Устройство, имеющее проводящую светопоглощающую маску, и способ его изготовления

Оптическое устройство содержит подложку, один или более интерферометрических светомодулирующих элементов, расположенных на подложке. Каждый из интерферометрических светомодулирующих элементов имеет оптическую характеристику, которая изменяется в ответ на напряжение, прилагаемое к этому элементу, и электропроводную оптическую маску, расположенную на подложке и отстоящую от интерферометрических светомодулирующих элементов. Маска электрически связана с интерферометрическими светомодулирующими элементами для обеспечения одного или более электрических путей для приложения напряжений к упомянутым интерферометрическим светомодулирующим элементам. Маска содержит первый отражающий слой и второй отражающий слой, выполненные с возможностью интерферометрически модулировать свет. Технический результат - увеличение контраста, подавление отражения окружающего света от любых структур в замаскированных зонах. 7 н. и 31 з.п. ф-лы, 31 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Область изобретения относится к микроэлектромеханическим системам (МЭМС).

Уровень техники

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) включают в себя микромеханические элементы, исполнительные механизмы и электронику. Микромеханические элементы могут быть созданы с использованием осаждения, травления и/или других процессов микрообработки, при осуществлении которых стравливают части подложек и/или осажденных слоев материалов, или добавляют слои для формирования электрических и электромеханических устройств. Один тип устройства на основе МЭМС называют интерферометрическим модулятором. Интерферометрический модулятор может содержать пару электропроводных пластин, причем одна из них или обе они могут быть прозрачными и/или отражающими полностью или частично и выполненными с возможностью относительного перемещения после приложения соответствующего электрического сигнала. Одна пластина может содержать стационарный слой, осажденный на подложке, другая пластина может содержать металлическую мембрану, отделенную от стационарного слоя воздушным зазором. Такие устройства имеют широкий диапазон применения, и в данной области техники могло бы оказаться выгодным использование и/или модификация характеристик устройств этих типов таким образом, что возникнет возможность использования их конструктивных особенностей при усовершенствовании существующих изделий и создании новых изделий, которые еще не разработаны.

Осуществление изобретения

Система, способ и устройства согласно изобретению - все эти объекты имеют несколько аспектов, ни один из которых не является единственно обуславливающим желательные неотъемлемые признаки изобретения. Теперь, без ограничения объема притязаний изобретения, будет приведено краткое описание наиболее важных признаков. После рассмотрения нижеследующего описания и, в частности, после прочтения раздела под названием «Подробное описание некоторых вариантов осуществления», можно будет понять, каким образом признаки этого изобретения обеспечивают преимущества по сравнению с другими дисплейными устройствами.

В определенных вариантах осуществления предложено оптическое устройство, которое содержит подложку. Оптическое устройство также содержит интерферометрический светомодулирующий элемент, расположенный на подложке. Светомодулирующий элемент имеет оптическую характеристику, которая изменяется в ответ на напряжение, приложенное к этому модулирующему элементу. Оптическое устройство также содержит электропроводную оптическую маску, расположенную на подложке и отстоящую от модулирующего элемента. Оптическая маска электрически связана с модулирующим элементом для создания одного или более электрических каналов для приложения напряжений к упомянутому модулирующему элементу.

В определенных вариантах осуществления предложен способ подачи электрического сигнала на множество интерферометрических оптических элементов дисплея. Интерферометрические оптические элементы выполнены с возможностью индивидуального возбуждения путем приложения к ним напряжения. Способ предусматривает обеспечение электрической связи электропроводной оптической маски с одним или более интерферометрическими оптическими элементами. Способ также предусматривает приложение напряжения к оптической маске для возбуждения упомянутого одного или более интерферометрических оптических элементов.

В определенных вариантах осуществления предложен способ изготовления интерферометрического оптического устройства. Способ предусматривает формирование электропроводной оптической маски на подложке. Эта оптическая маска поглощает свет. Способ также предусматривает формирование интерферометрического оптического компонента на подложке, отстоящего от оптической маски. Интерферометрический оптический компонент имеет возбужденное состояние и невозбужденное состояние. Интерферометрический оптический компонент изменяется, совершая переход между возбужденным состоянием и невозбужденным состоянием, в ответ на приложенное напряжение. Каждое состояние имеет характеристический оптический отклик на падающий свет. Способ также предусматривает электрическое соединение оптической маски с интерферометрическим оптическим компонентом таким образом, что, по меньшей мере, часть оптической маски представляет собой шину для приложения напряжения к интерферометрическому оптическому компоненту.

В определенных вариантах осуществления предложен способ изготовления оптического устройства, содержащего, по меньшей мере, один активный интерферометрический оптический компонент, сформированный на прозрачной подложке. Способ предусматривает идентификацию зоны, которая должна быть светопоглощающей, на подложке. Идентифицированная зона смещена вбок от упомянутого, по меньшей мере, одного активного интерферометрического оптического компонента. Способ также предусматривает изготовление проводящей светопоглощающей оптической маски на идентифицированной зоне перед изготовлением упомянутого, по меньшей мере, одного активного интерферометрического оптического компонента. Маску соединяют с этим активным оптическим компонентом.

В некоторых вариантах осуществления предложено оптическое устройство, которое содержит средство обеспечения опоры оптического устройства. Оптическое устройство также содержит средство интерферометрической модуляции света. Это средство модуляции расположено на средстве обеспечения опоры. Средство модуляции имеет оптическую характеристику, которая изменяется в ответ на напряжение, приложенное к средству модуляции. Оптическое устройство также содержит средство поглощения света. Это средство поглощения расположено на средстве обеспечения опоры и отстоит от средства модуляции. Средство поглощения электрически связано со средством модуляции для создания одного или более электрических каналов для приложения напряжений к упомянутому средству модуляции.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен изометрический вид, изображающий часть дисплея на основе интерферометрических модуляторов в одном варианте его осуществления, в котором перемещаемый отражающий слой первого интерферометрического модулятора находится в невозбужденном положении, а перемещаемый отражающий слой второго интерферометрического модулятора находится в возбужденном положении.

На фиг.2 представлена блок-схема системы, иллюстрирующая один вариант осуществления электронного устройства, включающего в себя дисплей на основе имеющей размер 3×3 матрицы интерферометрических модуляторов.

На фиг.3 представлен график зависимости положения перемещаемого зеркала от приложенного напряжения для одного возможного варианта осуществления интерферометрического модулятора согласно фиг.1.

На фиг.4 представлена иллюстрация группы напряжений строк и столбцов, которые можно использовать для возбуждения дисплея на основе интерферометрических модуляторов.

Фиг.5А иллюстрирует один возможный кадр данных изображения в дисплее, содержащем имеющую размер 3×3 матрицу интерферометрических модуляторов, согласно фиг.2.

Фиг.5В иллюстрирует одну возможную временную диаграмму для сигналов строк и столбцов, которые можно использовать для записи кадра, показанного на фиг.5А.

На фиг.6А представлено поперечное сечение устройства согласно фиг.1.

На фиг.6В представлено поперечное сечение интерферометрического модулятора в альтернативном варианте его осуществления.

На фиг.6С представлено поперечное сечение интерферометрического модулятора в еще одном альтернативном варианте его осуществления.

На фиг.7А представлен вид сбоку в сечении первого возможного интерферометрического модулятора в первом состоянии.

На фиг.7В представлен вид сбоку в сечении интерферометрического модулятора согласно фиг.7А во втором состоянии.

На фиг.7С представлен вид сбоку в сечении второго возможного интерферометрического модулятора в первом состоянии.

На фиг.7D представлен вид сбоку в сечении интерферометрического модулятора согласно фиг.7C во втором состоянии.

На фиг.8А представлен вид сверху части матрицы интерферометрических модуляторов, иллюстрирующий неактивные зоны, содержащие структуры, включенные во множество элементов изображения.

На фиг.8В представлен вид сверху части матрицы интерферометрических модуляторов, иллюстрирующий неактивные зоны, содержащие структуры, включенные во множество элементов изображения.

На фиг.9 показано поперечное сечение устройства на основе микроэлектромеханических систем (МЭМС), имеющего маску или светопоглощающую область в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

На фиг.10 показано поперечное сечение еще одного варианта осуществления устройства на основе МЭМС, имеющего маску или светопоглощающую область в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

На фиг.11 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее различные слои, которые могут быть включены в состав устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску.

На фиг.12 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее отражающий слой хрома, осажденный на подложке.

На фиг.13 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее отражающий слой хрома согласно фиг.12 с удаленными частями слоя хрома.

На фиг.14 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее дополнительные слои, нанесенные на устройство, выполненное согласно варианту осуществления, показанному на фиг.13.

На фиг.15 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее этап формирования рисунка и травления, проводимый для формирования выемок под столбики.

На фиг.16 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее формирование столбиков в выемках, показанных на фиг.15.

На фиг.17 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее результат осаждения механической мембраны на устройство, выполненное согласно варианту осуществления, показанному на фиг.16, и удаление удаляемого слоя для формирования воздушного зазора.

На фиг.18 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между двумя слоями маски и перемещаемой механической мембраной.

На фиг.19 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между двумя слоями маски и неперемещаемым электродным слоем.

На фиг.20 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между первым отражающим слоем маски и перемещаемой механической мембраной.

На фиг.21 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между первым и вторым отражающими слоями маски и перемещаемой механической мембраной.

На фиг.22 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором одно электрически параллельное соединение сформировано между первым отражающим слоем маски и неперемещаемым электродным слоем, а еще одно электрически параллельное соединение сформировано между вторым отражающим слоем маски и перемещаемой механической мембраной.

На фиг.23А и 23В представлены блок-схемы системы, иллюстрирующие вариант осуществления дисплейного устройства, содержащего множество интерферометрических модуляторов.

Подробное описание некоторых вариантов осуществления

Нижеследующее подробное описание посвящено некоторым конкретным вариантам осуществления изобретения. В этом описании делаются ссылки на чертежи, причем одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями на всех чертежах.

Приводимые в этом описании ссылки на «один вариант осуществления» или «вариант осуществления» означают, что некоторый конкретный признак, некоторая конкретная структура или характеристика, описанный или описанная в связи с этим вариантом осуществления, присущ или присуща, по меньшей мере, одному варианту осуществления изобретения. Случаи употребления словосочетания «в одном варианте осуществления» в различных местах описания не обязательно относятся все к одному и тому же варианту осуществления или к отдельным либо альтернативным вариантам осуществления, взаимоисключая другие варианты осуществления. Кроме того, описаны различные признаки, которые могут присутствовать в некоторых вариантах осуществления и отсутствовать в других. Точно так же, описаны различные требования, которые могут быть предъявлены к некоторым вариантам осуществления и не предъявлены к другим вариантам осуществления.

Желание рассматривать видеоданные на имеющих высокое разрешение дисплеях мобильных устройств при одновременном удовлетворении требований к мощности реализуется путем минимизации сопротивления шин управления дисплеями. По этим и другим причинам желательно увеличить проводимость сигнальных шин при одновременной минимизации объема дополнительного пассивного или неактивного оптического содержимого в дисплее. В настоящем изобретении - в одном варианте его осуществления - предложен многоцелевой оптический компонент, который действует как проводящая оптическая маска, например - «черная маска», поглощая окружающий или паразитный свет и усиливая оптический отклик дисплейного устройства за счет увеличения контраста, а также функционируя как слой соединительных шин. В некоторых приложениях, проводящая маска может отражать свет заранее определенной длины волны таким образом, что она будет иметь цвет, отличный от черного. Проводящая маска, также именуемая в дальнейшем просто «маской», может быть электрически связана с одним или более элементами на дисплее для создания одного или более электрических каналов для приложения напряжений к одному или более элементов дисплея. Например, в зависимости от желаемой конфигурации с проводящей маской можно соединить один или более электродов строк или столбцов, чтобы уменьшить сопротивление соединяемого электрода строки или столбца. В одном варианте осуществления дисплейное устройство на основе МЭМС, например - на основе матрицы интерферометрических модуляторов, - содержит динамический оптический компонент (например, динамический интерферометрический модулятор) и статический оптический компонент (например, статический интерферометрический модулятор), смещенный вбок от динамического оптического компонента. Статический оптический компонент функционирует как «черная маска», поглощая окружающий или паразитный свет в неактивных зонах дисплея, чтобы усилить оптический отклик динамического оптического компонента, и действует как электрическая шина либо для электрода строки, либо для электрода столбца матрицы интерферометрических модуляторов. Например, неактивные зоны могут включать в себя одну или более зон дисплейного устройства на основе МЭМС, отличных от зоны, соответствующей перемещаемому отражающему слою. Неактивная зона также может включать в себя зону дисплейного устройства, которая не используется для отображения изображения или данных, представляемых на дисплейном устройстве.

Хотя для иллюстрации одного варианта осуществления будет описано устройство на основе МЭМС, которое включает в себя интерферометрический модулятор, следует понять, что изобретение охватывает и другие оптические устройства, в общем случае - такие, как различные дисплейные и оптоэлектронные устройства для создания изображений, которые имеют неактивные зоны, обеспечивающие светопоглощение, но которые не включают в себя интерферометрические модуляторы (например, жидкокристаллические дисплеи (ЖКД) и плазменные дисплеи). Из нижеследующего описания будет ясно, что изобретение можно воплотить в любом устройстве, выполненном для отображения изображения, либо в движении (например, видеоизображения), либо в статике (например, фотографического изображения), будь то текст или картинка. Более конкретно, предполагается, что изобретение можно воплотить в совокупности электронных устройств или связать с совокупностью электронных устройств, например - но не в ограничительном смысле - таких, как мобильные телефоны, радиоустройства, персональные цифровые секретари (ПЦС), карманные или портативные компьютеры, приемники и/или навигаторы Глобальной системы позиционирования (ГСП), съемочные камеры, плееры стандарта МР3, видеомагнитофонные камеры, игровые консоли, наручные часы, будильники, калькуляторы, телевизионные мониторы, дисплеи с плоскими экранами, мониторы компьютеров, автомобильные дисплеи (например, дисплеи счетчиков пройденного пути, и т.д.), органы управления и/или дисплеи кабин пилотов, дисплей кадров съемочной камеры (например, дисплей съемочной камеры заднего обзора в транспортном средстве), электронные фотоаппараты, электронные рекламные щиты или дорожные знаки, проекционные аппараты, архитектурные сооружения, средства монтажа в корпус и средства достижения эстетических впечатлений (например, отображения изображений на ювелирном изделии). Устройства на основе МЭМС, которые по конструкции аналогичны описываемым здесь, можно также использовать в приложениях, не связанных с индикацией или отображением, например, в электронных коммутирующих устройствах.

Один вариант осуществления дисплея на основе интерферометрических модуляторов, содержащий интерферометрический элемент дисплея на основе МЭМС, изображен на фиг.1. В этих устройствах элементы изображения находятся либо в освещенном, либо в затемненном состоянии. В освещенном («включенном» или «открытом») состоянии, элемент дисплея отражает большую часть падающего видимого света по направлению к пользователю. Находясь в затемненном («выключенном» или «закрытом») состоянии, дисплейный элемент отражает мало падающего света по направлению к пользователю. В зависимости от варианта осуществления светоотражательные свойства во «включенном» и «выключенном» состояниях могут меняться местами. Элементы изображения на основе МЭМС можно конфигурировать с возможностью доминирующего отражения на длинах волн выбранных цветов, что позволяет создать цветной дисплей, а не только черно-белый.

На фиг.1 представлен изометрический вид, изображающий два последовательных элемента изображения в ряду элементов изображения визуального дисплея, при этом каждый элемент изображения включает в себя интерферометрический модулятор на основе МЭМС. В некоторых вариантах осуществления дисплей на основе интерферометрических модуляторов включает в себя матрицу строк и столбцов этих интерферометрических модуляторов. Каждый интерферометрический модулятор включает в себя пару отражающих слоев, располагающихся на изменяемом и регулируемом расстоянии друг от друга, для образования резонансной оптической полости, по меньшей мере, один размер которой является изменяемым. В одном варианте осуществления один из отражающих слоев можно перемещать между двумя положениями. В первом положении, именуемом здесь невозбужденным положением, перемещаемый слой располагается на относительно большом расстоянии от фиксированного частично отражающего слоя. Во втором положении, перемещаемый слой располагается ближе к частично отражающему слою, находясь рядом с ним. Падающий свет, который отражается от обоих слоев, интерферирует конструктивно или деструктивно, в зависимости от положения перемещаемого отражающего слоя, вследствие чего получается либо полностью отражающее, либо не отражающее состояние каждого элемента изображения.

Часть матрицы элементов изображения, показанная на фиг.1, включает в себя два соседних интерферометрических модулятора 12а и 12b. В интерферометрическом модуляторе 12а, показанном слева, перемещаемый и высокоотражающий слой 14а изображен в невозбужденном положении на заранее заданном расстоянии от фиксированного частично отражающего слоя 16а. В интерферометрическом модуляторе 12b, показанном справа, перемещаемый сильно высокоотражающий слой 14b изображен в возбужденном положении рядом с фиксированным частично отражающим слоем 16b.

Фиксированные слои 16а, 16b являются электропроводными, частично прозрачными и частично отражающими, и могут быть изготовлены, например, путем осаждения одного или более слоев, каждый из которых состоит из хрома и оксида индия-олова, на прозрачную подложку 20. В этих слоях сформированы рисунки с получением параллельных полос, которые могут образовывать электроды строк в дисплейном устройстве, что подробнее описывается ниже. Перемещаемые слои 14а, 14b могут быть выполнены в виде серии параллельных полос осажденного слоя металла или осажденных слоев металла (перпендикулярных электродам 16а, 16b строк), которые осаждены поверх столбиков 18, и промежуточного удаляемого материала, осажденного между столбиками 18. Когда удаляемый материал стравливают, деформируемые слои металла оказываются отделенными от фиксированных слоев металла ограниченным воздушным зазором 19. Для деформируемых слоев можно использовать материал с высокой электрической проводимостью и высокой отражательной способностью, например алюминий, а эти полосы могут образовывать электроды столбцов в дисплейном устройстве.

При отсутствии приложенного напряжения полость 19 между слоями 14а, 16а сохраняется, а деформируемый слой находится в механически ненапряженном состоянии, что иллюстрируется элементом 12а изображения на фиг.1. Вместе с тем, когда к выбранным строке и столбцу приложена разность потенциалов, конденсатор, образованный на пересечении электродов строки и столбца в соответствующем элементе изображения, становится заряженным, и электростатические силы притягивают электроды друг к другу. Если напряжение является достаточно высоким, перемещаемый слой деформируется и принудительно подводится к фиксированному слою (на фиксированном слое можно осадить диэлектрический материал, который не показан на этом чертеже, чтобы предотвратить короткое замыкание и управлять разделительным расстоянием), что иллюстрируется элементом 12b изображения, показанным справа на фиг.1. Это поведение оказывается тем же самым безотносительно полярности приложенной разности потенциалов. Таким образом, возбуждение строки и столбца, которое может обеспечить управление отражающими и не отражающими состояниями отражающих элементов изображения, оказывается во многом аналогичным тому, которое имеет место в технологиях производства обычных ЖКД и других дисплеев.

Фиг.2-5В иллюстрируют один возможный способ и систему для использования матрицы интерферометрических модуляторов в приложении к дисплею. На фиг.2 представлена блок-схема системы, иллюстрирующая один вариант осуществления электронного устройства, которое может включать в себя аспекты данного изобретения. В возможном варианте осуществления электронное устройство включает в себя процессор 21, который может быть любым одно- или многокристальным микропроцессором общего назначения, таким, как ARM, Pentium®, Pentium II®, Pentium III®, Pentium IV®, Pentium®Pro, 8051, MIPS®, Power PC®, ALPHA®, или любым микропроцессором специального назначения, таким, как процессор цифровых сигналов, микроконтроллер или программируемая вентильная матрица. Как принято в данной области техники, процессор 21 может быть выполнен с возможностью выполнения одного или более модулей программного обеспечения. В дополнение к воплощению операционной системы процессор может быть выполнен с возможностью выполнения одного или более приложений программного обеспечения, включая web-браузер, телефонное приложение, программу электронной почты или любое другое приложение программного обеспечения.

В одном варианте осуществления процессор 21 также выполнен с возможностью связи с контроллером 22 матрицы. В одном варианте осуществления контроллер 22 матрицы включает в себя схему 24 возбуждения строк и схему 26 возбуждения столбцов, которые выдают сигналы в матрицу 30 элементов изображения. Поперечное сечение этой матрицы, проиллюстрированное на фиг.1, показано линиями 1-1 на фиг.2. Протокол возбуждения строк и/или столбцов для интерферометрических модуляторов на основе МЭМС может обладать преимуществом наличия гистерезиса у этого устройства, иллюстрируемое на фиг.3. Например, может потребоваться разность потенциалов 10 вольт, чтобы заставить перемещаемый слой деформироваться с переходом из невозбужденного состояния в возбужденное состояние. Вместе с тем, когда напряжение становится меньше этой величины, перемещаемый слой поддерживает свое состояние при падении напряжения ниже 10 вольт. В возможном варианте осуществления согласно фиг.3, перемещаемый слой не полностью освобождается от возбуждения до тех пор, пока напряжение не падает ниже 2 вольт. Таким образом, в примере, иллюстрируемом на фиг.3, существует диапазон напряжения, составляющий примерно от 3 до 7 вольт, в котором есть интервал прикладываемого напряжения, в пределах которого устройство устойчиво в любом - возбужденном или невозбужденном - состоянии. Этот интервал именуется далее «интервалом гистерезиса» или «интервалом устойчивости». Для матрицы дисплея, имеющей характеристики гистерезиса согласно фиг.3, протокол возбуждения строк и/или столбцов можно разработать так, что во время стробирования строк те элементы изображения в стробируемой строке, которые должны быть возбуждены, подвергаются воздействию разности напряжений примерно 10 вольт, а элементы изображения, которые должны остаться невозбужденными, подвергаются воздействию разности напряжений, близкой к нулю вольт. После подачи строб-импульса элементы изображения подвергаются воздействию разности напряжений установившегося состояния, составляющей примерно 5 вольт, так что они остаются в том состоянии, в которое переводит их строб-импульс строки. После записи каждый элемент изображения «видит» разность потенциалов в «интервале устойчивости», размер которого в этом примере составляет 3-7 вольт. Этот признак делает конструкцию элемента изображения, проиллюстрированную на фиг.1, устойчивой в одинаковых условиях приложенного напряжения как в возбужденном, так и в невозбужденном ранее существовавшем состоянии. Поскольку каждый элемент изображения интерферометрического модулятора - в возбужденном или невозбужденном состоянии - по существу, представляет собой конденсатор, образованный фиксированным и перемещаемым отражающими слоями, это устойчивое состояние можно поддерживать при напряжении, находящемся в пределах интервала гистерезиса, почти без рассеяния мощности. Если приложенный потенциал фиксирован, ток в элемент изображения почти не протекает.

В типичных приложениях кадр дисплея можно создавать, назначая набор электродов столбцов в соответствии с желаемым набором возбуждаемых элементов изображения в первой строке. Затем к электроду строки 1 прикладывают импульс строки, возбуждающий элементы изображения, соответствующие назначенным шинам столбцов. Затем назначенный набор электродов столбцов изменяют в соответствии с желаемым набором возбуждаемых элементов изображения во второй строке. Затем к электроду строки 2 прикладывают импульс строки, возбуждающий элементы изображения в строке 2 в соответствии с назначенными электродами столбцов. Импульс строки 2 не влияет на элементы изображения строки 1, так что они остаются в том состоянии, в котором они находились во время действия импульса строки 1. Этот процесс можно последовательно повторить для всей серии строк, чтобы получить кадр. Вообще говоря, кадры регенерируют и/или обновляют новыми данными дисплея путем постоянного повторения этого процесса с получением некоторого желательного количества кадров в секунду. Также известно и может быть использовано совместно с настоящим изобретением широкое множество протоколов возбуждения электродов строк и столбцов матриц элементов изображения, предназначенных для получения кадров дисплея.

Фиг.4, 5А и 5В иллюстрируют один возможный протокол возбуждения для создания кадра дисплея на имеющей размер 3×3 матрице согласно фиг.2. Фиг.4 иллюстрирует возможный набор уровней напряжений столбцов и строк, который можно использовать для элементов изображения, обладающих кривыми гистерезиса согласно фиг.3. В варианте осуществления, показанном на фиг.4, возбуждение элементов изображения обуславливает установление напряжения -Vсмещения для соответствующего столбца и установление напряжения +ΔV для соответствующей строки, которые могут составлять -5 вольт и +5 вольт соответственно. Снятие возбуждения с элемента изображения достигается путем установления напряжения +Vсмещения для соответствующего столбца и установления того же напряжения +ΔV для соответствующей строки, что приводит к нулевой разности потенциалов на этом элементе изображения. В тех строках, где напряжение строки поддерживается на уровне нуля вольт, элементы изображения оказываются устойчивыми, в каком бы состоянии они сначала не находились и безотносительно того, под каким напряжением -+Vсмещения или -Vсмещения - находится столбец.

На фиг.5В представлена временная диаграмма, изображающая серию сигналов рядов и строк применительно к имеющей размер 3×3 матрице согласно фиг.2, причем эта диаграмма обуславливает компоновку дисплея, проиллюстрированную на фиг.5А, где возбужденные элементы изображения оказываются не отражающими. Перед записью кадра, проиллюстрированного посредством фиг.5А, элементы изображения могут находиться в любом состоянии, и в этом примере все строки находятся под напряжением 0 вольт, а все столбцы - под напряжением +5 вольт. Если приложены такие напряжения, то все элементы изображения устойчивы в своих существующих возбужденных или невозбужденных состояниях.

На фиг.5А элементы изображения (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) и (3,3) показаны возбужденными. Чтобы достичь этого, в течение «времени включения шины» для строки 1, устанавливают напряжение -5 вольт для столбцов 1 и 2 и напряжение +5 вольт для столбца 3. Это не изменяет состояние каких-либо элементов изображения, потому что все элементы изображения остаются в интервале устойчивости, составляющем 3-7 вольт. Затем строку 1 стробируют импульсом, который сначала обуславливает скачок от 0 до 5 вольт, а затем - обратный скачок до 0 вольт. Это обеспечивает возбуждение элементов (1,1) и (1,2) изображения и снятие возбуждения с элемента (1,3) изображения. Ни на какие другие элементы изображения влияние не оказывается. Чтобы установить строку 2 в желаемое состояние, для столбца 2 устанавливают напряжение -5 вольт, а для столбцов 1 и 3 устанавливают напряжение +5 вольт. Такой же строб-импульс, прикладываемый затем к строке 2, возбудит элемент (2,2) изображения и снимет возбуждение с элементов (2,1) и (2,3) изображения. И опять, ни на никакие другие элементы изображения в матрице влияние не оказывается. Установку строки 3 осуществляют точно так же, устанавливая для столбцов 2 и 3 напряжение -5 вольт, а для столбца 1 - напряжение +5 вольт. Строб-импульс строки 3 устанавливает элементы изображения строки 3 так, как показано на фиг.5А. После записи кадра потенциалы строк становятся нулевыми, а потенциалы столбцов могут остаться на любом из уровней +5 или -5 вольт, после чего дисплей оказывается устойчивым в компоновке согласно фиг.5А. Следует понять, что ту же процедуру можно применить для матриц, содержащих дюжины или сотни строк и столбцов. Следует также понять, что в рамках вышеизложенных принципов синхронизации, последовательность приложения и уровни напряжений, используемых для осуществления возбуждения строк и столбцов, можно изменять в широких пределах, а вышеописанный пример является лишь иллюстративным, и вместе с настоящим изобретением можно использовать любой способ приложения напряжений возбуждения.

Подробности конструкции интерферометрических модуляторов, которые работают в соответствии с принципами, изложенными выше, могут изменяться в широких пределах. Например, фиг.6А-6С иллюстрируют три разных варианта осуществления конструкции перемещаемых зеркал. На фиг.6А представлено поперечное сечение для разных вариантов осуществления согласно фиг.1, в которых полоса металлического материала 14 расположена на перпендикулярно выступающих столбиках 18. На фиг.6В показано, что перемещаемый отражающий материал 14 прикреплен к столбикам только в углах - на привязях 32. На фиг.6С показано, что перемещаемый отражающий материал 14 свисает с деформируемого слоя 34. Этот вариант осуществления имеет преимущества, заключающиеся в том, что структурную компоновку и выбор материалов, используемых в качестве отражающего материала 14, можно оптимизировать по оптическим свойствам, а структурную компоновку и выбор материалов, используемых в качестве деформируемого слоя 34, можно оптимизировать по желательным механическим свойствам. Производство интерферометрических устройств различных типов описано во множестве опубликованных документов, например, в опубликованной заявке 2004/0051929, поданной в США. Для изготовления вышеописанных конструкций можно использовать огромное множество хорошо известных способов, предусматривающих технологическую последовательность, включающую в себя этапы осаждения материала, формирования рисунка и травления.

Фиг.7А-7D иллюстрируют некоторые аспекты двух структур интерферометрического модулятора, описанных выше. Фиг.7А иллюстрирует упрощенную функциональную схему интерферометрического модулятора 50 в одном возможном варианте осуществления. Интерферометрический модулятор 50 содержит подложку 20, оптический диэлектрический слой 16, два столбика 18 и зеркало 14, соединенное со столбиками 18 таким образом, что его лицевая поверхность ориентирована в плоскости, которая параллельна плоскости верхней лицевой поверхности диэлектрического слоя 16. Зеркало 14 на фиг.7А показано в механически ненапряженном первом состоянии, в котором оно отражает падающий свет, когда интерферометрический модулятор виден, например, из положения 110 наблюдения. Расстояние между оптическим диэлектрическим слоем 16 и зеркалом 14 подобрано таким образом, что свет отражается только на выбранной длине волны. Детали способа выбора геометрий и материалов подробно описаны в патенте США №5835255 и заявке №09/066843 на патент США. На фиг.7А столбики 18, зеркало 14 и оптический диэлектрический слой 16 показаны ограничивающими оптическую полость 55.

Фиг.7В иллюстрирует упрощенную функциональную схему интерферометрического модулятора 50, показанного на фиг.6А, в котором зеркало 14 находится во втором состоянии. На фиг.7В зеркало 14 показано смещенным к оптическому диэлектрическому слою 16, сплющивая оптическую полость 55. Зеркало 14 смещено за счет приложения потенциала напряжения между электродами, соединенными с зеркалом 14 и оптическим диэлектрическим слоем 16. Вследствие перевода зеркала 14 во второе состояние, в котором зеркало оказывается в контакте с оптическим диэлектрическим слоем 16 или располагается в непосредственной близости к нему, оптические свойства интерферометрического модулятора 50 во втором состоянии изменяются по сравнению с теми, которые были в первом состоянии. Свет, отраженный от интерферометрического модулятора 50 во втором состоянии (фиг.7В), имеет другой цвет, нежели свет, отраженный от интерферометрического 50 в первом состоянии. В одной конфигурации интерференция во втором состоянии такова, что интерферометрический модулятор кажется черным из положения 110 наблюдения.

Фиг.7С и 7D иллюстрируют еще один вариант осуществления интерферометрического модулятора 60 соответственно в первом - «открытом» - состоянии и втором - «закрытом» состоянии. Этот вариант осуществления интерферометрического модулятора 60 обеспечивает больший полезный размер зеркала по сравнению с вариантом осуществления, показанным на фиг.7А и 7В. Возвращаясь к фиг.7В, отмечаем, что имеются зоны зеркала 14, которые не обеспечивают максимальную отражательную способность в направлении к положению 110 наблюдения, потому что они изогнуты с получением сплющенной оптической полости 55. Сравнивая зеркало 34, показанное на фиг.7D, с зеркалом 14, показанным на фиг.7В, можно заметить, что зеркало 34, показанное на фиг.7D, занимает по существу, всю зону, соответствующую площади поверхности оптического диэлектрического слоя 16 в оптической полости 66. В варианте осуществления, показанном на фиг.7D, отражающая поверхность зеркала 34 может быть использована для отражения света, потому что не нужно изгибать зеркало с получением сплющенной оптической полости 66, когда интерферометрический модулятор 60 возбужден. На фиг.7С и 7D оптический диэлектрический слой 16 подложки, два столбика 18 и подложка 20 остаются неизменными по сравнению с интерферометрическим модулятором 50, показанным на фиг.7А и 7В. Подробности конструкции и изготовления этой усовершенствованной структуры можно найти в вышеупомянутой заявке №09/066843 на патент США.

Фиг.8А и 8В иллюстрируют пример части дисплея с элементами дисплея, которые могут включать в себя проводящую маску. Фиг.8А и 8В иллюстрируют возможную часть дисплея, который включает в себя матрицу интерферометрических модуляторов. В качестве маски, показанной на фиг.8А и 8В, можно использовать проводящую маску, которая полезна в дисплее любого типа для маскирования некоторых зон дисплея от окружающего света и формирования электрически параллельного соединения электрической цепи в дисплее. На фиг.8А показано множество элементов 12 изображения, входящих в матрицу. На фиг.8В показан пример столбиков 18, находящихся на множестве элементов изображения, входящих в матрицу интерферометрических модуляторов, которые можно замаскировать для усиления оптического отклика дисплея. Чтобы усилить оптический отклик (например, увеличить контраст) дисплея, может оказаться желательной минимизация света, отраженного от некоторых зон матрицы. Любую зону интерферометрического модулятора, которая увеличивает коэффициент отражения дисплея в затемненном состоянии, можно маскировать (например, осаждая маску между рассматриваемой структурой и светом, поступающим в интерферометрический модулятор) с помощью черной маски, чтобы увеличить контраст между возбужденным элементом изображения и невозбужденным элементом изображения. Некоторые из областей, которые можно замаскировать для обеспечения выгодного влияния на дисплей, включают в себя - но не в ограничительном смысле - строчные вырезы между интерферометрическими модуляторами 72 (фиг.8А), столбики 18, зоны изгиба слоев перемещаемых зеркал, соединяющиеся со столбиками 18 и/или находящиеся вокруг них, и зоны между слоями перемещаемых зеркал соседних интерферометрических модуляторов 76 (фиг.8А). Маску можно расположить в этих зонах таким образом, что она будет отстоять от перемещаемого зеркала интерферометрических модуляторов, например, так, что окружающий свет сможет распространяться к перемещаемому зеркалу и отражаться от него, а зоны, отличные от перемещаемого зеркала, окажутся замаскированными, подавляя отражение окружающего света от любых структур в замаскированных зонах. Эти зоны, которые замаскированы, можно назвать «неактивными зонами», потому что они статичны, т.е. эти зоны не включают в себя перемещаемое зеркало. В некоторых вариантах осуществления маску можно сделать проводящей, чтобы минимизировать отраженный свет и создать одну или более электрических каналов, которые можно использовать для оптического элемента. В некоторых вариантах осуществления маску можно осаждать таким образом, что свет, попадающий в интерферометрический модулятор, будет падать либо на замаскированную зону, либо на перемещаемое зеркало. В других вариантах осуществления маскируют, по меньшей мере, часть неактивных зон.

Скорость, с которой элементы дисплея могут реагировать на сигналы возбуждения, может зависеть от сопротивления и емкости шин управления (например, электродов строк и столбцов), несущих сигналы возбуждения к элементам дисплея. Желание рассматривать видеоданные на больших дисплеях и дисплеях с высоким разрешением накладывает требование минимизации сопротивления шин управления. По этим причинам желательно увеличить проводимость сигнальных шин при одновременной минимизации величины дополнительного пассивного или неактивного оптического содержания в дисплее. Одним способом уменьшения сопротивления является создание одного или более электрически параллельных соединений с шинами управления. Можно предусмотреть маску двойного назначения, которая увеличивает контраст и одновременно действует как слой соединительных шин для сигналов возбуждения. Например, в одном варианте осуществления можно использовать проводящую маску для формирования электрически параллельного соединения с одним или более электродами строк или столбцов матрицы элементов дисплея, например интерферометрических модуляторов. Следует понять, что электрически параллельные соединения могут быть реализованы многими способами, в зависимости от типа элементов дисплея.

На фиг.9 показано поперечное сечение дисплея 100 в упрощенном представлении согласно одному варианту осуществления. Этот дисплей содержит два оптических компонента, которые в этом варианте осуществления являются интерферометрическими модуляторами 104. Как описано выше, интерферометрические модуляторные устройства 104 содержат средство на основе отражающих пленок, которые формируют желаемый оптический отклик, когда перемещаемая активная зона возбуждается, приходя в движение к подложке 202 в направлении, обозначенном стрелками 106. Обычная работа интерферометрических модуляторных устройств 104 описана в патенте США №5835255. Позиции 108 на фиг.9 обозначают неактивные зоны интерферометрических модуляторов 104. Как правило, желательно, чтобы неактивные зоны 108 были светопоглощающими или функционировали как черная маска таким образом, что когда наблюдатель смотрит на дисплей 100 с направления, обозначенного стрелкой 110, оптический отклик, формируемый интерферометрическими модуляторными устройствами, не ухудшается отражением окружающего света от неактивных зон 108. В других вариантах осуществления может оказаться желательным маскирование неактивных зон 108 маской, окрашенной в цвет, отличный от черного (например, зеленый, красный, синий, желтый, и т.д.). Чтобы обеспечить дополнительные функциональные возможности маски, эту маску можно сделать включающей в себя один или более проводящих материалов, которые можно соединить со схемами в дисплее 100 и использовать полностью или частично для создания одной или более электрических шин.

Маску для неактивной зоны 108 можно изготавливать из материалов, выбранных имеющими оптический отклик, который обуславливает поглощение или ослабление света. Один или более материалов, используемых для изготовления маски являются электропроводными. В соответствии с вариантами осуществления изобретения маску для каждой неактивной зоны 108 можно изготавливать в виде пакета тонких пленок. Например, в одном варианте осуществления пакет тонких пленок может содержать диэлектрический слой, не поглощающий свет и заключенный между двумя светоотражающими слоями хрома, как будет подробнее описано ниже. В других вариантах осуществления неактивные зоны 108 могут содержать один слой органических или неорганических материалов, который ослабляет свет, и слой проводящего материала, такого, как хром или алюминий.

На фиг.10 чертежей показано поперечное сечение, проведенное через интерферометрическое модуляторное устройство 200 в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения. Интерферометрическое модуляторное устройство 200 включает в себя активный компонент, содержащий электродный отражающий слой 204, слой 206 оксида, воздушный зазор 208 и механическую мембрану 210, расположенную на положке 202. В том смысле в каком оно употребляется в данном описании, выражение «расположена (расположен, расположено) на подложке» имеет широкий смысл и указывает, например, что некоторая упоминаемая структура, слой, оптическое устройство, интерферометрический модулятор, устройство с двумя устойчивыми состояниями, электрод, пакет пленок, столбик, электрод, маска или другой элемент, соотносимый с некоторым признаком, находится на подложке и может требовать - но это не обязательно - наличия непосредственного контакта с этой подложкой, если не указано иное. Механическая мембрана 210 оперта по месту на столбики 212. При эксплуатации механическая мембрана 210 возбуждается, приходя в движение и вступая в контакт со слоем 206 оксида с целью получения желаемого оптического отклика, видимого, если смотреть в направлении, обозначенном стрелкой 110.

Столбики 212, зоны интерферометрического модулятора 200, на котором сформированы столбики 212, и другие зоны, которые не являются частью активного компонента интерферометрического модулятора 200 (например, зоны, обозначенные как обведенные пунктиром зоны 230) можно замаскировать проводящей маской, чтобы предотвратить или уменьшить отражение света от этих зон, которое в противном случае может препятствовать получению желаемого оптического отклика активных компонентов интерферометрического модулятора. В соответствии с одним вариантом осуществления, Маску можно изготовить в виде пакета пленок, включающего в себя, по меньшей мере, одну электропроводную пленку и выбранного таким образом, что этот пакет обладает оптическим свойством поглощения света и проводимостью. В соответствии с одним вариантом осуществления маску можно формировать на подложке 202 перед формированием активных оптических компонентов. Столбики 212 интерферометрического модулятора 200 могут выполнять несколько функций. Во-первых, столбики 212 функционируют как механические опоры для перемещаемой механической мембраны 210. Во-вторых, столбики 212 могут обеспечивать электрическое соединение для проводящей маски, если столбики 212 содержат электропроводный материал. Например, когда столбик 212 соединен с проводящим слоем 222, столбик 212 и проводящий слой 222 могут обеспечить один или более электрических каналов для приложения напряжений к перемещаемой механической мембране 210, что будет проиллюстрировано на следующих фиг.17-18 и 20-22.

Как показано на фиг.10, интерферометрический модулятор 200 включает в себя проводящую маску, которая содержит пакет тонких пленок. В одном варианте осуществления маска содержит первый отражающий слой 218 хрома, средний слой 220 оксида и второй отражающий слой 222 хрома. Для формирования маски можно использовать и другие проводящие материалы. Например, в еще одном варианте осуществления маска включает в себя пакет тонких пленок, содержащий слой 218 хрома, средний слой 220 оксида (например, SiO2) и слой 222 алюминия. Интерферометрический модулятор 200 включает в себя еще один слой 226 оксида между средним слоем 220 оксида и электродным отражающим слоем 204. Один или более электропроводных слоев маски могут быть соединены с другими компонентами интерферометрического модулятора 200 для создания электрической шины. Например, маска может быть соединена с одним или более электродов столбцов или строк. В одном варианте осуществления слой 222 хрома соединен с электродным отражающим слоем 204 посредством переходных отверстий, содержащих электропроводный материал. Соединения, необходимые в конфигурации проводящей маски для того, чтобы она функционировала как электрическая шина, могут зависеть от конкретного приложения. В некоторых вариантах осуществления электродный отражающий слой 204 включает в себя электрические разделители 228 (например, зазоры или непроводящий материал), размещенные в разных положениях, для электрического разделения проводящих частей интерферометрического модулятора, например электродного отражающего слоя 204 или столбиков 212, и выполнения маски должным образом, при котором окажется возможным проявление желательных функциональных свойств шин.

Ниже, со ссылками на фиг.11-17, приводится описание одного возможного варианта осуществления изготовления проводящей маски. На фиг.11 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее различные слои, которые могут быть включены в состав устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, например, устройства на основе МЭМС, показанного на фиг.1 и имеющего проводящую маску 402. На фиг.11 показана только часть устройства на основе МЭМС, которая включает в себя проводящую маску 402, а остальная часть устройства на основе МЭМС обозначена пунктирным прямоугольником 203. Проводящая маска 402, обозначенная пунктирными кругами, изображена как изготавливаемая на подложке 202. Маска 402 содержит три слоя пленки, включая первый отражающий слой 218, слой 220 оксида и второй отражающий слой 222. Первый отражающий слой 218 и второй отражающий слой 222 могут содержать материалы, которые являются и отражающими, и проводящими, например хром, алюминий или серебро. Для некоторых вариантов осуществления проводящей маске 402 можно придать структуру статического интерферометрического модулятора с такой конфигурацией, что он минимизирует отражаемый свет, например - выглядит черным. В других вариантах осуществления проводящей маске 402 можно придать структуру статического интерферометрического модулятора, который отражает свет выбранного цвета. Пленки, составляющие проводящую маску 402, могут быть теми же пленками, которые используются при изготовлении компонентов интерферометрического модулятора, что дает возможность использовать одни и те же параметры осаждения для изготовления маски и компонентов интерферометрического модулятора. Проводящую маску можно использовать для придания большей гибкости при маршрутизации электрических сигналов по дисплейному устройству и способствования минимизации сопротивления электрических цепей, обеспечивающих подачу сигналов к интерферометрическим электродам за счет создания электрически параллельных соединений для этих сигналов.

Теперь, со ссылками на фиг.12-17, будут описаны различные стадии изготовления проводящей маски 402 для устройства на основе МЭМС.

На фиг.12 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее первый отражающий слой 218 маски, осажденный на подложке 202. После начального подготовительного этапа, на котором подготавливают, например - очищают, подложку 202, осуществляют осаждение первого отражающего слоя 218 маски, напыляя этот слой в виде покрытия на подложку 202, в соответствии с одним вариантом осуществления. В одном возможном варианте осуществления толщина первого отражающего слоя 218 маски может составлять примерно 60 ангстрем.

На фиг.13 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее первый отражающий слой 218 маски согласно фиг.12 с удаленными некоторыми частями. При таком изготовлении, после осаждения первого отражающего слоя 218 маски, как показано на фиг.12, в первом отражающем слое 218 маски формируют рисунок и осуществляют его проявление обычными методами, оставляя открытыми два или более частей или «обнажений» хрома, который может служить в качестве слоя основы для пакета тонкой пленки, служащего маской.

На фиг.14 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее дополнительные слои, нанесенные на устройство, выполненное согласно варианту осуществления, показанному на фиг.13. Как показано на фиг.14, на подложке 202 осаждают слой 220 оксида, покрывающий первый отражающий слой 218 маски. В одном варианте осуществления слой 220 оксида имеет глубину примерно 300-800 ангстрем. Этот слой можно наносить, напыляя SiO2 в виде покрытия на устройство в варианте осуществления, показанном на фиг.14. Толщина слоя 220 оксида может зависеть от качественного состояния цвета (например, черного), требуемого для маски, а также может зависеть от желательного цвета маски.

На слой 220 оксида наносят второй отражающий слой 222, а во втором отражающем слое 222 формируют рисунок и осуществляют его проявление, формируя части, которые соответствуют первому отражающему слою 218, образуя проводящую маску, содержащую пакет тонких пленок. Затем на втором отражающем слое 222 осаждают слой 226 оксида. В слое 226 оксида можно сформировать переходные отверстия 224 таким образом, что слой 226 оксида можно будет соединить с подложкой 212, например, так, как показано на фиг.16. В электродном отражающем слое 204 можно сформировать электрические разделители 228, которые формируют на оксидном слое 226. Электродный отражающий слой 204 в типичном случае имеет толщину примерно 60 ангстрем, а его точная толщина будет зависеть от требуемой яркости конечного дисплея, причем более тонкий слой приводит к получению более яркого дисплея. На основании желательной конфигурации и использования проводящей маски, можно электрически разделить части электродов, например - электродный отражающий слой 204, путем формирования одного или более разделителей 228 в электродном отражающем слое 204.

После этого осуществляют напыление покрытий в виде слоя 206 оксида и удаляемого слоя 209 на электродный отражающий слой 204. Слой 206 оксида может содержать оксид кремния и может иметь толщину примерно 300-800 ангстрем в соответствии с одним вариантом осуществления. Удаляемый слой 209 может содержать молибден и может в типичном случае иметь толщину примерно 0,2-1,2 микрона в соответствии с одним вариантом осуществления.

На фиг.15 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее этап формирования рисунка и травления, проводимый для формирования выемок под столбики. Этап формирования рисунка и травления проводят для формирования выемок, которые проходят сквозь слой 226 оксида к переходным отверстиям 224 и второму отражающему слою 222 в соответствии с этим вариантом осуществления. Переходные отверстия 224 можно сформировать в слое 226 оксида таким образом, что можно будет соединить второй отражающий слой 222 со столбиком 212 (показанным на фиг.16). Чтобы сформировать электрическое соединение между вторым отражающим слоем 222 проводящей маски и другой частью устройства на основе МЭМС (например, механической мембраной 210, показанной на фиг.17), столбик 212 может проходить сквозь переходные отверстия 224 ко второму отражающему слою 222 в соответствии с одним вариантом осуществления. В еще одном варианте осуществления переходные отверстия 224 формируют в слое 226 оксида и заполняют электропроводным материалом, который связан со столбиком.

На фиг.16 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее формирование столбиков 212 в выемках, показанных на фиг.15. Столбики 212 обеспечивают структуру, которая служит опорой перемещаемой механической мембране 210 (фиг.17), и могут быть сформированы в выемках путем нанесения центрифугированием материала негативного фоторезиста поверх пакета тонких пленок, экспонирования его сквозь подходящую маску и проявления его для формирования столбиков 212. В этом варианте осуществления электрические разделители 228 изолируют столбики 212 от электродного отражающего слоя 204. Такие разделители можно использовать для изоляции столбика 212 от электродного отражающего слоя 204, когда столбик 212 содержит проводящий материал.

На фиг.17 представлено поперечное сечение, соответствующее стадии изготовления устройства на основе МЭМС, имеющего проводящую маску, иллюстрирующее механическую мембрану 210, осажденную на устройство, выполненное согласно варианту осуществления, показанному на фиг.16. Механическую мембрану 210 осаждают, осуществляя ее напыление в виде покрытия на удаляемый слой 209. После этого удаляют удаляемый слой 209, оставляя воздушный зазор 208. В одном варианте осуществления механическая мембрана 210 содержит сплав алюминия. При удалении удаляемого слоя 209 образуется воздушный зазор 208, через который перемещается механическая мембрана 210 при возбуждении интерферометрического модулятора.

На фиг.17 также показан вариант осуществления электрического соединения между вторым отражающим слоем 222, столбиками 212 и механической мембраной 210. В данном случае маска включает в себя диэлектрический пакет, который содержит первый отражающий слой 218, слой 220 оксида и второй отражающий слой 222, который маскирует неактивные зоны (например, столбики 212), отстоящие от активных зон. В некоторых вариантах осуществления проводящая маска может содержать хром, серебро, алюминий или диэлектрический пакет, так что один или более материалов, используемых для формирования маски, обладают способностью обеспечивать электропроводность.

В этом варианте осуществления маска является неперемещаемым (например, статичным) интерферометрическим элементом, выполненным таким образом, что она вызывает интерференцию света, вследствие чего эта маска минимально отражает свет и выглядит черной. Оптический слой может быть сформирован из ITO/Cr, ITO/Mo, ITO/Ti, Cr, Mo, Ti или других материалов с аналогичными свойствами. Диэлектрический слой в типичном случае сформирован из SiO2 или других диэлектрических материалов, а отражающий слой в типичном случае сформирован из алюминия, хрома или других металлических материалов.

За счет изготовления маски таким образом, что она содержит электропроводный материал, и использования надлежащим образом расположенных соединений с желательным электродом строки и/или столбца, можно применять эту маску для уменьшения сопротивления упомянутого электрода строки и/или столбца. Например, если проводящую маску, выполненную с возможностью всегда выглядеть черной, используют в матрице, содержащей множество интерферометрических модуляторов, эту проводящую маску можно также использовать в качестве проводящего слоя для уменьшения сопротивления электродов строк и/или столбцов, которые используются в матрице для подачи сигналов на элементы дисплея, ориентированные в соответствии со строками и/или столбцами. В этом варианте осуществления в диэлектрическом слое 226 созданы переходные отверстия для обеспечения выемки под столбик 212, так что он может быть соединен со вторым отражающим слоем 222, который является частью проводящей маски. Следует понять, что существуют многие другие возможные варианты использования проводящей маски. В некоторых вариантах осуществления маска содержит первый проводящий слой 218 и второй проводящий слой 222, причем оба проводящих слоя можно использовать как электрическую шину. В некоторых вариантах осуществления оба проводящих слоя можно использовать как часть одной и той же электрической шины. В других вариантах осуществления каждый из проводящих слоев используют как часть отдельной электрической шины.

На фиг.18-22 показаны различные возможные варианты осуществления проводящей маски в интерферометрическом модуляторе для создания электрически параллельного соединения с электродом. В этих вариантах осуществления можно обеспечить изготовление с помощью методов, описанных выше для варианта осуществления, показанного на фиг.17, Проводящие маски, проиллюстрированные на фиг.18-22, выполнены как неперемещаемые интерферометрические элементы, которые обеспечивают создание одного или более электрически параллельных соединений для приложения напряжений к модулирующему элементу. На фиг.18 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между двумя слоями маски и перемещаемой механической мембраной. На фиг.18 показано, что маска содержит первый отражающий слой 218 и второй отражающий слой 222. Эта маска образует электрически параллельное соединение с механической мембраной 210, являющееся частью одного из электродов в интерферометрическом модуляторе, как показано зонами диагональной штриховки. Первый отражающий слой 218 электрически соединен со вторым отражающим слоем 222 соединителями 229. Столбики 212 выполнены из проводящего материала, например - одного из проводящих материалов, описанных выше, и соединены со вторым отражающим слоем 222. Электрические разделители 228 электрически изолируют столбики 212 от электродного отражающего слоя 204. Столбики 212 соединены с перемещаемой механической мембраной 210 таким образом, что первый отражающий слой 218 и второй отражающий слой 222 образуют электрически параллельное соединение с механической мембраной 210.

На фиг.19 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между двумя слоями маски и неперемещаемым электродным отражающим слоем 204. Первый отражающий слой 218 и второй отражающий слой 222 образуют электрически параллельное соединение с электродным отражающим слоем 204, как показано зонами диагональной штриховки. Первый отражающий слой 218 электрически соединен со вторым отражающим слоем 222 соединителями 231, которые также соединяют первый отражающий слой 218 и второй отражающий слой 222 с электродным отражающим слоем 204. Электрические разделители 228 электрически изолируют столбики 212 от электродного отражающего слоя 204.

На фиг.20 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между первым отражающим слоем 218 маски и перемещаемой механической мембраной 210. Первый отражающий слой 218 электрически соединен с механической мембраной 210 проводящим соединителем 234, который проходит сквозь столбик 212. Соединитель 234 изолирован от столбика 212 и второго отражающего слоя 222 маски электрическими изоляторами 232, которые выполнены из непроводящего материала. Электрические изоляторы 228 изолируют столбик 212 от электродного отражающего слоя 204. В вариантах осуществления, где столбик 212 не выполнен из проводящего материала, электрические изоляторы 228 могут оказаться ненужными для электрической изоляции столбика 212 от окружающего проводящего материала. В этом варианте осуществления только первый отражающий слой 218 образует электрически параллельное соединение с механической мембраной 210.

На фиг.21 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между первым отражающим слоем 218, вторым отражающим слоем 222 маски и перемещаемой механической мембраной 210. Этот вариант осуществления аналогичен варианту осуществления, показанному на фиг.20, за исключением того, что первый отражающий слой 218 соединен со вторым отражающим слоем 222 электрическим соединителем 238. Первый отражающий слой 218 и второй отражающий слой 222 электрически соединены с механической мембраной 210 электрическим соединителем 236, образуя электрически параллельное соединение между обоими слоями проводящей маски и механической мембраной 210. В этом варианте осуществления столбик 212 не выполнен из проводящего материала, так что изоляторы 232, хотя они и показаны для ясности, будут не нужны для электрической изоляции столбика 212 от окружающего проводящего материала.

На фиг.22 представлено поперечное сечение устройства на основе МЭМС, иллюстрирующее вариант осуществления проводящей маски, в котором электрически параллельное соединение сформировано между первым отражающим слоем 218 маски и электродным слоем 204, как показано зонами диагональной штриховки. Еще одно электрически параллельное соединение сформировано между вторым отражающим слоем 222 маски и перемещаемой механической мембраной 210, как показано зонами перекрестной штриховки. Согласно фиг.22, первое электрически параллельное соединение сформировано путем электрического соединения первого отражающего слоя 218 маски с электродным слоем 204 посредством электрических соединителей 240. Электрические изоляторы 228 изолируют электродный слой 204 от проводящего столбика 212. Электрические изоляторы 233 изолируют электрический соединитель 240 от второго отражающего слоя 222 маски. Второе электрически параллельное соединение сформировано путем соединения второго отражающего слоя 222 маски со столбиком 212, который соединен с механической мембраной 210.

На фиг.23А и 23В представлены блок-схемы системы, иллюстрирующие еще один вариант осуществления дисплейного устройства 2040. Дисплейное устройство 2040 может быть, например, сотовым или мобильным телефоном. Однако те же самые или немного измененные компоненты дисплейного устройства 2040, могут служить целям иллюстрации различных типов дисплейных устройств, таких, как телевизионные приемники и портативные медиаплееры.

Дисплейное устройство 2040 включает в себя корпус 2041, дисплей 2030, антенну 2043, динамик 2045, устройство 2048 ввода и микрофон 2046. Корпус 2041 в общем случае изготовлен посредством любого из множества процессов изготовления, которые известны специалистам в данной области техники, включая литьевое формование и вакуумное формование. Кроме того, корпус 2041 может быть выполнен из любого из множества материалов, включая - но не в ограничительном смысле - пластмассу, стекло, резину и керамику или их комбинацию. В одном варианте осуществления корпус 2041 включает в себя съемные детали (не показаны), которые могут быть выполнены взаимозаменяемыми с другими съемными деталями другого цвета либо содержащими другие логотипы, изображения или символы.

Дисплей 2030 возможного дисплейного устройства 2040 может быть любым из множества дисплеев, включая дисплей с двумя устойчивыми состояниями, описываемый здесь. В одном варианте осуществления дисплей 2030 включает в себя дисплей с плоским экраном, например плазменный, электролюминесцентный, на органических светодиодах, ЖКД на нематических кристаллах или ЖКД на тонкопленочных транзисторах, который описан выше, либо дисплей с неплоским экраном, такой, как электронно-лучевая трубка или любое другое электровакуумное устройство, хорошо известное специалистам в данной области техники.

Компоненты возможного дисплейного устройства 2040 в одном варианте его осуществления схематически изображены на фиг.23В. Иллюстрируемое возможное дисплейное устройство 2040 включает в себя корпус 2041 и может включать в себя дополнительные компоненты, по меньшей мере, часть которых заключена в этом корпусе. Например, в одном варианте осуществления возможное дисплейное устройство 2040 включает в себя сетевой интерфейс 2027, который включает в себя антенну 2043, подключенную к приемопередатчику 2047. Приемопередатчик 2047 соединен с процессором 2021, который соединен с аппаратным средством 2052 приведения к требуемым условиям. Аппаратное средство 2052 приведения к требуемым условиям может быть выполнено с возможностью приведения к требуемым условиям некоторого сигнала (например, фильтрации некоторого сигнала). Аппаратное средство 2052 приведения к требуемым условиям соединено с динамиком 2045 и микрофоном 2046. Процессор 2021 также соединен с устройством 2048 ввода и контроллером 2029 возбуждения. Контроллер 2029 возбуждения подключен к буферу 2028 кадров и к схеме 2022 возбуждения матрицы, которая в свою очередь подключена к матрице 2030 дисплея. Источник 2050 питания обеспечивает всем компонентам электропитание, требуемое конструкцией конкретного возможного дисплейного устройства 2040.

Сетевой интерфейс 2027 включает в себя антенну 2043 и приемопередатчик 2047, так что возможное дисплейное устройство 2040 может осуществлять связь с одним или несколькими устройствами через сеть. В одном варианте осуществления сетевой интерфейс 2027 также может быть наделен некоторыми функциональными возможностями обработки, чтобы сделать менее жесткими требования к процессору 2021. Антенна 2043 - это любая антенна, известная специалистам в области передачи и приема сигналов. В одном варианте осуществления антенна передает и принимает ВЧ-сигналы, соответствующие стандарту IEEE 802/11, включая IEEE 802/11(a), (b) или (g). В еще одном варианте осуществления антенна передает и принимает ВЧ-сигналы, соответствующие стандарту BLUETOOTH. В случае сотового телефона, антенна предназначена для приема сигналов, соответствующих стандартам множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКРК), Глобальной системы позиционирования (ГСП), усовершенствованной мобильной телефонной связи (УМТС), или других известных сигналов, используемых для связи в беспроводной сотовой телефонной сети. Приемопередатчик 2047 предварительно обрабатывает сигналы, принимаемые от антенны 2043, так что процессор 2021 может принимать их и проводить с ними дальнейшие манипуляции. Приемопередатчик 2047 также обрабатывает сигналы, принимаемые от процессора 2021, вследствие чего их можно передавать из возможного устройства 2040, содержащего индикатор, через посредство антенны 2043.

В альтернативном варианте осуществления приемопередатчик 2047 может быть заменен приемником. В еще одном альтернативном варианте осуществления сетевой интерфейс 2027 может быть заменен источником изображений, который может хранить или генерировать данные изображений, посылаемые в процессор 2021. Например, источник изображений может быть цифровым видеодиском (ЦВД) или дисководом на жестких дисках, который содержит данные изображения или модуль программного обеспечения, который генерирует данные изображений.

Процессор 2021 в общем случае управляет всей работой возможного дисплейного устройства 2040. Процессор 2021 принимает данные, такие, как сжатые данные изображения, из сетевого интерфейса 2027 или источника изображения и обрабатывает эти данные с получением исходных данных изображения или формата, который легко обрабатывается с получением исходных данных изображения. Затем процессор 2021 посылает обработанные данные в контроллер 2029 возбуждения или в буфер 2028 кадров для хранения. Исходными данными обычно называют информацию, которая идентифицирует характеристики изображения для каждой точки в изображении. Например, такие характеристики изображения могут включать в себя цвет, насыщение и уровень серого.

В одном варианте осуществления процессор 2021 включает в себя микроконтроллер, центральный процессор или логический блок для управления работой возможного дисплейного устройства 2040. Аппаратное средство 2052 приведения к требуемым условиям в общем случае включает в себя усилители и фильтры для передачи сигналов в динамик 2045 и для приема сигналов из микрофона 2046. Аппаратное средство 2052 приведения к требуемым условиям может быть воплощено в форме дискретных компонентов внутри возможного дисплейного устройства 2040, либо может быть встроено внутрь процессора 2021 или других компонентов.

Контроллер 2029 возбуждения берет исходные данные изображения, генерируемые процессором 2021, либо непосредственно из процессора 2021, либо из буфера 2028 кадров, и надлежащим образом переформатирует исходные данные изображения для высокоскоростной передачи в схему 2022 возбуждения матрицы. В частности, контроллер 2029 возбуждения переформатирует исходные данные изображения в поток данных, имеющий растрообразный формат, так что он имеет временной порядок, подходящий для сканирования по матрице 2030 дисплея. Затем контроллер 2029 возбуждения посылает отформатированную информацию в схему 2022 возбуждения матрицы. Хотя контролер 2029 возбуждения, такой, как контроллер ЖКД, часто связан с процессором 2021 системы, таким, как автономная интегральная схема (ИС), эти контроллеры могут быть воплощены многими путями. Они могут быть внедрены в процессор 2021 как аппаратные средства, внедрены в процессор 2021 как программные средства, или полностью интегрированы как аппаратные средства с помощью схемы 2022 возбуждения матрицы.

Как правило, схема 2022 возбуждения матрицы принимает отформатированную информацию из контроллера 2029 возбуждения и переформатирует видеоданные в параллельный набор сигналов, которые много раз в секунду прикладываются к сотням, а иногда - тысячам проводников, идущих от реализованной в координатах «х-у» матрицы элементов изображения дисплея.

В одном варианте осуществления контроллер 2029 возбуждения, схема 2022 возбуждения матрицы и матрица 2030 дисплея подходят для любого из типов описываемых здесь дисплеев. Например, в одном варианте осуществления контроллер 2029 возбуждения является контроллером обычного дисплея или контроллером дисплея с двумя устойчивыми состояниями (например, контроллером на основе интерферометрических модуляторов). В еще одном варианте осуществления схема 2022 возбуждения матрицы является схемой возбуждения обычного дисплея или схемой возбуждения дисплея с двумя устойчивыми состояниями (например, дисплея на основе интерферометрических модуляторов). В одном варианте осуществления контроллер 2029 возбуждения выполнен как единое целое со схемой 2022 возбуждения матрицы. Такой вариант осуществления является обычным в системах с высокой степенью интеграции, таких, как сотовые телефоны, наручные часы и другие дисплеи с малой площадью изображения. В еще одном варианте осуществления матрица 2030 дисплея является матрицей типичного дисплея или матрицей дисплея с двумя устойчивыми состояниями (например, дисплея, включающего в себя матрицу интерферометрических модуляторов).

Устройство 2048 ввода позволяет пользователю управлять работой возможного дисплейного устройства 2040. В одном варианте осуществления устройство 2048 ввода включает в себя клавиатуру, такую, как клавиатура стандарта QWERTY или клавиатура телефона, кнопка, переключатель, сенсорный экран, нажимная или теплочувствительная мембрана. В одном варианте осуществления микрофон 2046 является устройством ввода для возможного дисплейного устройства 2040. Когда микрофон 2046 используют для ввода данных в устройство, пользователь может выдавать речевые команды для управления операциями возможного дисплейного устройства 2040.

Источник 2050 питания может включать в себя множество устройств, аккумулирующих энергию, которые хорошо известны в данной области техники. Например, в одном варианте осуществления источник 2050 питания представляет собой аккумуляторную батарею, такую, как никель-кадмиевая батарея или ионно-литиевая батарея. В еще одном варианте осуществления источник 2050 питания представляет собой возобновляемый источник энергии, конденсатор или солнечный элемент, включая солнечный элемент из пластмассы, и краску для солнечных элементов. В еще одном варианте осуществления источник 2050 питания выполнен с возможностью получения электропитания от настенной розетки.

В некоторых воплощениях функциональные возможности программируемости управления, как описано выше, заложены в контроллере возбуждения, который может находиться в нескольких местах в электронной системе дисплея. В некоторых случаях программируемость управления обеспечивается в схеме 2022 возбуждения матрицы. Специалисты в данной области техники поймут, что вышеописанную оптимизацию можно воплотить в любом количестве компонентов аппаратных средств и/или программных средств и в различных конфигурациях.

Хотя вышеизложенное подробное описание проиллюстрировало новые признаки изобретения применительно к конкретным вариантам его осуществления, дало информацию об этих признаках и подчеркнуло их, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что в рамках существа настоящего изобретения возможны различные исключения, замены и изменения - как по форме, так и по содержанию - проиллюстрированного устройства или способа. Объем притязаний изобретения обозначен прилагаемой формулой изобретения, а не вышеизложенным описанием. Все изменения, которые находятся в рамках смысла и диапазона эквивалентности формулы изобретения, следует считать охватываемыми объемом притязаний, обуславливаемым ею.

1. Оптическое устройство, содержащее подложку, один или более интерферометрических светомодулирующих элементов, расположенных на подложке, причем каждый из интерферометрических светомодулирующих элементов имеет оптическую характеристику, которая изменяется в ответ на напряжение, прилагаемое к этому интерферометрическому светомодулирующему элементу, и электропроводную оптическую маску, расположенную на подложке и отстоящую от интерферометрических светомодулирующих элементов, причем электропроводная оптическая маска электрически связана с интерферометрическим светомодулирующими элементами для обеспечения одного или более электрических путей для приложения напряжений к упомянутым интерферометрическим светомодулирующим элементам, причем электропроводная оптическая маска содержит первый отражающий слой и второй отражающий слой, выполненные с возможностью интерферометрически модулировать свет.

2. Устройство по п.1, в котором электропроводная оптическая маска выполнена с возможностью выглядеть черной.

3. Устройство по п.1, в котором электропроводная оптическая маска выполнена с возможностью выглядеть имеющей цвет, отличный от черного.

4. Устройство по п.1, в котором электрический путь дополнительно содержит электрод столбца матрицы интерферометрических светомодулирующих элементов, электрически связанный с электропроводной оптической маской для формирования электрически параллельного соединения.

5. Устройство по п.1, в котором электрический путь дополнительно содержит электрод строки матрицы интерферометрических светомодулирующих элементов, электрически связанный с электропроводной оптической маской для формирования электрически параллельного соединения.

6. Устройство по п.1, в котором электропроводная оптическая маска содержит пакет пленок.

7. Устройство по п.6, в котором пакет пленок содержит первый отражающий слой и второй отражающий слой.

8. Устройство по п.7, в котором электрический путь дополнительно содержит электрод столбца матрицы интерферометрических светомодулирующих элементов и электрод строки матрицы интерферометрических светомодулирующих элементов, причем первый отражающий слой электрически соединен с упомянутым электродом столбца, а второй отражающий слой электрически соединен с упомянутым электродом строки.

9. Устройство по п.7, в котором электрический путь дополнительно содержит электрод столбца матрицы интерферометрических светомодулирующих элементов и электрод строки матрицы интерферометрических светомодулирующих элементов, причем первый отражающий слой и второй отражающий слой электрически соединены с одним и тем же электродом.

10. Устройство по п.1, в котором электропроводная оптическая маска электрически связана с интерферометрическим светомодулирующим элементом посредством одного или более проводящих сквозных отверстий.

11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее процессор, который электрически связан с, по меньшей мере, одним из упомянутых одного или более интерферометрических светомодулирующих элементов и упомянутой электропроводной оптической маски, причем упомянутый процессор выполнен с возможностью обработки данных изображения, и запоминающее устройство, электрически связанное с упомянутым процессором.

12. Устройство по п.11, дополнительно содержащее схему возбуждения, выполненную с возможностью посылки, по меньшей мере, одного сигнала в, по меньшей мере, одно из: упомянутого одного или более интерферометрических светомодулирующих элементов и упомянутой электропроводной оптической маски.

13. Устройство по п.12, дополнительно содержащее контроллер, выполненный с возможностью посылки, по меньшей мере, части упомянутых данных изображения в упомянутую схему возбуждения.

14. Устройство по п.11, дополнительно содержащее модуль источника изображения, выполненный с возможностью посылки данных изображения в упомянутый процессор.

15. Устройство по п.14, в котором упомянутый модуль источника изображения содержит, по меньшей мере, один из приемника, приемопередатчика и передатчика.

16. Устройство по п.11, дополнительно содержащее устройство ввода, выполненное с возможностью приема входных данных и передачи упомянутых входных данных в упомянутый процессор.

17. Способ подачи электрического сигнала на множество интерферометрических оптических элементов дисплея, причем интерферометрические оптические элементы выполнены с возможностью индивидуального возбуждения путем приложения к ним напряжения, а способ содержит этапы, на которых осуществляют электрическую связь электропроводной оптической маски с одним или более интерферометрических оптических элементов, причем электропроводная оптическая маска содержит первый отражающий слой и второй отражающий слой, выполненные с возможностью интерферометрически модулировать свет, и прикладывают напряжение к электропроводной оптической маске для возбуждения упомянутого одного или более интерферометрических оптических элементов.

18. Способ по п.17, в котором электропроводная оптическая маска содержит пакет пленок.

19. Способ по п.18, в котором пакет пленок содержит проводящий отражающий слой, к которому прикладывают напряжение для активации одного или более интерферометрических оптических элементов.

20. Способ по п.17, в котором электропроводная оптическая маска содержит один или более статических интерферометрических оптических элементов.

21. Способ по п.17, в котором электропроводная оптическая маска является светопоглощающей.

22. Способ изготовления интерферометрического оптического устройства, заключающийся в том, что формируют электропроводную оптическую маску на подложке, причем эта электропроводная оптическая маска поглощает свет и содержит первый отражающий слой и второй отражающий слой, выполненные с возможностью интерферометрически модулировать свет, формируют на подложке интерферометрический оптический элемент, отстоящий от электропроводной оптической маски, причем этот интерферометрический оптический элемент имеет возбужденное состояние и невозбужденное состояние, при этом упомянутый интерферометрический оптический элемент изменяется, совершая переход между возбужденным состоянием и невозбужденным состоянием, в ответ на прилагаемое напряжение, а каждое состояние имеет характеристический оптический отклик на падающий свет, и осуществляют электрическое соединение электропроводной оптической маски с интерферометрическим оптическим элементом таким образом, что, по меньшей мере, часть электропроводной оптической маски представляет собой шину для приложения напряжения к интерферометрическому оптическому элементу.

23. Способ по п.22, в котором электропроводная оптическая маска содержит один или более статических интерферометрических оптических элементов.

24. Способ по п.22, в котором электропроводная оптическая маска содержит пакет пленок.

25. Способ по п.24, в котором пакет пленок содержит диэлектрический материал, не поглощающий свет и заключенный между двумя светоотражающими материалами.

26. Способ по п.25, в котором один или более светоотражающих материалов содержат серебро, алюминий или хром.

27. Интерферометрическое оптическое устройство, изготовленное способом по п.22.

28. Способ изготовления оптического устройства, содержащего, по меньшей мере, один активный интерферометрический оптический элемент, сформированный на прозрачной подложке, при этом способ содержит этапы, на которых идентифицируют зону на подложке, которая должна быть светопоглощающей, причем идентифицированная зона смещена вбок от упомянутого, по меньшей мере, одного активного интерферометрического оптического элемента, и изготавливают электропроводную светопоглощающую оптическую маску на идентифицированной зоне перед изготовлением упомянутого, по меньшей мере, одного активного интерферометрического оптического элемента, причем электропроводная светопоглощающая оптическая маска соединяется с этим активным интерферометрическим оптическим элементом и содержит первый отражающий слой и второй отражающий слой, выполненные с возможностью интерферометрически модулировать свет.

29. Способ по п.28, в котором интерферометрический оптический элемент формирует элемент изображения, а светопоглощающая зона является зоной, ограничивающей этот элемент изображения.

30. Способ по п.28, в котором изготовление дополнительно содержит этапы осаждения первого светоотражающего слоя на подложке, осаждение диэлектрического слоя, не поглощающего свет, на первом светоотражающем слое и осаждение второго светоотражающего слоя на диэлектрическом слое, не поглощающем свет, причем один или более из первого или второго светоотражающих слоев являются электропроводными.

31. Способ по п.30, в котором первый и второй светоотражающие слои содержат металлические материалы.

32. Способ по п.30, в котором диэлектрический слой, не поглощающий свет, содержит слой оксида.

33. Способ по п.28, в котором электропроводная светопоглощающая оптическая маска содержит один или более статических интерферометрических оптических элементов.

34. Оптическое устройство, изготовленное способом по п.28.

35. Оптическое устройство, содержащее средство обеспечения опоры оптического устройства, средство интерферометрической модуляции света, причем это средство модуляции расположено на средстве обеспечения опоры, при этом средство модуляции имеет оптическую характеристику, которая изменяется в ответ на напряжение, прилагаемое к этому средству модуляции, и средство поглощения света, причем это средство поглощения расположено на средстве обеспечения опоры и отстоит от упомянутого средства модуляции, при этом средство поглощения электрически связано со средством модуляции для обеспечения одного или более электрических путей для приложения напряжений к упомянутому средству модуляции, причем средство поглощения света содержит первый отражающий слой и второй отражающий слой, выполненные с возможностью интерферометрически модулировать свет.

36. Оптическое устройство по п.35, в котором средство обеспечения опоры содержит подложку.

37. Оптическое устройство по п.35, в котором средство модуляции содержит интерферометрический модулятор.

38. Оптическое устройство по п.35, в котором средство поглощения содержит электропроводную оптическую маску.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может найти применение в аппаратуре для оптической записи и воспроизведения информации. .

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам защиты оптических систем от воздействия лазерного излучения путем обеспечения высокой скорости срабатывания затвора.

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки. .

Изобретение относится к коллективным играм с помощью компьютеров, соединенных в сеть. .

Изобретение относится к оптическим проекционным системам. .

Изобретение относится к области оптической технике, а именно к системам регулирования и стабилизации интенсивности светового излучения, и может быть использовано для создания оптической аппаратуры различного назначения.

Изобретение относится к оптике, а именно к способам управления интенсивностью и освещенностью. .

Модулятор // 1737397
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для управления оптической длиной пути оптического излучения в различных оптических приборах и интерференционных схемах.

Обтюратор // 1525657
Изобретение относится к телеи тепловизионной технике и может быть использовано для прерывания лучистого потока с высокой точностью и линейностью. .

Изобретение относится к устройствам точного позиционирования образца в сверхвысоком вакууме при помощи пьезоэлектрических двигателей и системы емкостных датчиков в установках с фокусированным ионным или электронным пучком, в которых формируются наноэлементы.

Изобретение относится к отопительным тепловым сетям. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам, предназначен для использования в различных областях науки, связанных с измерением давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысокой частоты (СВЧ) и может быть использовано в радиосистемах, например в перестраиваемых радиолокационных системах

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет генерировать электрическую энергию за счет модуляции теплового потока, проходящего через электрический конденсатор с температуро-зависимой емкостью

Изобретение относится к преобразующим элементам устройств для проведения инерциальных измерений

Устройство, имеющее проводящую светопоглощающую маску, и способ его изготовления

Наверх