JP2008516266A - 一方のパネルをバックライトし且つ他方のパネルをフロントライトする照明アッセンブリを有するデュアルディスプレイ - Google Patents

Abstract

【解決手段】ディスプレイを照明する様々な装置および方法が開示される。一つの実施形態では、例えば、ディスプレイ装置は背面を通して照明されるように構成された透過型ディスプレイおよび前面を通して照明されるように構成された反射型ディスプレイを含む。光源は背面を通して透過型ディスプレイを照明するために透過型ディスプレイの背面に関して設けられる。ライトパイプは光源から光を受けるために光源に関して設けられ、そしてこの光が反射型ディスプレイの前面照明を供給するためにこの光を伝播するように構成される。
【選択図】 図１２

Description

この発明の分野は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。

微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は微小機械エレメント、アクチュエータ、およびエレクトロニクスを含む。微小機械エレメントは成膜（deposition）、エッチング、および／または電気デバイスおよび電気機械デバイスを形成するために基板の部分をエッチングで取り去るあるいは層を付加する他の微小機械処理を使用して作り出されることができる。ＭＥＭＳデバイスの１タイプはインターフェロメトリックモジュレータ（interferometric modulator）と呼ばれる。この中で使用されたように、術語、インターフェロメトリックモジュレータまたはインターフェロメトリック光モジュレータは光干渉の原理を使用して光を選択的に吸収したり反射したりするデバイスを指す。ある実施形態では、インターフェロメトリックモジュレータは一対の導電性プレートを備えることができ、それの一方または両方は透明であるか全体または部分的に反射することができ、そして適切な電気信号の印加によって相対運動が可能である。特定の実施形態では、一方のプレートは基板上に成膜された静止層を備えることができ、そして他方のプレートはエアギャップによってこの静止層から分離された金属膜を備えることができる。ここにより詳細に述べるように、他方のプレートに関しする一方のプレートの位置は、インターフェロメトリックモジュレータに入射する光の干渉を変更できる。そのようなデバイスは広範な用途を有し、そして現存の製品を改善することおよびまだ開発されていなかった新製品を作り出すにあたって、それらの特徴が活用されることができるように、この種のデバイスの特性を使用することおよび／または変更することはこの分野において有益であるだろう。

[発明の概要]
この発明のシステム、方法、および装置の各々はいくつかの側面を有し、それのどの一つもそれの望ましい属性を確保する役割を単独で果たしているわけではない。この発明の範囲を限定すること無しに、それのより顕著な特徴が以下に簡潔に説明されるであろう。この説明を考慮した後には、そして特に［発明を実施するための最良の形態］の項を読んだ後には、この発明の特徴がいかに他のディスプレイ装置以上の利点をもたらすかを理解するであろう。

この発明はディスプレイシステムおよびディスプレイを照明する方法を含む。一つの実施形態は、前面および背面を備え、背面を通して照明されるように構成された透過型（transmissive）ディスプレイと、前面および背面を備え、前面を通して照明されるように構成された反射型ディスプレイと、背面を通して透過型ディスプレイを照明するために透過型ディスプレイの背面に関して設けられた光源と、光源から光を受けるために光源に関して設けられ、光を伝播して光が反射型ディスプレイの前面照明を供給するように構成されたライトパイプと、を含むディスプレイ装置を含む。

もう一つの実施形態は、反射型ディスプレイと、透過型ディスプレイと、光源とを具備し、反射型および透過型ディスプレイが背中合わせ配列に配置されたディスプレイ装置を製造するための方法を含み、この方法は、背部を通って透過型ディスプレイを照明するために透過型ディスプレイの背部に関して光源を設けることと、光源から光を受けるために光源に関してライトパイプを設けることと、ライトパイプを抜け出す光が反射型ディスプレイのための前面照明を供給するようにこのライトパイプに関して反射型ディスプレイを設けることと、を含む。

もう一つの実施形態は、可視面および背面を含む第１の反射型ディスプレイと、可視面および背面を含む第２の反射型ディスプレイであって、第１のディスプレイの背面は実質的に第２のディスプレイの背面に面して設けられ且つ第２のディスプレイの背面近くに配置された、第２の反射型ディスプレイと、光源と、光源に結合され且つ第１および第２のディスプレイの両方のエッジまたは表面に結合されて、第１および第２のディスプレイの両方の可視面の一部分に光源から放射された光を転送して第１および第２のディスプレイを照明するライトパイプと、を含むディスプレイ装置を含む。もう一つの実施形態は、第１の表示手段は前面および背面を備え、背面を通して照明されるように構成された、画像を表示するための第１の手段と、背面を通して第１の表示手段を照明するための手段と、前面および背面を備え、前面を通して照明されるように構成された、画像を表示するための第２の手段と、第２の表示手段の前面を通して第２の表示手段を照明するための手段と、を含み、第２の表示手段のための照明手段は第１の表示手段のための照明手段からの光を使用する、ディスプレイ装置を含む。

もう一つの実施形態は、画像を形成する方法を含む。この方法では、画像は前面および背面を備える透過型ディスプレイ上に表示される。透過型ディスプレイは光源を使用して背面を通して照明される。画像はまた前面および背面を備える反射型ディスプレイ上にも表示される。反射型ディスプレイは光源を使用して前面を通して照明される。

もう一つの実施形態は、第１および第２の反射型ディスプレイと、光源と、ライトパイピング（light piping）を含むディスプレイ装置。第１の反射型ディスプレイは可視面および背面を備える。第２の反射型ディスプレイもまた可視面および背面を備える。第１のディスプレイの背面は実質的に第２のディスプレイの背面に面して設けられ、第２のディスプレイの背面の近くに配置される。ライトパイピングは、光源に光学的に結合され且つ第１および第２のディスプレイの両方のエッジまたは表面にも光学的に結合されて、第１および第２のディスプレイの両方の可視面の一部分内に光源から放射された光を転送して第１および第２のディスプレイを照明する。

もう一つの実施形態は、ディスプレイ装置を製造する方法を含む。この方法では、可視面および背面を備える第１の反射型ディスプレイが供給される。可視面および背面を備える第２の反射型ディスプレイもまた供給される。第１のディスプレイの背面は実質的に第２のディスプレイの背面に面して設けられ、第２のディスプレイの背面の近くに配置される。さらに、光源およびライトパイピングが供給される。ライトパイピングは、光源に光学的に結合され且つ第１および第２のディスプレイの両方のエッジまたは表面にも光学的に結合されて、第１および第２のディスプレイの両方の可視面の一部分内に光源から放射された光を転送して第１および第２のディスプレイを照明する。

もう一つの実施形態は、可視面および背面を有する第１の反射型ディスプレイと、可視面および背面を有する第２の反射型ディスプレイとを有する装置を照明する方法を含む。第１のディスプレイの背面は実質的に第２のディスプレイの背面に面して設けられ、第２のディスプレイの背面の近くに配置される。この方法は、光源から光を放射することと、光源からの放射光を収集することと、第１および第２のディスプレイの可視面の一部分に収集された光を供給してディスプレイを照明することと、を含む。

もう一つの実施形態は、可視面および背面を備える表示用の第１の手段と、可視面および背面を備える表示用の第２の手段であって、第１の表示手段の背面が実質的に第２の表示手段の背面に面して設けられ、且つその近くに配置される、第２の手段と、光を供給するための手段と、第１の表示手段および第２の表示手段に光供給手段からの光を伝播して、第１の表示手段および第２の表示手段を照明するための手段と、を含む、ディスプレイ装置を含む。

発明の詳細な説明

以下の詳細説明はこの発明のある特定の実施形態に向けられる。しかしながら、この発明は多数の種々な方法で実施され得る。この明細書では、全体を通して引用は同じ部品が同じ数字で示されるようになされる。以下の説明から明らかになるであろうように、実施形態は、動いている（例えば、ビデオ）か静止している（例えば、静止画像）か、およびテキストあるいは絵画かにかかわらず、画像を表示するように構成される任意の装置内で実施されることができる。より詳しくは、実施形態が、移動電話機、無線装置、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、手持ち式または携帯型コンピュータ、ＧＰＳ受信器／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、電卓、テレビモニタ、平面型ディスプレイ、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（例えば、オドメータディスプレイ、等）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば、車内のリアビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電子看板またはサイン、プロジェクタ、建築構造物、包装、および美術的構造物（例えば、一片の宝石上の画像のディスプレイ）のような、しかしそれには限られない、種々様々な電子装置内でまたはそれと関連して実施され得ることは予期される。本明細書中に記載されたのと同様の構造のＭＥＭＳデバイスはまた電子スイッチデバイスのような表示以外のアプリケーションにおいても使用されることができる。

本明細書中に記載された様々な実施形態は光源およびライトパイプを使用するディスプレイを照明する装置および方法を含む。一つの実施形態では、例えば、ディスプレイは背面を通して照明されるように構成された透過型ディスプレイおよび前面を通して照明されるように構成された反射型ディスプレイを含む。ディスプレイは透過型ディスプレイと反射型ディスプレイとの間にはさまれた単一の光源を含む。光源はそれの背面を通して透過型ディスプレイを照明する。ライトパイプは光源からの光を受け、そしてそれがディスプレイの前面またはエッジを通して反射型ディスプレイを照明するように光を伝播する。ライトパイプおよび光源の様々な実施形態はディスプレイのアプリケーション次第であることができる。

携帯電話機はＭＥＭＳデバイスがディスプレイ内で使用されることができる製品の１例である。“クラムシェル状（clamshell-like）”構造を特徴とする携帯電話機は、一般に、使用中でない時は閉じられ、そしてその後電話呼を受けるために開けられる。そのような携帯電話機は、電話機が閉じられる時にクラムシェルの内面に配置された主ディスプレイ（principle display）を見ることはできない。従って、電話機が閉じられている時にユーザに電話機を開くことを必要とせずに“クイックルック”情報を提供するために、本明細書中ではしばしば“サブディスプレイ”と称される、第２のより小型の、より低級なディスプレイが、クラムシェルの外面上に含まれることができる。主ディスプレイおよびサブディスプレイは透過型または半透過型（transreflective）ＬＣＤであることができ、それは裏面照明を使用する。携帯電話機のコストおよび複雑性を下げるように、そしてクラムシェルをできるだけ薄く保つように、主ディスプレイおよびサブディスプレイ間に配置された単一のバックライトが両ディスプレイを照明するために使用されることができる。一つの実施形態では、バックライトは主ディスプレイの後面を通して主ディスプレイを照明する。バックライトはサブディスプレイのエリアに相当するそれの後面上の一つまたはそれ以上の漏光領域で構成される。光制御パターンは、例えば、バックライトに付けられたフィルム上のパターンまたはバックライト自身上に直接設けられたパターンは、サブディスプレイに向けてバックライトの後面を漏れ出る光のロスによってバックライトの前面から放射された光の均一性が乱されないように使用されることができる。

透過型または半透過型サブディスプレイが反射型ディスプレイ、例えば、前面照明を使用するインターフェロメトリックモジュレータ（ＭＥＭＳデバイス）によって置き換えられる時には、バックライトの後面を出た光は反射型ディスプレイの不透明な背面に当たって、いかなる有用な照明も供給しないので、バックライトを共有することはより困難である。一つの解決策はフロントライトと共に反射型ディスプレイを備え付けることである。この解決策はうまくいくが、しかしいくつかの望ましくない結果を有する。第１に、追加のライトは製品へのコストと複雑性とを加える。第２に、フロントライトはディスプレイとそのディスプレイを組み込んでいる携帯電話機の厚みを増加させ、よってその製品のマーケット要望を減少させる。

本明細書に記載される方法およびシステムは追加のフロントライトを付加することに関連するサイズおよびコストを減らすために、単一のバックライトを使用して、反射型ディスプレイを照明することを含む。バックライトからの光はライトパイプで、そのディスプレイのエッジまたはそのディスプレイのフロントのような、反射型ディスプレイの一部分に導かれることができる。例えば、デュアルディスプレイクラムシェル携帯電話機では、バックライトはクラムシェルの一方の面上に、即ちクラムシェルの一方の部分に配置された透過型ディスプレイの背面照明を供給し、そして同時に、ライトパイプ構造を通して、クラムシェルの反対の面上に配置された、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイのような、反射型ディスプレイの前面照明を供給する。ある実施形態では、ライトパイプは反射型ディスプレイの背面板の内部に少なくとも部分的に組み込まれてもよい。ある実施形態では、一つまたはそれ以上のライトパイプを有する単一の光源が装置の両面上の反射型ディスプレイを照明するために使用されることができる。

インターフェロメトリックＭＥＭＳ表示エレメントを具備する一つのインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの実施形態が図１に示される。この装置では、画素は明または暗のいずれかの状態にある。明（“オン”または“開”）状態では、表示エレメントは入射可視光の大部分をユーザに反射する。暗（“オフ”または“閉”）状態内の時は、表示エレメントはほとんど入射可視光をユーザに反射しない。実施形態次第で、“オン”および“オフ”状態の光反射率特性は逆になり得る。ＭＥＭＳ画素は選択された色で主に反射するように構成されることができ、白黒に加えカラー表示を可能にする。

図１は表示装置の一連の画素における２つの隣接画素を描写する斜視図であり、ここにおいて各画素はＭＥＭＳインターフェロメトリックモジュレータからなる。ある実施形態では、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイはこれらのインターフェロメトリックモジュレータの行／列アレイを備える。各インターフェロメトリックモジュレータは少なくとも一つの可変寸法を有する共鳴光学空洞（resonant optical cavity）を形成するために、可変で制御可能な距離に配置された１対の反射層を含む。一つの実施形態では、反射層の一方は２つの位置の間を移動させることができる。本明細書中で緩和位置（relaxed position）と称される、第１の位置では、可動反射層は固定された部分反射層から相対的に大きい距離に配置される。本明細書中で作動位置（actuated position）と称される、第２の位置では、可動反射層は部分反射層に更に密接して配置される。２つの層から反射する入射光は可動反射層の位置次第で建設的にまたは破壊的に干渉し、各画素のための全反射または非反射状態を形成する。

図１における画素アレイの描写された部分は２つの隣接したインターフェロメトリックモジュレータ１２ａおよび１２ｂを含む。左側のインターフェロメトリックモジュレータ１２ａでは、部分反射層を含む可動反射層１４ａは光学スタック１６ａから所定の距離で緩和位置に示されている。右側のインターフェロメトリックモジュレータ１２ｂでは、可動反射層１４ｂは光学スタック１６ｂに隣接した作動位置に示されている。

光学スタック１６ａおよび１６ｂ（一緒にして光学スタック１６と称する）は、本明細書に記されたように、一般的にいくつかの融合層（fused layers）から成り、それは酸化インジュウム錫（ＩＴＯ）のような電極層、クロームのような部分反射層、および透明誘電体を含むことができる。光学スタック１６はこのように導電性で、部分的に透明で部分的に反射であり、そして、例えば、透明基板２０上に一つまたはそれ以上の上述の層を成膜させることによって製造されることができる。ある実施形態では、この層は平行ストリップを作られ、そしてさらに後述されるようにディスプレイ装置における行電極を形成することができる。可動反射層１４ａ，１４ｂは、ポスト１８およびそれらポスト１８間に成膜された介在犠牲材の上部に成膜された（１６ａ，１６ｂの行電極に直交する）成膜金属層の一連の平行ストリップとして形成されることができる。犠牲材がエッチングされると、可動反射層１４ａ，１４ｂは規定ギャップ１９によって光学スタック１６ａ，１６ｂから分離される。アルミニウムのような高導電性の反射材は反射層１４のために使用されることができ、そしてこれらのストリップはディスプレイ装置における列電極を形成することができる。

電圧を印加しないと、空洞１９は、図１に画素１２ａとして示されたように、機械的に緩和状態にある可動反射層１４ａと共に、可動反射層１４ａと光学スタック１６ａとの間に残る。しかしながら、選択された行および列に電位差が加えられた時には、対応する画素の行電極と列電極の交差点に形成されたキャパシタは充電状態になり、静電力は電極を引き寄せ合う。もしも電圧が十分に高ければ、可動反射層１４は変形され、光学スタック１６に対して押し付けられる。光学スタック１６内の誘電体層（この図には示されない）は、ショートすることを防ぐことができ、且つ、図１内の右側の画素１２ｂによって示されたように、層１４と１６との間の分離間隔を制御することができる。動作は加えられた電位差の極性には無関係に同じである。このように、非反射対反射画素状態を制御することができる行／列作用は、多くの方法において従来のＬＣＤおよび他のディスプレイ技術内で使用されたことと同じである。

図２乃至図５Ｂはディスプレイ適用においてインターフェロメトリックモジュレータのアレイを使用するための一つの例示的な手順およびシステムを示す。

図２はこの発明の態様を組み込み得る電子装置の一つの実施形態を示すシステムブロック図である。この例示的な実施形態では、電子装置はプロセッサ２１を含み、それはＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ II（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ III（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ IV（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）Ｐｒｏ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）のような任意の汎用のシングルまたはマルチチップマイクロプロセッサであってもよく、あるいはディジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、またはプログラマブルゲートアレイのような任意の専用マイクロプロセッサであってもよい。この分野では慣例的であるように、プロセッサ２１は一つまた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てもよい。オペレーティングシステムを実行するほかに、このプロセッサは、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、ｅメールプログラム、または任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む、一つまた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てもよい。

一つの実施形態では、プロセッサ２１はまたアレイドライバ２２と通信するようにも構成される。一つの実施形態では、アレイドライバ２２はパネルまたはディスプレイアレイ（ディスプレイ）３０に信号を供給する行ドライバ２４および列ドライバ２６を含む。図１に示されたアレイの断面図は図２では線１−１によって示される。ＭＥＭＳインターフェロメトリックモジュレータで、行／列作動プロトコルは図３内に示されたこの装置のヒステリシス特性を利用することができる。例えば、可動層を緩和状態から作動状態に変形させるために１０Ｖの電位差を必要とするかもしれない。しかしながら、電圧がこの数値から下げられる時には、可動層は電圧が１０Ｖ以下に落とされてもその状態を維持する。図３の例示的な実施形態では、可動層は電圧が２Ｖ以下に落ちるまで完全には緩和とはならない。従って図３に示された例では約３乃至７Ｖの電圧の範囲があり、ここでデバイスが緩和または作動状態のどちらかで安定である印加電圧のウィンドウが存在する。これは本明細書中では“ヒステリシスウィンドウ”または“安定度ウィンドウ”と称される。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ついては、行／列作動プロトコルは、行ストローブの間、作動されるべきであるストローブされた行内の画素は約１０Ｖの電圧差にさらされるように、そして緩和されるべきである画素は０Ｖに接近した電圧差にさらされるように設計されることができる。ストローブの後には、行ストローブがそれらを入れたどちらの状態にも止まるように画素は約５Ｖの安定状態の電圧差にさらされる。書かれた後には、各画素はこの例における３〜７Ｖの“安定度ウィンドウ”内の電位差にさらされる。この特徴は図１に図示された画素設計を作動か緩和かのどちらかの先在状態内と同じ印加電圧条件下で安定にする。作動または緩和状態のいずれかにある、インターフェロメトリックモジュレータの各画素は本質的に固定反射層と変位可能反射層とによって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パワー浪費のないヒステリシスウィンドウ内の電圧で保持されることができる。もしも印加電圧が固定されるならば、本質的に画素内に電流は流れない。

典型的な適用では、表示フレームは、第１の行内の望ましいセットの作動画素に従って列電極のセットを決定することによって作り出されることができる。行パルスはその後、行１の電極に印加され、決定された列ラインの対応する画素を作動させる。決定されたセットの列電極はその後、第２の行内の望ましいセットの作動画素に相当するように変更される。パルスはその後、行２電極に印加され、決定された列電極に従って行２内の適切な画素を作動させる。行１画素は行２パルスによって影響を及ぼされず、そしてそれらが行１パルスの間中、設定された状態に止まる。これが、連続して一連の行の全てについて繰り返されることで、フレームを生成することができる。通常、フレームは秒当たりある望ましいフレーム数でこの手順を連続的に繰り返すことにより、新ディスプレイデータでリフレッシュおよび／または更新される。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および列電極を駆動するための多数のプロトコルは周知であり、本発明で使用することができる。

図４、図５Ａおよび図５Ｂは、図２の３×３アレイ上に表示を作り出すための一つの可能性のある作動プロトコルを図示する。図４は図３のヒステリシスカーブを示す画素について使用されることができる可能性のあるセットの列および行電圧レベルを図示する。図４の実施形態では、画素を作動させることは適切な列を−Ｖ_biasに、および適切な行を＋ΔＶに設定することを含み、それはそれぞれ−５Ｖおよび＋５Ｖに相当する。画素を緩和させることは適切な列を＋Ｖ_biasに、および適切な行を＋ΔＶに設定して、上記画素において０Ｖの電位差を形成することによって達成される。行電圧が０Ｖに保たれる行では、画素は、列が＋Ｖ_biasまたは−Ｖ_biasのいずれにあるかには関係なく、それらが初めにあった何れかの状態で安定である。また図４にも図示されるように、上記されたものと反対極性の電圧が使用されることができること、例えば、画素を作動させることは適切な列を＋Ｖ_biasに、および適切な行を−ΔＶに設定することを含むことができることは認識されるであろう。この実施形態では、画素をリリースすることは適切な列を−Ｖ_biasに、および適切な行を同じ−ΔＶに設定して、上記画素において０Ｖの電位差を形成することによって達成される。

図５Ｂは、図２の３×３アレイに印加された一連の行および列信号を示すタイミング図であり、それは作動された画素が非反射である、図５Ａに図示された表示配列という結果になるであろう。図５Ａに図示されたフレームを書き込むことに先立って、画素は任意の状態にあることができ、そしてこの例では、すべての行は０Ｖにあり、そしてすべての列は＋５Ｖとなっている。これらの印加電圧で、すべての画素はそれらが現在ある作動または緩和状態において安定である。

図５Ａのフレームでは、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）および（３，３）が作動される。これを達成するために、行１のための“ラインタイム”の間、列１および２は−５Ｖに設定され、そして列３は＋５Ｖに設定される。すべての画素が３〜７Ｖ安定度ウィンドウ内に止まるので、これは任意の画素の状態を変更しない。行１はその後０から５Ｖまで行って、そして０に戻るパルスでストローブされる。これは（１，１）および（１，２）画素を作動させ、そして（１，３）画素を緩和させる。アレイ内の他の画素には影響を及ぼさない。行２を所望のように設定するために、列２は−５Ｖに設定され、そして列１および３は＋５Ｖに設定される。行２に印加されたと同じストローブはその後画素（２，２）を作動させそして画素（２，１）と（２，３）を緩和させるであろう。再び、アレイの他の画素には影響を及ぼさない。行３は同様に列２および３を−５Ｖに、そして列１を＋５Ｖに設定することによって設定される。行３ストローブは行３画素を図５Ａに示されるように設定する。フレームを書き込む後で、行電位は０であり、列電位は＋５または−５Ｖのいずれかに止まることができ、そして表示はその後図５Ａの配列において安定である。同じ手順が何十または何百の行および列のアレイのために使用され得ることは認識されるであろう。行および列の作動を実行するために使用されたタイミング、シーケンス、および電圧レベルが上で概説された一般原理内で広く変動され得ること、および上記の例が例示的に過ぎないこと、そして任意の作動電圧法が本明細書中に記載されたシステムおよび方法と共に使用され得ることも認識されるであろう。

図６Ａおよび図６Ｂは、ディスプレイ装置４０の一実施形態を示すシステムブロック図である。ディスプレイ装置４０は、例えば、携帯または移動電話機であることができる。しかしながら、ディスプレイ装置４０の同じコンポーネントまたはそれの僅かな変種は、テレビおよび携帯用メディアプレーヤのような様々なタイプのディスプレイ装置も実例となる。

ディスプレイ装置４０はハウジング４１、ディスプレイ３０、アンテナ４３、スピーカ４５、入力装置４８、およびマイクロフォン４６を含む。ハウジング４１は通常、射出成形、および真空成形を含む、当業者に周知であるような様々な製造方法の任意のものから成形される。さらに、ハウジング４１はプラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれの組み合わせを含むがそれに限定されない、様々な材料の任意のものから作られることができる。一つの実施形態ではハウジング４１は除去可能部分（図示せず）を含み、それは種々の色あるいは異なるロゴ、絵画、または記号を含む他の除去可能部分と交換されることができる。

例示的なディスプレイ装置４０のディスプレイ３０は、この中に記述されたように、双安定ディスプレイを含む様々なディスプレイの任意のものであることができる。他の実施形態では、ディスプレイ３０はプラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、または上記されたようなＴＦＴ ＬＣＤのような、平面型ディスプレイ、あるいはＣＲＴや、当業者に周知であるような、他のチューブ装置のような、非平面型ディスプレイを含む。しかしながら、本実施形態を記述するために、ディスプレイ３０は、この中に記述されたように、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイを含む。

例示的なディスプレイ装置４０の一つの実施形態のコンポーネントは図６Ｂに図式的に示される。図示された例示的なディスプレイ装置４０はハウジング４１を含み、そしてそこに少なくとも部分的に封入された追加のコンポーネントを含むことができる。例えば、一つの実施形態では、例示的なディスプレイ装置４０はトランシーバ４７に結合されるアンテナ４３を含むネットワークインターフェイス２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、それは調節ハードウェア５２に接続される。調節ハードウェア５２は信号を調節する（例えば、信号をフィルタする）ように構成されることができる。調節ハードウェア５２はスピーカ４５およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１はまた入力装置４８およびドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９はフレームバッファ２８およびアレイドライバ２２に接続され、アレイドライバ２２はディスプレイアレイ３０に結合される。電源５０は特定の例示的なディスプレイ装置４０の構成によって要求されるようなすべてのコンポーネントに電力を供給する。

ネットワークインターフェイス２７は例示的なディスプレイ装置４０がネットワークを介して一つまたはそれ以上の装置と通信できるようにアンテナ４３およびトランシーバ４７を含む。一つの実施形態ではネットワークインターフェイス２７はまたプロセッサ２１の必要条件を軽減するために多少の処理能力をも有する。アンテナ４３は信号を送受信するための当業者に知られている任意のアンテナである。一つの実施形態では、アンテナはＩＥＥＥ８０２．１１（ａ），（ｂ），または（ｇ）を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に従ってＲＦ信号を送受信する。もう一つの実施形態では、アンテナはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ標準に従ってＲＦ信号を送受信する。携帯電話機の場合には、アンテナはＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳまたは無線携帯電話機ネットワーク内で通信するために使用される他の既知の信号を受信するように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信されてさらに処理されるように、その信号を前処理する。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３によって例示的なディスプレイ装置４０から送信されることができるように、その信号を処理する。

代案の実施形態では、トランシーバ４７は受信器によって置換されることができる。なおもう一つの実施形態では、ネットワークインターフェイス２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを蓄積または発生できる画像源によって置換されることができる。例えば、画像源は画像データを含むディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）またはハードディスクドライブ、あるい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。

プロセッサ２１は通常、例示的なディスプレイデバイス４０の全体の動作を制御する。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェイス２７または画像源からの圧縮された画像データのような、データを受信し、そしてこのデータをＲＡＷ画像データに、あるいはすぐにＲＡＷ画像データに処理されるフォーマットに処理する。プロセッサ２１はその後この処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または蓄積用のフレームバッファ２８に送る。ＲＡＷデータとは、一般的には、画像内の各位置での画像特徴を識別する情報を指す。例えば、そのような画像特徴は色、彩度、および階調レベルを含むことができる。

一つの実施形態では、プロセッサ２１は例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するためにマイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含む。調節ハードウェア５２は通常、スピーカ４５への信号を送信するための、そしてマイクロフォン４６からの信号を受信するための増幅器とフィルタとを含む。調節ハードウェア５２は例示的なディスプレイ装置４０内の個別コンポーネントであってもよく、あるいはプロセッサ２１または他のコンポーネント内に組み込まれてもよい。

ドライバコントローラ２９はプロセッサ２１によって発生されたＲＡＷ画像データをプロセッサ２１から直接にか、またはフレームバッファ２８から受け取り、そしてこのＲＡＷ画像データをアレイドライバ２２への高速伝送のために適切にリフォーマットする。具体的には、ドライバコントローラ２９は、それがディスプレイアレイ３０の全域で走査するのに適当なタイムオーダーを持つように、このＲＡＷ画像データをラスタ形式のフォーマットを有するデータフローにリフォーマットする。その後ドライバコントローラ２９は、このフォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラのような、ドライバコントローラ２９はしばしばスタンドアローン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１と関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの手段で実施されることができる。それらはハードウェアとしてプロセッサ２１内に埋め込まれ、ソフトウェアとしてプロセッサ２１内に埋め込まれ、またはアレイドライバ２２と共にハードウェア内に完全に集積化されることができる。

典型的に、アレイドライバ２２はフォーマットされた情報をドライバコントローラ２９から受信し、そしてこのビデオデータを、ディスプレイのｘ−ｙマトリクスの画素から来る数百のそして時には数千のリード線に１秒当たり多数回印加されるパラレルセットの波形にリフォーマットする。

一つの実施形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０はこの中に記述されたタイプのディスプレイのいずれとしても適切である。例えば、一つの実施形態では、ドライバコントローラ２９は従来のディスプレイコントローラか双安定ディスプレイコントローラ（例えば、インターフェロメトリックモジュレータコントローラ）である。もう一つの実施形態では、アレイドライバ２２は従来のドライバか双安定ディスプレイドライバ（例えば、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイ）である。一つの実施形態では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と共に集積化される。そのような一実施形態は、携帯電話機、腕時計、および他の小面積ディスプレイのような高度に集積化されたシステムに共通である。なおもう一つの実施形態では、ディスプレイアレイ３０は典型的なディスプレイアレイか双安定ディスプレイアレイ（例えば、インターフェロメトリックモジュレータのアレイを含んでいるディスプレイアレイ）である。

入力装置４８はユーザに例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御することを可能にする。一つの実施形態では、入力装置４８は、通常の文字配列の（ＱＷＥＲＴＹ）キーボードまたは電話機キーパッド、ボタン、スイッチ、感触スクリーン、感圧または感温膜のような、キーパッドを含む。一つの実施形態では、マイクロフォン４６は例示的なディスプレイ装置４０のための入力装置である。マイクロフォン４６が装置にデータを入力するために使用される時は、音声命令が例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するためにユーザによって供給されることができる。

電源５０はこの分野で周知であるような様々なエネルギー蓄積装置を含むことができる。例えば、一つの実施形態では、電源５０は、ニッケル・カドミウム電池またはリチウムイオン電池のような、再充電可能な電池である。もう一つの実施形態では、電源５０は、回復できるエネルギー源、キャパシタ、またはプラスチック太陽電池、および太陽電池塗料を含む太陽電池である。もう一つの実施形態では、電源５０は壁のコンセントから電力を受けるように構成される。

ある実施形態では、上述されたように、制御プログラマビリティはドライバコントローラ内に存し、それは電子ディスプレイシステム内の数箇所に配置されることができる。あるケースでは制御プログラマビリティはアレイドライバ２２内に存する。当業者は、上述された最適化は任意数のハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネント内でおよび様々な構成内で実施され得ることを認めるであろう。

上述された原理に従って動作するインターフェロメトリックモジュレータの構造の細部は広く変わる可能性がある。例えば、図７Ａ〜図７Ｅは可動反射層１４とそれの支持構造の５つの異なる実施形態を示す。図７Ａは図１の実施形態の断面図であり、ここで１条の金属材料１４は直角に延びているサポート１８上に成膜される。図７Ｂでは、可動反射層１４はつなぎ材（tether）３２上に、コーナーのみで支持するように付加される。図７Ｃでは、可動反射層１４は可撓金属を備えることができる、変形可能層３４からぶら下げられる。変形可能層３４は変形可能層３４の周辺部で基板２０に、直接または間接に接続する。これらの接続は、本明細書中では支持ポストと称される。図７Ｄに図示された実施形態はその上に変形可能層３４が置かれている支持ポストプラグ４２を有する。可動反射層１４は、図７Ａ〜図７Ｃにおけるように、空洞上に掛けたままであるが、しかし変形可能層３４は変形可能層３４と光学スタック１６との間の穴を埋めることによって支持ポストを形成しない。むしろ、支持ポストは平坦化材料（planarization material）から形成され、それは支持ポストプラグ４２を形成するために使用される。図７Ｅに図示された実施形態は図７Ｄに示された実施形態に基づいているが、しかし示されない追加の実施形態と同様に図７Ａ〜７Ｃに図示された実施形態の任意のものと共に使用できるように改造されることもできる。図７Ｅに示された実施形態では、金属または他の導電材の特別の層がバス機構４４を形成するために使用された。これはインターフェロメトリックモジュレータの背面に沿った信号経路を可能にし、これにより基板２０上に形成されるべき多数の電極を除去する。

図７Ａ〜図７Ｅに示されたそのような実施形態では、インターフェロメトリックモジュレータは直視型装置として機能し、その中では画像は透明基板２０の前面から見られ、それの対面上には変調器が配列される。これらの実施形態では、反射層１４は変形可能層３４およびバス機構４４を含む、基板２０の向こう側の反射層の面上のインターフェロメトリックモジュレータのある部分を光学的に遮蔽する。これは遮蔽エリアが、画像品質に否定的に影響を及ぼさずに構成され、動作されることを可能にする。この分離できる変調器構造は、変調器の電気機械的局面および光学的局面について使用された構造設計および材料に、選択されることおよび互いに独立して機能を果たすことを可能にする。さらに、図７Ｃ〜図７Ｅに示された実施形態は、反射層１４の光学的特性をその機械的特性から切離すことになる利益をもたらし、それは変形可能層３４によって実行される。これは反射層１４のために使用される構造設計および材料に光学的特性に関して最適化され、そして変形可能層３４のために使用される構造設計および材料が所望の機械的特性に関して最適化されることを可能にする。

図８および図９を参照して、多くの移動体装置、例えば、“クラムシェル”セルホン８２があり、これはこのクラムシェルの半分の内面上に配置された主ディスプレイ８４、および主ディスプレイ８４と同じクラムシェルの半分の外面上に配置されたサブディスプレイ８０を含む。主ディスプレイ８４およびサブディスプレイ８０として使用されることができる反射型装置の例はＬＣＤ式およびインターフェロメトリックモジュレータを含む。この中に記述された実施形態では、主ディスプレイ８４および／またはサブディスプレイ８０はインターフェロメトリックモジュレータを備えることができる。もしも主ディスプレイ８４およびサブディスプレイ８０が両方とも反射型装置であれば、それらは周囲光が表示された情報を見るのに不充分である時に追加照明を受けることの恩恵を被ることができる。追加照明を供給するための装置の例は発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱灯、および蛍光灯を含む。主ディスプレイ８４に光を供給するためのこの中に記述されるアプローチはまたサブディスプレイ８０に光を供給するためにも、およびその逆にも使用されることができる。

図１０はデュアルディスプレイ１００の一つの実施形態を示し、ここでバックライト光源９０は主ディスプレイ８４およびサブディスプレイ８０に光を供給するために使用される。この実施形態では、主ディスプレイ８４およびサブディスプレイ８０の両方は、例えば、ＬＣＤ装置への制御された漏光（configured light leaks）を使用することによってバックライト９０からの光がディスプレイの背面を通して主ディスプレイ８４およびサブディスプレイ８０に入ることを可能にするＬＣＤ装置であることができる。共通のバックライト９０からの照明を両ディスプレイに供給することは、例えば、ディスプレイがディスプレイ装置の一部分のバックパネルを通して、光が背後から入ることを可能にするように構成できる時に効率がよい。ディスプレイ８４および８０はまた反射型装置であることもできる。そのような実施形態では、バックライト９０は、光がバックライト９０からディスプレイ８０，８４の前面に直接伝播することを可能にするように具体的に構成された漏光エリアまたはチャネルを含んでもよく、それによってディスプレイ８４，８０をフロント照明する。他の実施形態はディスプレイ８４，８０を照明するために一つ以上の光源を組み込んでもよい。

図１１および図１２は第１および第２のライトパイプ１１２，１１４を介して主ディスプレイ８４および反射型サブディスプレイ８０に光を供給するバックライト９０を含むデュアルディスプレイ１００の一実施形態を示す。バックライト内の漏光領域１０２，１０４のための開口（aperture）はサイズおよび形状を変更することができる。ある実施形態では、図１３に関して記述されたように、漏光領域はサブディスプレイ８０のエリアのサイズと実質的に一致することができるか、またはサブディスプレイ８０の形状と実質的に一致するか、あるいはサブディスプレイ８０の周のサイズより大きいかであることができる。さらに、穴またはバックライト９０上に設けられた漏光領域１０２，１０４の数は変更することができる。漏光は、例えば、バックライトの背面上の反射型裏板の部分を取り除いて開口を作ることによって得ることができる。ある実施形態では、光学的に透過できる材料が漏光領域１０２，１０４の開口中に配置されることができる。漏光領域１０２，１０４はバックライトの背面への位置に限定されず、それらは主ディスプレイ８４の照明または観察を妨げないバックライトの任意の領域内に配置されることができる。例えば、ある実施形態では、漏光領域１０２，１０４はサブディスプレイの後ろにある領域内のバックライト９０上に設けられる。他の実施形態では、漏光領域はサブディスプレイの直接後ろにあるバックライト上に、および／またはサブディスプレイの直接後ろにあるエリアの上面に、下面にあるいは側面または両側面に配置されることができる（例えば、図１１参照）。ある実施形態で光はバックライト９０（図示せず）の側面を通して、あるいは主ディスプレイ８４に面してはいるが、それによってカバーされないバックライト９０の面の一部分を通して、バックライトから出ることができる。

図１２に示されるように、漏光領域１０２，１０４からの光は第１および第２のライトパイプ１１２，１１４のような光媒体によりサブディスプレイ８０に供給されることができる。図１２に示されたデュアルディスプレイ装置１００はバックライト９０の１側面上に設けられる主ディスプレイ８４を照明するバックライト９０、およびバックライト９０の反対側上に設けられたサブディスプレイ８０を備える。図１２に示されたサブディスプレイ８０は背面板１１６を含み、そしてライトパイプ１１２，１１４に光学的に結合される。サブディスプレイ８０に面しているバックライト９０の側面上に設けられ、そしてサブディスプレイ８０によってカバーされないバックライトのエリア内の漏光領域１０２，１０４（図１１）は光がバックライト９０からライトパイプ１１２，１１４内に伝播するようにライトパイプ１１２，１１４（図１２）によってカバーされることができる。ライトパイプ１１２，１１４はまたサブディスプレイ８０の前面エッジにも結合される。ある実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４は、例えば、ポリカーボネートまたはアクリルプラスチック材のような、実質的に光透過性材料を備える。ライトパイプ１１２，１１４は、例えば、完全内部反射（ＴＩＲ）により光を導く固体ライトガイドを含むことができる。ある実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４は光ファイババンドル（fiber optical bundle）のような光ファイバを含む。ある実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４はまた中空であることもでき、そしてこの中の中空領域を通して光を伝播するために反射（例えば、金属化された）面を有することができる。ライトパイプの他の構成も可能である。

光源９０からの光はライトパイプ１１２，１１４内に直接結合（couple）できる。光源９０の放射面は、結合効率を増加させるために、ライトパイプ１１２，１１４の入力面１１１に近くあるいはそれと接触して設けられることができる。示された実施形態では、入口１１１は、バックライト９０の漏光領域１０４に対応して、バックライト９０の平面内に位置する。他の実施形態では、光源９０からの光は中間コンポーネントまたは材料によりライトパイプ１１２，１１４内に結合されることができる。

この光透過性ライトパイプ１１２，１１４はバックライト光源９０からの光をサブディスプレイ８０に、例えば、サブディスプレイ８０の側面または側面の一部分に、あるいはサブディスプレイ８０の表面または表面の一部分に伝播するように構成される。ライトパイプはまた光が結合された出力であり、そしてライトパイプ１１４からサブディスプレイ８０に転送される出口エリア１１８をも有する。

サブディスプレイ８０は光透過性基板（例えば、図１内に基板２０として示された）を含んでもよい。図１７を参照して以下にさらに十分に説明するように、ある実施形態では、サブディスプレイ８０は基板の前に設けられた前面板（例えば、図１７の光プレート１５２）を持つことができる。様々な実施形態では、ライトパイプは基板および／または前面板に光学的に結合される。

図１２に示された実施形態では、出口面即ち開口１１８は通常、入口面即ち開口１１１に対して垂直に向けられる。この出口１１８はサブディスプレイ８０の前面板および／または基板のエッジの近くに設けられてもよい。この方法では、バックライト９０から漏れる光は前面板および／または基板のエッジに結合された出力であり、それの一方または両方はその中に光を光学的に導くことができる。

ある実施形態では、単一のライトパイプ１１２がサブディスプレイ８０に光を供給する。他の実施形態では、２つまたはそれ以上のライトパイプ１１２，１１４がサブディスプレイ８０に光を供給する。ある実施形態では、光は特別の点でサブディスプレイ８０に入ることができる。光は、以下でさらに十分に説明されるように様々な拡散または分布技術を使用してディスプレイ８０の反対側に拡散されることができる。光は、サブディスプレイ８０のエッジの一部分または全部に沿ってサブディスプレイ８０と接触するように一つまたはそれ以上のライトパイプ１１２，１１４を構成することによってサブディスプレイ８０の一つまたはそれ以上のエッジに沿ってサブディスプレイ８０に供給される。

上述されたように、ライトパイプはバックライト９０からの光を基板にまたは基板の前に設けられた前面板に結合するように構成されることができる。ある実施形態では、基板または前面板はサブディスプレイ８０の光変調エレメントに光をリダイレクトする（re-direct）ことを助ける光学的特徴を含むことができる。例えば、基板または前面板上のあるいは基板または前面板内の光学的特徴は、基板または前面板を通して導かれた光をリダイレクトすることができる。光が基板または前面板の表面上に溢れる他の実施形態では、表面上のあるいは基板または前面板内の光学的特徴はかすめ入射（grazing incidence）で基板または前面板上に入射された光をディスプレイの光変調エレメントにリダイレクトすることができ、さもなければ光は前面板または基板を通して伝送されないであろう。これらの光学的特徴は、例えば、光を拡散する拡散特徴または光をリダイレクトするミニプリズムおよびマイクロレンズを含むがそれに限定されないマイクロ光エレメントを備えてもよい。光学的特徴はモールド光学を備えることができる。よって、光学的特徴は決定論的なまたは非決定論的な様式（deterministic or non- deterministic）で光に対して作用することができる。これらの光学的特徴は、光を光変調エレメントの方へリダイレクトするために光を反射または屈折させる（例えば、フレネルレンズやコーナーターニングフィルムにおけるそれらのものと同じ）一つまたはそれ以上の表面を備えてもよい。光エレメントは対称的または非対称的であってもよく、そして周期的および／または非周期的であってもよい。光エレメントを一緒にして、例えば、ホログラムや回折性の光エレメントまたは拡散体（diffuser）を形成してもよい。これらの光エレメントは表面の特徴に限定される必要はなく、そしてかさ張る拡散体やホログラムにおけるような容積の特徴を含んでもよい。よって、光は反射、屈折、回折、拡散、ランダムまたは疑似ランダム拡散技術、あるいはそれの組み合わせを使用してリダイレクトされることができる。他の構成およびアプローチも可能である。

ライトパイプ１１２，１１４が光を基板内に結合する実施形態では、光カップリングは、ライトパイプと基板との間の干渉で反射を減らすために屈折率整合（index matching）を提供することができる。ある好ましい実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４の出口ポートは基板の開口数またはエンテンデュー（entendue）と実質的にマッチする開口数またはエンテンデューを有する。ある実施形態では、光カップリングは基板のそれとマッチする開口数またはエンテンデューを供給する。この光カップリングは、例えば、ライトパイプ１１２，１１４の開口数またはエンテンデューを基板のそれと実質的にマッチするように変更する。画像化または非画像化光コンポーネントは、例えば、開口数またはエンテンデューのこの変換を達成するために使用されることができる。ある実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４はこの変換を供給するように整形され、そして構成される。

同様に、後述されるように、ライトパイプ１１２，１１４が光を光プレート、シート、薄膜の層内に結合する実施形態では、光カップリングは、反射を減らすために屈折率整合を提供することができる。同様に、エンテンデューはスループットを増加させるか最大化することと実質的にマッチされることができる。ライトパイプ１１２，１１４が基板および一つまたはそれ以上の光プレート、シート、層、またはその上のフィルムの両方に結合されるある実施形態では、エンテンデューはさらに、スループットを増加させるために実質的にマッチされることができる。

図１３Ａ〜図１３Ｃは環状（annular）ライトパイプ１２２が光をバックライト９０からサブディスプレイ８０のエッジに供給するディスプレイデバイス１２０のもう一つの実施形態を示す。図１３Ａは環状ライトパイプ１２２の中心に挿入されたサブディスプレイ８０を有するバックライト９０上に搭載された環状ライトパイプ１２２の一実施形態のフロントビューを図式的に描写する。この構成では、光は環状ライトパイプ１２２を通してサブディスプレイの全側面にバックライト９０によって供給される。図１３Ｂはサブディスプレイ８０が環状ライトパイプ１２２内にはめ込まれて示される図１３Ａの環状ライトパイプおよびバックライトの斜視図を図式的に描写する。図１３Ｃはサブディスプレイ８０無しの図１３Ａの環状ライトパイプを描写し、そして環状ライトパイプの出口ポート１１８を図示する。

環状ライトパイプ１２２はサイズおよび位置を変更することができる光入口（図示せず）を有する。ある実施形態では、ライトパイプ１２２の入口は、サブディスプレイ８０の外形のように、ほぼ同じ形状およびサイズであるか、または僅かに大きいか小さい、内側寸法を有する。その上、ライトパイプ１２２への入口の面積はバックライト９０上の漏光領域の形状およびサイズに対応することができる。図１３Ａおよび図１３Ｂに示された実施形態では、環状ライトパイプ１２２はサブディスプレイ８０の４つのエッジに従いそして光を供給するように整形される。ライトパイプ１２２は環状ライトパイプの出口部分１１８が光をサブディスプレイ８０のエッジ部分内に伝播することができるように構成される。ライトパイプの入口のサイズは変わってもよく、そしてライトパイプの出口の断面積と同じか、より大きいかより小さい断面積を有することができる。ライトパイプの入口と出口とは、光が効率的にライトパイプ１２２に入り、通過して伝播し、そして低減されたまたは最小の光損失でライトパイプを出ることが、好ましい。しかしながら、バックライト９０から漏れるすべての光について出口部１１８でライトパイプ１２２を出ることは必要とされない。例えば、初めにライトパイプ出口を通ってライトパイプを出ない一部の光はライトパイプを通り、そしてバックライト９０内に再循環で戻ることができる。この再循環光は主ディスプレイを照明するためにバックライト９０を通り抜ける、または結局サブディスプレイ８０を照明するようにライトパイプ１２２に再び入ってもよい。上述されたように、ライトパイプ１２２は中空でないか中空のライトパイプまたはファイバかファイババンドルを備えることができ、そして他の変種も可能である。ライトパイプは、例えば、ある実施形態では、射出成形によってモールドされ得るポリマー材を備えてもよい。環状ライトパイプ１２２を組み立てる他の方法が使用されることができる。ある実施形態では、環状ライトパイプ１２２はディスプレイ装置１２０内のサブディスプレイ８０を確保する付属装置であるように構成されることができ、そしてサブディスプレイ８０に光学的に結合される。

単一のバックライトでデュアルディスプレイを照明するための多数の代案の実施形態がある。例えば図１４はサブディスプレイ８０の背面に面している主ディスプレイ８４の背面を有するデュアルディスプレイの照明を示し、ここでは主ディスプレイ８４は主ディスプレイ８４のエッジで光源１９１から照明される。サブディスプレイ８０はこのディスプレイのエッジでライトパイプ１９３を通して同じ光源１９１から照明される。ライトパイプ１９３は光をサブディスプレイ８０の全域に均等に分散させるためにサブディスプレイ８０のエッジに光学的に結合される。この実施形態では、光カップリング１５４はライトパイプ１９３をサブディスプレイ８０に結合する。主ディスプレイ８４はこのディスプレイのエッジで照明されるように構成される任意のタイプのディスプレイであることができる。ある実施形態では、サブディスプレイ８０および／または主ディスプレイ８４は拡散特徴あるいはディスプレイの上または前に、例えば、観察者とサブディスプレイ８０または主ディスプレイ８４の反射光変調部との間の表面上に設けられた他の光機構を有する。

その上、サブディスプレイの背面板はライトパイプの一部または全部として使用されることができる。ある実施形態では、バックライトからの漏光は、例えば、サブディスプレイのエリアによって定義されたエリア、例えば、本質的に正方形または矩形、から成る。２つの例が図１５および図１６に示され、そこでは光転送のエリアが光入口１３２でハッチングすることによって示される。図１５を参照して、サブディスプレイ８０の背面板１３４はライトパイプとして動作するように変更されることができる。背面板１３４がライトパイプとして機能するある実施形態では、背面板はライトパイプ１１２，１１４および上述された環状ライトパイプ１２２と同じ特徴を有してもよい。例えば、背面板１３４はそれによって光が伝播できる光透過性材料を備えてもよい。背面板１３４は、例えば、適当な形状に、例えば、サブディスプレイ８０の周りにそしてそれを支持するように、および漏光領域１３２に光学的に結合するようにモールドされ、または形成される。ある実施形態では、背面板はそれを通して光が伝播できる中空領域を含んでもよい。その上、背面板はサブディスプレイ８０に光学的に結合されるか、または、例えば、光セメントにより、ディスプレイに近いシート、プレート、またはフィルムに結合されてもよい。

背面板１３４はディスプレイと背面板との間に空洞を形成するようにディスプレイ８０の周りに設けられてもよい。サブディスプレイ８０の背面板１３４は光入口１３２を通して光を受け、そしてこの光をサブディスプレイ８０のフロントエッジに伝播するライトパイプとして構成され、ここでこの光は光出口１３６，１３８により背面板／ライトパイプ１３４を出て、サブディスプレイ８０に入る。図１２および図１３のライトパイプ１１４と同様に、背面板１３４は様々な方法で光をサブディスプレイ８０の一部分のエッジまたは全部のエッジに供給するように構成されることができる。

今図１６を参照して、背面板１３４はサブディスプレイ８０のエッジの向こうに延長されることができ、そして背面板１３４の光出口エリアがサブディスプレイ８０のエッジの近くになるように設けられる。ある実施形態では、光カップリング１４２，１４４は背面板１３４の光出口エリアとサブディスプレイ８０との間にある任意のギャップを光学的にブリッジするために使用されることができる。光カップリング１４２，１４４は、例えば、小ライトパイプまたは粘着性の光カップリングであることができる。光カップリング１４２，１４４は背面板１３４からの光をディスプレイ内に向けるためにその中に反射面を含んでもよい。この方法では、背面板１３４と光カップリング１４２，１４４との組合せはバックライト９０からの光をサブディスプレイ８０に供給するライトパイプとして機能する。

図１７はサブディスプレイ８０の前方に設けられた実質的に光透過性のコンポーネント１５２を示す。ある実施形態では、実質的に光透過性のコンポーネントは光プレートであり、そして下文での一実施形態の説明では、実質的に光透過性のコンポーネントは光プレート１５２と呼ばれるであろう。他の実施形態では、実質的に光透過性のコンポーネントは光シート、フィルムまたは層である。ある実施形態では、実質的に光透過性のコンポーネントはライトガイドを備える。よって、光プレート１５２に関して本明細書中に提供された説明は、光シート、フィルムおよび層にも適用される。

ライトパイプ１１２，１１４は光をバックライト９０からサブディスプレイ８０の前方に（例えば、サブディスプレイ８０とサブディスプレイ８０の観察者との間に）設けられた光プレート１５２に結合されるように構成されてもよい。ある実施形態では、光プレート１５２は光をサブディスプレイ８０の光変調エレメントにリダイレクトすることを助ける光学的特徴を含むことができる。例えば、光プレート１５２の表面上のまたは光プレート１５２内の光学的特徴は、光プレート１５２により、例えば、内部全反射によって導かれた光をリダイレクトすることができる。光が光プレート１５２の表面上に溢れる他の実施形態では、光プレート１５２の表面上のまたは内の光学的特徴は、光プレート１５２上への入射光を、かすめ入射でまたはその近くでリダイレクトすることができる。さもなければ光プレート１５２により伝送されないであろう、このリダイレクトされた光は、ディスプレイの光変調エレメントに当たり、照明することを行う。これらの光学的特徴は、例えば、光を拡散させる拡散特徴または光をリダイレクトするミニプリズムおよびマイクロレンズを含むがそれに限定されないマイクロ光エレメントを備えてもよい。光学的特徴はモールド光学を備えることができる。よって、光学的特徴は決定論的なまたは非決定論的な様式における光上で動作することができる。これらの光学的特徴は、光を光変調エレメントの方へリダイレクトするために光を反射または屈折させる（例えば、フレネルレンズやコーナーターニングフィルム、例えば、３Ｍ社による１／４ターニングフィルムにおけるそれらのものと同じ）一つまたはそれ以上の表面を備えてもよい。光エレメントは対称的または非対称的であってもよく、そして周期的および／または非周期的であってもよい。光エレメントを一緒にして、例えばホログラムや回折性の光エレメントまたは拡散体を形成してもよい。これらの光エレメントは表面の特徴に限定される必要はなく、そしてかさ張る拡散体やホログラムにおけるような容積の特徴を含んでもよい。よって、光は反射、屈折、回折、拡散、ランダムまたは疑似ランダム拡散技術、あるいはそれの組み合わせを使用してリダイレクトされることができる。他の構成およびアプローチも可能である。

光プレート１５２は、例えば、ガラスまたはプラスチックあるいは任意の実質的に光透過性の（または透明な）材料を備えてもよい。ある実施形態では、光プレート１５２は光シート、フィルムまたは層を備える。そのような光シート、フィルム、または層はまた、例えば、ガラスまたはポリマーあるいは他の実質的に光透過性の材料を備えてもよい。ある実施形態では、光プレート１５２はそれの上に空間光変調器エレメントがそれの一つまたはそれ以上の層の上に形成される基板に積層される。他の実施形態では、光フィルム１５２は成長されることができるかまたは他の方法で形成されてもよく、例えば、光機構が永久的なまたは除去可能な光フィルムとしてサブディスプレイ上に直接モールドされてもよい。

光プレート１５２は様々な技術によってライトパイプ１１２，１１４に光学的に結合されることができる。例えば、光粘着性または他のカップリング材は光カップリング１５４，１５６として使用されることができ、あるいはライトパイプ１１２，１１４は光プレート１５２の近くにあるかまたはそれと接してもよい。光カップリング１５４，１５６はライトパイプ１１２，１１４と光プレート１５２との間の中間領域で反射を減らすために屈折率整合を提供できる。ある好ましい実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４の出口ポートは光プレート１５２の開口数またはエンテンデューと実質的にマッチする開口数またはエンテンデューを有する。ある実施形態では、光カップリング１１４，１５６は光プレート１５２のそれとマッチする開口数またはエンテンデューを提供する。この光カップリングは、例えば、光プレート１５２のそれと実質的にマッチさせるように開口数またはエンテンデューを変えてもよい。画像化または非画像化光コンポーネントは、例えば、開口数またはエンテンデューのこの変換を達成するために使用されることができる。ある実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４の先端はこの変換を提供するように整形され、構成される。

光プレート１５２はライトパイプ１１２，１１４からの光をサブディスプレイ表面の全域に均等に分散させるように構成されることができる。ある実施形態では、背面板１１６は光を光プレート１５２内に結合するライトパイプを備える。

図１８はライトパイプ１１２，１１４が光１６２をサブディスプレイ８０上に、または図１７に示された光プレート１５２のような、光プレート（シート、フィルム、または層等）上に溢れさせる実施形態を示す。ライトパイプの形状および出口領域の形状は制御された方法で光を分散することに合わせられることができる。ある実施形態では、サブディスプレイ８０または光プレート１５２は光をディスプレイの全域に分散させるように構成されてもよい。光学的特徴は、上述されたように、光を光変調エレメントの方へリダイレクトするために使用されることができる。例えば、図１７関連の説明を参照されたい。

図１９はライトパイプ１１２，１１４が光の分布を制御するように、例えば、光１６８を所定のパターン内のサブディスプレイ８０上に分布するように構成された末端部１６４，１６６をさらに備える一実施形態を示す。ある実施形態では、ライトパイプ１１２，１１４の末端部１６４，１６６はＬＥＤでのエッジ照明によく似るように組み立てられることができる。組み立てられた流出のパターンの知識は、サブディスプレイ８０に、例えば、ディスプレイ内の光学的特徴、図１７を参照して説明されたような一つまたはそれ以上の光プレート１５２（またはシート、フィルム、あるいは層）を用いて光をディスプレイの全域に均等に分散させるように構成されることを可能にする。ライトパイプ１１２，１１４の末端部１６４，１６６はライトパイプ１１２，１１４に光学的に結合された別のコンポーネントであることができ、あるいは末端部１６４，１６６はライトパイプ１１２，１１４の部分として集積されることができる。

この中に記述された実施形態はデュアルディスプレイ光源によって光をサブディスプレイに供給することに関連するばかりでなく、光を主ディスプレイに供給することにも関連する。例えば、もしも主ディスプレイがバックライトに面するそれの背面板を通して光を受けることができない反射型ディスプレイであれば、上述されたライトパイプおよびサブディスプレイ用の背面板構成は主ディスプレイを照明するために使用されることができる。例えば、図２０はサブディスプレイ８０と主ディスプレイ１８２との間に設けられた第１および第２の光源１９２，１９４を装備されたデュアルディスプレイを示す。ライトパイプ１８１，１８３，１８５，１８７は光源１９２，１９４をライトガイドでもある背面板１１６，１１７に光学的に結合する。光は追加のライトパイプ１８６，１８８，１９６，１９８によってディスプレイ８０，８４にさらに注ぎ込まれる。図２０では、追加のライトパイプ１８６，１８８，１９６，１９８はディスプレイ８０，８４で前方に設けられた光フィルムまたはプレート１７４，１８４に光学的に結合される。光フィルムまたはプレート１７４，１８４は光を上述されたように、光変調エレメントの方へリダイレクトするために光学的特徴を備えてもよい。また、上述されたように、ライトパイプ１８６，１８８，１９６，１９８および光プレート１５２，１８４は光の転送を増加させる方法で光学的に結合されてもよい。しかしながら、ある実施形態では追加のライトパイプ１８１，１８３，１８５，１８７，１８６，１８８，１９６，１９８および／または光プレートまたはフィルム１７４，１８４は使用されず、そして背面板１１６，１１７は光源１９２，１９４からの光をディスプレイ８０，１８２の全域にまたは拡散特徴を備えることができるディスプレイのエッジに伝播するように構成される。同様に、光はライトパイプによって光フィルムまたはプレート１７４，１８４のほかにまたはその代わりに基板内に結合されてもよい。上述および本明細書中のほかの箇所で説明されたような構成および設計における広範な変種が使用されることができる。例えば、ライトパイピングは光を第１および第２のディスプレイの両方に提供する単一の背面板を備える請求項３０のディスプレイ装置。なお他の変種もさらに可能である。

上記されたように、デュアルディスプレイデバイスは光を反射型ディスプレイにリダイレクトする（例えば、拡散する）特徴を含むことができる。そのような特徴は、例えば、 “集積された変調器照明（Integrated Modulator Illumination）”と題された本出願人による、米国特許出願番号第１０／７９４，８２５号に記述された照明ドット（illumination dots）を備えてもよい。

照明ドットを有する空間光変調器を具備する純粋反射型ディスプレイの一実施形態が図２１に示される。この例の中の空間光変調器はデュアルディスプレイ装置の一部分として使用された上述されたようなインターフェロメトリックモジュレータを備える。拡散体２０６は空間光変調器の前方に設けられる。図２１に示されたインターフェロメトリックモジュレータは光透過性基板２００上に形成される。空間光変調器アレイの各エレメント２０４は拡散体２０６を通して伝わる光を変調するために、そして基板２００を通してエレメント２０４に到達するために、別々に活性化されることができる。各変調器エレメントは、活性化された時には、基板２００の反対側上の観察者２１４に変調または非変調光を向けるために使用されることができる。この実施形態は不透明であることができる変調器用の背面板２０２を含み、バックライティングと共に使用するためにこのタイプの変調器を変えることは困難である。エレメント２０４はそれ自身が不透明であり、それはバックライティングをさらに困難にする。

デュアルディスプレイ適用のためこの中に記述されたようなエッジライティングスキームの適用で、拡散体２０６と基板２００との間の中間領域で形成された照明ドット２０８はディスプレイのための照明を供給できる。各照明ドット２０８は変調器アレイの方に設けられた反射型である第１層２１０と観察者２１４の方に設けられた吸収型である第２層２１２とから成る。照明ドットは光透過性基板２００表面上あるいは様々なタイプの印刷または薄膜成膜技術によって拡散体２０６上（あるいはそれの上に形成または結合された一つまたはそれ以上の層、例えば、光プレート１５２上）に形成されることができる。光学的特徴を形成する他の方法も使用される。

ディスプレイと関連する光源と共に照明ドットは周囲光を補うことができ、ディスプレイの明るさを増加させる。全体の暗さの中で、照明ドットおよび関連光源はディスプレイ用のすべての必要な照明を供給することができる。図２１は光透過性基板２００の一つのエッジにある、冷陰極蛍光管や発光ダイオード（ＬＥＤ）のような、光源２１６を示す。ある実施形態では、例えば、ＬＥＤによって、照明されたエッジ放射ライトパイプが光源２１６として代わりに使用されてもよい。光源２１６によって放射されたおよび基板２００内に正確に注入された光は内部全反射によって、それが中に導かれた基板を通して伝播する。図示されたように、照明ドットにぶつかる光はいくつかの異なる方向に反射される；例えば、照明ドット２２０および２２２を参照されたい。上述されたように、ある実施形態では、図２１の光源２１６はディスプレイのエッジを照明する、あるいはディスプレイの前方の光プレート、シート、フィルム、または層を照明するライトパイプであることができる。

照明ドットは、例えば、照明のタイプおよび分布、およびその中で変調器が空間光変調器の構成と同様に使用されることができる環境次第で構成および配列されることができる。図２２は一様ではない照明ドットパターンの１例を示す。様々な実施形態では、照明ドット配列は多くの局面で変わってもよく、そして、例えば、不揃いであってもよい。照明ドットの配列の規則正しさの度合いは完全にランダムから、一様にして周期的にするために、部分的ランダムおよび部分的等間隔に整列してもよい。この配列は、変調器アレイ内の光変調エレメントの周期性から結果として生ずるモアレ効果を減らすために、または固定パターンノイズを減らすために選択されることができる。また、上で説明されたように、照明ドットは特定の様式で、例えば、与えられた照明構成のためのディスプレイの全域で均等に、光を分配するように配列されることができる。照明ドット３０２のような、照明ドットパターン内の照明ドットはエレメント３０４ａおよび３０４ｂのような変調器エレメントに連続的にぶつかる光を屈折または拡散する。照明ドット３０２から屈折または拡散される光は、照明ドット３０２にぶつかりそして屈折または拡散される前に基板２００内で数回内部反射されたかもしれない。

上述されたように、光透過性基板２００内に注入された光は基板２００内で内部反射される。照明ドットまたは何か他の混乱させる構造がなければ、この光は基板２００を横断し続けることができる。照明ドットは空間光変調器エレメント３０４上に光を拡散させて基板２００内の光の伝播を中断させるか混乱させる。照明ドットは空間光変調器アレイ上の光の特定の分布を供するために１パターンに配列されることができる。ある実施形態では、例えば、照明ドットパターンは空間光変調器エレメントのアレイ上に均一な照明を作り出すことができる。

様々な実施形態では、照明ドットは正規の観察距離でディスプレイを観察している人間観察者の想像力によって解決するには小さすぎるサイズであるだろう。望ましくない人工物はなおしばしば個々に解決できない特徴を有するアレイによって作り出されることがあり得る。パターンはこれらの好ましくない人工物が軽減または削除されるようになされ得る。上述されたように、パターンはまた空間光変調器上の光の分布をも制御することができる。

照明ドットのパターン化における変種に加え、その上に照明ドットが配置される表面も変えられてもよい。図２３では、照明ドットは拡散体５０２と光透過性基板５００との間の共通領域で示される。拡散体５０２はある実施形態における光透過性基板５００と対になる。図２３の目的のため、拡散体は基板５００から離れて持ち上げられていた。照明ドット５０４のような、照明ドットは基板５００の表面上に作られることができる。照明ドット５０４は、図示されない、変調器アレイの方へ反射部５０８を、そして観察者２１４の方へ吸収部５０６を有する。

代案の実施形態では、照明ドット５１０のように、照明ドットは拡散体５０２の表面上に配置されることができる。照明ドットはまた拡散体５０２または基板５００上の一つまたはそれ以上の層の上に形成されることもでき、あるいはその他の所に（例えば、反射型ディスプレイとディスプレイの観察者との間に設けられた光プレート上に）形成されることができる。照明ドットの位置を変更することは、ドットプロセスシーケンスを修正するかもしれない。５０４のような、基板の表面上の照明ドットは、成膜された第１の反射材５０８を有し、そしてその後、吸収材の‘オーバーコート’５０６によってカバーされてもよい。もしも照明ドットが５１０のような、拡散体５０２の表面上にあれば、吸収材５１２がまず下に置かれ、反射材５１４によってフォローされることができる。このアプローチは変調器および観察者２１４に関して層の固有の方向付けを維持する。

光学的特徴はどこかほかの所に配置されることができる。例えば、光学的特徴は光プレート（シート、フィルム、または層）の表面上に設けられてもよい。光学的特徴はまた基板または光プレート（シート、フィルム、または層）内に設けられてもよい。なお他の変種が可能である。

特定の形状および構成を有する照明ドットは図２１〜図２３に示されるが、他のタイプの特徴はサブディスプレイの基板あるいはサブディスプレイの前方の光プレート、シートまたはフィルム内で使用されてもよい。例えば、これらの特徴は、微小機構または、例えば、バンプ、ドット、またはピットを具備する微小機構アレイを備えてもよい。この特徴は（例えば、レンズまたはレンレット（lenlets）を形成する）凹面または凸面を備えてもよい。ある実施形態では、この特徴は引き伸ばされ、そして例えば、真っ直ぐであってもなくてもよい、リブ、***部、または溝を備える。傾いたおよびカーブした面がその上使用されてもよい。広範な他の形状、配置、および構成が可能である。ある実施形態では、この配置は光をディスプレイ内に決定論的にリダイレクトしてもよい。上述されたように、例えば、マイクロレンズ、プリズム、およびコーナーターニングフィルムのようなマイクロ光学が使用されることができる。この特徴は、例えば、固有の照明用のディスプレイ内に折り返すためにディスプレイの表面上の任意の角度で設けられた光をリダイレクトできる。非決定論的アプローチが使用されてもよい。光学的特徴は拡散体、回折光エレメント、またはホログラムを形成する特徴を備えてもよい。

これらの特徴は規則的なまたは不規則な形状を有してもよく、そして異なる寸法を有してもよい。この特徴は不透明なまたは実質的に光透過性の材料を備えてもよい。この特徴は部分的にまたは完全に反射式、透過式、および／または吸収式であってもよい。この特徴は、この特徴が形成される表面（例えば、基板、拡散体、光プレート、他の層等）と同じか異なる屈折率を有する誘電体を備えてもよい。ある微小機構のアレイはミクロンのオーダーの寸法を持つことができる。

この特徴はその上種々の方法で製作されることができる。この特徴は、例えば、印刷または石版印刷によって、射出成型またはレーザエッチングによって利用されることができる。この特徴はフィルムのような表面上に適用されることができる。代案の一実施形態では、光を拡散および／または配向する微小機構は、望ましい微小機構を形成するためにモールドされ、除かれる樹脂を使用する、例えば紫外線設定樹脂を使用する、ディスプレイ、光フィルムまたはプレートの表面上に製造され、固着されることができる。拡散特性を製造する他の方法もまた可能である。

ディスプレイの種々様々な表面上に光学的特徴を形成することにおけるフレキシビリティおよびこの光学的特徴がどんなパターンおよび密度で形成されるかに関するフレキシビリティのほかに、この光学的特徴が作り出される製造工程内の要点に関する重要なフレキシビリティもある。照明ドットを有する空間光変調器アレイを製造するためのある例示的な方法が図２４に示される。

一つの実施形態では、手順は、ブロック６００で実質的に光透過性の基板を供給することで始まる。ブロック６０２で、照明ドットは、光透過性基板またはディスプレイの前方の任意の光プレート、シートまたはフィルム１５２に適用（apply）される。空間光変調器はブロック６０４で製造される。変調器はステップ６０６で完成され、それは背面板を付加するようなタスクを含んでもよい。拡散体は、ブロック６０８で、照明ドットを越えて、ディスプレイの前方の基板または任意の光プレート１５２に適用される。他のコンポーネントも含まれることができる。

代案の一実施形態では、ブロック６１０で空間光変調器は実質的に光透過性の基板の（観察者から離れた）‘裏面’上に造られる。ブロック６１２で空間光変調器は完成される。一つの実施形態では、ブロック６１４で照明ドットは基板の前面に適用され、そしてブロック６１６で拡散体が適用される。

もう一つの代案では、ブロック６１８で拡散体は、ブロック６１２で変調器が完成される後か変調器を製造および完成する処理と並行して供給される。照明ドットはブロック６２０で拡散体に適用され、そして拡散体はブロック６２２で基板に適用される。

他の方法が使用されてもよい。順序は実施形態次第で変化してもよいので、順序は手順を一覧表にすることによって暗示されない。よって、処理ステップは追加または削除されてもよい。

上述されたように、光学的特徴は、例えば、石版印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷または任意の他のタイプの印刷技術を含む、多くの印刷手順の一つで形成されることができる。非印刷ベースの方法も使用されてよい。光学的特徴は、例えば、表面上に浮き上がらせるかモールドされることができる。光学的特徴は基板または光プレートあるいは他の層に積層または粘着される表面上に形成されてもよい。なおこの分野で周知のものは勿論、まだ考案されないものの両方を含む、他の技術が使用されてもよい。光学的特徴の形状および構成は効果を増加または最大化するように制御されることができる。上述したように、光学的特徴は観察者によって見られたような画像品質に影響を及ぼすことを避けるために人間の目の解像力以下の解像力で組み立てられることができる。

上記詳細な説明が様々な実施形態に適用されたようなこの発明の新奇な特徴を示し、記述し、そして指摘した一方で、実例とされた装置または工程の形状および細部における様々な削除、置換、および変更がこの発明の精神から逸脱すること無しに当業者によってなされてもよいことは理解されるであろう。認められるであろうように、ある特徴は他と別々に使用または実施されてもよいので、本発明は、この中に述べられた特徴または恩恵のすべてを供給しない形状の内部で実施されてもよい。

第１のインターフェロメトリックモジュレータの可動反射層が緩和状態にあり、第２のインターフェロメトリックモジュレータの可動反射層が作動状態にあるインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの一つの実施形態の一部を描写する斜視図。 ３×３インターフェロメトリックモジュレータディスプレイを組み込んだ電子装置の一つの実施形態を示すシステムブロック図。 図１のインターフェロメトリックモジュレータの一つの例示的な実施形態に関する可動ミラー位置対印加電圧を示す図。 インターフェロメトリックモジュレータディスプレイを駆動するために使用され得る行および列電圧の一つのセットを示す図。 図２の３×３インターフェロメトリックモジュレータディスプレイの表示データの一つの例示的なフレームを示す図。 図５Ａのフレームを書き込むために使用され得る行および列信号のための一つの例示的なタイミングを示す図。 複数のインターフェロメトリックモジュレータを具備する表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図。 複数のインターフェロメトリックモジュレータを具備する表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図。 図１の装置の断面を示す図。 インターフェロメトリックモジュレータの代案の一実施形態の断面を示す図。 インターフェロメトリックモジュレータのもう一つの代案の実施形態の断面を示す図。 インターフェロメトリックモジュレータのなおもう一つの代案の実施形態の断面を示す図。 インターフェロメトリックモジュレータの追加の代案の実施形態の断面を示す図。 クラムシェルの外面上に設けられたサブディスプレイを含むクラムシェル構造を有する移動電話機を図式的に示す図。 クラムシェルの内面上に設けられた主ディスプレイを含むクラムシェル構造を有する移動電話機を図式的に示す図。 主ディスプレイとサブディスプレイとの間に設けられたバックライトの断面を図式的に示す図。 バックライトの表面上のライト出口領域を図式的に示す図。 反射型サブディスプレイおよび透過型主ディスプレイを照明するように構成されたバックライトを含むディスプレイ装置を図式的に示す断面図。 サブディスプレイの全側面に光を供給する環状ライトパイプを通してバックライトによって照明されたサブディスプレイを含むディスプレイ装置の一実施形態を図式的に描写する正面図。 図１３Ａの環状ライトパイプ、バックライト、およびサブディスプレイを図式的に描写する斜視図。 図１３Ａの環状ライトパイプを図式的に描写する斜視図。 ライトパイプを使用している反射型ディスプレイを照明するバックライトを有するディスプレイ装置の一実施形態を図式的に示す断面図。 ライトパイプとして構成された背面板を介してサブディスプレイに照明を供給するバックライトを含むディスプレイ装置の一実施形態を図式的に示す断面図。 ライトパイプおよび光カップリング材として構成された背面板を介してサブディスプレイに照明を供給するバックライトを含むディスプレイ装置の一実施形態を図式的に示す断面図。 反射型ディスプレイの前方に設けられた実質的に光透過性のコンポーネントを含むディスプレイ装置の一実施形態を図式的に示す断面図。 ディスプレイの前面上に溢れた光によって照明されるディスプレイ装置の一実施形態を図式的に示す断面図。 ディスプレイの前面上に制御された手法で分布された光によって照明されたディスプレイ装置の一実施形態を図式的に示す断面図。 第１および第２の反射型ディスプレイにそれぞれ光を注ぐ第１および第２の背面板を有するディスプレイ装置の一実施形態を図式的に示す断面図。 拡散特徴または照明ドットを有する空間光変調器の１例を図式的に描写する図。 バックライトと共に使用された照明ドットパターンの一実施形態を図式的に描写する図。 照明ドットのアレイのために可能性のある位置の実施形態を図式的に描写する図。 照明ドットを有する空間光変調器を製造するための種々の方法を示すフローチャート。

Claims (73)

1. 前面および背面を備え、上記背面を通して照明されるように構成された透過型ディスプレイと、
   前面および背面を備え、上記前面を通して照明されるように構成された反射型ディスプレイと、
   上記透過型ディスプレイを上記背面を通して照明するために上記透過型ディスプレイの上記背面に関して設けられた光源と、
   上記光源から光を受けるために上記光源に関して配置され、上記光を伝播して上記光が上記反射型ディスプレイの前面照明を供給するように構成されたライトパイプと、
   を具備するディスプレイ装置。
2. 上記透過型ディスプレイは半透過型ディスプレイを含む請求項１に記載の装置。
3. 上記半透過型ディスプレイは液晶ディスプレイを含む請求項２に記載の装置。
4. 上記反射型ディスプレイはインターフェロメトリックディスプレイを含む請求項１に記載の装置。
5. 上記反射型ディスプレイの上記背面は上記透過型ディスプレイの上記背面に面して設けられる請求項１に記載の装置。
6. 上記光源は上記透過型ディスプレイの上記背面と上記反射型ディスプレイの上記背面との間に設けられる請求項５に記載の装置。
7. 上記ライトパイプは実質的に環状に整形された出口ポートを備える請求項１に記載の装置。
8. 上記ライトパイプは上記反射型ディスプレイのフロントエッジの部分に光を転送するように設けられた出口ポートを備える請求項１に記載の装置デバイス。
9. 上記ライトパイプの上記出口ポートはエンテンデューが上記出口ポートと上記反射型ディスプレイのフロントエッジの上記部分との間に実質的に維持されるように構成される請求項８に記載の装置。
10. 上記反射型ディスプレイは基板を備え、上記ライトパイプの上記出口ポートは上記基板に光を転送するように構成される請求項８に記載の装置。
11. 上記出口ポートは空気層を介して上記基板に光学的に結合される請求項９に記載の装置。
12. 上記出口ポートは屈折率整合材を介して上記基板に光学的に結合される請求項９に記載の装置。
13. 上記屈折率整合材は屈折率整合セメントを含む請求項１２に記載の装置。
14. 上記ライトパイプの上記出口ポートはエンテンデューが上記出口ポートと上記基板との間で実質的に維持されるように構成される請求項１０に記載の装置。
15. 上記ライトパイプは中空である請求項１に記載の装置。
16. 上記反射型ディスプレイの前方に設けられ、上記ライトパイプの出口ポートに光学的に結合された実質的に光透過性のコンポーネントをさらに具備する請求項１に記載の装置。
17. 上記実質的に光透過性のコンポーネントはプレート、シート、フィルムまたは層を備える請求項１６に記載の装置。
18. 上記プレート、シート、フィルム、または層は上記反射型ディスプレイの前面上に積層される請求項１７に記載の装置。
19. 上記実質的に光透過性のコンポーネントは、上記実質的に光透過性のコンポーネントに入った上記光の少なくとも一部を、上記反射型ディスプレイへ向ける一つ以上の光機構を含む請求項１６に記載の装置。
20. 上記一つ以上の光機構は、上記反射型ディスプレイの全域で上記ライトパイプから転送された上記光を実質的に均等に分散させるように構成される請求項１９に記載の装置。
21. 上記出口ポートは空気層を介して上記実質的に光透過性のコンポーネントに光学的に結合される請求項１６に記載の装置。
22. 上記出口ポートは屈折率整合材を介して上記実質的に光透過性のコンポーネントに光学的に結合される請求項１６に記載の装置。
23. 上記屈折率整合材は屈折率整合セメントを含む請求項２２に記載の装置。
24. 上記ライトパイプの上記出口ポートはエンテンデューが上記出口ポートと上記実質的に光透過性のコンポーネントとの間で実質的に維持されるように構成される請求項１６に記載の装置。
25. 上記実質的に光透過性のコンポーネントはライトガイドを備える請求項１６に記載の装置。
26. 上記実質的に光透過性のコンポーネントは光プレートを備える請求項１６に記載の装置。
27. 上記ライトパイプは完全内部反射により光を伝播するための比較的高い屈折率の材料を備える請求項１に記載の装置。
28. 上記比較的高い屈折率の材料はプラスチックまたはガラスを備える請求項２７に記載の装置。
29. 上記ライトパイプは、該ライトパイプを通した伝播の間、該ライトパイプ中に光を実質的に閉じ込めるために反射材で覆われる請求項１に記載の装置。
30. 上記ライトパイプは前記反射型ディスプレイのための背面板を備える請求項１に記載の装置。
31. 上記透過型ディスプレイおよび上記反射型ディスプレイの少なくとも一方と電気的に通信し、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
    上記プロセッサと電気的に通信するメモリ装置と、
    をさらに具備する請求項１に記載の装置。
32. 少なくとも一つの信号を上記透過型ディスプレイおよび上記反射型ディスプレイの少なくとも一方に送るように構成されたドライバ回路をさらに具備する請求項３１に記載の装置。
33. 上記画像データの少なくとも一部を前記ドライバ回路に送るように構成されたコントローラをさらに具備する請求項３２に記載の装置。
34. 上記画像データを上記プロセッサに送るように構成された画像源モジュールをさらに具備する請求項３１に記載の装置。
35. 上記画像源モジュールは受信器、トランシーバ、および送信器の少なくとも一つを含む請求項３４に記載の装置。
36. 入力データを受信し、該入力データを上記プロセッサに通信するように構成された入力装置をさらに具備する請求項３１に記載の装置。
37. 反射型ディスプレイ、透過型ディスプレイ、および光源を具備し、上記反射型ディスプレイと上記透過型ディスプレイとが背中合わせ配列に配置されたディスプレイ装置を製造するための方法であって、
    上記透過型ディスプレイの背部を通って該透過型ディスプレイを照明するために上記透過型ディスプレイの上記背部に関して上記光源を設けることと、
    上記光源から光を受けるために上記光源に関してライトパイプを設けることと、
    上記ライトパイプを出る光が上記反射型ディスプレイのための前面照明を供給するように上記ライトパイプに関して上記反射型ディスプレイを設けることと、
    を含む、ディスプレイ装置を製造するための方法。
38. 上記透過型ディスプレイは半透過型ディスプレイを含む請求項３７に記載の方法。
39. 上記半透過型ディスプレイは液晶ディスプレイを含む請求項３８に記載の方法。
40. 上記反射型ディスプレイはインターフェロメトリックディスプレイを含む請求項３７に記載の方法。
41. 請求項３７乃至４０記載のいずれかの方法によって製造されたディスプレイ装置。
42. 前面および背面を備え、上記背面を通して照明されるように構成された、画像を表示するための第１の手段と、
    上記背面を通して上記第１の表示手段を照明するための手段と、
    前面および背面を備え、上記前面を通して照明されるように構成された、画像を表示するための第２の手段と、
    上記第２の表示手段の上記前面を通して上記第２の表示手段を照明するための手段と、
    を具備し、
    上記第２の表示手段のための上記照明手段は上記第１の表示手段のための上記照明手段からの光を使用するディスプレイ装置。
43. 上記第１の表示手段は透過型ディスプレイを含む請求項４２に記載の装置。
44. 上記第２の表示手段はインターフェロメトリックディスプレイを含む請求項４２または４３に記載の装置。
45. 上記第１の表示手段のための上記照明手段は、上記背面を通して上記第１の表示手段を照明するために上記第１の表示手段の上記背面に関して設けられた光源を含む請求項４２、４３、または４４に記載の装置。
46. 上記第２の表示手段のための上記照明手段は、上記第１の表示手段のための上記照明手段から光を受けるために上記第１の表示手段のための上記照明手段に関して設けられ、上記第２の表示手段の前面照明のための光を供給するように構成されたライトパイプを含む請求項４２、４３、４４、または４５に記載の装置。
47. 前面および背面を備える透過型ディスプレイ上に画像を表示することと、
    光源を使用して上記背面を通して上記透過型ディスプレイを照明することと、
    前面および背面を備える反射型ディスプレイ上に画像を表示することと、
    上記光源を使用して上記前面を通して上記反射型ディスプレイを照明することと、
    を含む画像を形成する方法。
48. 上記反射型ディスプレイから画像を表示することは複数のインターフェロメトリックモジュレータを使用して光を変調することを含む請求項４７に記載の装置。
49. 光源からライトパイピングを介して上記反射型ディスプレイへの光を伝播することをさらに含む請求項４７に記載の方法。
50. 上記透過型ディスプレイおよび上記反射型ディスプレイ上に画像を表示することはテキストを表示することを含む請求項４７に記載の方法。
51. 可視面および背面を備える第１の反射型ディスプレイと、
    可視面および背面を備える第２の反射型ディスプレイであって、上記第１のディスプレイの上記背面が実質的に上記第２のディスプレイの上記背面に面して設けられ且つ上記第２のディスプレイの上記背面の近くに配置された、第２の反射型ディスプレイと、
    光源と、
    上記光源に光学的に結合され、且つ、上記第１および第２のディスプレイの両方のエッジまたは表面に光学的に結合されて、上記第１および第２のディスプレイの両方の上記可視面の一部分に上記光源から放射された光を転送して上記第１および第２のディスプレイを照明するライトパイピングと、
    を具備するディスプレイ装置。
52. 上記ライトパイピングは上記ディスプレイの一方のための背面板を含む請求項５１に記載のディスプレイ装置。
53. 上記ライトパイピングは上記第１および第２のディスプレイの各々のための背面板を含む請求項５１に記載のディスプレイ装置。
54. 上記ライトパイピングは上記第１および第２のディスプレイの両方に光を供給する単一の背面板を含む請求項５１に記載のディスプレイ装置。
55. 上記第１のディスプレイおよび上記第２のディスプレイの少なくとも一方と電気的に通信し、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
    上記プロセッサと電気的に通信するメモリ装置と、
    をさらに具備する請求項５１に記載のディスプレイ装置。
56. 上記第１のディスプレイおよび上記第２のディスプレイの少なくとも一方に少なくとも一つの信号を送るように構成されたドライバ回路をさらに具備する請求項５５に記載のディスプレイシステム。
57. 上記ドライバ回路に上記画像データの少なくとも一部を送るように構成されたコントローラをさらに具備する請求項５６に記載のディスプレイシステム。
58. 上記プロセッサに上記画像データを送るように構成された画像源モジュールをさらに具備する請求項５５に記載のディスプレイシステム。
59. 上記画像源モジュールは受信器、トランシーバ、および送信器の少なくとも一つを備える請求項５８に記載のディスプレイシステム。
60. 入力データを受信し、該入力データを上記プロセッサに通信するように構成された入力装置をさらに具備する請求項５５に記載のディスプレイシステム。
61. 可視面および背面を備える第１の反射型ディスプレイを供給することと、
    可視面および背面を備える第２の反射型ディスプレイを供給することであって、上記第１のディスプレイの上記背面が実質的に上記第２のディスプレイの上記背面に面して設けられ且つ上記第２のディスプレイの上記背面の近くに配置される、第２のディスプレイを供給することと、
    光源を供給することと、
    上記光源に光学的に結合され且つ上記第１および第２のディスプレイの両方のエッジまたは表面に光学的に結合され、上記第１および第２のディスプレイの両方の上記可視面の一部分に上記光源から放射された光を転送して上記第１および第２のディスプレイを照明するライトパイピングを供給することと、
    を含むディスプレイ装置を製造する方法。
62. 上記ライトパイピングは上記ディスプレイの一方のための背面板を含む請求項６１に記載の方法。
63. 上記ライトパイピングは上記第１および第２のディスプレイの各々のための背面板を含む請求項６１に記載の方法。
64. 上記ライトパイピングは上記第１および第２のディスプレイの両方に光を供給する単一の背面板を含む請求項６１に記載の方法。
65. 請求項６１乃至６４の何れかに記載の方法によって製造されたディスプレイ装置。
66. 可視面および背面を有する第１の反射型ディスプレイと、可視面および背面を有する第２の反射型ディスプレイとを有し、上記第１のディスプレイの上記背面は実質的に上記第２のディスプレイの上記背面に面して設けられ且つ上記第２のディスプレイの上記背面の近くに配置された装置を照明する方法であって、
    光源から光を放射することと、
    上記光源からの放射光を収集することと、
    上記第１および第２のディスプレイの上記可視面の一部分に上記収集された光を供給して上記ディスプレイを照明することと、
    を含む方法。
67. 上記第１および第２のディスプレイ上に画像を表示することをさらに含む請求項６６に記載の方法。
68. 上記反射型ディスプレイ上に画像を表示することは複数のインターフェロメトリックモジュレータを使用して光を変調することを含む請求項６７に記載の方法。
69. 上記画像を表示することはテキストを表示することを含む請求項６７に記載の方法。
70. 可視面および背面を備える反射型である表示用の第１の手段と、
    可視面および背面を備える反射型の表示用の第２の手段であって、上記第１の表示手段の上記背面が上記第２の表示手段の上記背面に実質的に面して設けられ且つその近くに配置された、第２の表示手段と、
    光を供給するための手段と、
    上記第１の表示手段および上記第２の表示手段に上記光供給手段からの光を伝播して、上記第１の表示手段および上記第２の表示手段を照明するための手段と、
    を具備するディスプレイ装置。
71. 上記光供給手段は光源を含む請求項７０に記載のディスプレイ装置。
72. 上記光伝播手段は、上記光源に光学的に結合され且つ上記第１および第２の表示手段の両方のエッジまたは表面に光学的に結合された、上記第１および第２の表示手段の両方の可視面の一部分に上記光源から放射された光を転送して上記第１および第２の表示手段を照明するライトパイピングを備える請求項７０または７１に記載のディスプレイ装置。
73. 上記第１の表示手段および上記第２の表示手段の一方または両方は複数のインターフェロメトリックモジュレータを含む請求項７０、７１、または７２に記載のディスプレイ装置。

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