JP2015508507A - 干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイスおよび方法 - Google Patents
干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイスおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015508507A JP2015508507A JP2014544770A JP2014544770A JP2015508507A JP 2015508507 A JP2015508507 A JP 2015508507A JP 2014544770 A JP2014544770 A JP 2014544770A JP 2014544770 A JP2014544770 A JP 2014544770A JP 2015508507 A JP2015508507 A JP 2015508507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- voltage
- layer
- movable
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 311
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 55
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 18
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N aluminum copper Chemical compound [Al].[Cu] WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
- G09G3/3466—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on interferometric effect
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
- G09G2300/0469—Details of the physics of pixel operation
- G09G2300/0473—Use of light emitting or modulating elements having two or more stable states when no power is applied
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
- G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
- G09G2300/0819—Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
- G09G2300/0876—Supplementary capacities in pixels having special driving circuits and electrodes instead of being connected to common electrode or ground; Use of additional capacitively coupled compensation electrodes
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
- G09G2320/029—Improving the quality of display appearance by monitoring one or more pixels in the display panel, e.g. by monitoring a fixed reference pixel
- G09G2320/0295—Improving the quality of display appearance by monitoring one or more pixels in the display panel, e.g. by monitoring a fixed reference pixel by monitoring each display pixel
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/06—Adjustment of display parameters
- G09G2320/0693—Calibration of display systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
本開示は、アナログ干渉変調器の動作を制御するためのシステム、方法、および装置を提供する。一態様では、電圧は感知電極から決定されてよい。1つまたは複数の電極間の距離が、電圧に基づいて決定されてよい。感知電極は、別の電極に容量結合されてよく、また、干渉変調器の可動層のミラーの中で実施されてよく、または干渉変調器のフローティング固定層の中で実施されてもよい。
Description
本開示は、アナログ干渉変調器のための、および2つの他の導体間に配置された可動導体の位置を検出するための駆動方式および較正方法に関する。
電気機械システム(EMS)には、電気的要素および機械的要素を有するデバイス、アクチュエータ、トランスジューサ、センサ、光学構成要素(たとえば、ミラー)、および電子機器が含まれる。電気機械システムは、マイクロスケールおよびナノスケールを含むがそれらに限らない様々なスケールで製造されてもよい。たとえば、マイクロエレクトロメカニカルシステム(MEMS)デバイスは、約1ミクロン〜数100ミクロン以上の範囲のサイズを有する構造を含んでもよい。ナノエレクトロメカニカルシステム(NEMS)デバイスは、たとえば数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、1ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含んでもよい。電気機械要素は、堆積、エッチング、リソグラフィ、ならびに/あるいは基板および/もしくは堆積された材料層の一部をエッチングによって除去するか、または層を追加して電気デバイスおよび電気機械デバイスを形成する他のマイクロマシーニングプロセスを使用して作製されてもよい。
ある種のEMSは干渉変調器(IMOD)と呼ばれている。本明細書では、干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光学干渉の原則を使用して光を選択的に吸収しかつ/または反射するデバイスを指す。いくつかの実装形態では、干渉変調器は、一方または両方が全体的または部分的に透過性および/または反射性を有してもよく、かつ適切な電気信号が加えられたときに相対運動することができる一対の導電プレートを含んでもよい。一実装形態では、一方のプレートは、基板上に堆積された固定層を含んでもよく、他方のプレートは、空隙によって固定層から分離された反射膜を含んでもよい。一方のプレートの他方のプレートに対する位置によって、干渉変調器に入射する光の光学干渉が変化することがある。干渉変調器デバイスは、広範囲の用途を有し、製品、特に表示機能を有する製品に関して、既存の製品を改良し新しい製品を作製するのに使用されることが期待されている。
本発明のシステム、方法、およびデバイスの各々は、いくつかの態様を有し、これらのシステム、方法、およびデバイスのうちで、本明細書において開示されるその望ましい属性を単独で生じさせるものはない。
本開示で説明される主題の一革新的態様は、光を変調するためのデバイスの中で実施することができる。この態様では、デバイスは、第1の電圧源に結合された第1の電極と、第2の電極と、第1の電極と第2の電極との間に、それらから間隔を隔てて配置されている可動電極とを含む。可動電極は第3の電極および第4の電極を含んでよく、第3の電極と第4の電極とは容量結合されており、第3の電極および第4の電極は、ギャップによって分離された2つの異なる平行平面に位置している。第3の電極に電圧センサが結合されてよく、第4の電極に第2の電圧源が結合されてよい。第2の電極は第3の電圧源に結合されてよい。いくつかの態様では、電圧センサは、第2の電圧源に対してフィードバックを供給する。
別の革新的態様では、光を変調するためのデバイスを駆動する方法は、第1の電極および第2の電極の間に第1の電圧を印加するステップと、第3の電極に第2の電圧を印加するステップと、第1の平面の、可動電極の一部として構成されている第3の電極に対して第2の電圧を印加するステップとを含む。可動電極は、第1の電極と第2の電極との間に、それらから間隔を隔てて配置されてよく、また、第3の電極に容量結合された第4の電極をさらに含んでもよく、第4の電極は、ギャップによって第3の電極から分離されている、第3の電極に対して平行な別の第2の平面に位置する。この方法は、第4の電極の電圧を感知するステップを含んでよい。
別の革新的態様では、光を変調するためのデバイスは、第1の電極および第2の電極の間に第1の電圧を印加するための手段と、第1の平面の、可動電極の一部として構成されている第3の電極に対して第2の電圧を印加するための手段とを含む。可動電極は、第1の電極と第2の電極との間に、それらから間隔を隔てて配置されてよく、また、第3の電極に容量結合された第4の電極をさらに含んでもよく、第4の電極は、ギャップによって第3の電極から分離されている、第3の電極に対して平行な別の第2の平面に位置する。このデバイスは、第4の電極の電圧の感知するための手段をさらに含んでよい。
別の革新的態様では、光を変調するためのデバイスは、第1の電圧源に結合された第1の電極と、キャパシタに結合された第2の電極と、第1の電極と第2の電極との間に、それらから間隔を隔てて配置され、第3の電極を含んでいる可動電極とを含む。第2の電極に電圧センサが結合されてよく、可動電極に第2の電圧源が結合されてよい。
別の革新的態様では、光を変調するためのデバイスを駆動する方法は、第1の電極に第1の電圧を印加するステップと、キャパシタに結合された第2の電極と第1の電極との間に位置する可動電極に第2の電圧を印加するステップと、第2の電極の電圧を感知するステップとを含む。
別の革新的態様では、光を変調するためのデバイスは、第1の電極に第1の電圧を印加するための手段と、キャパシタに結合された第2の電極と第1の電極との間に位置する可動電極に第2の電圧を印加するための手段とを含む。このデバイスは、第2の電極の電圧を感知するための手段をさらに含んでよい。
本明細書で説明する主題の1つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。本開示で与えた例は、主に電気機械システム(EMS)およびマイクロエレクトロメカニカルシステム(MEMS)ベースのディスプレイに関して説明されているが、本明細書で提供する概念は、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード(「OLED」)ディスプレイおよび電界放出ディスプレイなど、他のタイプのディスプレイに適用されてもよい。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになろう。以下の図の相対的な寸法が、縮尺通りに描かれていない場合があることに留意されたい。
様々な図面中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。
以下の説明は、本開示の発明的態様について説明する目的で、いくつかの実装形態を対象とする。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用されてもよいことを、当業者は容易に認識されよう。詳細な実装形態は、動いている(たとえば、映像)か静止している(たとえば、静止画像)かにかかわらず、また文字であるか、絵であるか、写真であるかにかかわらず、画像を表示するように構成され得る任意のデバイスまたはシステムにおいて実現されてもよい。特に、詳細な実装形態は、モバイル電話、マルチメディアインターネットによって使用できる携帯電話、モバイルテレビ受像機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Bluetooth(登録商標)デバイス、パーソナルデータアシスタント(PDA)、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドコンピュータまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、複写機、スキャナ、ファクシミリデバイス、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、電子読取りデバイス(電子書籍端末など)、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ(走行距離計ディスプレイおよび速度計ディスプレイなどを含む)、コックピット制御機器および/またはディスプレイ、カメラ視野ディスプレイ(車両における後方視野カメラの表示など)、電子写真、街頭ビジョンまたは電子看板、映写機、建築構造、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、DVDプレーヤ、CDプレーヤ、VCR、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯/乾燥機、駐車メータ、パッケージ構造(電気機械システム(EMS)、マイクロエレクトロメカニカルシステム(MEMS)、および非MEMSアプリケーションにおけるものなど)、美的構造(たとえば、宝石上への画像の表示)、ならびに様々なEMSデバイスなどであるがそれらに限らない様々な電子デバイスに含まれるかまたはそれらの電子デバイスに関連付けられてもよい。本明細書の教示は、電子スイッチングデバイス、無線周波数フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、動作検知デバイス、磁気計、家庭用電子機器用の慣性構成要素、家庭用電化製品の部品、バラクター、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセス、および電子試験機器などであるがそれらに限らない非表示用途に使用されてもよい。したがって、この教示は、各図にのみ示されている実装形態に限定されるものではなく、その代わりに当業者に容易に明らかになる広い適用性を有する。
本明細書で説明されるいくつかの方法およびデバイスは、向上した精度を伴って干渉変調器を駆動することに関する。干渉変調器の空隙距離が、老化または生産特性と無関係に正確に制御され得るように、個々の干渉変調器に対して画素レベルの較正が遂行され得る。いくつかの実装形態では、2つの固定層の間に可動層が位置する。可動層は、ギャップによって分離された別々の面に2つの電極を含んでよい。2つの固定層の間の可動層の位置を決定するために、2つの固定層のうちの1つにおいて電圧が感知される。他の実装形態では、固定層のうちの1つは固定キャパシタに結合される。可動層の位置を決定するために、この固定層において電圧が感知される。
本開示で説明される主題の特定の実装形態を実施することにより、以下の複数の可能な利点のうちの1つまたは複数を実現することができる。本明細書において開示されるシステムおよび方法によれば、変調器の高速で、かつ、正確な位置決めが可能になり、したがってたとえアレイの複数の変調器の物理特性が製造公差に起因する性能の差を含んでいる場合であっても、変調器の高性能アレイを表示デバイス内に生成する能力を高めることができる。さらに、そのようなシステムは、ほとんど複雑さを増すことなく、また、ほとんどフィルファクタの損失なしで製造することができる。
前述の各実装形態を適用することのできる適切なEMSまたはMEMSデバイスの例には反射表示デバイスがある。反射表示デバイスは、光学干渉の原則を使用して変調器自体に入射する光の選択的な吸収および/または反射を行う干渉変調器(IMOD)を組み込んでもよい。IMODは、吸収体と、吸収体に対して移動可能なリフレクタと、吸収体とリフレクタとの間に形成された光学共振空洞とを含んでもよい。光学共振空洞のサイズを変更し、それによって干渉変調器の反射に影響を与えることのできる2つ以上の異なる位置にリフレクタを移動させてもよい。IMODの反射スペクトルは、様々な色を生成するように可視波長全体においてずらすことのできるかなり広いスペクトル帯域を形成することができる。スペクトル帯域の位置は、光学共振空洞の厚さを変更することによって調整することができる。光学共振空洞を変更する方法の1つは、リフレクタの位置を変更することである。
図1Aおよび図1Bは、2つの異なる状態における干渉変調器(IMOD)表示デバイスの画素を示す等角図の例を示している。IMOD表示デバイスは、1つまたは複数の干渉MEMS表示素子を含む。これらのデバイスでは、MEMS表示素子の画素は明状態または暗状態のいずれかであってもよい。明(「緩和」、「開」、または「オン」)状態では、表示素子は入射した可視光の大部分をたとえばユーザに向けて反射する。逆に、暗(「作動」、「閉」、または「オフ」)状態では、表示素子は入射した可視光をほとんど反射しない。いくつかの実装形態では、オン状態およびオフ状態の光反射特性を逆転してもよい。MEMS画素は、主として、白黒だけでなくカラー表示も可能にする特定の波長において反射するように構成されてもよい。
IMOD表示デバイスは、IMODの行列アレイを含んでもよい。各IMODは、一対の反射層、すなわち、空隙(光学ギャップまたは光学空洞とも呼ばれる)を形成するように互いに調節可能な可変距離に位置する可動反射層と固定部分反射層とを含んでもよい。可動反射層を少なくとも2つの位置の間を移動させてもよい。第1の位置、すなわち緩和位置では、可動反射層を固定部分反射層から比較的遠い距離に位置させてもよい。第2の位置、すなわち作動位置では、可動反射層を部分反射層のより近くに位置させてもよい。2つの層から反射した入射光は、可動反射層の位置に応じて強め合うかまたは弱め合うように干渉することができ、各画素の全体的な反射状態および非反射状態を生成する。いくつかの実装形態では、IMODは、非作動時には反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射することができ、また、非作動時には暗状態にあり、可視範囲内の光を吸収および/または弱め合って干渉することができる。しかし、いくつかの他の実装形態では、IMODは、非作動時に暗状態であり、作動時に反射状態であってもよい。いくつかの実装形態では、印加された電圧を導入することによって、画素を駆動して状態を変更してもよい。いくつかの他の実装形態では、電荷を印加することによって画素を駆動して状態を変更してもよい。
図1Aおよび図1Bに示されている画素は、IMOD12の2つの異なる状態を示している。図1AのIMOD12では、可動反射層14が、部分反射層を含む光学スタック16から所定の距離の緩和位置に示されている。図1AではIMOD12の間に電圧が印加されていないので、可動反射層14は緩和状態または非作動状態のままである。図1BのIMOD12では、可動反射層14は光学スタック16に隣接した作動位置に示されている。図1BのIMOD12の間に印加される電圧Vactuateは、可動反射層14を作動位置まで作動させるのに十分な電圧である。
図1では、画素12の反射特性は、画素12に入射した光と左側の画素12から反射した光15を示す矢印13によって概略的に示されている。当業者には、画素12に入射した光13の大部分が透明な基板20を透過して光学スタック16の方へ送られることが容易に認識されよう。光学スタック16に入射した光の部分は光学スタック16の部分反射層を透過し、一部は透明基板20を通して反射される。光学スタック16を透過した光13の部分は、可動反射層14の所で反射され、透明基板20の方へ戻る(かつ透過する)。光学スタック16の部分反射層から反射された光と可動反射層14から反射された光との(強め合うかまたは弱め合う)干渉が、画素12から反射される光15の波長を決定する。
光学スタック16は、単一の層または複数の層を含んでもよい。各層は、電極層、部分反射部分透過層、および透明誘電層のうちの1つまたは複数を含んでもよい。いくつかの実装形態では、光学スタック16は、導電性を有し、部分的に透過性を有するとともに部分的に反射性を有し、たとえば、上記の層の1つまたは複数を透明基板20上に堆積することによって製造されてもよい。電極層は、様々な金属、たとえばインジウムスズ酸化物(ITO)のような様々な材料から形成されてもよい。部分反射層は、クロム(Cr)などの様々な金属、半導体、および誘電体のように部分的に反射性を有する様々な材料から形成されてもよい。部分反射層は、材料の1つまたは複数の層で形成されてもよく、各層は単一の材料または材料の組合せで形成されてもよい。いくつかの実装形態では、光学スタック16は、光吸収体と導体の両方として働く単一半透過厚さの金属または半導体を含んでもよく、一方、より多くの導電層または導電部分(たとえば、光学スタック16の導電層もしくは導電部分またはIMODの他の構造の導電層もしくは導電部分)がIMOD画素同士の間で信号を送る(bus)働きをしてもよい。光学スタック16は、1つまたは複数の導電層または導電/光吸収層を覆う1つまたは複数の絶縁層または誘電層を含んでもよい。
いくつかの実装形態では、下部電極16は各画素の所で接地される。いくつかの実装形態では、このことは、連続的な光学スタック16を基板上に堆積し、シート全体を堆積された層の周囲に接地させることによって実現されてもよい。いくつかの実装形態では、アルミニウム(Al)のような導電性および反射性の高い材料を可動反射層14に使用してもよい。可動反射層14は、ポスト18の頂部に堆積された金属層およびポスト18同士の間に堆積された介在犠牲材として形成されてもよい。犠牲材をエッチングによって除去すると、可動反射層14と光学スタック16との間に定められたギャップ19または光学空洞を形成することができる。いくつかの実装形態では、ポスト18同士の間の間隔は約1um〜1000nmであってもよく、一方、ギャップ19は約10000オングストローム(Å)未満であってもよい。
いくつかの実装形態では、IMODの各画素は、作動状態であるか、それとも緩和状態であるかにかかわらず、基本的に、固定反射層および可動反射層によって形成されたキャパシタである。電圧が印加されないと、可動反射層14aは、図1Aの画素12によって示されているように機械的に緩和した状態のままであり、可動反射層14と光学スタック16との間にギャップ19が存在する。しかし、可動反射層14と光学スタック16の少なくとも一方に電位差、たとえば電圧が印加されると、対応する画素に形成されたキャパシタが充電され、静電力によって電極同士が引っ張り合う。印加された電圧がしきい値を超えると、可動反射層14は変形し、光学スタック16に接近するかまたは接触することができる。光学スタック16内の誘電層(図示せず)は、図1Bにおいて作動された画素12によって示されているように、層14と層16との間の短絡を防止し、層14と層16との間の離隔距離を調節することができる。この挙動は、印加される電位差の極性にかかわらず同じである。アレイ内の一連の画素はいくつかの例では「行」または「列」と呼ばれることもあるが、当業者には、一方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことが任意であることが容易に理解されよう。言い換えれば、向きによっては、行が列とみなされ、列が行とみなされることがある。また、表示素子は、互いに直交する行と列(「アレイ」)に均等に配置されても、非線形構成として配置され、たとえば互いに対してある位置ずれを有してもよい(「モザイク」)。「アレイ」および「モザイク」という用語はいずれかの構成を指すことができる。したがって、ディスプレイは「アレイ」または「モザイク」を含むように記載されるが、いずれの例でも、各素子自体を互いに直交するように配置したり、均等に分配して配置したりする必要がなく、各素子は非対称形状および不均等に分配された素子を有する構成を含んでもよい。
いくつかの実装形態では、一連のIMODまたはIMODのアレイ内の光学スタック16は、表示デバイスのIMODの一方の側に共通の電圧を提供する共通の電極として働くことができる。可動反射層14は、たとえば、以下でさらに説明するように、マトリクスの形態で配置された個別のプレートのアレイとして形成することができる。これらの個別のプレートには、IMODを駆動するための電圧信号を供給することができる。
上述の原則に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は多様である場合がある。たとえば、各IMODの可動反射層14は、隅部においてのみ、たとえばテザー上で、支持体に取り付けられてもよい。図3に示されているように、平坦で比較的剛性の高い反射層14を、可撓性金属から形成されてもよい変形可能な層34から懸垂させてもよい。この構造は、変調器の電気機械的態様および光学態様に使用される構造設計および材料が選択され、互いに独立に機能するのを可能にする。したがって、可動反射層14に使用される構造設計および材料を光学特性に関して最適化してもよく、変形可能な層34に使用される構造設計および材料を所望の機械的特性に関して最適化してもよい。たとえば、反射層14部分はアルミニウムであってもよく、変形可能な層34の部分はニッケルであってもよい。変形可能な層34は、その周囲において基板20に直接的または間接的に接続されてもよい。これらの接続部は支柱18を形成してもよい。
図1Aおよび図1Bに示されているような実装形態では、IMODは、画像を透明基板20の前側、すなわち変調器が配置された側の反対側から見ることになる直視型デバイスとして機能する。これらの実装形態では、デバイスの後部(すなわち、たとえば図3に示されている変形可能な層34を含む可動反射層14の後方の、表示デバイスの部分)を表示デバイスの画質に悪影響を与えずに構成し動作させることができる。その理由は、反射層14がデバイスのそれらの部分を光学的に遮蔽するからである。たとえば、いくつかの実装形態では、変調器の光学特性を、電圧アドレッシングおよびそのようなアドレッシングによる移動のような変調器の電気機械特性から分離するのを可能にするバス構成(図示せず)を可動反射層14の後方に含めてもよい。
図2は、光学MEMS表示デバイス用の駆動回路アレイ200を示す概略回路図の一例を示している。駆動回路アレイ200は、アクティブマトリクスアドレッシング方式を実施してディスプレイアレイアセンブリの表示素子D11〜Dmnに画像データを供給するのに使用されてもよい。
駆動回路アレイ200は、データドライバ210と、ゲートドライバ220と、第1のデータ線〜第mのデータ線DL1〜DLmと、第1のゲート線〜第nのゲート線GL1〜GLnと、スイッチまたはスイッチ回路のアレイS11〜Smnとを含む。データ線DL1〜DLmの各々は、データドライバ210から延びており、それぞれ、スイッチの対応する列S11〜S1n、S21〜S2n、...、Sm1〜Smnに電気的に接続されている。ゲート線GL1〜GLnの各々は、ゲートドライバ220から延びており、それぞれ、スイッチの対応する行S11〜Sm1、S12〜Sm2、...、S1n〜Smnに電気的に接続されている。スイッチS11〜Smnは、データ線DL1〜DLmのうちの1本と表示素子D11〜Dmnにおけるそれぞれの表示素子との間に電気的に結合され、ゲート線GL1〜GLnの1本を介してゲートドライバ220からスイッチング制御信号を受け取る。スイッチS11〜Smnは、単一のFETトランジスタとして示されているが、(両方向の電流用の)2つのトランジスタ伝送ゲートまたは場合によっては機械的MEMSスイッチのような様々な形態をとってもよい。
データドライバ210は、ディスプレイの外部から画像データを受け取り、その画像データを行ごとに電圧信号の形でデータ線DL1〜DLmを介してスイッチS11〜Smnに供給してもよい。ゲートドライバ220は、表示素子D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの選択された行に関連するスイッチS11〜Sm1、S12〜Sm2、...、S1n〜Smnをオンにすることによって表示素子D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの特定の行を選択してもよい。選択された行におけるスイッチS11〜Sm1、S12〜Sm2、...、S1n〜Smnがオンになると、データドライバ210からの画像データが表示素子D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの選択された行に渡される。
動作時には、ゲートドライバ220は、ゲート線GL1〜GLnの1本を介して選択された行におけるスイッチS11〜Smnのゲートに電圧信号を供給し、それによってスイッチS11〜Smnをオンにしてもよい。データドライバ210がすべてのデータ線DL1〜DLmに画像データを供給した後、選択された行のスイッチS11〜Smnをオンにして表示素子D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnの選択された行に画像データを供給し、それによって画像の一部を表示してもよい。たとえば、行において作動させる画素に関連するデータ線DLをたとえば10ボルト(正であっても負であってもよい)に設定してもよく、行において解放される画素に関連するデータ線DLをたとえば0ボルトに設定してもよい。次いで、所与の行のゲート線GLをアサートし、その行のスイッチをオンにし、その行の各画素に選択されたデータ線電圧を印加する。これによって、10ボルトが印加された画素が充電されて作動し、0ボルトが印加された画素が放電され解放される。次いで、スイッチS11〜Smnをオフにしてもよい。表示素子D11〜Dm1、D12〜Dm2、...、D1n〜Dmnは、スイッチがオフにされたときに作動している画素上の電荷が保持されているので画像データを保持することができる。絶縁体およびオフ状態のスイッチからある程度の漏れが生じるが、一般に、この漏れは、別の1組のデータが行に書き込まれるまで画素上に画像データを保持するのに十分なほど少ない。これらのステップを、すべての行が選択され、それらの行に画像データが供給されるまで後続の各行に対して繰り返してもよい。図2の実装形態では、下部電極16は各画素の所で接地されている。いくつかの実装形態では、このことは、連続的な光学スタック16を基板上に堆積し、このシート全体を堆積された層の周囲に接地させることによって実現されてもよい。図3は、図2の駆動回路および関連する表示素子の構造の一実装形態を示す概略部分断面図の一例である。
図3は、図2の駆動回路および関連する表示素子の構造の一実装形態を示す略部分断面図の一例を示したものである。駆動回路アレイ200の部分201は、第2の列および第2の行にスイッチS22を含み、また、関連する表示素子D22を含む。図示の実装形態では、スイッチS22はトランジスタ80を含む。駆動回路アレイ200内の他のスイッチは、スイッチS22と同じ構成を有してもよい。
図3は、ディスプレイアレイアセンブリ110の一部とバックプレート120の一部も含む。ディスプレイアレイアセンブリ110のこの部分は、図2の表示素子D22を含む。表示素子D22は、前部基板20の一部と、前部基板20上に形成された光学スタック16の部分と、光学スタック16上に形成された支持体18と、支持体18によって支持された可動電極14/34と、可動電極14/34をバックプレート120の1つまたは複数の構成要素に電気的に接続する相互接触部126とを含む。
バックプレート120の上記の部分は、バックプレート120に埋め込まれた、図2の第2のデータ線DL2およびスイッチS22を含む。バックプレート120のこの部分は、少なくとも部分的に埋め込まれた第1の相互接続部128および第2の相互接続部124も含む。第2のデータ線DL2は、バックプレート120内を実質的に水平方向に延びている。スイッチS22は、ソース82と、ドレーン84と、ソース82とドレーン84との間のチャネル86と、チャネル86と重なり合うゲート88とを有するトランジスタ80を含む。トランジスタ80は、薄膜トランジスタ(TFT)または金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)であってよい。トランジスタ80のゲートは、バックプレート120内をデータ線DL2に垂直に延びるゲート線GL2によって形成されてもよい。第1の相互接続部128は、第2のデータ線DL2をトランジスタ80のソース82に電気的に結合する。
トランジスタ80は、バックプレート120内で1つまたは複数のビア160を通して表示素子D22に結合されている。ビア160には、導電材料が充填され、ディスプレイアレイアセンブリ110の構成要素(たとえば、表示素子D22)とバックプレート120の構成要素との電気的接続を実現している。図示の実装形態では、第2の相互接続部124は、ビア160を通して形成され、トランジスタ80のドレーン84をディスプレイアレイアセンブリ110に電気的に結合している。バックプレート120は、駆動回路アレイ200の前述の構成要素を電気的に絶縁する1つまたは複数の絶縁層129を含んでもよい。
図3に示されているように、表示素子D22は、トランジスタ80に結合された第1の端子、および光学スタック16の少なくとも一部によって形成することができる共通電極に結合された第2の端子を有する干渉変調器であってもよい。図3の光学スタック16は、3つの層、すなわち、上述の頂部誘電層、同じく上述の中央部分反射層(クロムなど)、および透明導体(インジウムスズ酸化物(ITO))を含む下部層として示されている。この共通電極は、ITO層によって形成され、ディスプレイの周囲で接地するように結合されてもよい。
図4は、干渉変調器アレイと埋め込まれた回路を備えるバックプレートとを有する光学MEMS表示デバイス30の分解部分斜視図の一例を示す。表示デバイス30は、ディスプレイアレイアセンブリ110とバックプレート120とを含む。いくつかの実装形態では、ディスプレイアレイアセンブリ110とバックプレート120は、互いに取り付けられる前に別々に事前に形成されてもよい。いくつかの他の実装形態では、表示デバイス30は、堆積によってディスプレイアレイアセンブリ110の上方にバックプレート120の構成要素を形成することのような任意の適切な方法で製造されてもよい。
ディスプレイアレイアセンブリ110は、前部基板20と、光学スタック16と、支持体18と、可動電極14と、相互接続部126とを含んでもよい。バックプレート120は、少なくとも部分的に埋め込まれたバックプレート構成要素122と、1つまたは複数のバックプレート相互接続部124とを含む。
ディスプレイアレイアセンブリ110の光学スタック16は、前部基板20の少なくともアレイ領域を覆う実質的に連続的な層であってもよい。光学スタック16は、グランドに電気的に接続された実質的に透明な導電層を含んでもよい。可動電極14/34は、たとえば正方形または長方形の形を有する個別のプレートであってもよい。可動電極14/34は、可動電極14/34の各々が表示素子の一部を形成することができるよう、行列の形態で配置することができる。図4の実装形態では、可動電極14/34は、4つの隅で支持体18によって支持されている。
ディスプレイアレイアセンブリ110の各相互接続部126は、それぞれの可動電極14/34を1つまたは複数のバックプレート構成要素122に電気的に結合する働きをする。図示の実装形態では、ディスプレイアレイアセンブリ110の相互接続部126は、可動電極14/34から延び、バックプレート相互接続部124に接触するように位置している。別の実装形態では、ディスプレイアレイアセンブリ110の相互接続部126、は少なくとも部分的に支持体18に埋め込まれ、一方、支持体18の頂面から露出されてもよい。そのような実装形態では、バックプレート相互接続部124をディスプレイアレイアセンブリ110の相互接続部126の露出した部分に接触するように位置させてもよい。さらに別の実装形態では、バックプレート相互接続部124は、図4の相互接続部126など、可動電極14への実際のアタッチメントなしに可動電極14まで延びることができ、かつ、可動電極14に電気接続することができる。
上で説明した、緩和状態および作動状態を有する双安定干渉変調器に加えて、干渉変調器は、複数の状態を有するように設計することができる。たとえばアナログ干渉変調器(AIMOD)は、ある範囲の色状態を有することができる。一AIMOD実装形態では、単一の干渉変調器をたとえば赤状態、緑状態、青状態、黒状態または白状態に駆動することができる。したがって単一の干渉変調器は、広範囲に及ぶ光学スペクトルにわたって異なる光反射率特性を有する様々な状態を有するように構成することができる。AIMODの光学スタックは、上で説明した双安定表示素子とは異なっていてもよい。これらの相違は、異なる光学結果をもたらすことができる。たとえば上で説明した双安定素子では、閉状態は、双安定素子を黒反射状態にする。しかしながらアナログ干渉変調器は、電極が双安定素子の閉状態と同様の位置に位置している場合に、白反射状態を有することも可能である。
図5は、2つの固定層および第3の可動層を有する干渉変調器の断面図を示したものである。詳細には、図5は、第1の固定層802、第2の固定層804、および第1の固定層802と第2の固定層804との間に配置された第3の可動層806を有するアナログ干渉変調器の一実装形態を示したものである。これらの層802、804および806の各々は、電極または他の導電材料を含むことができる。たとえば第1の層802は、金属でできたプレートを含むことができる。これらの層802、804および806の各々は、それぞれの層の上に形成された、つまりそれぞれの層の上に堆積された硬化層を使用して硬くすることができる。一実装形態では、硬化層は誘電体を含む。この硬化層を使用して、この硬化層に取り付けられる層を剛直に、かつ、実質的に平らに維持することができる。変調器800のいくつかの実装形態は、3−端子干渉変調器と呼ぶことができる。
3つの層802、804および806は、絶縁ポスト810によって電気的に絶縁されている。第3の可動層806は、絶縁ポスト810から懸垂されている。第3の可動層806は、第3の可動層806を第1の層802に向かって概ね上向きの方向に変位させることができるように、あるいは第2の層804に向かって概ね下向きの方向に変位させることができるよう、変形するように構成されている。いくつかの実装形態では、第1の層802は、頂部層または頂部電極と呼ぶことも可能である。また、いくつかの実装形態では、第2の層804は、底部層または底部電極と呼ぶことも可能である。干渉変調器800は、基板820によって支持することができる。
図5では、第3の可動層806は、実線を使用して、平衡位置に位置しているものとして示されている。図5に示されているように、第1の層802と第2の層804との間に固定電圧差を印加することができる。この実装形態では、層802に電圧V0が印加され、層804は接地されている。第3の可動層806に可変電圧Vmが印加されると、電圧VmがV0に近づくにつれて第3の可動層806は、接地された層804に向かって静電的に引っ張られることになる。電圧Vmが接地に近づくにつれて第3の可動層806は、層802に向かって静電的に引っ張られることになる。これらの2つの電圧の中間の電圧(この実装形態ではV0/2)が第3の可動層806に印加されると、第3の可動層806は、図5に実線で示されているその平衡位置を維持することになる。外側の層802の電圧と外側の層804の電圧との間である可変電圧を第3の可動層806に印加することにより、第3の可動層806を外側の層802と外側の層804との間の所望の位置に配置することができ、それにより所望の光学応答が得られる。外側の層と層との間の電圧差V0は、デバイスの材料および構造に応じて広範囲にわたって変化させることができ、多くの実装形態では約5〜20ボルトの範囲にすることができる。また、第3の可動層806がこの平衡位置から遠ざかる方向に移動すると、第3の可動層806は変形するか、あるいは湾曲することになることにも留意されたい。そのような変形または湾曲した構成では、弾性ばね力により、第3の可動層806が平衡位置に向かって機械的にバイアスされる。この機械力は、電圧Vが印加されると、第3の可動層806の最終位置に同じく寄与する。
第3の可動層806は、基板820を透過して干渉変調器800に入射する光を反射させるためのミラーを含むことができる。ミラーは金属材料を含むことができる。第2の層804は、第2の層804が吸収層として作用するよう、部分的に吸収する材料を含むことができる。ミラーで反射した光が基板820の側から観察されると、観察者は、反射した光を特定の色として知覚することができる。第3の可動層806の位置を調整することにより、特定の波長の光を選択的に反射させることができる。
図6は、図5の構造を有する光学EMS表示デバイスのための駆動回路アレイを示す略回路図の一例を示したものである。装置全体は、双安定干渉変調器を使用している図2の構造と多くの類似点を共有している。しかしながら図6に示されているように、表示素子ごとに追加上部層802が提供されている。この上部層802は、図3および図4に示されているバックプレート120の下側に堆積させることができ、印加される電圧V0を有することができる。これらの実装形態は、図2を参照して上で説明した方法と同様の方法で駆動されるが、データ線DL1〜DLnに提供される電圧は、たった2つの異なる電圧のうちの1つにおかれる代わりに、V0と接地との間の電圧範囲におくことができる点が異なっている。この方法によれば、行に沿った表示素子の第3の可動層806は、それぞれ、その特定の行に対するゲート線を表明することによって行を書き込む際に、上部層と下部層との間の任意の特定の所望の位置に独立して置くことができる。
図7A〜図7Cは、材料のスタックを示す、図5の干渉変調器の2つの固定層および可動層の断面図を示したものである。
図7Aおよび図7Bに示されている実装形態では、第3の可動層806および第2の層804は、それぞれ材料のスタックを含む。たとえば第3の可動層806は、シリコンオキシナイトライド(SiON)、アルミニウム−銅(AlCu)および二酸化チタン(TiO2)を含んだスタックを含む。第2の層804は、たとえばシリコンオキシナイトライド(SiON)、酸化アルミニウム(Al2O3)、モリブデン−クロム(MoCr)および二酸化ケイ素(SiO2)を含んだスタックを含む。
図に示されている実装形態では、第3の可動層806は、AlCu層1004aがその上に堆積されたSiON基板1002を含む。この実装形態では、AlCu層1004aは導電性であり、電極として使用することができる。いくつかの実装形態では、AlCu層1004は、AlCu層1004に入射する光に対する反射率を提供する。いくつかの実装形態では、SiON基板1002の厚さは約500nmであり、AlCu層1004aの厚さは約50nmである。TiO2層1006aは、AlCu層1004aの上に堆積されており、いくつかの実装形態ではTiO2層1006aの厚さは約26nmである。SiON層1008aはTiO2層1006aの上に堆積されており、いくつかの実装形態ではSiON層1008aの厚さは約52mである。TiO2層1006aの屈折率は、SiON層1008aの屈折率よりも大きい。大きい屈折率と小さい屈折率が交番する材料のスタックをこの方法で形成することにより、スタックに入射する光を反射させることができ、したがって実質的にミラーとして作用させることができる。
図7Bからわかるように、第3の可動層806は、いくつかの実装形態では、SiON基板1002のAlCu層1004a、TiO2層1006aおよびSiON層1008aとは反対側に形成された追加AlCu層1004b、追加TiO2層1006bおよび追加SiON層1008bを含むことができる。これらの層1004b、1006bおよび1008bを形成することにより、第3の可動層806の重さをSiON基板1002の両側でほぼ等しくすることができ、したがって第3の可動層806を並進させる際に、第3の可動層806の高い位置精度および安定性が得られる。そのような実装形態では、2つのAlCu層1004aおよび1004bが実質的に等しい電圧を維持するよう、AlCu層1004aと1004bとの間にビア1009または他の電気接続を形成することができる。この方法によれば、これらの2つの層の一方に電圧が印加されると、これらの2つの層のもう一方も同じ電圧を受け取ることができる。AlCu層1004aと1004bとの間に追加ビア(図示せず)を形成することも可能である。
図7Aに示されている実装形態では、第2の層804は、MoCr層1012がその上に形成されたSiO2基板1010を含む。この実装形態では、MoCr層1012は、蓄積した電荷を放電させるための放電層として作用することができ、また、トランジスタに結合して放電を選択的に実施することができる。また、MoCr層1012は、光吸収体として働くことも可能である。いくつかの実装形態では、MoCr層1012の厚さは約5nmである。Al2O3層1014は、いくつかの実装形態では、MoCr層1012の上に形成され、入射する光のある程度の反射率を提供することができ、また、バッシング層として働くことも可能である。いくつかの実装形態では、Al2O3層1014の厚さは約9nmである。Al2O3層1014の表面に1つまたは複数のSiONストッパ1016aおよび1016bを形成することができる。これらのストッパ1016は、第3の可動層806が第2の層804に向かって完全に偏向する際に、第3の可動層806が第2の層804のAl2O3層1014に接触するのを機械的に防止する。これにより、デバイスの摩擦およびスナップインを低減することができる。さらに、図7に示されているようにSiO2基板1010の上に電極層1018を形成することも可能である。電極層1018は、任意の数の実質的に透明な導電材料を含むことができ、酸化インジウムスズは、適切な材料の1つである。
図7Cに示されている層802は、満たすべき光学的要求事項および機械的要求事項がほとんどないため、単純な構造を使用して構築することができる。この層は、導電AlCu層1030および絶縁Al2O3層1032を含むことができる。層804の場合と同様、Al2O3層1032の表面に1つまたは複数のSiONストッパ1036aおよび1036bを形成することができる。
図8は、図5に示されている干渉変調器および電圧源の略図を示したものである。この略図では、変調器は、電圧源V0およびVmに結合されている。第1の層802と第3の可動層806との間のギャップは、可変キャパシタンスを有するキャパシタC1を形成し、一方、第3の可動層806と第2の層804との間のギャップは、同じく可変キャパシタンスを有するキャパシタC2を形成していることは当業者には理解されよう。したがって図8に示されているこの略図では、電圧源V0は、直列に結合された可変キャパシタC1およびC2の間に接続されており、一方、電圧源Vmは、これらの2つの可変キャパシタC1とC2との間に接続されている。
しかしながら、干渉変調器800に印加される電圧と、第3の可動層806の位置との間の関係は、場合によっては高度に非線形であるため、干渉変調器800の多くの構成に対して、上で説明した電圧源V0およびVmを使用して第3の可動層806を異なる位置に正確に駆動することは場合によっては困難である。さらに、異なる干渉変調器の可動層に同じ電圧Vmを印加しても、製造差、たとえば表示表面全体に対する第3の可動層806の厚さまたは弾性の変化のため、それぞれの可動層を個々の変調器の頂部層および底部層に対して同じ位置に移動させることはできない。上で論じたように、可動層の位置によって干渉変調器で反射する色が決まるため、可動層の位置を検出することができ、かつ、可動層を所望の位置に正確に駆動することができることは有利である。図9および図10は、そのような感知および制御を可能にする変調器設計の略図を示す。
図9は、位置感知のために使用される隔離された電極部分を有する干渉変調器の略図を示す。図9のデバイスでは、第3の可動層上に配置されている2つの分離されたプレートによって固定キャパシタC0が形成される。2つのプレートの一方に駆動電圧Vmが印加され、他方で感知電圧Vsが検出される。図8の略図に示されたデバイスと同様に、この変調器は、上部層802および下部804層の間で電圧源V0に結合されている。第1の層802と、第3の可動層806の一方のプレートとの間のギャップが、可変キャパシタンスを有するキャパシタC1を形成し、第3の可動層806の他方のプレートと第2の層804との間のギャップが、同じく可変キャパシタンスを有するキャパシタC2を形成している。この実装形態は、図11、図12、および図15を参照しながら以下でさらに説明される。
図10は、位置感知のために使用される隔離された電極部分を有する別の干渉変調器の略図を示す。この実装形態では、干渉変調器構造の外部に固定キャパシタC0が設けられてよく、外部キャパシタC0の一方の側に接続されている層804から感知電圧Vsが検出され得る。図10の実装形態では、上部層802および外部キャパシタのもう一方の側の間に電圧源V0が接続されている。この実装形態は、図13、図14、および図16を参照しながら以下でさらに説明される。
図11は、可動中間層上の隔離された電圧感知電極を有する干渉変調器の斜視概念図を示す。図11に示される実装形態の略図は、図9に示されたようなものになる。詳細には、図11は、図5(および図1A)に示されたように、第2の固定層804(または16)および第3の可動層806(または14)を有する干渉変調器の実装形態を示す。しかしながら、図11は、互いに容量結合されている第1の電極902と第2の電極904とに分離された可動層806を示す。いくつかの態様では、第1の電極902および第2の電極904は、第1の電極902と第2の電極904との間の誘電体906によって容量結合されている。変調器900がアナログの干渉変調器を有するものなどのいくつかの態様では、固定層802も含まれてよい。
図11に示された可動層806は、ビア1009が省略されることを除けば、図7Bに示された可動層806に似たものに形成されてよい。このようにして、第1の電極902はAlCu層1004bによって形成されてよく、第2の電極904はAlCu層1004aによって形成されてよい。同様に、誘電体906はSiON基板1002によって形成されてよい。図7Bに示されるように、可動層806上に追加の材料が堆積されてよい。
図11に示されるように、第1の電極902が第2の電極904に機械的に結合されているために、第1の電極902を電圧源Vmで駆動すると、第2の電極904は、可動層806の残りに沿って移動することになる。第2の電極904が移動する個々の異なる位置で、第2の電極904に電圧が誘導されることになる。この誘導電圧を電圧Vsとして感知すなわち検出することができる。
図11に示された可動層806の位置は、電圧Vsを測定することによって決定されてよい。図9に示されている回路は分圧器として動作し、電圧Vsは、次の式に従って生成され、
Vs=Vm×C0/(C2+C0) (1)
式(1)の中のVmは、電圧源Vmによって供給される電圧を表すために使用され、また、式(1)の中のC2およびC0は、それぞれキャパシタC2およびC0のキャパシタンスを表すために使用されている。C2のキャパシタンスは、第2の電極904と固定層804との間のギャップの距離Gを使用して次のように決定されてよく、
C2=Aε0/G (2)
Aは、固定層804とオーバーラップする第1の電極902の面積であり、ε0は誘電率である。したがって、感知される電圧は次式に従う。
Vs=Vm×C0/(C2+C0) (1)
式(1)の中のVmは、電圧源Vmによって供給される電圧を表すために使用され、また、式(1)の中のC2およびC0は、それぞれキャパシタC2およびC0のキャパシタンスを表すために使用されている。C2のキャパシタンスは、第2の電極904と固定層804との間のギャップの距離Gを使用して次のように決定されてよく、
C2=Aε0/G (2)
Aは、固定層804とオーバーラップする第1の電極902の面積であり、ε0は誘電率である。したがって、感知される電圧は次式に従う。
したがって、空隙距離G、したがって可動層806の位置は、感知された電圧Vsと、印加電圧Vmと、可動層806上の2つの層のキャパシタンスと、可動層806の面積とから決定され得る。いくつかの態様では、感知された電圧Vsおよび/または決定された位置は、可動層806を所望の位置に配置するために駆動電圧Vmを調整するためのフィードバックとして使用されてよい。たとえば、感知された電圧Vsはフィードバック回路920に入力されてよく、フィードバック回路920は、感知された電圧を、第1の電極902の位置、したがって第3の可動層806の位置を補正するために印加電圧Vmを調整するのに使用することができる。いくつかの態様では、測定されたギャップは、所望の、または意図されたギャップに対して、周期的にまたは連続的に比較されてよい。
図12は、2つの他の電極間に配置された電極の位置を決定するためのプロセスの流れ図を示す。当業者なら、このプロセスは、図12に示されたものに対する追加のステップを含んでよく、より少数のステップしか含まなくてもよいことを理解するであろう。
ブロック1202で、第1の電極および第2の電極の間に第1の電圧が印加される。これは、図11の層802および804の間にV0を印加することに相当し得る。ブロック1204で、可動電極の一部として構成されている第3の電極に第2の電圧が印加される。たとえば、干渉変調器の電極902に電圧を印加するために電圧源Vmが使用されてよい。これによって、可動層806が、固定電極802および804に対して移動し得る。ステップ1206で、やはり可動電極の一部として構成されている第4の電極において電圧が感知される。たとえば、電圧Vsは電極904から感知されてよい。上で説明したように、可動層の位置は、感知された電圧に少なくとも部分的に基づいて決定されてよい。いくつかの実装形態では、電圧Vsは、フィードバック回路において、可動層806を所望の位置に位置決めするための第2の電圧を制御するように使用されてもよい。感知された電圧は、フィードバックループを閉じることに加えて、後続のデータ書込み動作のために表示デバイスの較正を可能にするための測定データとして収集されてもよい。たとえば、所望の位置と、印加された電圧と、到達した位置とに関するデータが収集されてよい。より多くのデータが収集されるにつれて、デバイスの実際位置対電圧に関する情報が有効になり、表示デバイスの後の操作のための補正された電圧を印加するために、後に使用され得る。
図13は、固定層上の隔離された電圧感知電極を有する干渉変調器の斜視概念図を示す。詳細には、図13は、第1の固定層802、第2の固定層804(または16)、および第3の可動層806(または14)を有する干渉変調器の実装形態を示す。図11とは対照的に、第3の可動層806は、2つの個別の並列電極ではなく、(たとえば図7Bに示されたようにビア1009が存在する)単一の電極である。第3の可動層806の電極は、図13の電圧源Vmに結合されている。図13では、固定層804と接地との間に外部キャパシタC0が電気的に接続されている。いくつかの態様では、キャパシタC0は、フローティング吸収層に対して直列である。たとえば、キャパシタC0は、図7Aに示されたMoCr層1012に結合されてよい。
上で論じたように、可動層806と固定層804との間のギャップが可変キャパシタC2を形成する。したがって、キャパシタC2はキャパシタC0に対して直列に接続される。上で論じたように、可動層806が変位するとき、電圧Vsは、固定層804において、たとえば固定層804のフローティング吸収材で感知され得る。
図13に示された可動層806の位置は、電圧Vsを測定することによって決定されてよい。図13に示された回路は分圧器として動作し、電圧Vsは、次の式に従って生成され、
Vs=VmC2/(C2+C0) (4)
式(4)の中のVmは、電圧源Vmによって供給される電圧を表すために使用され、また、式(4)の中のC2およびC0は、図10および図13のキャパシタC2およびC0のキャパシタンスを表すために使用されている。
Vs=VmC2/(C2+C0) (4)
式(4)の中のVmは、電圧源Vmによって供給される電圧を表すために使用され、また、式(4)の中のC2およびC0は、図10および図13のキャパシタC2およびC0のキャパシタンスを表すために使用されている。
上で論じたように、C2のキャパシタンスは、可動層806と固定層804の間のギャップの距離Gを使用して式(2)に従って決定されてよい。したがって、感知された電圧は、次の式によって決定され得る。
したがって、可動層806の位置は、感知された電圧Vsと、印加電圧Vmと、固定キャパシタC0のキャパシタンスと、可動層806の面積とから決定され得る。いくつかの態様では、図11に関して上で論じたように、感知された電圧Vsおよび/または決定された位置は、駆動電圧Vmを調整するためのフィードバックループ920への入力として使用されてよい。
図14は、2つの他の電極間に配置された電極を所望の位置に配置するためのプロセスの流れ図を示す。ブロック1402で、第1の電極に第1の電圧が印加される。これは、図13の層802に対するV0の印加に相当し得る。ブロック1404で、第1の電極と、固定キャパシタに結合された第2の電極との間に位置する可動電極に第2の電圧が印加される。たとえば、干渉変調器の可動層806を形成する電極に電圧を印加するために電圧源Vmが使用されてよい。第2の電極は、キャパシタC0の一方の側に結合されている電極804に相当し得る。いくつかの実装形態では、キャパシタC0は固定キャパシタである。ステップ1406で、第2の電極で電圧が感知される。たとえば、電圧Vsは電極804から感知されてよい。上で説明したように、可動層の位置は、感知された電圧に少なくとも部分的に基づいて決定されてよい。いくつかの実装形態では、電圧Vsは、フィードバック回路において、可動層806を所望の位置に位置決めするための第2の電圧を制御するように使用されてよく、また、上で説明したように、較正のためのデータを収集するのに使用されてもよい。
図15は、電圧感知を組み込んだ図11に示される設計の干渉変調器のアレイを示す図である。図15に示された態様では、干渉変調器の各々は、図11に示された干渉変調器と同様に構成された表示素子D11〜Dmnとして示されている。図2および図6に関して上で説明したように、データドライバ回路(図示せず)は、データ電圧Vm1からVmnの行を供給する。ゲートドライバ回路(図示せず)は、表示素子の選択された行に一組のデータ電圧を印加する行選択電圧GL1からGLnを供給している。図15に示された態様では、列の各干渉変調器の電極904は、行に対するそれぞれの行ゲートラインに結合されたゲートを有するトランジスタ912を介してバス1102に接続されている。バス1102は、電極904に誘導された電圧を、位置検出ユニット/フィードバックモジュール1104内の電圧センサへ運ぶように構成されている。示された態様では、位置検出ユニット/フィードバックモジュール1104は電圧センサを含む。位置検出ユニット/フィードバックモジュール1104は、たとえば上で論じた式(1)〜(3)に従って、可動層806と固定層804との間のギャップサイズを決定するように構成されてよい。
たとえば行1の表示素子の位置を設定するために、その行に沿った個々の可動層806の所望の位置に従ってVm1からVmnの出力が設定される。行に対する個々のVmが適切に設定されたとき、ゲートラインGL1がアサートされ、データラインに印加されている電圧Vmを可動層806のそれぞれの電極902に接続することにより、可動層806が設定される。また、ゲートラインGL1をアサートすると、第1の行に沿った個々の表示素子に関する感知された電圧Vsが、これもゲートがゲートラインに接続されているトランジスタ921を介して電圧センサ1104に供給される。いくつかの態様では、位置検出ユニット/フィードバックモジュール1104内の電圧センサが、Vm1からVmnの出力の1つまたは複数を生成するドライバ回路(図2のドライバ回路210など)にオフセット電圧をフィードバックして、可動層806の位置を調整する。いくつかの態様では、ドライバ回路210は、位置検出ユニット/フィードバックモジュール1104内の電圧センサから受け取った可動層806の推定位置に基づいてVm1からVmnの出力のうち1つまたは複数を調整する。この調整は、行1に沿った表示素子の設定中に実行されてよく、または行1が設定されたときの次の期間に適用されてもよい。表示素子D11〜Dmnを設定するプロセスは、画像データの完全なフレームを書き込むプロセスが完了するまで個々の行に対して繰り返される。
上で論じたように、駆動トランジスタS11からSmnは、図3に示されたバックプレート120に組み込まれてよい。同様に、位置検出ユニット/フィードバックモジュール1104内の、またはその一部である電圧センサは、バックプレート120に組み込まれてよい。いくつかの態様では、電圧センサ1104は、バックプレートから分離して実施される。すべての干渉変調器が共通の電圧センサを共有する必要があるとは限らないことが当業者には理解されよう。いくつかの態様では、複数の電圧センサが使用される。たとえば、個々の列がそれ自体の電圧センサを有してよく、あるいはアレイ1100の1つまたは複数の干渉変調器がそれ自体の電圧センサを有してもよい。
図16は、電圧感知を組み込んだ図13に示される設計の干渉変調器のアレイを示す図である。図16に示された態様では、干渉変調器の各々は、図13に示された干渉変調器と同様に構成された表示素子D11〜Dmnとして示されている。図2および図6に関して上で説明したように、データドライバ回路は、データ電圧の行Vm1からVmnを供給する。ゲートドライバ回路は、表示素子の選択された行に一組のデータ電圧を印加する行選択電圧GL1からGLnを供給している。図16に示された態様では、列の各干渉変調器の固定層804は、行に対するそれぞれの行ゲートラインに結合されたゲートを有するトランジスタ914を介してバス1502に接続されている。バス1502は、電極804に誘導された電圧を、電圧センサ1504へ運ぶように構成されている。電極804は外部の固定キャパシタ916の一方の端に接続され、固定キャパシタ916の他方の端子は接地接続されている。示された態様では、位置検出ユニット/フィードバックモジュール1104は少なくとも1つの電圧センサを含む。位置検出ユニット/フィードバックモジュール1504は、たとえば上で論じた式(4)〜(5)に従って、可動層806と固定層804との間のギャップサイズを決定するように構成されてよい。
アレイ1500の個々の行の干渉変調器は、図15に関して上で説明したように設定されてよい。電圧センサ1504は、Vm1からVmnの出力のうち1つまたは複数にオフセット電圧を供給してよく、かつ/または可動層806の推定位置をドライバ210に供給してもよい。
電圧センサ1504は、図3に示されたバックプレート120上に実施されるか、または電圧センサ1104と同様にバックプレート120から分離されてもよい。さらに、単一の電圧センサの代わりに複数の電圧センサが使用されてもよい。
図17Aおよび図17Bは、複数の干渉変調器を含む表示デバイス40を示すシステムブロック図の例を示している。この表示デバイス40はたとえば、スマートフォン、携帯電話またはモバイル電話であってもよい。しかし、表示デバイス40の同じ構成要素またはそれらのわずかな変形例は、テレビジョン、タブレット、電子書籍端末、ハンドヘルドデバイスおよびポータブルメディアプレーヤのような様々な種類の表示デバイスも例示している。
表示デバイス40は、ハウジング41と、ディスプレイ30と、アンテナ43と、スピーカ45と、入力デバイス48と、マイクロフォン46とを含む。ハウジング41は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのいずれかによって形成されてもよい。また、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、またはそれらの組合せを含むがそれらに限らない様々な材料のいずれかから作られてもよい。ハウジング41は、異なる色を有するかまたはそれぞれの異なるロゴ、絵、または記号を含む取外し可能な他の部分と交換されてもよい取外し可能な部分(図示せず)を含んでもよい。
ディスプレイ30は、本明細書において説明するように双安定ディスプレイまたはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのいずれかであってもよい。ディスプレイ30は、プラズマ、EL、OLED、STN LCD、もしくはTFT LCDのようなフラットパネルディスプレイ、またはCRTもしくは他のチューブデバイスのようなノンフラットパネルディスプレイを含むように構成されてもよい。また、ディスプレイ30は、本明細書において説明するように、干渉変調器ディスプレイを含んでもよい。
表示デバイス40の構成要素が図17Bに概略的に示されている。表示デバイス40は、ハウジング41を含み、表示デバイス40内に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含んでもよい。たとえば、表示デバイス40は、トランシーバ47に結合されたアンテナ43を含むネットワークインターフェース27を含む。トランシーバ47は、調整ハードウェア52に接続されたプロセッサ21に接続されている。調整ハードウェア52は、信号を調整する(たとえば、信号をフィルタリングする)ように構成されてもよい。調整ハードウェア52は、スピーカ45およびマイクロフォン46に接続されてもよい。プロセッサ21は、入力デバイス48およびドライバコントローラ29にも接続されている。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に結合されており、アレイドライバ22はディスプレイアレイ30に結合されている。いくつかの実装形態では、電源50は、特定の表示デバイス40設計において実質的にすべての構成要素に電力を供給することができる。
ネットワークインターフェース27は、表示デバイス40がネットワークを介して1つまたは複数のデバイスと通信することができるようにアンテナ43とトランシーバ47とを含む。ネットワークインターフェース27は、たとえばプロセッサ21のデータ処理要件を軽減するいくつかの処理機能を有してもよい。アンテナ43は、信号を送受信することができる。いくつかの実装形態では、アンテナ43は、IEEE16.11(a)、IEEE16.11(b)、またはIEEE16.11(g)を含むIEEE16.11標準、あるいはIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11nを含むIEEE802.11標準、およびそのさらなる実装形態に従ってRF信号を送受信する。いくつかの他の実装形態では、アンテナ43は、BLUETOOTH(登録商標)標準に従ってRF信号を送受信する。携帯電話の場合、アンテナ43は、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、Global System for Mobile communications (GSM(登録商標))、GSM(登録商標)/General Packet Radio Service (GPRS)、Enhanced Data GSM(登録商標) Environment (EDGE)、Terrestrial Trunked Radio (TETRA)、Wideband−CDMA (W−CDMA)、Evolution Data Optimized (EV−DO)、1xEV−DO、EV−DO Rev A、EV−DO Rev B、High Speed Packet Access (HSPA)、High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)、High Speed Uplink Packet Access (HSUPA)、Evolved High Speed Packet Access (HSPA+)、Long Term Evolution (LTE)、AMPS、または3G技術もしくは4G技術を利用するシステムのような、ワイヤレスネットワーク内で通信するのに使用される他の公知の信号を受信するように設計されている。トランシーバ47は、アンテナ43から受信された信号をプロセッサ21によって受信しさらに操作することができるように前処理する。トランシーバ47は、プロセッサ21から受信された信号を表示デバイス40からアンテナ43を介して送信することができるように処理してもよい。
いくつかの実装形態では、トランシーバ47を受信機と置き換えてもよい。また、いくつかの実装形態では、ネットワークインターフェース27を、プロセッサ21に送信すべき画像データを記憶または生成することのできる画像源と置き換えてもよい。プロセッサ21は、表示デバイス40の動作全体を制御してもよい。プロセッサ21は、圧縮された画像データなどのデータをネットワークインターフェース27または画像源から受信し、データを処理して生画像データまたは生の画像データに容易に処理されるフォーマットに変換する。プロセッサ21は、処理済みのデータを記憶できるようにドライバコントローラ29またはフレームバッファ28に送ってもよい。生データは通常、画像内の各位置での画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、彩度、およびグレースケールレベルを含んでもよい。
プロセッサ21は、表示デバイス40の動作を制御するマイクロコントローラ、CPU、または論理ユニットを含んでもよい。調整ハードウェア52は、信号をスピーカ45に送信し、マイクロフォン46から信号を受信するための増幅器およびフィルタを含んでもよい。調整ハードウェア52は、表示デバイス40内の離散構成要素であっても、プロセッサ21もしくは他の構成要素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によって生成された生画像データをプロセッサ21から直接取り込んでも、フレームバッファ28から取り込んでもよく、かつ生画像データをアレイドライバ22に高速に送信できるように適切に再フォーマットすることができる。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ29は、生画像をラスタ状フォーマットを有するデータフローに再フォーマットしてもよく、したがって、ドライバコントローラ29は、ディスプレイアレイ30を横切ってスキャンするのに適した時間順を有する。次いで、ドライバコントローラ29は、フォーマット済みの情報をアレイドライバ22に送る。LCDコントローラなどのドライバコントローラ29は、スタンドアロン集積回路(IC)としてのシステムプロセッサ21に関連付けられることが多いが、そのようなコントローラは多数の方法で実現されてもよい。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ21に埋め込まれても、ソフトウェアとしてプロセッサ21に埋め込まれても、ハードウェアにおいてアレイドライバ22と完全に一体化されてもよい。
アレイドライバ22は、ドライバコントローラ29からフォーマット済みの情報を受信してもよく、ディスプレイの画素のx−yマトリクスからの数百本、場合によっては数千本(またはそれよりも多く)のリード線に1秒当たりに何度も印加される互いに平行な1組の波形に、映像データを再フォーマットしてもよい。
いくつかの実装形態では、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、本明細書において説明するディスプレイの種類のうちのいずれにも適切である。たとえば、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または双安定ディスプレイコントローラ(IMODコントローラなど)であってもよい。また、アレイドライバ22は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ(IMODディスプレイドライバなど)であってもよい。さらに、ディスプレイアレイ30は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ(IMODのアレイを含むディスプレイなど)であってもよい。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ29は、アレイドライバ22と一体化されてもよい。そのような実装形態は、高集積度システム、たとえば、携帯電話、ポータブル電子デバイス、腕時計またはスモールエリアディスプレイにおいて有益であり得る。
いくつかの実装形態では、入力デバイス48は、たとえばユーザが表示デバイス40の動作を制御するのを可能にするように構成されてもよい。入力デバイス48は、QWERTYキーボードもしくは電話キーパッドのようなキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチ感応スクリーン、ディスプレイアレイ30と一体化されたタッチ感応スクリーン、または圧力感応膜もしくは熱感応膜を含んでもよい。マイクロフォン46は、表示デバイス40用の入力デバイスとして構成されてもよい。いくつかの実施形態では、マイクロフォン46を通じた音声コマンドを使用して表示デバイス40の動作を制御してもよい。
電源50は、様々なエネルギー貯蔵デバイスを含んでもよい。たとえば、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電池であってもよい。充電式バッテリーを使用する実装形態では、充電式バッテリーは、たとえば、壁コンセントあるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリーはワイヤレス充電可能であり得る。電源50は、再生可能なエネルギー源、キャパシタ、またはプラスチック太陽電池もしくは塗料型太陽電池を含む太陽電池であってもよい。電源50は、壁付きコンセントから電力を受けるように構成されてもよい。
いくつかの実装形態では、電子ディスプレイシステム内のいくつかの場所に配置されてもよいドライバコントローラ29に制御プログラム性が存在する。いくつかの他の実装形態では、アレイドライバ22に制御プログラム性が存在する。上述の最適化は、任意の数のハードウェア構成要素および/またはソフトウェア構成要素ならびに様々な構成において実施されてもよい。
図18は、光学MEMSディスプレイを有する電子デバイスの略分解斜視図の一例である。図示の電子デバイス40は、ディスプレイ30用のくぼみ41aを有するハウジング41を含む。電子デバイス40は、ハウジング41のくぼみ41aの底部にプロセッサ21も含む。プロセッサ21は、ディスプレイ30とデータ通信するためのコネクタ21aを含んでもよい。電子デバイス40は、少なくとも一部がハウジング41の内側に位置する他の構成要素を含んでもよい。他の構成要素には、上記に図16Bに関連して説明したような、ネットワーキングインターフェース、ドライバコントローラ、入力デバイス、電源、調整ハードウェア、フレームバッファ、スピーカ、およびマイクロフォンを含めてもよいが、それらに限らない。
ディスプレイ30は、ディスプレイアレイアセンブリ110と、バックプレート120と、可撓性の電気ケーブル130とを含んでもよい。ディスプレイアレイアセンブリ110とバックプレート120は、たとえばシーラントを使用して互いに取り付けられてもよい。
ディスプレイアレイアセンブリ110は、表示領域101と周辺領域102とを含んでもよい。周辺領域102は、ディスプレイアレイアセンブリ110の上から見たときに表示領域101を囲む。ディスプレイアレイアセンブリ110は、表示領域101を通して画像を表示するように位置しかつ向きを定められた表示素子のアレイも含む。表示素子はマトリクス形に配置されてもよい。一実装形態では、各表示素子は干渉変調器であってもよい。一実装形態では、「表示素子」という用語は「画素」と呼ばれることもある。
バックプレート120は、実質的にディスプレイアレイアセンブリ110の裏面全体を覆ってもよい。バックプレート120は、たとえばガラス、高分子材料、金属材料、セラミック材料、半導体材料、または前述の材料のうちの2つ以上の組合せと、他の同様の材料とから形成されてもよい。バックプレート120は、同じ材料またはいくつかの異なる材料の1つまたは複数の層を含んでもよい。バックプレート120には、様々な構成要素の少なくとも一部が埋め込まれてもまたは取り付けられてもよい。そのような構成要素の例には、ドライバコントローラ、アレイドライバ(たとえば、データドライバおよびスキャンドライバ)、ルーティング線(たとえば、データ線およびゲート線)、スイッチング回路、プロセッサ(たとえば、画像データ処理プロセッサ)、および相互接続部が含まれるがそれらに限らない。
可撓性の電気ケーブル130は、電子デバイス40のディスプレイアレイ30と他の構成要素(たとえば、プロセッサ21)との間にデータ通信チャネルを確立する働きをする。可撓性の電気ケーブル130は、ディスプレイアレイアセンブリ110の1つもしくは複数の構成要素またはバックプレート120から延びてもよい。可撓性の電気ケーブル130は、互いに平行に延びる複数の導電ワイヤと、プロセッサ21のコネクタ21aまたは電子デバイス40の任意の他の構成要素に接続してもよいコネクタ130aとを含む。
本明細書において開示された実装形態に関連して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実現されてもよい。ハードウェアとソフトウェアの互換性について、概して機能に関して説明し、上述の様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを示した。そのような機能がハードウェアにおいて実現されるかそれともソフトウェアにおいて実現されるかは、システム全体に課される用途および設計上の特定の制約によって決まる。
本明細書において開示された各態様に関連して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実現するのに使用されるハードウェアおよびデータ処理装置は、本明細書において説明した機能を実行するように設計された、汎用シングルチッププロセッサまたは汎用マルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラム可能な論理デバイス、離散ゲートもしくはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組合せによって実現または実行されてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、または任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、もしくは状態マシンであってもよい。プロセッサは、複数のコンピューティングデバイスの組合せ、たとえばDSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連動する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはそのような任意の他の構成として実現されてもよい。いくつかの実装形態では、特定のステップおよび方法は、所定の機能に特有の回路で実行されてもよい。
1つまたは複数の態様では、前述の機能は、本明細書において開示された構造およびそれらの構造均等物を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実現されてもよい。本明細書において説明した主題の実装形態は、1つまたは複数のコンピュータプログラム、すなわち、データ処理装置によって実行できるようにまたはデータ処理装置の動作を制御するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化されたコンピュータプログラム命令の1つまたは複数のモジュールとして実現されてもよい。
当業者には、本開示において説明した実装形態の様々な修正形態が容易に明らかになろう。本明細書において定められた一般原則は、本開示の趣旨または範囲から逸脱せずに他の実装形態に適用されてもよい。したがって、本開示は、本明細書において示されている実装形態に限定されると意図されておらず、特許請求の範囲、本明細書において開示された原則および新規の特徴に整合した最も広い範囲が与えられるべきである。また、当業者には、「上部」および「下部」という用語が、時には各図の説明を容易にするために使用されており、適切な向きに定められた頁上の図の向きに対応する相対的な位置を示しており、実現されるIMODの適切な向きを反映しない場合があることが容易に理解されよう。
本明細書において別々の実装形態の文脈で説明したある特徴は、単一の実装形態において組み合わされて実現されてもよい。逆に、単一の実装形態の文脈で説明した様々な特徴を複数の実装形態において別々に実現しても、任意の適切な部分組合せとして実現してもよい。さらに、各特徴は、上記ではある組合せにおいて働くように記載されており、場合によっては最初からそのように請求されているが、請求された組合せの1つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから実現されてもよく、請求された組合せは、部分組合せまたは部分組合せの変形例を対象とするものであってもよい。
同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、そのような動作は、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序でまたは順番に実行される必要がないことを、あるいはすべての図示の動作が実行される必要があるとは限らないことを、当業者は容易に認識されよう。ある状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利である場合がある。さらに、上記で説明した各実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離が必要とされるものと理解されるべきではなく、前述のプログラム構成要素およびシステムが概して単一のソフトウェアプロダクトとして一体化されるかまたは複数のソフトウェアプロダクトとしてパッケージ化されてもよいことを理解されたい。また、他の実装形態も以下の特許請求の範囲の範囲内である。場合によっては、特許請求の範囲に記載された動作を異なる順序で実行してもよく、しかも望ましい結果を実現することができる。
12 IMOD、画素
14 可動反射層、層、反射層
13、15 光
16 光学スタック、層
18 ポスト、支柱、支持体
19 ギャップ
20 基板、透明基板、前部基板
21 プロセッサ、システムプロセッサ
21a コネクタ
22 アレイドライバ
27 ネットワークインターフェース
28 フレームバッファ
29 ドライバコントローラ
30 表示デバイス、ディスプレイ、ディスプレイアレイ
34 変形可能な層、可動電極
40 表示デバイス
41 ハウジング
41a くぼみ
43 アンテナ
45 スピーカ
46 マイクロフォン
47 トランシーバ
48 入力デバイス
50 電源
52 調整ハードウェア
80 トランジスタ
82 ソース
84 ドレーン
86 チャネル
88 ゲート
101 表示領域
102 周辺領域
110 ディスプレイアレイアセンブリ
120 バックプレート
122 バックプレート構成要素
124 第2の相互接続部、バックプレート相互接続部
126 相互接触部、相互接続部
128 第1の相互接続部
129 絶縁層
130 可撓性の電気ケーブル
130a コネクタ
160 ビア
200 駆動回路アレイ
201 駆動回路アレイ200の部分
210 データドライバ
220 ゲートドライバ
802 第1の固定層(追加上部層)
804 第2の固定層(固定電極)
806 第3の可動層(第3の可動部分、可動層)
808 固定電極
810 絶縁ポスト
820 基板
902 電極
904 電極
906 誘電体
912 トランジスタ
920 フィードバック回路
1002 SiON基板
1004a AlCu層
1004b 追加AlCu層
1006a TiO2層
1006b 追加TiO2層
1008a SiON層
1008b 追加SiON層
1009 ビア
1010 SiO2基板
1012 MoCr層
1014 Al2O3層
1016a、1016b、1036a、1036b SiONストッパ
1018 電極層
1030 導電AlCu層
1032 絶縁Al2O3層
1100 アレイ
1102 バス
1104 位置検出ユニット/フィードバックモジュール
14 可動反射層、層、反射層
13、15 光
16 光学スタック、層
18 ポスト、支柱、支持体
19 ギャップ
20 基板、透明基板、前部基板
21 プロセッサ、システムプロセッサ
21a コネクタ
22 アレイドライバ
27 ネットワークインターフェース
28 フレームバッファ
29 ドライバコントローラ
30 表示デバイス、ディスプレイ、ディスプレイアレイ
34 変形可能な層、可動電極
40 表示デバイス
41 ハウジング
41a くぼみ
43 アンテナ
45 スピーカ
46 マイクロフォン
47 トランシーバ
48 入力デバイス
50 電源
52 調整ハードウェア
80 トランジスタ
82 ソース
84 ドレーン
86 チャネル
88 ゲート
101 表示領域
102 周辺領域
110 ディスプレイアレイアセンブリ
120 バックプレート
122 バックプレート構成要素
124 第2の相互接続部、バックプレート相互接続部
126 相互接触部、相互接続部
128 第1の相互接続部
129 絶縁層
130 可撓性の電気ケーブル
130a コネクタ
160 ビア
200 駆動回路アレイ
201 駆動回路アレイ200の部分
210 データドライバ
220 ゲートドライバ
802 第1の固定層(追加上部層)
804 第2の固定層(固定電極)
806 第3の可動層(第3の可動部分、可動層)
808 固定電極
810 絶縁ポスト
820 基板
902 電極
904 電極
906 誘電体
912 トランジスタ
920 フィードバック回路
1002 SiON基板
1004a AlCu層
1004b 追加AlCu層
1006a TiO2層
1006b 追加TiO2層
1008a SiON層
1008b 追加SiON層
1009 ビア
1010 SiO2基板
1012 MoCr層
1014 Al2O3層
1016a、1016b、1036a、1036b SiONストッパ
1018 電極層
1030 導電AlCu層
1032 絶縁Al2O3層
1100 アレイ
1102 バス
1104 位置検出ユニット/フィードバックモジュール
Claims (37)
- 光を変調するためのデバイスであって、
第1の電圧源に結合された第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間にそれらから間隔を隔てて配置された可動電極であって、第3の電極および第4の電極を含み、前記第3の電極と前記第4の電極とが容量結合されており、前記第3の電極および前記第4の電極が、ギャップによって分離された2つの異なる平行平面に位置している、可動電極と、
前記第3の電極に結合された電圧センサと、
前記第4の電極に結合された第2の電圧源であって、前記第2の電極が第3の電圧源に結合されている、第2の電圧源と、を備えるデバイス。 - 前記電圧センサが前記第2の電圧源にフィードバックを供給する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記可動電極がミラー層を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の電極が部分的反射層を含む、請求項3に記載のデバイス。
- 前記第1の電圧源が実質的に一定の電圧源を含み、前記第3の電圧源が接地である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の電圧源が可変電圧源を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の電圧源によって供給される電圧を変化させることによって前記可動電極の位置を調整するように構成された駆動回路をさらに含む請求項6に記載のデバイス。
- 前記駆動回路が、光を変調するための他のデバイスの1つまたは複数の電圧センサに接続された第1のバスに結合されている、請求項7に記載のデバイス。
- 請求項1に記載のデバイスを備えるディスプレイシステムであって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと、をさらに備えるディスプレイシステム。 - 少なくとも1つの信号を前記ディスプレイに送るように構成されたドライバ回路と、
前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と、をさらに備える請求項9に記載の装置。 - 前記プロセッサに前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備える請求項9に記載の装置。
- 前記画像源モジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載の装置。
- 入力データを受け取り、前記入力データを前記プロセッサに伝達するように構成された入力デバイスをさらに備える請求項9に記載の装置。
- 光を変調するためのデバイスを駆動する方法であって、
第1の電極および第2の電極の間に第1の電圧を印加するステップと、
可動電極の一部として構成された第1の平面の第3の電極に第2の電圧を印加するステップであって、前記可動電極が、前記第1の電極と前記第2の電極との間にそれらから間隔を隔てて配置されており、且つ、前記第3の電極に容量結合された第4の電極を含み、前記第4の電極が、ギャップによって前記第3の電極から分離され且つ前記第3の電極に対して平行な別の第2の平面に位置している、ステップと、
前記第4の電極の電圧を感知するステップと、を含む方法。 - 前記可動電極が、前記第2の電圧の印加に応答して変位する、請求項14に記載の方法。
- 前記印加される第2の電圧が、前記可動電極のオフセットが実質的に所望のオフセットに等しくなるまで、前記感知された電圧を使用して調整される、請求項15に記載の方法。
- 光を変調するためのデバイスであって、
第1の電極および第2の電極の間に第1の電圧を印加するための手段と、
可動電極の一部として構成された第1の平面の第3の電極に第2の電圧を印加するための手段であって、前記可動電極が、前記第1の電極と前記第2の電極との間にそれらから間隔を隔てて配置されており、且つ、前記第3の電極に容量結合された第4の電極を含み、前記第4の電極が、ギャップによって前記第3の電極から分離され且つ前記第3の電極に対して平行な別の第2の平面に位置している、手段と、
前記第4の電極の電圧を感知するための手段と、を備えるデバイス。 - 前記感知された電圧に少なくとも部分的に基づいて前記可動電極の位置を決定するための手段をさらに含む請求項17に記載のデバイス。
- 光を変調するためのデバイスであって、
第1の電圧源に結合された第1の電極と、
キャパシタに結合された第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間にそれらから間隔を隔てて配置され、第3の電極を含む可動電極と、
前記第2の電極に結合された電圧センサと、
前記可動電極に結合された第2の電圧源と、を備えるデバイス。 - 前記電圧センサが前記第2の電圧源にフィードバックを供給する、請求項19に記載のデバイス。
- 前記可動電極がミラー層を含む、請求項19に記載のデバイス。
- 前記第2の電極が部分的反射層を含む、請求項21に記載のデバイス。
- 前記第1の電圧源が実質的に一定の電圧源を含む、請求項19に記載のデバイス。
- 前記第2の電圧源が可変電圧源を含む、請求項19に記載のデバイス。
- 前記第2の電圧源によって供給される電圧を変化させることによって前記可動電極の位置を調整するように構成された駆動回路をさらに含む請求項24に記載のデバイス。
- 前記駆動回路が、光を変調するための他のデバイスの1つまたは複数の電圧センサに接続された第1のバスに結合されている、請求項25に記載のデバイス。
- 請求項20に記載のデバイスを備えるディスプレイシステムであって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと、をさらに備えるディスプレイシステム。 - 少なくとも1つの信号を前記ディスプレイに送るように構成されたドライバ回路をさらに備える請求項27に記載の装置。
- 前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備える請求項28に記載の装置。
- 前記プロセッサに前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備える請求項27に記載の装置。
- 前記画像源モジュールが、受信機と、トランシーバと、送信機とのうちの少なくとも1つを含む、請求項30に記載の装置。
- 入力データを受け取り、前記入力データを前記プロセッサに伝達するように構成された入力デバイスをさらに備える請求項27に記載の装置。
- 光を変調するためのデバイスを駆動する方法であって、
第1の電極に第1の電圧を印加するステップと、
前記第1の電極と、キャパシタに結合された第2の電極との間に位置する可動電極に第2の電圧を印加するステップと、
前記第2の電極の電圧を感知するステップと、を含む方法。 - 前記可動電極が、前記第2の電圧の印加に応答して変位する、請求項33に記載の方法。
- 前記印加される第2の電圧が、前記可動電極のオフセットが実質的に所望のオフセットに等しくなるまで、前記感知された電圧を使用して調整される、請求項34に記載の方法。
- 光を変調するためのデバイスであって、
第1の電極に第1の電圧を印加するための手段と、
前記第1の電極と、キャパシタに結合された第2の電極との間に位置する可動電極に第2の電圧を印加するための手段と、
前記第2の電極の電圧を感知するための手段と、を備えるデバイス。 - 前記感知された電圧に少なくとも部分的に基づいて前記可動電極の位置を決定するための手段をさらに含む請求項36に記載のデバイス。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/306,133 | 2011-11-29 | ||
US13/306,133 US8847862B2 (en) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | Systems, devices, and methods for driving an interferometric modulator |
PCT/US2012/065539 WO2013081857A1 (en) | 2011-11-29 | 2012-11-16 | Systems, devices, and methods for driving an interferometric modulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015508507A true JP2015508507A (ja) | 2015-03-19 |
Family
ID=47351958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014544770A Pending JP2015508507A (ja) | 2011-11-29 | 2012-11-16 | 干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイスおよび方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8847862B2 (ja) |
JP (1) | JP2015508507A (ja) |
KR (1) | KR20140109398A (ja) |
CN (1) | CN103959367A (ja) |
TW (1) | TW201337886A (ja) |
WO (1) | WO2013081857A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130135324A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-05-30 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Systems, devices, and methods for driving an analog interferometric modulator |
US9030391B2 (en) * | 2011-11-30 | 2015-05-12 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Systems, devices, and methods for driving an analog interferometric modulator |
WO2015026333A1 (en) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Intel Corporation | A display apparatus including mems devices |
US20150070747A1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Display element reset using polarity reversal |
US9293076B2 (en) * | 2013-10-21 | 2016-03-22 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Dot inversion configuration |
US9898974B2 (en) * | 2015-02-23 | 2018-02-20 | Snaptrack, Inc. | Display drive scheme without reset |
CN108267879B (zh) * | 2018-02-11 | 2021-02-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶显示模组及显示设备 |
JP7107105B2 (ja) * | 2018-08-30 | 2022-07-27 | Tdk株式会社 | アンテナ |
US10673481B1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-06-02 | Innolux Corporation | Electronic modulating device |
TWI671972B (zh) * | 2018-12-26 | 2019-09-11 | 國立交通大學 | 無線充電裝置 |
JP7451930B2 (ja) * | 2019-10-11 | 2024-03-19 | 株式会社リコー | 光偏向器、偏向装置、距離測定装置、画像投影装置、及び車両 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0194312A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-13 | Sharp Corp | 可変干渉装置 |
JPH11142752A (ja) * | 1997-11-05 | 1999-05-28 | Yokogawa Electric Corp | 透過波長可変干渉フィルタ及びこれを用いた分光器 |
JP2006136997A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-06-01 | Idc Llc | 干渉変調器のアクチュエーション電圧とリリース電圧を検出するシステムおよび方法 |
JP2008514985A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | アイディーシー、エルエルシー | 両面表示可能なディスプレイを有する反射ディスプレイデバイス |
US20100315696A1 (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-16 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Analog interferometric modulator |
US20110080632A1 (en) * | 1996-12-19 | 2011-04-07 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method of making a light modulating display device and associated transistor circuitry and structures thereof |
JP2011106936A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Seiko Epson Corp | 分光測定装置、および分析装置 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4954789A (en) | 1989-09-28 | 1990-09-04 | Texas Instruments Incorporated | Spatial light modulator |
US5233459A (en) | 1991-03-06 | 1993-08-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Electric display device |
US6674562B1 (en) | 1994-05-05 | 2004-01-06 | Iridigm Display Corporation | Interferometric modulation of radiation |
US6040937A (en) | 1994-05-05 | 2000-03-21 | Etalon, Inc. | Interferometric modulation |
US7123216B1 (en) | 1994-05-05 | 2006-10-17 | Idc, Llc | Photonic MEMS and structures |
US6680792B2 (en) | 1994-05-05 | 2004-01-20 | Iridigm Display Corporation | Interferometric modulation of radiation |
US6791735B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-09-14 | The Regents Of The University Of California | Differentially-driven MEMS spatial light modulator |
US6574033B1 (en) | 2002-02-27 | 2003-06-03 | Iridigm Display Corporation | Microelectromechanical systems device and method for fabricating same |
TW200512886A (en) | 2003-09-18 | 2005-04-01 | Nanya Technology Corp | Method for forming isolation zone of vertical dynamic random access memory cell |
US7059190B2 (en) | 2003-10-08 | 2006-06-13 | Denso Corporation | Semiconductor dynamic sensor having variable capacitor formed on laminated substrate |
JP3942595B2 (ja) | 2004-01-13 | 2007-07-11 | 沖電気工業株式会社 | 液晶パネルの駆動回路 |
US7436401B2 (en) | 2004-02-12 | 2008-10-14 | Leslie Louis Szepesi | Calibration of a voltage driven array |
US7287429B2 (en) | 2004-03-25 | 2007-10-30 | Denso Corporation | Capacitive acceleration sensor system |
JP4444004B2 (ja) | 2004-06-01 | 2010-03-31 | 株式会社デンソー | 半導体力学量センサ |
US7560299B2 (en) | 2004-08-27 | 2009-07-14 | Idc, Llc | Systems and methods of actuating MEMS display elements |
US7889163B2 (en) | 2004-08-27 | 2011-02-15 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Drive method for MEMS devices |
US7327510B2 (en) | 2004-09-27 | 2008-02-05 | Idc, Llc | Process for modifying offset voltage characteristics of an interferometric modulator |
CN100439967C (zh) * | 2004-09-27 | 2008-12-03 | Idc公司 | 用于多状态干涉光调制的方法和设备 |
CN100474647C (zh) * | 2004-10-26 | 2009-04-01 | 吴章华 | 大范围连续驱动的微机电器件及其驱动方法 |
US20060209012A1 (en) | 2005-02-23 | 2006-09-21 | Pixtronix, Incorporated | Devices having MEMS displays |
US7061660B1 (en) | 2005-04-13 | 2006-06-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | MEMs device with feedback control |
US7242482B2 (en) | 2005-08-30 | 2007-07-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Capacitance gap calibration |
US7834829B2 (en) | 2005-10-03 | 2010-11-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Control circuit for overcoming stiction |
US7702192B2 (en) | 2006-06-21 | 2010-04-20 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Systems and methods for driving MEMS display |
CN101641629B (zh) | 2007-01-26 | 2013-02-27 | 明锐有限公司 | 用于激光打印应用的微机电*** |
JP2009097932A (ja) | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Freescale Semiconductor Inc | 容量型検出装置 |
US8466858B2 (en) | 2008-02-11 | 2013-06-18 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Sensing to determine pixel state in a passively addressed display array |
KR20100119556A (ko) | 2008-02-11 | 2010-11-09 | 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크. | Mems 기반 디스플레이용의 전기적 구동 변수의 전기적 측정을 위한 방법 및 장치 |
KR20100118131A (ko) | 2008-02-11 | 2010-11-04 | 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크. | 디스플레이 구동 체계가 통합된 표시소자의 감지, 측정 혹은 평가 방법 및 장치, 그리고 이를 이용한 시스템 및 용도 |
US8305342B2 (en) | 2008-03-27 | 2012-11-06 | Edward Pakhchyan | Plasma addressed micro-mirror display |
KR101547558B1 (ko) | 2008-06-09 | 2015-08-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 구동 전압 발생 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 |
US8405649B2 (en) | 2009-03-27 | 2013-03-26 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Low voltage driver scheme for interferometric modulators |
US7999995B2 (en) | 2009-09-28 | 2011-08-16 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Full color range interferometric modulation |
WO2011059886A2 (en) | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Unipixel Displays, Inc. | Address-selectable charging of capacitive devices |
US20110176196A1 (en) | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Methods and devices for pressure detection |
US20110261088A1 (en) | 2010-04-22 | 2011-10-27 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Digital control of analog display elements |
US20130135324A1 (en) | 2011-11-29 | 2013-05-30 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Systems, devices, and methods for driving an analog interferometric modulator |
US20130135325A1 (en) | 2011-11-29 | 2013-05-30 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Systems, devices, and methods for driving an analog interferometric modulator |
-
2011
- 2011-11-29 US US13/306,133 patent/US8847862B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-11-16 KR KR1020147018094A patent/KR20140109398A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-11-16 JP JP2014544770A patent/JP2015508507A/ja active Pending
- 2012-11-16 CN CN201280058951.3A patent/CN103959367A/zh active Pending
- 2012-11-16 WO PCT/US2012/065539 patent/WO2013081857A1/en active Application Filing
- 2012-11-27 TW TW101144361A patent/TW201337886A/zh unknown
-
2014
- 2014-08-29 US US14/473,912 patent/US20140368517A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0194312A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-13 | Sharp Corp | 可変干渉装置 |
US20110080632A1 (en) * | 1996-12-19 | 2011-04-07 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method of making a light modulating display device and associated transistor circuitry and structures thereof |
JPH11142752A (ja) * | 1997-11-05 | 1999-05-28 | Yokogawa Electric Corp | 透過波長可変干渉フィルタ及びこれを用いた分光器 |
JP2006136997A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-06-01 | Idc Llc | 干渉変調器のアクチュエーション電圧とリリース電圧を検出するシステムおよび方法 |
JP2008514985A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | アイディーシー、エルエルシー | 両面表示可能なディスプレイを有する反射ディスプレイデバイス |
US20100315696A1 (en) * | 2009-06-15 | 2010-12-16 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Analog interferometric modulator |
JP2012530276A (ja) * | 2009-06-15 | 2012-11-29 | クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | アナログ干渉モジュレータ |
JP2011106936A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Seiko Epson Corp | 分光測定装置、および分析装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130135326A1 (en) | 2013-05-30 |
CN103959367A (zh) | 2014-07-30 |
WO2013081857A1 (en) | 2013-06-06 |
TW201337886A (zh) | 2013-09-16 |
US20140368517A1 (en) | 2014-12-18 |
US8847862B2 (en) | 2014-09-30 |
KR20140109398A (ko) | 2014-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015508507A (ja) | 干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイスおよび方法 | |
US7990604B2 (en) | Analog interferometric modulator | |
US9035934B2 (en) | Voltage biased pull analog interferometric modulator with charge injection control | |
US20120044562A1 (en) | Actuation and calibration of charge neutral electrode | |
JP2015501006A (ja) | アナログ干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイス、および方法 | |
JP2015504540A (ja) | 色を補間するための方法および装置 | |
JP2015504532A (ja) | ディスプレイのためのシフトされたクワッドピクセルおよび他のピクセルのモザイク | |
TWI589927B (zh) | 用於驅動一顯示元件之設備、用於定位可相對於一顯示器中之一或多個固定導電層移動之一可移動導電層之方法、用於驅動包含一可移動導電層及一或多個固定導電層之一顯示器之設備及用於定位可相對於一顯示器中之一或多個固定導電層移動之一可移動導電層之電腦程式產品 | |
US8797632B2 (en) | Actuation and calibration of charge neutral electrode of a display device | |
US20110261088A1 (en) | Digital control of analog display elements | |
JP2015501007A (ja) | アナログ干渉変調器を駆動するためのシステム、デバイス、および方法 | |
KR20140130493A (ko) | 전기기계 시스템 디바이스 | |
US20130293556A1 (en) | Apparatus for positioning interferometric modulator based on programmable mechanical forces | |
JP2015502576A (ja) | 色を補間するための方法および装置 | |
JP5934357B2 (ja) | 画素デバイスのキャパシタンスの可変性を使用したアクティブマトリクスディスプレイ用の電圧低下のための方法およびデバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150624 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20151120 |