用于產(chǎn)生多重虛擬光源的光準(zhǔn)直歧管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用以產(chǎn)生多個(gè)虛擬光源且至少部分準(zhǔn)直光的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在一方面，用以準(zhǔn)直光的歧管可產(chǎn)生用于將光射入光導(dǎo)中以照亮顯示器的多個(gè)虛擬光源。所述歧管可由光學(xué)透射材料形成，且可具有用于從光源接收光的背側(cè)，和與所述背側(cè)相對用于輸出光的前壁。所述前壁可包含由非發(fā)光區(qū)域分離的第一輸出部分和第二輸出部分，所述輸出部分中的每一者提供單獨(dú)虛擬光源。所述歧管的上壁、底壁和側(cè)壁可沿著曲線從所述背側(cè)延伸到所述前壁，且可經(jīng)配置以準(zhǔn)直在從所述光導(dǎo)的平面延伸出的方向上傳播的光。
【專利說明】用于產(chǎn)生多重虛擬光源的光準(zhǔn)直歧管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光準(zhǔn)直，且更明確地說，涉及一種用于在虛擬光源處準(zhǔn)直光的歧管和相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)電系統(tǒng)包含具有電元件和機(jī)械元件、致動器、變換器、傳感器、光學(xué)組件(例如，鏡)和電子器件的裝置。機(jī)電系統(tǒng)可以多種尺度制造，包含(但不限于)微米尺度和納米尺度。例如，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置可包含具有范圍從約一微米到幾百微米或更大的大小的結(jié)構(gòu)。納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小的結(jié)構(gòu)，包含例如小于幾百納米的大小。機(jī)電元件可使用將襯底和/或沉積的材料層的部分蝕刻掉或添加層以形成電和機(jī)電裝置的沉積、蝕刻、光刻和/或其它微機(jī)械加工工藝而創(chuàng)造。
[0003]一種類型的機(jī)電系統(tǒng)裝置稱為干涉調(diào)制器(IMOD)。如本文中所使用，術(shù)語干涉調(diào)制器或干涉光調(diào)制器是指使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收和/或反射光的裝置。在一些實(shí)施方案中，干涉調(diào)制器可包含一對導(dǎo)電板，所述一對導(dǎo)電板中的一者或兩者可為完全或部分透明和/或具反射性，且在施加適當(dāng)電信號時(shí)能夠相對運(yùn)動。在實(shí)施方案中，一個(gè)板可包含沉積于襯底上的靜止層，且另一個(gè)板可包含通過氣隙與靜止層分離的反射膜。一個(gè)板相對于另一個(gè)板的位置可改變?nèi)肷溆诟缮嬲{(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。干涉調(diào)制器裝置具有廣泛應(yīng)用范圍，且預(yù)期用于改進(jìn)現(xiàn)存產(chǎn)品和創(chuàng)造新產(chǎn)品，尤其是具有顯示能力的產(chǎn)品。
[0004]反射的環(huán)境光用于在一些顯示裝置(例如，反射性顯示器)中使用由干涉調(diào)制器形成的像素形成圖像。這些顯示器的感知亮度取決于朝向觀看者反射的光的量。在低環(huán)境光的條件中，使用來自具有人造光源的照明裝置的光以照亮反射像素，接著，反射像素使光朝向觀看者反射以產(chǎn)生圖像。為滿足對于顯示裝置(包含反射性顯示器和透射性顯示器)的市場需求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不斷開發(fā)新的照明裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干創(chuàng)新方面，其中無單一者單獨(dú)負(fù)責(zé)本文中揭示的合乎需要的屬性。
[0006]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)創(chuàng)新方面可在經(jīng)配置以產(chǎn)生虛擬光源的歧管系統(tǒng)中實(shí)施。所述歧管系統(tǒng)包含光學(xué)透射材料的細(xì)長形歧管主體。所述歧管主體包含經(jīng)配置以從光源接收光的背側(cè)。所述歧管主體進(jìn)一步包含與所述背側(cè)相對且經(jīng)配置以輸出來自所述光源的光的前壁。所述前壁包含由非發(fā)光區(qū)域分離的第一輸出部分和第二輸出部分。所述歧管主體進(jìn)一步包含從所述背側(cè)延伸到所述前壁的彎曲上壁、從所述背側(cè)延伸到所述前壁的彎曲下壁、從所述背側(cè)延伸到所述前壁的第一彎曲側(cè)壁和從所述背側(cè)延伸到所述前壁的第二彎曲側(cè)壁。在一方面，所述主體可經(jīng)配置以在由沿著所述前壁的長度水平延伸的第一軸和從所述主體的背側(cè)延伸到前壁的第二軸界定的平面中輸出光。相對于所述平面中的光的角分布，光在所述平面外的軸上可具有相對窄的角分布。在一方面，所述非發(fā)光區(qū)域可包含缺口，所述缺口具有朝向所述背側(cè)延伸的至少兩個(gè)彎曲側(cè)。所述缺口可分離所述前壁的第一輸出部分與第二輸出部分。
[0007]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可在顯示裝置中實(shí)施。所述顯示裝置包含顯示元件陣列、光源和光導(dǎo)。所述光導(dǎo)具有光轉(zhuǎn)向特征，其經(jīng)配置以將由所述光源產(chǎn)生的光重新引導(dǎo)向所述顯示元件陣列。所述顯示裝置進(jìn)一步包含用于從所述光源產(chǎn)生多個(gè)虛擬光源的虛擬光產(chǎn)生裝置。所述虛擬光產(chǎn)生裝置可經(jīng)配置以準(zhǔn)直由所述光源產(chǎn)生的光，且在由沿著所述前壁的長度水平延伸的第一軸和從所述主體的背側(cè)延伸到前壁的第二軸界定的平面中輸出所述準(zhǔn)直光。相對于所述平面中的光的角分布，光在所述平面外的軸上可具有相對窄的角分布。所述虛擬光產(chǎn)生裝置可經(jīng)定位以將所述準(zhǔn)直光輸出到所述光導(dǎo)中。
[0008]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可以制造顯示裝置的方法實(shí)施。所述方法包含:提供光導(dǎo)面板；提供光源；以及在所述光源與所述光導(dǎo)面板之間提供光準(zhǔn)直歧管。所述光準(zhǔn)直歧管經(jīng)配置以從由非發(fā)光區(qū)域分離的第一輸出部分和第二輸出部分輸出光。在一方面，所述光準(zhǔn)直歧管可經(jīng)配置以相對于所述光導(dǎo)面板的平面中的光的角分布而以所述光導(dǎo)面板的平面外的相對窄的角分布輸出來自所述光源的光。
[0009]本說明書中描述的標(biāo)的物的一或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在附圖和下文的描述中闡明。其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從描述、圖式和權(quán)利要求書而變得顯而易見。請注意，以下圖的相對尺寸可不按比例繪制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1展示描繪干涉調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的等角視圖的實(shí)例。
[0011]圖2展示說明并有3X3干涉調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0012]圖3展示說明圖1的干涉調(diào)制器的可移動反射層位置對施加電壓的圖的實(shí)例。
[0013]圖4展示說明當(dāng)施加多種共同和區(qū)段電壓時(shí)干涉調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實(shí)例。
[0014]圖5A展示說明在圖2的3X3干涉調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)的幀的圖的實(shí)例。
[0015]圖5B展示可用于寫入圖5A中說明的顯示數(shù)據(jù)的幀的共同和區(qū)段信號的時(shí)序圖的實(shí)例。
[0016]圖6A展示圖1的干涉調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實(shí)例。
[0017]圖6B到6E展示干涉調(diào)制器的變化實(shí)施方案的橫截面的實(shí)例。
[0018]圖7展示說明干涉調(diào)制器的制造過程的流程圖的實(shí)例。
[0019]圖8A到SE展示在制造干涉調(diào)制器的方法中的各種階段的橫截面示意圖解的實(shí)例。
[0020]圖9A展示包含前照燈的顯示系統(tǒng)的橫截面的實(shí)例。
[0021]圖9B展示圖9A中的顯示系統(tǒng)的俯視圖的實(shí)例。
[0022]圖10展示具有光歧管的顯示系統(tǒng)的橫截面的實(shí)例。
[0023]圖11展示圖10中的顯示系統(tǒng)的俯視圖的實(shí)例。
[0024]圖12A到12D分別展示歧管的側(cè)視圖、俯視圖、透視圖和前視圖的實(shí)例。
[0025]圖13展示歧管的橫截面?zhèn)纫晥D的實(shí)例。
[0026]圖14說明貝塞爾(Bezier)曲線的實(shí)例。[0027]圖15展示歧管的另一橫截面?zhèn)纫晥D的實(shí)例。
[0028]圖16說明展示歧管側(cè)壁的曲線的曲線圖的實(shí)例。
[0029]圖17展示歧管的橫截面?zhèn)纫晥D的另一實(shí)例。
[0030]圖18為用于制造顯示系統(tǒng)的方法的實(shí)例。
[0031]圖19A和19B展示說明包含多個(gè)干涉調(diào)制器的顯示裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0032]各種圖式中的相同參考數(shù)字和名稱指示相同元件。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下文詳細(xì)的描述出于描述創(chuàng)新方面的目的而針對某些實(shí)施方案。然而，本文中的教示可以大量不同方式應(yīng)用。所描述的實(shí)施方案可在經(jīng)配置以顯示無論為運(yùn)動(例如，視頻)或靜止(例如，靜態(tài)圖像)和無論為文字、圖形或圖片的圖像的任何裝置中實(shí)施。更明確地說，預(yù)期實(shí)施方案可在多種電子裝置中實(shí)施或與多種電子裝置相關(guān)聯(lián)，電子裝置例如(但不限于):移動電話、多媒體具有因特網(wǎng)能力的蜂窩式電話、移動電視接收器、無線裝置、智能型手機(jī)、Blmrtooth?裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持或便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)、智能本、平板計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真裝置、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、MP3播放器、攝錄像機(jī)、游戲機(jī)、手表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(例如，里程表顯示器等)、駕駛艙控制裝置和/或顯示器、攝影機(jī)景觀顯示器(例如，汽車后視攝影機(jī)顯示器)、電子相冊、電子廣告牌或招牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、微波爐、電冰箱、立體聲系統(tǒng)、卡帶錄音機(jī)或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機(jī)、便攜式存儲器芯片、洗衣機(jī)、干衣機(jī)、洗衣干衣機(jī)、停車定時(shí)器、封裝(例如，MEMS和非MEMS)、美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，在一件珠寶上的圖像的顯示器)和多種機(jī)電系統(tǒng)裝置。本文中的教示還可用于非顯示應(yīng)用中，例如(但不限于)，電子開關(guān)裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動感測裝置、磁力計(jì)、消費(fèi)型電子裝置的慣性組件、消費(fèi)型電子產(chǎn)品的零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動方案、制造工藝和電子測試設(shè)備。因此，所述教示并不希望限制于僅在圖中描繪的實(shí)施方案，而是如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易顯而易見，具有廣泛適用性。
[0034]在一些實(shí)施方案中，提供用以產(chǎn)生多個(gè)虛擬光源且至少部分準(zhǔn)直光的歧管。例如，歧管可從單一光源接受光，且輸出光使得光看似從兩個(gè)相異、間隔開的光源(其在本文中稱為虛擬光源)發(fā)射。虛擬光源是“虛擬”的，這是指在光看似發(fā)射自的位置處不存在物理光源；相反地，虛擬光源的視位置歸因于歧管的光學(xué)器件。在一些實(shí)施方案中，歧管可安置于光源與光導(dǎo)面板之間。在一些實(shí)施方案中，光源產(chǎn)生光，光行進(jìn)到歧管中且至少部分由歧管準(zhǔn)直。歧管具有由非發(fā)光區(qū)域分離的多個(gè)輸出部分，且每個(gè)輸出部分可提供虛擬光源。輸出光可射入到光導(dǎo)面板中，在一些實(shí)施方案中，光導(dǎo)面板使光朝向顯示器的像素轉(zhuǎn)向。
[0035]除提供虛擬光源之外，歧管可經(jīng)配置以準(zhǔn)直原本將在從光導(dǎo)面板的平面延伸出的方向上傳播的光。準(zhǔn)直光可在相對窄的方向范圍中傳播，且可更平行于光導(dǎo)面板的平面而行進(jìn)，其中平面由光導(dǎo)的長度和寬度界定(如俯視圖中所見)。相反地，未準(zhǔn)直或較少準(zhǔn)直的光可在光導(dǎo)面板的平面中在相對廣的方向范圍中傳播。在一些實(shí)施方案中，歧管經(jīng)配置以在由沿著歧管的前壁的長度水平延伸的第一軸和從歧管的背側(cè)延伸到歧管的前壁的第二軸界定的平面中輸出光。輸出光在平面外的軸上具有相對窄的角分布且在上文提到的平面(其可對應(yīng)于光導(dǎo)面板的平面)中具有相對廣的角分布。
[0036]歧管可由光學(xué)透射材料形成，其中歧管的背側(cè)經(jīng)配置以從光源接收光，且前壁用于輸出光。前壁安置成與背側(cè)相對，被分成由非發(fā)光區(qū)域分尚的多個(gè)輸出部分，且可包含多個(gè)透鏡。歧管的上壁、下壁和側(cè)壁可沿著曲線從背側(cè)延伸到前壁。曲線可為貝塞爾曲線。所述前壁可具有(例如)大體矩形形狀，其中上壁和下壁界定矩形的長尺寸，且歧管的側(cè)壁界定矩形的短尺寸。前壁可包含非發(fā)光區(qū)域。在一些實(shí)施方案中，歧管可為中空的，其中內(nèi)部腔朝背側(cè)敞開。
[0037]可實(shí)施本發(fā)明中描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案，以實(shí)現(xiàn)下列潛在優(yōu)點(diǎn)中的一或多者。例如，來自多個(gè)虛擬光源的照明可減少用于對顯示器提供實(shí)質(zhì)上均勻感知亮度的常規(guī)光源的數(shù)目。因此，歸因于所使用的光源的數(shù)目減小，可減少制造成本。此外，光源的數(shù)目增加可降低顯示假影的可見度，例如，交叉影線假影。此外，如果給定常規(guī)光源的相對大的大小，那么虛擬光源可比原本可能地更接近彼此而間隔。這可減少由相對寬的間隔的光源引起的光學(xué)假影。作為另一實(shí)例，當(dāng)使用具有光源的歧管時(shí)，來自光源的平面外光的準(zhǔn)直可增加顯示裝置的感知亮度。原本將傳播離開光導(dǎo)的平面的光可經(jīng)準(zhǔn)直使得光代替性地通過光導(dǎo)內(nèi)部的全內(nèi)反射進(jìn)行傳播，借此允許光用于照亮顯示器，而非從光導(dǎo)逸出。然而，已經(jīng)在光導(dǎo)的平面中傳播的光可未經(jīng)準(zhǔn)直，使得其在廣的角度范圍中傳播，借此在光導(dǎo)的區(qū)域上給定高度均勻的光分布。此均勻度可對顯示器提供高度均勻感知亮度。
[0038]可應(yīng)用所描述的實(shí)施方案的合適MEMS裝置的實(shí)例為反射性顯示裝置。反射性顯示裝置可并有干涉調(diào)制器(MOD)以使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收和/或反射入射于其上的光。MOD可包含吸收體、可相對于吸收體移動的反射體和界定于吸收體與反射體之間的光學(xué)諧振腔。反射體可移動到兩個(gè)或兩個(gè)以上不同位置，這可改變光學(xué)諧振腔的大小，且借此影響干涉調(diào)制器的反射比。MOD的反射比光譜可產(chǎn)生相當(dāng)寬的光譜帶，光譜帶可跨可見波長而移位，以產(chǎn)生不同色彩?？赏ㄟ^改變光學(xué)諧振腔的厚度(即，通過改變反射體的位置)來調(diào)整光譜帶的位置。
[0039]圖1展示描繪干涉調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個(gè)相鄰像素的等角視圖的實(shí)例。IMOD顯示裝置包含一或多個(gè)干涉MEMS顯示元件。在這些裝置中，MEMS顯示元件的像素可處于亮狀態(tài)或暗狀態(tài)中。在亮(“松弛”、“打開”或“開啟”)狀態(tài)中，顯示元件將入射可見光的大部分反射到(例如)用戶。相反，在暗(“激活”、“閉合”或“關(guān)閉”)狀態(tài)中，顯示元件反射很少的入射可見光。在一些實(shí)施方案中，可顛倒開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可經(jīng)配置以主要在特定波長下反射，從而允許除黑色和白色以外還進(jìn)行彩色顯示。
[0040]IMOD顯示裝置可包含MOD的行/列陣列。每一 IMOD可包含一對反射層(即，可移動反射層和固定部分反射層)，所述一對反射層定位于彼此相距可變且可控制距離處以形成氣隙(也稱為光學(xué)間隙或腔)?？梢苿臃瓷鋵涌稍谥辽賰蓚€(gè)位置之間移動。在第一位置(即，松弛位置)中，可移動反射層可定位于距固定部分反射層相對較大距離處。在第二位置(即，激活位置)中，可移動反射層可定位成更接近部分反射層。從兩個(gè)層反射的入射光可取決于可移動反射層的位置而相長或相消干涉，從而針對每一像素產(chǎn)生總體反射或非反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，IMOD在未激活時(shí)可處于反射狀態(tài)中，反射可見光譜內(nèi)的光，且在激活時(shí)可處于暗狀態(tài)中，反射可見范圍外的光(例如，紅外光)。然而，在一些其它實(shí)施方案中，IMOD可在未激活時(shí)處于暗狀態(tài)中，且在激活時(shí)處于反射狀態(tài)中。在一些實(shí)施方案中，引入施加電壓可驅(qū)動像素以改變狀態(tài)。在一些其它實(shí)施方案中，施加電荷可驅(qū)動像素以改變狀態(tài)。
[0041]圖1中的像素陣列的所描繪部分包含兩個(gè)相鄰干涉調(diào)制器12。在左側(cè)的IM0D12(如說明)中，可移動反射層14說明為處于距光學(xué)堆疊16(其包含部分反射層)預(yù)定距離的松弛位置中。跨左側(cè)的IM0D12施加的電壓Vtl不足以引起可移動反射層14的激活。在右側(cè)的IM0D12中，可移動反射層14說明為處于接近或相鄰于光學(xué)堆疊16的激活位置中。跨右側(cè)的M0D12施加的電壓Vbias足以將可移動反射層14維持在激活位置中。
[0042]在圖1中，像素12的反射性質(zhì)大體上用箭頭說明，箭頭指示入射在像素12上的光13和從左側(cè)的像素12反射的光15。雖然未詳細(xì)說明，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，入射在像素12上的光13的大部分將朝向光學(xué)堆疊16而透射穿過透明襯底20。入射在光學(xué)堆疊16上的光的一部分將透射穿過光學(xué)堆疊16的部分反射層，且一部分將被反射回來穿過透明襯底20。透射穿過光學(xué)堆疊16的光13的部分將在可移動反射層14處朝向透明襯底20被反射回來(并穿過透明襯底20)。從光學(xué)堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動反射層14反射的光之間的干涉(相長或相消)將確定從像素12反射的光15的(若干)波長。
[0043]光學(xué)堆疊16可包含單一層或若干層。(若干)層可包含電極層、部分反射和部分透射層和透明電介質(zhì)層中的一或多者。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16是導(dǎo)電、部分透明和部分反射的，且可(例如)通過將上述層中的一或多者沉積在透明襯底20上而制造。電極層可由多種材料(例如，各種金屬，例如，銦錫氧化物(ITO))形成。部分反射層可由部分反射的多種材料(例如，各種金屬(例如，鉻(Cr))、半導(dǎo)體和電介質(zhì))形成。部分反射層可由一或多個(gè)材料層形成，且層中的每一者可由單一材料或材料組合形成。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16可包含單一半透明金屬或半導(dǎo)體厚度，金屬或半導(dǎo)體充當(dāng)光學(xué)吸收體和導(dǎo)體兩者，而(例如，光學(xué)堆疊16或IMOD的其它結(jié)構(gòu)的)不同、導(dǎo)電性更強(qiáng)的層或部分可用以在IMOD像素之間載送信號。光學(xué)堆疊16還可包含覆蓋一或多個(gè)導(dǎo)電層或?qū)щ?吸收層的一或多個(gè)絕緣或電介質(zhì)層。
[0044]在一些實(shí)施方案中，如下文進(jìn)一步描述，光學(xué)堆疊16的(若干)層可經(jīng)圖案化為平行條狀物，且可形成顯示裝置中的行電極。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解，本文中使用術(shù)語“圖案化”以指遮蔽以及蝕刻工藝。在一些實(shí)施方案中，例如鋁(Al)的高度導(dǎo)電和反射材料可用于可移動反射層14，且這些條狀物可形成顯示裝置中的列電極。可移動反射層14可形成為一或多個(gè)沉積金屬層的一系列平行條狀物(正交于光學(xué)堆疊16的行電極)以形成沉積在柱18之上的列和沉積在柱18之間的介入犧牲材料。當(dāng)蝕刻掉犧牲材料時(shí)，可在可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成界定間隙19或光學(xué)腔。在一些實(shí)施方案中，柱18之間的間距可為大致I μ m到1000 μ m，而間隙19可小于10, 000埃(A )。
[0045]在一些實(shí)施方案中，IMOD的每一像素(無論處于激活狀態(tài)中或松弛狀態(tài)中)本質(zhì)上是由固定反射層和移動反射層形成的電容器。如由圖1左側(cè)的像素12所說明，當(dāng)未施加電壓時(shí)，可移動反射層14保持在機(jī)械松弛狀態(tài)中，可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間具有間隙19。然而，當(dāng)將電勢差(例如，電壓)施加于選定行和列中的至少一者時(shí)，形成于對應(yīng)像素處的行電極與列電極的交叉處的電容器變得帶電，且靜電力將電極牽拉在一起。如果施加電壓超過閾值，那么可移動反射層14可變形且移動接近光學(xué)堆疊16或背對光學(xué)堆疊16而移動。如由圖1右側(cè)的激活像素12所說明，光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(未展示)可防止短路并控制層14與16之間的分離距離。不管所施加的電勢差的極性如何，行為均相同。雖然在一些例子中可將一陣列中的一系列像素稱為“行”或“列”，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解，將一個(gè)方向稱為“行”且將另一方向稱為“列”為任意的。換句話說，在一些定向上，行可視為列，且列可視為行。而且，顯示元件可均勻地布置為正交行和列(“陣列”)或布置為(例如)相對于彼此具有特定位置偏移的非線性配置(“馬賽克”)。術(shù)語“陣列”和“馬賽克”可指任一配置。因此，雖然顯示器稱為包含“陣列”或“馬賽克”，但是在任何例子中，元件本身無需布置成彼此正交或安置成均勻分布，而是可包含具有不對稱形狀和不均勻分布元件的布置。
[0046]圖2展示說明并有3X3干涉調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。電子裝置包含可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個(gè)軟件模塊的處理器21。除執(zhí)行操作系統(tǒng)外，處理器21還可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個(gè)軟件應(yīng)用程序，包含網(wǎng)頁瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。
[0047]處理器21可經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動器22通信。陣列驅(qū)動器22可包含提供信號給(例如)顯示陣列或面板30的行驅(qū)動器電路24和列驅(qū)動器電路26。圖1中說明的MOD顯示裝置的橫截面由圖2中的線1-1展示。雖然圖2為清楚起見而說明IMOD的3X3陣列，但是顯示陣列30可含有極大量的M0D，且行中的MOD數(shù)目可不同于列中的MOD數(shù)目，且反之亦然。
[0048]圖3展示說明圖1的干涉調(diào)制器的可移動反射層位置對施加電壓的圖的實(shí)例。對于MEMS干涉調(diào)制器，行/列(即，共同/區(qū)段)寫入程序可利用如圖3中說明的這些裝置的磁滯性質(zhì)。干涉調(diào)制器可能需要(例如)約10伏特電勢差使可移動反射層或鏡從松弛狀態(tài)改變?yōu)榧せ顮顟B(tài)。當(dāng)電壓從那個(gè)值減小時(shí)，可移動反射層維持其狀態(tài)，這是因?yàn)殡妷合陆祷氐?例如)10伏特以下。然而，可移動反射層直到電壓下降到2伏特以下才完全松弛。因此，如圖3中所示，存在大約3伏特到7伏特的電壓范圍，在范圍中存在其中裝置在松弛狀態(tài)中或激活狀態(tài)中均為穩(wěn)定的施加電壓窗。在本文中，將窗稱為“磁滯窗”或“穩(wěn)定窗”。對于具有圖3的磁滯特性的顯示陣列30，行/列寫入程序可經(jīng)設(shè)計(jì)以一次尋址一或多個(gè)行，使得在尋址給定行期間，所尋址行中待激活的像素暴露于約10伏特的電壓差，且待松弛的像素暴露于接近零伏特的電壓差。在尋址之后，將像素暴露于穩(wěn)定狀態(tài)或大約5伏特的偏壓電壓差，使得像素保持在先前選通狀態(tài)中。在此實(shí)例中，在經(jīng)尋址之后，每一像素經(jīng)歷約3伏特到7伏特的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電勢差。此磁滯性質(zhì)特征使像素設(shè)計(jì)(例如，圖1中說明)能夠在相同施加電壓條件下在激活或松弛預(yù)先存在狀態(tài)中保持穩(wěn)定。因?yàn)槊恳?IMOD像素(無論處于激活狀態(tài)中還是松弛狀態(tài)中)本質(zhì)上是由固定反射層和移動反射層形成的電容器，所以在磁滯窗內(nèi)的穩(wěn)定電壓下可保持此穩(wěn)定狀態(tài)而實(shí)質(zhì)上不消耗或損耗電力。而且，如果施加電壓電勢保持實(shí)質(zhì)上固定，那么基本上極少電流或無電流流入MOD像素中。
[0049]在一些實(shí)施方案中，可根據(jù)給定行中的像素狀態(tài)的所要改變(如果存在)，通過沿列電極集合以“區(qū)段”電壓的形式施加數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生圖像的幀?？奢喠鲗ぶ逢嚵械拿恳恍?，使得一次一行地寫入幀。為將所要數(shù)據(jù)寫入到第一行中的像素，可將與第一行中的像素的所要狀態(tài)對應(yīng)的區(qū)段電壓施加于列電極上，且可將呈特定“共同”電壓或信號形式的第一行脈沖施加到第一行電極。接著，可改變區(qū)段電壓集合以對應(yīng)于第二行中的像素的狀態(tài)的所要改變(如果存在)，且可將第二共同電壓施加到第二行電極。在一些實(shí)施方案中，第一行中的像素未受沿列電極施加的區(qū)段電壓的改變影響，且保持在其在第一共同電壓行脈沖期間所設(shè)定到的狀態(tài)?？舍槍φ麄€(gè)系列的行或替代地列以連續(xù)方式重復(fù)此過程以產(chǎn)生圖像幀?？墒褂眯聢D像數(shù)據(jù)通過以每秒某一所要數(shù)目個(gè)幀持續(xù)重復(fù)此過程來刷新和/或更新幀。
[0050]跨每一像素施加的區(qū)段和共同信號的組合(即，跨每一像素的電勢差)確定每一像素的所得狀態(tài)。圖4展示說明在施加各種共同電壓和區(qū)段電壓時(shí)干涉調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實(shí)例。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，“區(qū)段”電壓可施加于列電極或行電極，且“共同”電壓可施加于列電極或行電極的另一者。
[0051]如圖4中(以及圖5B中所示的時(shí)序圖中)所說明，當(dāng)沿共同線施加釋放電壓VC.時(shí)，不管沿區(qū)段線施加的電壓(即，高區(qū)段電壓VSh和低區(qū)段電壓VSJ如何，沿共同線的全部干涉調(diào)制器元件均將被置于松弛狀態(tài)(替代地被稱為釋放狀態(tài)或未激活狀態(tài))中。明確地說，當(dāng)沿共同線施加釋放電壓VC.時(shí)，跨調(diào)制器的電勢電壓(替代地稱為像素電壓)在沿像素的對應(yīng)區(qū)段線施加高區(qū)段電壓VSh和低區(qū)段電壓V&時(shí)均處于松弛窗(參見圖3，也稱為釋放窗)內(nèi)。
[0052]當(dāng)在共同線上施加保持電壓(例如，高保持電壓VC_—H或低保持電壓VC_—J時(shí)，干涉調(diào)制器的狀態(tài)將保持恒定。例如，松她IMOD將保持在松她位直中，且激活I(lǐng)MOD將保持在激活位置中。保持電壓可經(jīng)選擇使得在沿對應(yīng)區(qū)段線施加高區(qū)段電壓VSh和低區(qū)段電壓乂&時(shí)，像素電壓將保持在穩(wěn)定窗內(nèi)。因此，區(qū)段電壓擺動(即，高VSh與低區(qū)段電壓間的差)小于正穩(wěn)定窗或負(fù)穩(wěn)定窗的寬度。
[0053]當(dāng)在共同線上 施加尋址或激活電壓(例如，高尋址電壓VCadd H或低尋址電壓VCaddL)時(shí)，可沿那條線通過沿相應(yīng)區(qū)段線施加區(qū)段電壓而將數(shù)據(jù)選擇性地寫入到調(diào)制器。區(qū)段電壓可經(jīng)選擇使得激活取決于所施加的區(qū)段電壓。當(dāng)沿共同線施加尋址電壓時(shí)，施加一個(gè)區(qū)段電壓將導(dǎo)致穩(wěn)定窗內(nèi)的像素電壓，從而使像素保持未激活。相比之下，施加另一區(qū)段電壓將導(dǎo)致超出穩(wěn)定窗的像素電壓，從而導(dǎo)致像素的激活。引起激活的特定區(qū)段電壓可取決于所使用的尋址電壓而變化。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)沿共同線施加高尋址電壓VCadd h時(shí)，施加高區(qū)段電壓VSh可使調(diào)制器保持于其當(dāng)前位置中，而施加低區(qū)段電壓￥&可引起調(diào)制器的激活。作為推論，當(dāng)施加低尋址電壓VCadi^時(shí)，區(qū)段電壓的影響可相反，其中高區(qū)段電壓VSh引起調(diào)制器的激活，且低區(qū)段電壓￥&對調(diào)制器的狀態(tài)不具有影響(即，保持穩(wěn)定)。
[0054]在一些實(shí)施方案中，可使用跨調(diào)制器始終產(chǎn)生相同極性電勢差的保持電壓、尋址電壓和區(qū)段電壓。在一些其它實(shí)施方案中，可使用使調(diào)制器的電勢差的極性交替的信號。跨調(diào)制器的極性的交替(即，寫入程序的極性的交替)可減小或抑制在單一極性的重復(fù)寫入操作之后可發(fā)生的電荷積累。
[0055]圖5A展示說明圖2的3X3干涉調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖的實(shí)例。圖5B展示可用以寫入圖5A中說明的顯示數(shù)據(jù)幀的共同信號和區(qū)段信號的時(shí)序圖的實(shí)例。信號可施加于(例如)圖2的3X3陣列，這最終將導(dǎo)致圖5A中說明的線時(shí)間60e顯示布置。圖5A中的激活調(diào)制器處于暗狀態(tài)中，即，其中反射光的大部分在可見光譜之外以便導(dǎo)致對(例如)觀看者的暗外觀。在寫入圖5A中說明的幀之前，像素可處于任何狀態(tài)中，但是圖5B的時(shí)序圖中說明的寫入程序假定每一調(diào)制器已在第一線時(shí)間60a之前釋放且駐留在未激活狀態(tài)中。
[0056]在第一線時(shí)間60a期間，將釋放電壓70施加于共同線I上；施加于共同線2的電壓開始處于高保持電壓72且移動到釋放電壓70 ;并且沿共同線3施加低保持電壓76。因此，在第一線時(shí)間60a的持續(xù)時(shí)間之內(nèi)，沿共同線I的調(diào)制器(共同1，區(qū)段I)、(1，2)和(1，3)保持在松弛或未激活狀態(tài)中，沿共同線2的調(diào)制器(2，1)、(2，2)和(2，3)將移動到松弛狀態(tài)，且沿共同線3的調(diào)制器(3，I)、(3，2)和(3，3)將保持在其先前狀態(tài)中。參看圖4，沿區(qū)段線1、2和3施加的區(qū)段電壓將對干涉調(diào)制器的狀態(tài)不具有影響，這是因?yàn)樵诰€時(shí)間60a期間，共同線1、2或3中無一者暴露于引起激活的電壓電平(S卩，VC.-松弛和VC_f穩(wěn)定)O
[0057]在第二線時(shí)間60b期間，共同線I上的電壓移動到高保持電壓72，且不管所施加的區(qū)段電壓如何，沿共同線I的全部調(diào)制器保持在松弛狀態(tài)中，這是因?yàn)樵诠餐€I上未施加尋址或激活電壓。歸因于釋放電壓70的施加，沿共同線2的調(diào)制器保持在松弛狀態(tài)中，且沿共同線3的調(diào)制器(3，I)、(3,2)和(3，3)將在沿共同線3的電壓移動到釋放電壓70時(shí)松弛。
[0058]在第三線時(shí)間60c期間，通過在共同線I上施加高尋址電壓74而尋址共同線I。因?yàn)樵谑┘哟藢ぶ冯妷浩陂g沿區(qū)段線I和2施加低區(qū)段電壓64，所以跨調(diào)制器(1，1)和(1，2)的像素電壓大于調(diào)制器的正穩(wěn)定窗的高端(即，電壓差超過預(yù)定義閾值)，且激活調(diào)制器(1,1)和(1，2)。相反，因?yàn)檠貐^(qū)段線3施加高區(qū)段電壓62，所以跨調(diào)制器(1，3)的像素電壓小于跨調(diào)制器(1，1)和(1，2)的電壓且保持在調(diào)制器的正穩(wěn)定窗內(nèi)；因此，調(diào)制器(1，3)保持松弛。又在線時(shí)間60c期間，沿共同線2的電壓降低到低保持電壓76，且沿共同線3的電壓保持在釋放電壓70處，從而使沿共同線2和3的調(diào)制器保持在松弛位置中。
[0059]在第四線時(shí)間60d期間，共同線I上的電壓返回到高保持電壓72，使沿共同線I的調(diào)制器保持于其相應(yīng)尋址狀態(tài)中。共同線2上的電壓降低到低尋址電壓78。因?yàn)檠貐^(qū)段線2施加高區(qū)段電壓62，所以跨調(diào)制器(2，2)的像素電壓低于調(diào)制器的負(fù)穩(wěn)定窗的低端，從而使調(diào)制器(2，2)激活。相反，因?yàn)檠貐^(qū)段線I和3施加低區(qū)段電壓64，所以調(diào)制器(2，I)和(2,3)保持在松弛位置中。共同線3上的電壓增加到高保持電壓72，從而使沿共同線3的調(diào)制器保持于松弛狀態(tài)中。
[0060]最終，在第五線時(shí)間60e期間，共同線I上的電壓保持在高保持電壓72，且共同線2上的電壓保持在低保持電壓76，從而使沿共同線I和2的調(diào)制器保持于其相應(yīng)尋址狀態(tài)中。共同線3上的電壓增加到高尋址電壓74以尋址沿共同線3的調(diào)制器。由于在區(qū)段線2和3上施加低區(qū)段電壓64，所以調(diào)制器(3，2)和(3，3)激活，而沿區(qū)段線I施加的高區(qū)段電壓62使調(diào)制器(3，I)保持在松弛位置中。因此，在第五線時(shí)間60e結(jié)束時(shí)，3X3像素陣列處于圖5A中所示的狀態(tài)中，且只要沿共同線施加保持電壓便將保持在那個(gè)狀態(tài)中，而不管當(dāng)正尋址沿其它共同線(未展示)的調(diào)制器時(shí)可能發(fā)生的區(qū)段電壓的變動如何。
[0061]在圖5B的時(shí)序圖中，給定寫入程序(S卩，線時(shí)間60a到60e)可包含使用高保持電壓和高尋址電壓或低保持電壓和低尋址電壓。一旦已針對給定共同線完成寫入程序(且將共同電壓設(shè)定為具有與激活電壓相同的極性的保持電壓)，像素電壓便保持在給定穩(wěn)定窗內(nèi)，且直到在那條共同線上施加釋放電壓，才穿過松弛窗。而且，由于每一調(diào)制器在尋址調(diào)制器之前作為寫入程序的部分而釋放，所以調(diào)制器的激活時(shí)間(而非釋放時(shí)間)可確定必要線時(shí)間。具體來說，在調(diào)制器的釋放時(shí)間大于激活時(shí)間的實(shí)施方案中，如圖5B中所描繪，可施加釋放電壓達(dá)長于單一線時(shí)間。在一些其它實(shí)施方案中，可變化沿共同線或區(qū)段線施加的電壓以考慮不同調(diào)制器(例如，不同色彩的調(diào)制器)的激活電壓和釋放電壓的變化。
[0062]根據(jù)上文陳述的原理進(jìn)行操作的干涉調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛變化。例如，圖6A到6E展示干涉調(diào)制器的不同實(shí)施方案的橫截面的實(shí)例，包含可移動反射層14和其支撐結(jié)構(gòu)。圖6A展示圖1的干涉調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實(shí)例，其中金屬材料的條狀物(SP，可移動反射層14)沉積在從襯底20正交地延伸的支撐件18上。在圖6B中，每一 MOD的可移動反射層14為大體正方形或矩形形狀，且在隅角處或隅角附近附接到系栓32上的支撐件上。在圖6C中，可移動反射層14為大體正方形或矩形形狀且從可變形層34上懸掛下來，可變形層可包含柔性金屬?？勺冃螌?4可圍繞可移動反射層14的周邊而直接或間接連接到襯底20。這些連接件在本文中稱為支撐柱。圖6C中所示的實(shí)施方案具有自可移動反射層14的光學(xué)功能與其機(jī)械功能(其是由可變形層34進(jìn)行)的去耦得到的額外益處。此去耦允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料和用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料獨(dú)立于彼此而優(yōu)化。
[0063]圖6D展不IMOD的另一實(shí)例,其中可移動反射層14包含反射子層14a?？梢苿臃瓷鋵?4擱在支撐結(jié)構(gòu)(例如，支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動反射層14與下靜止電極(即，所說明IMOD中的光學(xué)堆疊16的部分)的分離，使得(例如)當(dāng)可移動反射層14處于松弛位置中時(shí)在可移動反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成間隙19?？梢苿臃瓷鋵?4還可包含導(dǎo)電層14c和支撐層14b，導(dǎo)電層可經(jīng)配置以充當(dāng)電極。在此實(shí)例中，導(dǎo)電層14c安置在支撐層14b的遠(yuǎn)離襯底20的一側(cè)上，且反射子層14a安置在支撐層14b的靠近襯底20的另一側(cè)上。在一些實(shí)施方案中，反射子層14a可導(dǎo)電且可安置在支撐層14b與光學(xué)堆疊16之間。支撐層14b可包含電介質(zhì)材料(例如，氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))的一或多個(gè)層。在一些實(shí)施方案中，支撐層14b可為層堆疊，舉例來說，例如Si02/Si0N/Si02三層堆疊。反射子層14a和導(dǎo)電層14c中的任一者或兩者可包含(例如)具有約0.5%銅(Cu)的鋁(Al)合金，或另一反射性金屬材料。在電介質(zhì)支撐層14b上方和下方采用導(dǎo)電層14a、14c可平衡應(yīng)力并提供增強(qiáng)的導(dǎo)電性。在一些實(shí)施方案中，針對多種設(shè)計(jì)目的(例如，在可移動反射層14內(nèi)達(dá)成特定應(yīng)力分布)，反射子層14a和導(dǎo)電層14c可由不同材料形成。
[0064]如圖6D中說明，一些實(shí)施方案還可包含黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可形成于光學(xué)非活性區(qū)中(例如，像素之間或柱18下方)以吸收環(huán)境光或雜散光。黑色掩模結(jié)構(gòu)23還可通過抑制光從顯示器的非活性部分反射或透射穿過顯示器的非活性部分而改進(jìn)顯示裝置的光學(xué)性質(zhì)，借此增加對比率。此外，黑色掩模結(jié)構(gòu)23可導(dǎo)電且經(jīng)配置以充當(dāng)電匯流層。在一些實(shí)施方案中，行電極可連接到黑色掩模結(jié)構(gòu)23以減小所連接的行電極的電阻。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可使用多種方法形成，包含沉積和圖案化技術(shù)。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可包含一或多個(gè)層。例如，在一些實(shí)施方案中，黑色掩模結(jié)構(gòu)23包含充當(dāng)光學(xué)吸收體的鑰鉻(MoCr)層、一層和充當(dāng)反射體和匯流層的鋁合金，層的厚度分別在約30 A到80 A>500 A到1000 A和500 A到6000 A的范圍中?？墒褂枚喾N技術(shù)圖案化一或多個(gè)層，技術(shù)包含光刻和干式蝕刻(例如，包含用于MoCr和SiO2層的四氟化物(CF4)和/或氧氣(O2)以及用于鋁合金層的氯(Cl2)和/或三氯化硼(BCl3))。在一些實(shí)施方案中，黑色掩模23可為標(biāo)準(zhǔn)量具或干涉堆疊結(jié)構(gòu)。在此類干涉堆疊黑色掩模結(jié)構(gòu)23中，可使用導(dǎo)電吸收體以在每一行或列的光學(xué)堆疊16中的下靜止電極之間發(fā)射或載送信號。在一些實(shí)施方案中，間隔層35可用以使吸收層16a與黑色掩模23中的導(dǎo)電層大體上電隔離。
[0065]圖6E展示頂OD的另一實(shí)例，其中可移動反射層14是自支撐的。與圖6D相反，圖6E的實(shí)施方案并不包含支撐柱18。取而代之，可移動反射層14在多個(gè)位置處接觸下伏光學(xué)堆疊16，且當(dāng)跨干涉調(diào)制器的電壓不足以引起激活時(shí)，可移動反射層14的彎曲提供足夠支撐使得可移動反射層14返回到圖6E的未激活位置。此處為清楚起見，將可含有多個(gè)若干不同層的光學(xué)堆疊16展不為包含光學(xué)吸收體16a和電介質(zhì)16b。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)吸收體16a可充當(dāng)固定電極和部分反射層兩者。
[0066]在例如圖6A到6E中所示的實(shí)施方案的實(shí)施方案中，IMOD用作直視裝置，其中從透明襯底20的前側(cè)(即，與其上布置調(diào)制器的側(cè)相對的側(cè))觀看圖像。在這些實(shí)施方案中，裝置的背面部分(即，顯示裝置的在可移動反射層14后面的任何部分，包含例如圖6C中說明的可變形層34)可經(jīng)配置和操作而不影響或負(fù)面影響顯示裝置的圖像質(zhì)量，這是因?yàn)榉瓷鋵?4光學(xué)遮蔽裝置的部分。例如，在一些實(shí)施方案中，總線結(jié)構(gòu)(未說明)可包含在可移動反射層14后面，總線結(jié)構(gòu)提供使調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)與調(diào)制器的機(jī)電性質(zhì)(例如，電壓尋址和由此尋址所引起的移動)分離的能力。此外，圖6A到6E的實(shí)施方案可簡化例如圖案化的處理。
[0067]圖7展示說明干涉調(diào)制器的制造過程80的流程圖的實(shí)例，且圖8A到SE展示此制造過程80的對應(yīng)階段的橫截面示意圖解的實(shí)例。在一些實(shí)施方案中，除圖7中未展示的其它框外，制造過程80還可經(jīng)實(shí)施以制造(例如)圖1和6中說明的一股類型的干涉調(diào)制器。參看圖1、6和7，過程80開始于框82，其中在襯底20上方形成光學(xué)堆疊16。圖8A說明形成于襯底20上方的此光學(xué)堆疊16。襯底20可為透明襯底(例如，玻璃或塑料)，其可為柔性或相對較硬和不可彎曲的，且可能已經(jīng)歷先前制備過程(例如，清洗)以便于光學(xué)堆疊16的有效率的形成。如上所論述，光學(xué)堆疊16可導(dǎo)電、部分透明且部分反射，且可通過(例如)將具有所要性質(zhì)的一或多個(gè)層沉積在透明襯底20上而制造。在圖8A中，光學(xué)堆疊16包含具有子層16a和16b的多層結(jié)構(gòu)，但是在一些其它實(shí)施方案中，可包含或多或少個(gè)子層。在一些實(shí)施方案中，子層16a、16b中的一者可經(jīng)配置而具有光學(xué)吸收和導(dǎo)電性質(zhì)兩者，例如，組合導(dǎo)體/吸收體子層16a。此外，可將子層16a、16b中的一或多者圖案化為平行條狀物，且可形成顯示裝置中的行電極?？赏ㄟ^遮蔽和蝕刻工藝或此項(xiàng)技術(shù)中已知的另一適當(dāng)工藝執(zhí)行此圖案化。在一些實(shí)施方案中，子層16a、16b中的一者可為絕緣層或電介質(zhì)層，例如，沉積在一或多個(gè)金屬層(例如，一或多個(gè)反射層和/或?qū)щ妼?上方的子層16b。此夕卜，可將光學(xué)堆疊16圖案化為形成顯示器的行的個(gè)別和平行條狀物。
[0068]過程80在框84處繼續(xù)以在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25。隨后去除犧牲層25以形成腔19(例如，在框90)且因此在圖1中說明的所得干涉調(diào)制器12中未展示犧牲層
25。圖SB說明包含形成于光學(xué)堆疊16上方的犧牲層25的部分制造的裝置。在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25可包含以經(jīng)選擇以在后續(xù)去除之后提供具有所要設(shè)計(jì)大小的間隙或腔19 (還參見圖1和8E)的厚度沉積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料，例如，鑰(Mo)或非晶硅(a-Si)?？墒褂贸练e技術(shù)進(jìn)行對犧牲材料的沉積，例如，物理氣相沉積(PVD，例如，濺鍍)、等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)、熱化學(xué)氣相沉積(熱CVD)或旋涂。[0069]過程80在框86處繼續(xù)以形成支撐結(jié)構(gòu)(例如，如圖1、6和8C中說明的柱18)。形成柱18可包含圖案化犧牲層25以形成支撐結(jié)構(gòu)孔隙，接著使用沉積方法(例如，PVD,PECVD、熱CVD或旋涂)將材料(例如，聚合物或無機(jī)材料，例如，氧化硅)沉積到孔隙中以形成柱18。在一些實(shí)施方案中，形成于犧牲層中的支撐結(jié)構(gòu)孔隙可延伸穿過犧牲層25和光學(xué)堆疊16兩者而到下伏襯底20，使得柱18的下端如圖6A中說明股接觸襯底20。替代地，如圖8C中描繪，形成于犧牲層25中的孔隙可延伸穿過犧牲層25，但未穿過光學(xué)堆疊16。例如，圖SE說明與光學(xué)堆疊16的上表面接觸的支撐柱18的下端?？赏ㄟ^在犧牲層25上方沉積支撐結(jié)構(gòu)材料層且圖案化位置遠(yuǎn)離犧牲層25中的孔隙的支撐結(jié)構(gòu)材料的部分來形成柱18或其它支撐結(jié)構(gòu)。如圖SC中說明，支撐結(jié)構(gòu)可位于孔隙內(nèi)，但是還可至少部分延伸在犧牲層25的一部分上方。如上所述，犧牲層25和/或支撐柱18的圖案化可通過圖案化和蝕刻工藝執(zhí)行，但是也可通過替代性蝕刻方法執(zhí)行。
[0070]過程80在框88處繼續(xù)以形成可移動反射層或膜(例如，圖1、6和8D中說明的可移動反射層14)。可通過采用例如反射層(例如，鋁、鋁合金)沉積的一或多個(gè)沉積步驟連同一或多個(gè)圖案化、遮蔽和/或蝕刻步驟一起形成可移動反射層14?？梢苿臃瓷鋵?4可導(dǎo)電且可稱為導(dǎo)電層。在一些實(shí)施方案中，可移動反射層14可包含如圖8D中所示的多個(gè)子層14a、14b、14c。在一些實(shí)施方案中，子層中的一或多者(例如，子層14a、14c)可包含針對其光學(xué)性質(zhì)而選擇的高反射性子層，且另一子層14b可包含針對其機(jī)械性質(zhì)而選擇的機(jī)械子層。因?yàn)闋奚鼘?5仍存在于形成于框88處的部分制造的干涉調(diào)制器中，所以可移動反射層14在此階段通常不可移動。含有犧牲層25的部分制造的IMOD在本文也可稱為“未釋放”IM0D。如上文結(jié)合圖1所述，可將可移動反射層14圖案化為形成顯示器的列的個(gè)別和平行條狀物。
[0071]過程80在框90處繼續(xù)以形成腔(例如，如圖1、圖6和8E中說明的腔19)?？赏ㄟ^使?fàn)奚牧?5 (在框84處沉積)暴露于蝕刻劑而形成腔19。例如，可通過干式化學(xué)蝕亥IJ，例如通過使?fàn)奚鼘?5暴露于氣態(tài)或汽態(tài)蝕刻劑(例如，源自固體XeF2的蒸氣)達(dá)有效去除(通常相對于包圍腔19的結(jié)構(gòu)選擇性地去除)所要量的材料的時(shí)段來去除例如Mo或非晶Si的可蝕刻犧牲材料。還可使用其它蝕刻方法，例如，濕式蝕刻和/或等離子蝕刻。因?yàn)闋奚鼘?5在框90期間去除，所以可移動反射層14在此階段之后通常為可移動的。在去除犧牲材料25之后，所得完全或部分制造的IMOD在本文可稱為“釋放” IM0D。
[0072]顯示器(例如，干涉調(diào)制器顯示器)使用反射光以產(chǎn)生圖像。在暗或低光環(huán)境(例如，一些室內(nèi)或夜間環(huán)境)中，環(huán)境光可能不足以產(chǎn)生有用圖像?？稍诖祟惌h(huán)境中使用前照燈以增大或取代環(huán)境光。前照燈可安置于顯示器的顯示元件前面，且可將來自光源的光向后朝向顯示元件重新引導(dǎo)。光向前反射，通過前照燈且朝向(例如)觀看者以產(chǎn)生可見圖像。
[0073]圖9A展示包含前照燈102的顯示系統(tǒng)100的橫截面的實(shí)例。光源110將光射入光導(dǎo)120的一側(cè)(例如,左側(cè),但其它側(cè)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，包含多個(gè)側(cè))中。光從光導(dǎo)120的左側(cè)(在此實(shí)例中)朝向右側(cè)傳播。光可通過全內(nèi)反射而跨光導(dǎo)120反射，且可通過從光轉(zhuǎn)向特征130反射而從光導(dǎo)120射出。例如，光射線140可被射入光導(dǎo)120中，其中光射線140可撞擊光導(dǎo)120的邊界，使得其通過全內(nèi)反射(TIR)而傳播穿過光導(dǎo)120。在撞擊光轉(zhuǎn)向特征130中的一者時(shí),光射線140可朝向設(shè)置于光導(dǎo)120后方的顯不器150的顯示元件反射。接著，顯示器150使光朝向觀看者向前反射。顯示元件可包含干涉調(diào)制器，例如，干涉調(diào)制器12 (圖1)。
[0074]來自光源110的光可以寬角度范圍射入光導(dǎo)120中。因此，并非全部此光皆可以將發(fā)生TIR的角度射入光導(dǎo)120中。一些光(例如，射線160)可僅穿過光導(dǎo)120且未經(jīng)反射而離開。其它光射線170可以引起其在外部反射而非進(jìn)入光導(dǎo)120中的角度入射于光導(dǎo)120上。因此,光源110的一些光輸出被“浪費(fèi)”,這是指所浪費(fèi)的光未進(jìn)入光導(dǎo)120或在未經(jīng)引導(dǎo)朝向顯示器150的情況下離開光導(dǎo)120。因此，顯示器150對于觀看者看似比其原本可能對于具有給定光輸出的光源110更暗。
[0075]圖9B展示圖9A的顯示系統(tǒng)100的俯視圖的實(shí)例。顯示系統(tǒng)100可包含光源110的一陣列和光導(dǎo)120。雖然圖9B中展示三個(gè)光源110，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可使用任何數(shù)目個(gè)光源。
[0076]在一些實(shí)施方案中，每個(gè)光源110可包含封裝112和光發(fā)射器114 (可從其直接發(fā)射光)。光發(fā)射器114可占據(jù)比封裝112小的面積，封裝112可包含外殼或其它結(jié)構(gòu)和電組件以支持和促進(jìn)從光發(fā)射器114的光發(fā)射。在多種實(shí)施方案中，光發(fā)射器114可實(shí)質(zhì)上小于封裝112，舉例來說，例如，小于封裝112的一半長，小于封裝112的三分之一長，或小于封裝112的四分之一長。因此，封裝112的大小可限制可沿著射入光的光導(dǎo)120的側(cè)而裝配的光源110的數(shù)目。
[0077]在一些實(shí)施方案中，光發(fā)射器114可經(jīng)配置而以各種角度將光射入光導(dǎo)120中。例如，光發(fā)射器114可將射線171到179射入光導(dǎo)120中。在一些實(shí)施方案中，光導(dǎo)120的折射率可限制光發(fā)射器114可將光射入光導(dǎo)120中的角度。例如，光發(fā)射器114可能不能夠以大于角度Θ的角度將所要量的光射入光導(dǎo)120中，這是因?yàn)楣鈱?dǎo)120與使光導(dǎo)與光源110分離的氣隙之間的折射率差可使以一些角度入射于光導(dǎo)120上的光的較大部分反射，而非射入光導(dǎo)中。
[0078]因?yàn)楣獍l(fā)射器114無法以特定角度將光射入光導(dǎo)120中，所以光導(dǎo)120的各種區(qū)可歸因于來自每個(gè)光發(fā)射器114的光的變化重疊而接收或多或少的光。來自每個(gè)光發(fā)射器114的光的變化收斂可引起光學(xué)假影，例如，交叉影線圖案。例如，光導(dǎo)120的區(qū)域190可接收相對較少光，因?yàn)槠湮挥诠獍l(fā)射器114的照明區(qū)域之間。另一方面，區(qū)域192可接收較多光，因?yàn)槠湮挥谥辽僖粋€(gè)光發(fā)射器114的照明區(qū)域中。區(qū)域194可接收更多光，因?yàn)槠湮挥谥辽賰蓚€(gè)光發(fā)射器114的照明中等等。一股來說，光源分開得越遠(yuǎn)，區(qū)域190、192和194將越大且越可見。
[0079]在一些實(shí)施方案中，歧管可用于解決關(guān)于圖9A和9B所提及的問題。例如，歧管可有效提供緊密間隔的虛擬光源，且因此可限制引起交叉影線假影的視錐。此外，歧管可用于準(zhǔn)直光，以增加亮度。
[0080]現(xiàn)將參看圖10論述光的準(zhǔn)直。圖10展示具有光歧管300的顯示系統(tǒng)200的橫截面的實(shí)例。顯示系統(tǒng)200還可包含照明裝置202，照明裝置202可包含一或多個(gè)光源210、歧管300和光導(dǎo)220。光源210產(chǎn)生光以經(jīng)由歧管300射入光導(dǎo)220中。歧管300可經(jīng)配置以準(zhǔn)直原本將在光導(dǎo)220的平面外的方向上傳播的光，使得經(jīng)準(zhǔn)直光在實(shí)質(zhì)上平行于光導(dǎo)220的平面的方向上傳播，和/或使得方向在允許光接受到光導(dǎo)220中且允許在光導(dǎo)220內(nèi)的TIR的相對窄的角度范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，在光導(dǎo)220的平面中傳播的光未經(jīng)準(zhǔn)直或準(zhǔn)直到較低程度，且在所述平面內(nèi)相對寬的角度范圍中傳播，借此在光導(dǎo)220中給予高度均勻的光分布。歧管300可增加來自光源210通過全內(nèi)反射傳播穿過光導(dǎo)220面板的光的比例，借此增加重新引導(dǎo)到顯示器250的光且增加顯示器250的亮度。
[0081]繼續(xù)參看圖10，光源210可為此項(xiàng)技術(shù)中已知的各種光源，例如，發(fā)光二極管和/或熒光燈。歧管300可直接與光導(dǎo)220界面連接，或可通過中間耦合結(jié)構(gòu)或材料層而將光射入光導(dǎo)220中。光導(dǎo)220可由支持光的透射和傳播的材料形成。例如,光導(dǎo)220可由光學(xué)透明材料制成且可采取面板的形式。
[0082]光導(dǎo)220可包含具有用于光轉(zhuǎn)向的反射表面的多個(gè)光轉(zhuǎn)向特征230。光轉(zhuǎn)向特征230的表面的部分或全部可涂布有反射膜(例如，金屬膜)，或光轉(zhuǎn)向可通過全內(nèi)反射而發(fā)生。光轉(zhuǎn)向特征230的水平和傾斜表面可在尖銳隅角處相接。在一些實(shí)施方案中，光轉(zhuǎn)向特征230的隅角為彎曲或圓形。與從尖銳隅角反射相比，圓角使光以更寬角度范圍反射離開光轉(zhuǎn)向特征230，這可增加從光轉(zhuǎn)向特征230反射的光的均勻度，借此增加跨光導(dǎo)220的光的均勻度。替代地，或除了具有圓形隅角外，光轉(zhuǎn)向特征230還可具有粗糙化表面。粗糙化表面可散射光，且因此增加跨光導(dǎo)220的反射光的均勻度。
[0083]在一些實(shí)施方案中，由光源210產(chǎn)生的光可由歧管300準(zhǔn)直，使得其變得比光進(jìn)入歧管300時(shí)更平行于光導(dǎo)220的主表面。射線240為此準(zhǔn)直光的實(shí)例。射線240從光源210傳播開，進(jìn)入歧管300且由歧管300準(zhǔn)直，從歧管300射出并射入光導(dǎo)220中。射線240傳播穿過光導(dǎo)220，且由光轉(zhuǎn)向特征230重新引導(dǎo)回到顯示器250，在顯示器250中射線240經(jīng)朝向(例如)觀看者向前反射。應(yīng)了解，顯示器250可具備反射性顯示元件，例如，圖1中展示的干涉調(diào)制器12。
[0084]可使準(zhǔn)直射線240變得比其進(jìn)入歧管300中時(shí)更平行于光導(dǎo)面板220的主表面222、224中的一者或兩者。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地了解，準(zhǔn)直射線240可能不準(zhǔn)確平行于主表面222、224。例如，準(zhǔn)直射線240可以相對于主表面222、224的一個(gè)角度離開歧管300。在一些實(shí)施方案中，光可以使得光足夠平行于主表面222、224以在光導(dǎo)面板220內(nèi)經(jīng)歷TIR或由光轉(zhuǎn)向特征230重新引導(dǎo)的角度從歧管300射出。
[0085]圖11展示圖10的顯示系統(tǒng)200的俯視圖的實(shí)例。顯示系統(tǒng)200可包含光源210的一陣列和歧管300。雖然圖11中展示三對光源210和歧管300，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可使用任何數(shù)目個(gè)光源210和歧管300。歧管300可經(jīng)配置使得在光導(dǎo)220的平面中傳播的光不被準(zhǔn)直。例如，相對于在從光導(dǎo)220的平面延伸出的方向上傳播到歧管300中(如圖10中所展示)的光(例如射線240)的較窄的角分布，從歧管300射出且在光導(dǎo)220的平面中傳播的射線260、262、264、266和270可具有寬的角分布。
[0086]在一些實(shí)施方案中，每個(gè)光源210可包含封裝212和光發(fā)射器214 (從其直接發(fā)射光)。光發(fā)射器214可占據(jù)比封裝212小的面積，封裝212可包含外殼或其它結(jié)構(gòu)和電組件以支持和促進(jìn)從光發(fā)射器214的光發(fā)射。在多種實(shí)施方案中，光發(fā)射器214可實(shí)質(zhì)上小于封裝212，舉例來說，例如小于封裝212的一半長，小于封裝212的三分之一長，或小于封裝212的四分的一長。因此，封裝212的大小可限制可沿著射入光的光導(dǎo)220的側(cè)而裝配的光源210的數(shù)目，如本文中所論述。
[0087]在一些實(shí)施方案中，歧管300可經(jīng)配置以將光源210分割成多個(gè)虛擬光源280。例如，射線264可進(jìn)入歧管300，從第一側(cè)壁350反射，且從前壁320的第一輸出部分320a (圖12A)離開歧管300。另一方面,射線266可進(jìn)入相同歧管300,從第二側(cè)壁360反射,且從前壁320的與第一輸出部分分離的第二輸出部分320b離開歧管300。如所說明，在一些實(shí)施方案中，第一側(cè)壁350和第二側(cè)壁360經(jīng)配置以使來自相關(guān)聯(lián)光源210的光以類似角度范圍和強(qiáng)度從第一和第二輸出部分320a和320b中的每一者反射出。例如，含有第一輸出部分320a和第二輸出部分320b的歧管280的半部分可對稱。
[0088]繼續(xù)參看圖11，第一輸出部分320a和第二輸出部分320b可充當(dāng)虛擬光源280。將光源210分割成虛擬光源280可允許虛擬光源280比光源210原本可能允許地更接近彼此而間隔。相對于間隔開更遠(yuǎn)的光源，通過穿過經(jīng)緊密間隔的虛擬光源280而將光射入光導(dǎo)220中，可減小例如交叉影線圖案(上文關(guān)于圖9B所描述)的光學(xué)假影的出現(xiàn)。
[0089]圖12A到12D分別說明歧管300的側(cè)視圖、俯視圖、透視圖和前視圖的實(shí)例。參看圖12A，歧管300具有背側(cè)310和與背側(cè)310相對的前壁320。上壁330和下壁340從背側(cè)310延伸到前壁320。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)透鏡322可設(shè)置于前壁320上。參看圖12B，在此俯視圖中可看見側(cè)壁350和360。歧管300可包含非發(fā)光區(qū)域390。在所說明的實(shí)施方案中，非發(fā)光區(qū)域390包含缺口，缺口由內(nèi)側(cè)370和380形成，將前壁320分成第一輸出部分320a和第二輸出部分320b。第一輸出部分320a和第二輸出部分320b可經(jīng)配置以輸出來自光源的光，且非發(fā)光區(qū)域390可經(jīng)配置以實(shí)質(zhì)上阻斷來自光源的光。因而，通過追蹤穿過輸出部分320a和302b的光輸出的光學(xué)路徑，可將所追蹤的光學(xué)路徑的交叉點(diǎn)稱為虛擬光源，這是因?yàn)閷τ^看者來說，光輸出看似由在這些交叉點(diǎn)處的光源所產(chǎn)生。
[0090]在一些實(shí)施方案中，非發(fā)光區(qū)域390可由第一內(nèi)側(cè)壁370和第二內(nèi)側(cè)壁380形成。第一和第二內(nèi)側(cè)壁370和380可為彎曲的。在一些實(shí)施方案中，第一內(nèi)側(cè)壁370的彎曲可具有與第一側(cè)壁350的彎曲的一部分實(shí)質(zhì)上相同的曲率。在一些實(shí)施方案中，第二內(nèi)側(cè)壁380的彎曲具有與第二側(cè)壁360的彎曲的一部分相同的曲率。雖然非發(fā)光區(qū)域390在圖12A到12D中展示為間隙或缺口，但是本發(fā)明不限于這些結(jié)構(gòu)。例如，在實(shí)施方案中，非發(fā)光區(qū)域390可用固體非透射材料填充或制成。在另實(shí)施方案中，非發(fā)光區(qū)域390可為前壁320的非透射區(qū)段。例如，前壁320的非發(fā)光區(qū)域390可涂布有不透明材料的反射涂層。
[0091]參看圖12C和12D，在一些實(shí)施方案中，前壁320可具有多個(gè)透鏡322。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地了解，多個(gè)透鏡322可經(jīng)配置以幫助重新引導(dǎo)和擴(kuò)散光。透鏡322可采取各種形式，例如，前壁320上的突出部或前壁320上的光柵。在一些實(shí)施方案中，透鏡322可包含沿著前壁320的寬度而延伸的條狀突出部。相對于平坦前壁320，此條狀突出部可增加光分布于光導(dǎo)220 (圖11)的平面中的角度范圍，同時(shí)未顯著影響平面外方向上的光準(zhǔn)直。例如，在光導(dǎo)220的平面中，突出部可具有彎曲或成角度的橫截面，橫截面可引起退出光廣泛地分散，而在平面外的方向上，突出部的每個(gè)表面可大致平坦，這可對輸出光的分散具有較小影響。透鏡322可與前壁320集成，例如，由與前壁320相同的材料形成且通過從前壁320去除材料而界定，或可為附接到前壁320的結(jié)構(gòu)，例如，由與前壁320相同或不同的材料形成且接著粘著到前壁320。
[0092]圖13展示歧管300的橫截面?zhèn)纫晥D的實(shí)例。歧管300可由光學(xué)透射材料的實(shí)心體形成。上壁330的外表面330a可為彎曲，下壁340的外表面340a也可為彎曲。在一些實(shí)施方案中，撞擊外表面330a和340a的光可經(jīng)反射，其中曲線的形狀決定反射角。曲線可經(jīng)選擇使得準(zhǔn)直反射光。反射可通過TIR而發(fā)生。在一些其它實(shí)施方案中，反射涂層可施覆于表面330a和340a上以通過減小或防止從歧管300損耗光(如果光未經(jīng)歷TIR)而增加歧管300的效率。此外，在一些實(shí)施方案中，撞擊其它側(cè)壁(包含外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁350、360、370和380(圖12B))的光可經(jīng)反射，其中曲線的形狀決定反射角。曲線可經(jīng)選擇使得準(zhǔn)直輸出的反射光。這些反射也可通過TIR而發(fā)生。如同表面330a和340a，在一些其它實(shí)施方案中，反射涂層可施覆于和內(nèi)側(cè)壁350、360、370和380的一或多個(gè)表面上，以通過防止從歧管300損耗光(如果光未經(jīng)歷TIR)而增加歧管300的效率。
[0093]對于外表面330a和340a中的每一者，曲線的形狀可相同或不同。例如，在光導(dǎo)220 (圖10)具有平行主表面222和224的情況下，曲線可為相同的一股形狀(雖然相對于彼此翻轉(zhuǎn))，使得從歧管300射出的光與兩個(gè)主表面222和224類似地相互作用。在一些其它實(shí)施方案中，如果主表面222和224不平行，那么外表面330a和340a的曲線可不同，例如，以確保來自歧管300的光以發(fā)生TIR的角度撞擊主表面222和224的每個(gè)相應(yīng)者。
[0094]在一些實(shí)施方案中，外表面330a和340a的一者或兩者可沿著從背側(cè)310流動到前側(cè)320的貝塞爾曲線而延伸。此外，在一些實(shí)施方案中，內(nèi)側(cè)壁370和380中的一者或兩者(圖12B)可沿著從背側(cè)310流動到前側(cè)320的類似貝塞爾曲線375和380的一部分而延伸。在一個(gè)實(shí)例中，曲線為具有以下參數(shù)形式的三次貝塞爾曲線:
[0095]B (t) = (l_t) 3P0+3 (l_t) 2tP!+3 (l_t) t2P2+t3P3? t G [0,1].[0096]圖14說明貝塞爾曲線的實(shí)例，外表面330a和340a中的一者或兩者可沿著貝塞爾曲線而延伸。圖14展示在X-Z平面上以橫截面形式觀看的外表面300a和340a的曲線。應(yīng)了解，一個(gè)表面的曲線相對于另一表面的曲線關(guān)于X軸而上下翻轉(zhuǎn)。正方形點(diǎn)指示曲線的控制點(diǎn)，且曲線為貝塞爾曲線。在下表1中提供控制點(diǎn)。
[0097]
【權(quán)利要求】
1.一種經(jīng)配置以產(chǎn)生虛擬光源的歧管系統(tǒng)，其包括: 光學(xué)透射材料的細(xì)長形歧管主體，所述主體包含: 背側(cè)，其經(jīng)配置以從光源接收光； 前壁，其與所述背側(cè)相對且經(jīng)配置以輸出來自所述光源的光，所述前壁包含由非發(fā)光區(qū)域分離的第一輸出部分和第二輸出部分； 彎曲上壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁； 彎曲下壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁； 第一彎曲側(cè)壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁；以及 第二彎曲側(cè)壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述主體經(jīng)配置以在由沿著所述前壁的長度水平延伸的第一軸和從所述主體的所述背側(cè)延伸到所述前壁的第二軸界定的平面中輸出光，其中相對于光在所述平面中的角分布，所述光在所述平面外的軸上具有相對窄的角分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述非發(fā)光區(qū)域包含具有朝向所述背側(cè)延伸的至少兩個(gè)彎曲側(cè)的缺口，所述缺口分離所述前壁的所述第一輸出部分與所述第二輸出部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述第一壁的所述第一和所述第二輸出部分經(jīng)配置以產(chǎn)生虛擬光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述缺口的所述側(cè)各自涂布有反射材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述細(xì)長形主體具有界定中空內(nèi)部體積的一或多個(gè)內(nèi)壁，所述中空內(nèi)部體積具有通到所述背側(cè)上的孔的開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含在所述主體的所述前壁上的多個(gè)透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述前壁的所述第一和所述第二部分中的一者的與所述透鏡相對的一側(cè)是彎曲的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述前壁的所述第一和所述第二部分中的一者的與所述透鏡相對的所述側(cè)具有凸形形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含在所述主體的所述前壁上的多個(gè)透鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一和所述第二側(cè)壁沿著貝塞爾曲線從所述背側(cè)延伸到所述前壁。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一和所述第二側(cè)壁各自涂布有反射材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含與所述背側(cè)光學(xué)通信的所述光源。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述前壁經(jīng)配置以將來自所述光源的光輸出到光學(xué)透射面板。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)透射面板包含光轉(zhuǎn)向特征，所述光轉(zhuǎn)向特征經(jīng)配置以使在所述面板內(nèi)部傳播的光轉(zhuǎn)向，使得所述光傳播離開所述面板的主表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含顯示器，所述顯示器具有面對所述面板的所述主表面的主顯示表面，其中所述光轉(zhuǎn)向特征經(jīng)配置以使光轉(zhuǎn)向而離開所述面板且朝向所述顯示器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述顯示器包含反射性顯示元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述反射性顯示元件包含干涉調(diào)制器。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；以及 存儲器裝置，其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 驅(qū)動器電路，其經(jīng)配置以將至少一個(gè)信號發(fā)送到所述顯示器；以及 控制器，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一個(gè)部分發(fā)送到所述驅(qū)動器電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 圖像源模塊，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器和發(fā)射器中的至少一個(gè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 輸入裝置，其經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)且將所述輸入數(shù)據(jù)傳遞到所述處理器。
24.—種顯示 裝置，其包括: 顯示元件陣列； 光源； 光導(dǎo)，其具有光轉(zhuǎn)向特征，所述光轉(zhuǎn)向特征經(jīng)配置以將由所述光源產(chǎn)生的光朝向所述顯示元件陣列重新引導(dǎo)；以及 虛擬光產(chǎn)生裝置，其用于從所述光源產(chǎn)生多個(gè)虛擬光源。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的顯示裝置，其中所述虛擬光產(chǎn)生裝置經(jīng)配置以準(zhǔn)直由所述光源產(chǎn)生的光，且在由沿著前壁的長度水平延伸的第一軸和從主體的背側(cè)延伸到所述前壁的第二軸界定的平面中輸出所述準(zhǔn)直光，其中相對于光在所述平面中的角分布，所述光在所述平面外的軸上具有相對窄的角分布，其中所述虛擬光產(chǎn)生裝置經(jīng)定位以將所述準(zhǔn)直光輸出到所述光導(dǎo)中。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述顯示元件陣列包含干涉調(diào)制器。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述準(zhǔn)直裝置包含: 光學(xué)透射材料的細(xì)長形歧管主體，所述主體包含: 背側(cè)，其經(jīng)配置以從所述光源接收光； 前壁，其與所述背側(cè)相對且經(jīng)配置以將來自所述光源的光輸出到所述光轉(zhuǎn)向特征，所述前壁包含由非發(fā)光區(qū)域分離的第一輸出部分和第二輸出部分； 彎曲上壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁； 彎曲下壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁；以及 第一彎曲側(cè)壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁；以及 第二彎曲側(cè)壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁。
28.—種制造顯示裝置的方法，其包括: 提供光導(dǎo)面板； 提供光源；以及 在所述光源與所述光導(dǎo)面板之間提供光準(zhǔn)直歧管， 其中所述光準(zhǔn)直歧管經(jīng)配置以從由非發(fā)光區(qū)域分離的第一輸出部分和第二輸出部分輸出光。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述光準(zhǔn)直歧管經(jīng)配置以相對于光在所述光導(dǎo)面板的平面中的角分布而以所述光導(dǎo)面板的所述平面外的相對窄的角分布輸出來自所述光源的光。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述光準(zhǔn)直歧管包含: 光學(xué)透射材料的細(xì)長形歧管主體，所述歧管主體包含: 背側(cè)，其經(jīng)配置以從光源接收光； 前壁，其與所述背側(cè)相對且經(jīng)配置以輸出來自所述光源的光，所述前壁包含由非發(fā)光區(qū)域分離的第一輸出部分和第二輸出部分； 彎曲上壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁； 彎曲下壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁； 第一彎曲側(cè)壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁；以及 第二彎曲側(cè)壁，其從所述背側(cè)延伸到所述前壁。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其進(jìn)一步包括挖空所述歧管主體以界定朝所述背側(cè)敞開的歧管主體內(nèi)部腔。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中提供所述光導(dǎo)面板包含在光學(xué)透射面板中形成多個(gè)光轉(zhuǎn)向特征，所述光學(xué)透射面板形成所述光導(dǎo)面板。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其進(jìn)一步包括將顯示器附接在所述光導(dǎo)面板下方。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述顯示器包含多個(gè)干涉調(diào)制器，所述干涉調(diào)制器形成所述顯示器的像素。
【文檔編號】G02B6/00GK104040388SQ201280066962
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】殷頁, 魯塞爾·韋恩·格魯爾克 申請人:高通Mems科技公司