２との間の間隔により決定されることができる。開口領域を通して入る光の角度の範囲と同様に、開口領域５７４の幅（ｗ）は、要因であることもできる。光が制限された範囲の角度で開口部５７４を通過して来るとき、反射素子は、より小さくなることができる。
【００５９】
１つの実施形態において、反射素子５７２は、開口領域５７４の幅ｗより実質的に大きな幅、好ましくは３ｗより大きな幅、を有する。１つの実施形態において、反射素子５７２は、対応する開口領域５７４のどちらかの側で少なくともｗを越える距離に広がる。
【００６０】
極度に幅広い反射素子５７２は、迷光を遮ることでは有効であるが、反射状態に利用できる画素領域の大きさを減少させることがある。このように、より多くの光を屈折させる幅広い反射素子を選択することと光干渉変調器素子５２５の反射状態に利用できる画素領域との間に、トレードオフが存在する。反射素子５７２は、約１μｍから約１０μｍの幅を有することができる。反射素子５７２は、その他の実施形態ではより大なり幅又は小さい幅を持つ断面を有することができる。
【００６１】
反射素子５７２は、約２００Åと約１０００Åとの間の高さを有することができるけれども、この範囲以外の値が可能である。高さは、光干渉変調器５２５のまわりの異なる位置に設置された、又は異なる高さを有するアレイ５００中の異なる場所に設置された反射素子５７２の異なる部分で変化することもある。
【００６２】
反射素子５７２は、好ましくは、１又はそれ以上の反射材料を具備し、例えば、アルミニウム、銀、チタン、銀、及び銅の少なくとも１つを含むことができる。その他の材料が、採用されることがある。更に、反射素子５７２は、鏡面又は散乱反射光学素子のどちらかであることができる。
【００６３】
上記に議論されたように、反射素子５７２は、基板と光干渉変調器素子５２５との間の基板５５４上に形成される。基板５５４は、例えば、約２００μｍから約２ｍｍ若しくは約２ｍｍから約５ｍｍの厚さを有することができ、若しくはそれより大きいか小さいことが可能である。反射素子５７２は、平坦化材料５８２のような、実質的に光学的透過性材料の層により覆われる。この層は、例えば、約１μｍの厚さを有することができる。上記に説明された、鏡５７１と反射素子５７２との間の間隔は、平坦化材料５８２の厚さに関係する。その他の材料は、代案の実施形態において採用されることができる。
【００６４】
各々が光学的キャビティ５８４を具備する１又はそれ以上の光干渉変調器素子５２５は、平坦化材料５８２の上方に形成される。これらの光干渉変調器素子５２５は、平坦化材料５８２上に形成された光学的スタック（optical stack ）５８３を具備する、ここで、光学的スタック５８３は、電極層５８０、クロムのような金属層５７８、及び誘電体又は酸化物層５７６を具備する。電極層５８０は、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）のような、導電性材料を具備し、実質的に光学的透過性又は部分的透過性であることができる。金属層５７８は、クロムのような、反射性である材料を具備することができる。その他の金属も、採用されることができる。種々の実施形態において、電極層５８０は、導電性であるように十分な厚さを有し、金属層５７８は、部分的反射性になるように十分な厚さを有することができる。電極層５８０及び金属層５７８は、例えば、約１００Åから約１μｍの厚さを有することができ、誘電体層５７６は、約１００から２０００Åの厚さを有することができる。誘電体層は、複数の実施形態において、多層誘電体光学膜を具備することもできる。代案の構成も可能である。例えば、複数の層が、除外されることがあり、追加の層が採用されることがある。更に、その他の実施形態においては、厚さは、範囲を外れることがある。
【００６５】
上記に説明されたように、機械的層５７０は、キャビティ５８４を形成するために、電極、金属、及び誘電体層５８０、５７８、５７６の上方で鏡５７１を支持する。その他の構成が、可能である。上記に議論されたように、複数の実施形態において、機械的層５７０及び鏡５７１は、光がそれを通して背面光源５７５から通過し、対応する光干渉変調器素子のキャビティの方へ通過することを可能にするように構成された、１又はそれ以上の光学的透過開口領域を具備する。しかも、電極５８０及び／又は金属層５７８は、実質的に透過性材料を具備することができ、及び／又は光干渉変調器素子のキャビティの方へ１又はそれ以上の反射素子から反射する光を透過させるように、複数の実質的透過開口部を具備することができる。これらの構造は、この中に後で更に詳細に議論される。
【００６６】
反射素子５７２は、技術的に公知の複数の方法を使用して形成されることができ、複数の具体例の方法は、図９Ａ-９Ｃを参照してこの中に後で更に議論される。図は、複数の具体例としての反射素子の構造及び構成を図示する。図９Ａに図示された実施形態において、反射素子５７２は、ポリマのような基体材料で形成された成形された構造、例えば、出っ張り７０２を具備する。この成形された構造７０２は、アルミニウムのような反射材料を具備する被覆層７０４により覆われる。アルミニウム層７０４は、例えば、可視範囲に波長を持つ光を反射することができる。例えば、銀、チタン、金、又は銅のような、アルミニウム以外の反射材料が、使用されることができる。基体材料の層は、出っ張り７０２又はその他の所望の形状を形成するために、堆積され、パターニングされることができる。反射材料７０４の層は、反射被覆を形成するために、ポリマ基体材料上に堆積されることができる。
【００６７】
図９Ｂに図示された実施形態において、基板５５４は、実質的に長方形断面を持つキャビティ７０６を形成するようにエッチングされる。反射素子５７２は、金属のような反射材料を堆積させることにより、キャビティ７０６中に形成される。例えば、実質的に凸面状の幾何学的形状が、キャビティ７０６中に形成されることができる。１つの実施形態において、キャビティは、その中に実質的に凸面状の面を有し、実質的に凸面状の幾何学的形状は、キャビティ中の凸面状の表面を覆って反射材料を堆積することにより形成される。その他の幾何学的形状が、可能である。
【００６８】
図９Ｃに図示された実施形態において、実質的に凹面状のキャビティ７０８が、基板５５４中に形成され、反射材料の層は、キャビティ７０８中に堆積され、実質的に凹面状の反射素子５７２を形成する。或いは、凹面状の又は凸面状の表面構造、例えば、基板をエッチングすることにより、キャビティ中ではない基板上に形成されることができ、反射材料は、この成形された表面構造上に堆積されることができる。上に記されたように、この中に図示され議論された位置と同様に、反射素子構造、幾何学的形状は、本質的に具体例であり、その他の構造、幾何学的形状、及び位置が、除外されるべきではない。上記に説明されたように、反射素子を形成する具体例の方法は、材料の堆積、エッチング、熱アニール、放射線硬化及びその組み合わせを具備することができる。
【００６９】
図８Ｂを参照して議論されるように、反射素子５７２は、例えば、約１μｍの厚さを有する平坦化材料により覆われることができる。平坦化材料は、スピン-オン堆積のような方法を使用して適用されることができる。光学的透過性である複数のスピン-オン堆積材料が、利用可能である。これらの材料の多くは、透明であるシリコン酸化物材料を形成するために“手を加える（cooked）”ことができる。このようなスピン-オン堆積材料は、ミシガン州、ミッドランドのダウ・コーニング社（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．）及び日本国、東京のクラリアント・ライフ・サイエンシズ社（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｋ．Ｋ．）から入手可能である。平坦化材料は、感光樹脂のような材料であることもできる。一旦、平坦化材料が形成されると、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）のような平坦化プロセスが、平坦化材料の表面を平坦化するために使用されることができる。或いは、平坦化材料以外の材料が、採用されることができ、多層も、使用されることができる。
【００７０】
図１０は、光干渉変調器アレイのための反射素子５７２の１つの実施形態を図示し、ここでは、隠し構造（concealing feature）又はマスクが、視界から反射素子５７２を隠すために使用される。１つの実施形態において、マスク８０２は、ガラス基板５５４を覆って形成され、実質的な透明層８０４により覆われる。反射素子５７２は、それから、透明なマスク８０２を覆って形成される。好ましくは、マスク８０２は、反射素子５７２の可視的な存在を隠すように構成された材料を具備する。このマスク８０２は、不透明又は半透明であることができる。マスク８０２は、吸収材料、反射材料、透過性材料、又はその組み合わせを具備することができ、そしてクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、カーボン・ブラック、染料、等のような材料を具備することができる。ある実施形態において、例えば、マスク８０２は、感光樹脂材料（例えば、スピン-オン・レジスト）、ポリイミド、フォトアミド、無機ポリマ、及び／又はポリマ材料を具備することができる。これらは、本来的に実質的に光学的吸収性又は反射のどちらかである、若しくは炭素粒子（例えば、カーボン・ブラック）、金属粒子、充填材、及び／又は染料のような材料を有し、マスク８０２が可視光波長領域において実質的に光学的吸収するか反射するようにその中に組み込まれる。ある実施形態において、（複数の）材料が、選択され、黒い外観を有する結果的に実質的に光学的吸収性支持構造を提供するために効果的な量にマスク８９２中に組み込まれる。設計における変形は、可能である。
【００７１】
１つの実施形態において、マスク８０２は、エタロン又はエタロンの一部を具備する。具体的に、マスク８０２の１つの実施形態は、例えばクロムを具備する金属層のような第１の部分的反射／部分的透過性層、及び酸化物又は平坦化材料のような少なくとも１つのキャビティ又はスペーシング材料の層を具備する、その結果、第１の反射（例えば、金属）層及び反射素子５７２を具備するエタロンを形成する。他の１つの実施形態において、マスク８０２は、更に、スペーシング材料と反射素子５７２との間に第２の反射層を具備する、ここで、エタロンは、反射素子５７２の下方に第１及び第２の反射層により形成される。第１及び／又は第２のエタロン反射層は、光学的スタック５８３中の金属層５７８と同じ材料を具備することができる。ある実施形態において、エタロンは、光干渉変調器アレイの可視側又は表示側で所定の色に結果としてなり、そして見られることが好ましくない構造をマスクする。
【００７２】
上記に説明されたように、光干渉変調器アレイ５００は、背面照明を使用して効率的に照明されることができる。複数の実施形態において、光は、背面光源５７５から放たれる光が制限された範囲の角度を有するように、平行にされる。好ましくは、光は、背面光源５７５とアレイ５００との間を真っ直ぐに向けられる。許容される角度の範囲は、複数の構造的寸法の組み合わせに依存することがある。例えば、開口幅（ｗ）が１０μｍであり、反射素子の幅が３０μｍであり、そして鏡５７１と反射素子５７２との間の距離が１μｍであるならば、急峻な角度（基板の垂線に対して大きな角度）の光は、阻止され、その他の光は、反射される。光は、背面照明の選択に依存して、複数の方法で平行にされることができる。例えば、放出された光をある範囲の角度の中に制限する複数の背面照明構造が、提供されることができる。レンズ又はその他の平行にする光学部品が、採用されることができる。背面照明５７５は、外れた角度の光を排除するためにフィルタ又はその他の光学的膜を使用することもできる。
【００７３】
反射素子５７２は、背面照明５７５からの平行にされた光を隣接する光干渉変調器へ広げる。光が広い角度で反射素子から反射するという理由で、光は、単一の反射素子から複数の光干渉変調器へ与えられる。１個の光干渉変調器への光は、複数の反射素子から来ることもできる。しかしながら、背面照明により供給される光が平行にされた光を具備することは、必ずしも必要ではない。
【００７４】
光干渉変調器アレイの他の１つの実施形態のＳＥＭ像が、図１１に示される。この光干渉変調器アレイ５００において、機械的層５７０は、各光干渉変調器素子５２５を取り巻く複数の開口領域５７４を形成するために、パターニングされる。変調器素子５２５の角における電極層５７０の狭い部分は、例えば、行方向の、複数の光干渉変調器の間の電気的接続を提供する。電極層５７０のこれらの狭い部分は、図１１に示される支柱構造５９９の近くに配置される。複数の光学的透過開口領域５７４は、上記に説明したように、光を反射素子（図示されていない）へ伝播させることを可能にする。
【００７５】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、ディスプレイ装置２０４０の実施形態を説明するシステム・ブロック図である。ディスプレイ装置２０４０は、例えば、セルラ又は携帯電話機である可能性がある。しかしながら、ディスプレイ装置２０４０の同じ構成要素又はそのわずかな変形は、しかも、テレビ及び携帯型メディア・プレーヤのような種々のタイプのディスプレイ装置を説明する。
【００７６】
ディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１、ディスプレイ２０３０、アンテナ２０４３、スピーカ２０４５、入力装置２０４８、及びマイクロフォン２０４６を含む。ハウジング２０４１は、一般に当業者に周知の各種の製造技術のいずれかから形成され、射出成型、及び真空形成を含む。その上、ハウジング２０４１は、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、及びセラミックス、又はこれらの組み合わせを含むが、限定されないいずれかの種々の材料から形成されることができる。１つの実施形態では、ハウジング２０４１は、除去可能な部分（図示せず）を含み、異なる色、若しくは異なるロゴ、絵柄、又はシンボルを含むその他の取り外し可能な部分と取り替えられることができる。
【００７７】
具体例のディスプレイ装置２０４０のディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、双安定ディスプレイを含む種々のディスプレイのいずれかであることができる。その他の実施形態では、当業者に周知であるように、ディスプレイ２０３０は、上記に説明されたような、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、又はＴＦＴ ＬＣＤのようなフラット−パネル・ディスプレイ、若しくはＣＲＴ又はその他の真空管装置のような、非フラット−パネル・ディスプレイを含む。しかしながら、本実施形態を説明する目的のために、ディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、光干渉変調器ディスプレイを含む。
【００７８】
具体例のディスプレイ装置２０４０の１つの実施形態の構成要素が、図１２Ｂに模式的に図示される。図示された具体例のディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１を含み、少なくとも部分的にその中に納められた増設の構成要素を含むことができる。例えば、１つの実施形態では、具体例のディスプレイ装置２０４０は、トランシーバ２０４７に接続されたアンテナ２０４３を含むネットワーク・インターフェース２０２７を含む。トランシーバ２０４７は、プロセッサ２０２１に接続され、プロセッサ２０２１は、調整ハードウェア２０５２に接続される。調整ハードウェア２０５２は、信号を調整する（例えば、信号をフィルタする）ために構成されることができる。調整ハードウェア２０５２は、スピーカ２０４５及びマイクロフォン２０４６に接続される。プロセッサ２０２１は、しかも入力装置２０４８及びドライバ・コントローラ２０２９に接続される。ドライバ・コントローラ２０２９は、フレーム・バッファ２０２８に接続され、そしてアレイ・ドライバ２０２２に接続される。アレイ・ドライバ２０２２は、順番にディスプレイ・アレイ２０３０に接続される。電源２０５０は、個々の具体例のディスプレイ装置２０４０設計によって必要とされるように全ての構成要素に電力を供給する。
【００７９】
ネットワーク・インターフェース２０２７は、アンテナ２０４３及びトランシーバ２０４７を含み、その結果、具体例のディスプレイ装置２０４０は、ネットワークを介して１又はそれ以上の装置と通信できる。１つの実施形態では、ネットワーク・インターフェース２０２７は、しかも、プロセッサ２０２１の要求を軽減させるためにある種の処理能力を持つことができる。アンテナ２０４３は、信号を送信し受信するために当業者に公知のいずれかのアンテナである。１つの実施形態では、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ），（ｂ），又は（ｇ）を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従ってＲＦ信号を送信し、受信する。他の１つの実施形態では、アンテナは、ブルートゥース（BLUETOOTH）(登録商標)規格に従ってＲＦ信号を送信し、受信する。セルラ電話機の場合には、アンテナは、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ若しくは無線セル電話ネットワークの内部で通信するために使用されるその他の公知の信号を受信するように設計される。トランシーバ２０４７は、アンテナ２０４３から受信された信号を事前処理し、その結果、信号が受信され、プロセッサ２０２１によって更に操作されることができる。トランシーバ２０４７は、しかも、プロセッサ２０２１から受信された信号を処理し、その結果、信号はアンテナ２０４３を介して具体例のディスプレイ装置２０４０から送信されることができる。
【００８０】
代わりの実施形態では、トランシーバ２０４７は、受信機によって置き換えられることがある。しかも他の１つの代わりの実施形態では、ネットワーク・インターフェース２０２７は、画像ソースによって置き換えられることができる。画像ソースは、プロセッサ２０２１に送られるべき画像データを記憶できる、又は発生できる。例えば、画像ソースは、ディジタル・ビデオ・ディスク（digital video disc）（ＤＶＤ）又は画像データを含むハード−ディスク・ドライブ、若しくは画像データを発生するソフトウェア・モジュールであることができる。
【００８１】
プロセッサ２０２１は、一般に具体例のディスプレイ装置２０４０の総合的な動作を制御する。プロセッサ２０２１は、ネットワーク・インターフェース２０２７又は画像ソースからの圧縮された画像データのような、データを受信し、そしてデータを生の画像データに、若しくは生の画像データに容易に処理されるフォーマットに処理する。プロセッサ２０２１は、その後、処理されたデータをドライバ・コントローラ２０２９へ、又は記憶のためにフレーム・バッファ２０２８へ送る。生のデータは、一般的に、画像の内部でのそれぞれの位置における画像特性を識別する情報を呼ぶ。例えば、そのような画像特性は、色彩、彩度、及びグレースケール・レベルを含むことができる。
【００８２】
１つの実施形態では、プロセッサ２０２１は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、若しくは論理ユニットを含み、具体例のディスプレイ装置２０４０の動作を制御する。調整ハードウェア２０５２は、一般に、スピーカ２０４５に信号を送信するために、そして、マイクロフォン２０４６から信号を受信するために、増幅器及びフィルタを含む。調整ハードウェア２０５２は、具体例のディスプレイ装置２０４０内部の独立した構成要素であることができる、若しくは、プロセッサ２０２１又はその他の構成要素の内部に組み込まれることができる。
【００８３】
ドライバ・コントローラ２０２９は、プロセッサ２０２１により発生された生の画像データをプロセッサ２０２１から直接又はフレーム・バッファ２０２８からのいずれかで取得し、そしてアレイ・ドライバ２０２２への高速送信に適切であるように生の画像データを再フォーマット化する。具体的には、ドライバ・コントローラ２０２９は、生の画像データをラスタ状のフォーマットを有するデータ・フローに再フォーマットする、その結果、データ・フローは、ディスプレイ・アレイ２０３０全体をスキャニングするために適した時間の順番を有する。それから、ドライバ・コントローラ２０２９は、フォーマット化された情報をアレイ・ドライバ２０２２へ送る。ＬＣＤコントローラのような、ドライバ・コントローラ２０２９が独立型の集積回路（Integrated Circuit）（ＩＣ）としてプロセッサ２０２１にしばしば関連付けられるけれども、そのようなコントローラは、複数の方法で与えられることができる。これらは、ハードウェアとしてプロセッサ２０２１に搭載される、ソフトウェアとしてプロセッサ２０２１に搭載される、若しくはアレイ・ドライバ２０２２を用いたハードウェアに完全に統合されることができる。
【００８４】
一般的に、アレイ・ドライバ２０２２は、フォーマット化された情報をドライバ・コントローラ２０２９から受信し、そしてビデオ・データをウェーブフォームの並列セットに再フォーマット化する。ウェーブフォームの並列セットは、ディスプレイの画素のｘ−ｙ行列から来る毎秒数回から数百回そして時には数千回のリード（lead）を適用される。
【００８５】
１つの実施形態では、ドライバ・コントローラ２０２９、アレイ・ドライバ２０２２、及びディスプレイ・アレイ２０３０は、ここに説明されたいずれかのタイプのディスプレイに対して適切である。例えば、１つの実施形態では、ドライバ・コントローラ２０２９は、従来型のディスプレイ・コントローラ又は双安定ディスプレイ・コントローラ（例えば、光干渉変調器コントローラ）である。他の１つの実施形態では、アレイ・ドライバ２０２２は、従来型のドライバ又は双安定ディスプレイ・ドライバ（例えば、光干渉変調器ディスプレイ）である。１つの実施形態では、ドライバ・コントローラ２０２９は、アレイ・ドライバ２０２２と統合される。そのような実施形態は、セルラ電話機、時計、及びその他の小面積ディスプレイのような高度に集積されたシステムにおいて一般的である。更に他の１つの実施形態では、ディスプレイ・アレイ２０３０は、典型的なディスプレイ・アレイ又は双安定ディスプレイ・アレイ（例えば、光干渉変調器のアレイを含むディスプレイ）である。
【００８６】
入力装置２０４８は、ユーザが具体例のディスプレイ装置２０４０の動作を制御することを可能にする。１つの実施形態では、入力装置２０４８は、クワーティ（QWERTY）キーボード又は電話キーパッドのようなキーパッド、ボタン、スイッチ、接触感応スクリーン、感圧又は感熱膜を含む。１つの実施形態では、マイクロフォン２０４６は、具体例のディスプレイ装置２０４０のための入力装置である。マイクロフォン２０４６が装置にデータを入力するために使用される場合に、音声命令は、具体例のディスプレイ装置２０４０の動作を制御するためにユーザによって与えられることができる。
【００８７】
電源２０５０は、この技術において周知のように各種のエネルギー蓄積装置を含むことができる。例えば、１つの実施形態では、電源２０５０は、ニッケル−カドミウム電池又はリチウム・イオン電池のような、充電可能な電池である。他の１つの実施形態では、電源２０５０は、回復可能なエネルギー源、キャパシタ、若しくはプラスチック太陽電池、及びソーラー−セル塗料を含む太陽電池である。他の１つの実施形態では、電源２０５０は、壁のコンセントから電力を受け取るように構成される。
【００８８】
いくつかの方法では、制御のプログラム可能性は、上記に説明されたように、電子ディスプレイ・システム中の複数の場所に置かれることができるドライバ・コントローラ中に常駐する。複数の場合では、制御のプログラム可能性は、アレイ・ドライバ２０２２中に常駐する。上記に説明された最適化が、任意の数のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素において及び種々の構成において実施されることができることを、当業者は、認識する。
【００８９】
光干渉変調器素子のアレイを具備する空間光変調器が上記に説明されてきたが、その他の実施形態において、光変調アレイを形成するその他のタイプの光変調素子が、採用されることができる。例えば、その他のタイプのＭＥＭＳ構造が、その他の実施形態において採用されることができる。ＭＥＭＳ技術に基づかないその他のタイプの構造が、ある実施形態に使用されることもできる。
【００９０】
多数のそして種々の変形が本発明の精神から離脱することなく行い得ることが、当業者により理解される。従って、本発明の形式が説明的であるのみで、本発明の範囲を制限することを意図していないことが、明確に理解されるはずである。
【符号の説明】
【００９１】
１２…光干渉変調器、１４…可動反射層、１６…固定反射層、１８…支柱、１９…キャビティ、２０…基板、３０…画素アレイ、３２…連結部、３４…変形可能層、５００…光干渉変調器アレイ、５２５…光干渉変調器素子、５５０Ａ-Ｃ…列電極、５５２Ａ-Ｃ…行電極、５５４…基板、５５６Ａ-Ｆ…コンタクト・パッド、５７０…機械的電極、５７１ａ…上部鏡、５７１ｂ…下部鏡、５７２…反射素子、５７３…反射面、５７４…開口領域、５７５…背面光源、５７６…誘電体又は酸化物層、５７７…非表示面側、５７８…金属層、５７９…光干渉変調器アレイの第２の側、５８０…電極層、５８２…平坦化材料、５８３…光学的スタック、５８４…キャビティ、２０４０…ディスプレイ装置、２０４１…ハウジング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が第１及び第２の光学表面により規定されたキャビティを有する複数の光変調素子を具備する光変調アレイであって、前記第２の光学表面は第１の光学表面に対して可動である； 前記光変調アレイにおける少なくとも１つの光学的開口領域；及び 基板と複数の光変調素子との間に形成され、且つ光学的開口領域を通過する光を受光するためにそして前記キャビティへ受光された光の少なくとも一部を反射するために構成された少なくとも１つの反射素子、を具備する、装置。
【請求項２】
少なくとも１つの光学的開口領域は、光変調アレイにおいて実質的に中央の場所に置かれる、請求項１の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの反射素子は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備する、請求項１の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの反射素子は、傾斜面を有する、請求項１の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの反射素子は、実質的に凸面状の幾何学的形状を有する、請求項１の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの反射素子は、実質的に凹面状の幾何学的形状を有する、請求項１の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの反射素子の視界を少なくとも部分的に妨げるために少なくとも１つの反射素子に位置合せされたマスクを更に具備する、請求項１の装置。
【請求項８】
マスクは、エタロンの少なくとも一部を具備する、請求項７の装置。
【請求項９】
前記エタロンの部分は、１又はそれ以上の部分反射層、部分透過材料層及び１又はそれ以上のスペーシング層を具備する、請求項８の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの反射素子は、少なくとも成形された構造及び成形された構造を覆う反射材料を具備する、請求項１の装置。
【請求項１１】
光変調アレイの基板は、少なくとも１つのキャビティを有する、及びここで、少なくとも１つの反射素子は、基板のキャビティ中に形成される、請求項１の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの反射素子は、複数の光変調素子の近くに伸びる連続的な一体構造を形成するように相互接続された部分を具備する、請求項１の装置。
【請求項１３】
複数の光変調素子は、金属層を具備する、及びここで、金属層は、複数の光学的透過開口部を有する、請求項１の装置。
【請求項１４】
少なくとも複数の前記光変調素子は、それらの間に光学的開口領域を形成するために互いに分離される、請求項１の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの反射素子は、実質的に透明な材料中に懸濁された実質的に粒子形状の反射材料を具備する、請求項１の装置。
【請求項１６】
複数の光変調素子と電気的通信状態にあるプロセッサであって、前記プロセッサは映像データを処理するために構成される；及び 前記プロセッサと電気的通信状態にあるメモリ装置、を更に具備する、請求項１の装置。
【請求項１７】
前記複数の光変調素子へ少なくとも１つの信号を送出するために構成されたドライバ回路、を更に具備する、請求項１６の装置。
【請求項１８】
前記ドライバ回路へ前記画像データの少なくとも一部を送るために構成されたコントローラ、を更に具備する、請求項１７の装置。
【請求項１９】
前記プロセッサへ前記画像データを送るために構成された画像ソース・モジュール、を更に具備する、請求項１６の装置。
【請求項２０】
前記画像ソース・ジュールは、受信機、トランシーバ、及び送信機の少なくとも１つを具備する、請求項１９の装置。
【請求項２１】
入力データを受信するため及び前記プロセッサへ前記入力データを通信するために構成された入力装置、を更に具備する、請求項１６の装置。
【請求項２２】
基板上に少なくとも１つの反射素子を形成すること；及び 光変調アレイを形成するために少なくとも１つの反射素子の上方の基板上に複数の光変調素子を形成することであって、光変調アレイは少なくとも１つの光学的透過開口領域を有し、各光変調素子はキャビティを規定する第１及び第２の光学表面を具備し、前記第２の光学表面は第１の光学表面に対して可動である、を具備する、空間光変調器を製作する方法であって、 ここで、少なくとも１つの反射素子は、少なくとも１つの開口領域を通して光を受光するため及び受光された光の少なくとも一部を前記キャビティ内部に反射するために構成される。
【請求項２３】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを堆積することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に傾斜面を形成することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２５】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に凸面状の幾何学的形状を形成することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に凹面状の幾何学的形状を形成することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの反射素子は、前記基板上に形成された材料の層上に形成される、請求項２２の方法。
【請求項２８】
少なくとも１つの反射素子の可視的存在を隠すために少なくとも１つの反射素子に位置合せされた基板上に隠し構造を形成することを更に具備する、請求項２２の方法。
【請求項２９】
隠し構造は、吸収材料及び反射材料の少なくとも１つのマスクを具備する、請求項２８の方法。
【請求項３０】
隠し構造は、カーボン・ブラック材料、染料、クロム、及びモリブデンの少なくとも１つのマスク層を具備する、請求項２８の方法。
【請求項３１】
隠し構造は、金属膜及び少なくとも１つの反射素子を具備するエタロンを形成するための金属膜を具備する、請求項２８の方法。
【請求項３２】
エタロンは、エタロンにある色の反射を生じさせる厚さを有する、請求項３１の方法。
【請求項３３】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に成形された基体構造を形成すること、及び成形された基体構造上に反射材料を堆積することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項３４】
基板中にキャビティを形成すること、及び実質的に基板のキャビティ中に少なくとも１つの反射素子を形成することを更に具備する、請求項２２の方法。
【請求項３５】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に反射材料の層を堆積すること及び前記層を表面処理することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項３６】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板面上に複合材料を堆積することを具備する、ここで、複合材料は、実質的に透明な材料中に懸濁された反射粒子を具備する、請求項２２の方法。
【請求項３７】
複合材料は、複数の反射素子を形成するために基板面上の別々の場所に堆積される、請求項３６の方法。
【請求項３８】
請求項２２から３７の任意の方法により製作された空間光変調器。
【請求項３９】
光干渉変調器アレイの第１の側に近接する光源を起動すること；及び 基板と基板上に形成された複数の光干渉変調器素子との間に置かれた１又はそれ以上の反射素子を用いて光干渉変調器アレイの第２の反対側へ光源からの光を反射すること、を具備する、光干渉変調器アレイを背面照明する方法。
【請求項４０】
光は、複数の離散した反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４１】
光は、傾斜面を有する１又はそれ以上の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４２】
光は、１又はそれ以上の凸面状の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４３】
光は、１又はそれ以上の凹面状の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４４】
光は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備する１又はそれ以上の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４５】
光は、１又はそれ以上の反射素子を用いて反射される、及び該方法は、視界から反射素子を隠すために１又はそれ以上の反射素子を遮蔽することを更に具備する、請求項３９の方法。
【請求項４６】
前記遮蔽することを実行するために１又はそれ以上の反射素子と観察者との間にエタロンの少なくとも一部を形成することを更に具備する、請求項４５の方法。
【請求項４７】
基板上に配置された光を変調するための手段； 光を変調させるための手段の第１の側に近接する光を生成するための手段；及び 基板と基板上に形成された光を変調するための手段との間の位置から光を変調させるための手段の第２の反対側へ前記光を反射させるための手段、を具備するディスプレイ。
【請求項４８】
前記光を変調させるための手段は、光干渉変調器アレイの少なくとも一部を形成する複数の光干渉変調器素子を具備する、請求項４７のディスプレイ。
【請求項４９】
前記反射させるための手段は、複数の離散した反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５０】
視界から反射素子を隠すために離散した反射素子を遮蔽するための手段を更に具備する、請求項４９のディスプレイ。
【請求項５１】
前記遮蔽するための手段は、１又はそれ以上の反射素子と観察者との間にエタロンの少なくとも一部を形成するための手段を具備する、請求項５０のディスプレイ。
【請求項５２】
前記反射させるための手段は、傾斜面を有する１又はそれ以上の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５３】
前記反射させるための手段は、１又はそれ以上の凸面状の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５４】
前記反射させるための手段は、１又はそれ以上の凹面状の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５５】
前記反射させるための手段は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備する１又はそれ以上の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５６】
前記光を生成するための手段は、発光ダイオード、蛍光灯、及び白熱灯の少なくとも１つを具備する、請求項４７の空間光変調器。
【請求項１】
各々が第１及び第２の光学表面により規定されたキャビティを有する複数の光変調素子を具備する光変調アレイであって、前記第２の光学表面は第１の光学表面に対して可動である； 前記光変調アレイにおける少なくとも１つの光学的開口領域；及び 基板と複数の光変調素子との間に形成され、且つ光学的開口領域を通過する光を受光するためにそして前記キャビティへ受光された光の少なくとも一部を反射するために構成された少なくとも１つの反射素子、を具備する、装置。
【請求項２】
少なくとも１つの光学的開口領域は、光変調アレイにおいて実質的に中央の場所に置かれる、請求項１の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの反射素子は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備する、請求項１の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの反射素子は、傾斜面を有する、請求項１の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの反射素子は、実質的に凸面状の幾何学的形状を有する、請求項１の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの反射素子は、実質的に凹面状の幾何学的形状を有する、請求項１の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの反射素子の視界を少なくとも部分的に妨げるために少なくとも１つの反射素子に位置合せされたマスクを更に具備する、請求項１の装置。
【請求項８】
マスクは、エタロンの少なくとも一部を具備する、請求項７の装置。
【請求項９】
前記エタロンの部分は、１又はそれ以上の部分反射層、部分透過材料層及び１又はそれ以上のスペーシング層を具備する、請求項８の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの反射素子は、少なくとも成形された構造及び成形された構造を覆う反射材料を具備する、請求項１の装置。
【請求項１１】
光変調アレイの基板は、少なくとも１つのキャビティを有する、及びここで、少なくとも１つの反射素子は、基板のキャビティ中に形成される、請求項１の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの反射素子は、複数の光変調素子の近くに伸びる連続的な一体構造を形成するように相互接続された部分を具備する、請求項１の装置。
【請求項１３】
複数の光変調素子は、金属層を具備する、及びここで、金属層は、複数の光学的透過開口部を有する、請求項１の装置。
【請求項１４】
少なくとも複数の前記光変調素子は、それらの間に光学的開口領域を形成するために互いに分離される、請求項１の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの反射素子は、実質的に透明な材料中に懸濁された実質的に粒子形状の反射材料を具備する、請求項１の装置。
【請求項１６】
複数の光変調素子と電気的通信状態にあるプロセッサであって、前記プロセッサは映像データを処理するために構成される；及び 前記プロセッサと電気的通信状態にあるメモリ装置、を更に具備する、請求項１の装置。
【請求項１７】
前記複数の光変調素子へ少なくとも１つの信号を送出するために構成されたドライバ回路、を更に具備する、請求項１６の装置。
【請求項１８】
前記ドライバ回路へ前記画像データの少なくとも一部を送るために構成されたコントローラ、を更に具備する、請求項１７の装置。
【請求項１９】
前記プロセッサへ前記画像データを送るために構成された画像ソース・モジュール、を更に具備する、請求項１６の装置。
【請求項２０】
前記画像ソース・ジュールは、受信機、トランシーバ、及び送信機の少なくとも１つを具備する、請求項１９の装置。
【請求項２１】
入力データを受信するため及び前記プロセッサへ前記入力データを通信するために構成された入力装置、を更に具備する、請求項１６の装置。
【請求項２２】
基板上に少なくとも１つの反射素子を形成すること；及び 光変調アレイを形成するために少なくとも１つの反射素子の上方の基板上に複数の光変調素子を形成することであって、光変調アレイは少なくとも１つの光学的透過開口領域を有し、各光変調素子はキャビティを規定する第１及び第２の光学表面を具備し、前記第２の光学表面は第１の光学表面に対して可動である、を具備する、空間光変調器を製作する方法であって、 ここで、少なくとも１つの反射素子は、少なくとも１つの開口領域を通して光を受光するため及び受光された光の少なくとも一部を前記キャビティ内部に反射するために構成される。
【請求項２３】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを堆積することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に傾斜面を形成することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２５】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に凸面状の幾何学的形状を形成することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、実質的に凹面状の幾何学的形状を形成することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの反射素子は、前記基板上に形成された材料の層上に形成される、請求項２２の方法。
【請求項２８】
少なくとも１つの反射素子の可視的存在を隠すために少なくとも１つの反射素子に位置合せされた基板上に隠し構造を形成することを更に具備する、請求項２２の方法。
【請求項２９】
隠し構造は、吸収材料及び反射材料の少なくとも１つのマスクを具備する、請求項２８の方法。
【請求項３０】
隠し構造は、カーボン・ブラック材料、染料、クロム、及びモリブデンの少なくとも１つのマスク層を具備する、請求項２８の方法。
【請求項３１】
隠し構造は、金属膜及び少なくとも１つの反射素子を具備するエタロンを形成するための金属膜を具備する、請求項２８の方法。
【請求項３２】
エタロンは、エタロンにある色の反射を生じさせる厚さを有する、請求項３１の方法。
【請求項３３】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に成形された基体構造を形成すること、及び成形された基体構造上に反射材料を堆積することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項３４】
基板中にキャビティを形成すること、及び実質的に基板のキャビティ中に少なくとも１つの反射素子を形成することを更に具備する、請求項２２の方法。
【請求項３５】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板上に反射材料の層を堆積すること及び前記層を表面処理することを具備する、請求項２２の方法。
【請求項３６】
少なくとも１つの反射素子を形成することは、基板面上に複合材料を堆積することを具備する、ここで、複合材料は、実質的に透明な材料中に懸濁された反射粒子を具備する、請求項２２の方法。
【請求項３７】
複合材料は、複数の反射素子を形成するために基板面上の別々の場所に堆積される、請求項３６の方法。
【請求項３８】
請求項２２から３７の任意の方法により製作された空間光変調器。
【請求項３９】
光干渉変調器アレイの第１の側に近接する光源を起動すること；及び 基板と基板上に形成された複数の光干渉変調器素子との間に置かれた１又はそれ以上の反射素子を用いて光干渉変調器アレイの第２の反対側へ光源からの光を反射すること、を具備する、光干渉変調器アレイを背面照明する方法。
【請求項４０】
光は、複数の離散した反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４１】
光は、傾斜面を有する１又はそれ以上の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４２】
光は、１又はそれ以上の凸面状の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４３】
光は、１又はそれ以上の凹面状の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４４】
光は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備する１又はそれ以上の反射素子を用いて反射される、請求項３９の方法。
【請求項４５】
光は、１又はそれ以上の反射素子を用いて反射される、及び該方法は、視界から反射素子を隠すために１又はそれ以上の反射素子を遮蔽することを更に具備する、請求項３９の方法。
【請求項４６】
前記遮蔽することを実行するために１又はそれ以上の反射素子と観察者との間にエタロンの少なくとも一部を形成することを更に具備する、請求項４５の方法。
【請求項４７】
基板上に配置された光を変調するための手段； 光を変調させるための手段の第１の側に近接する光を生成するための手段；及び 基板と基板上に形成された光を変調するための手段との間の位置から光を変調させるための手段の第２の反対側へ前記光を反射させるための手段、を具備するディスプレイ。
【請求項４８】
前記光を変調させるための手段は、光干渉変調器アレイの少なくとも一部を形成する複数の光干渉変調器素子を具備する、請求項４７のディスプレイ。
【請求項４９】
前記反射させるための手段は、複数の離散した反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５０】
視界から反射素子を隠すために離散した反射素子を遮蔽するための手段を更に具備する、請求項４９のディスプレイ。
【請求項５１】
前記遮蔽するための手段は、１又はそれ以上の反射素子と観察者との間にエタロンの少なくとも一部を形成するための手段を具備する、請求項５０のディスプレイ。
【請求項５２】
前記反射させるための手段は、傾斜面を有する１又はそれ以上の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５３】
前記反射させるための手段は、１又はそれ以上の凸面状の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５４】
前記反射させるための手段は、１又はそれ以上の凹面状の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５５】
前記反射させるための手段は、アルミニウム、銀、チタン、金、及び銅の少なくとも１つを具備する１又はそれ以上の反射素子を具備する、請求項４８のディスプレイ。
【請求項５６】
前記光を生成するための手段は、発光ダイオード、蛍光灯、及び白熱灯の少なくとも１つを具備する、請求項４７の空間光変調器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【公開番号】特開２０１１−３９５３６（Ｐ２０１１−３９５３６Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−２０８０５０（Ｐ２０１０−２０８０５０）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【分割の表示】特願２００５−２１８７３６（Ｐ２００５−２１８７３６）の分割
【原出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５０６１０９８５６）クゥアルコム・メムス・テクノロジーズ・インコーポレイテッド (27)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＭＥＭＳ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】５７７５ Ｍｏｒｅｈｏｕｓｅ Ｄｒｉｖｅ， Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ， ＣＡ ９２１２１−１７１４，Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８０５０（Ｐ２０１０−２０８０５０）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【分割の表示】特願２００５−２１８７３６（Ｐ２００５−２１８７３６）の分割
【原出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５０６１０９８５６）クゥアルコム・メムス・テクノロジーズ・インコーポレイテッド (27)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＭＥＭＳ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】５７７５ Ｍｏｒｅｈｏｕｓｅ Ｄｒｉｖｅ， Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ， ＣＡ ９２１２１−１７１４，Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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