CN100492103C - 具有一带有集成滤色器的空间光调制器阵列的显示装置 - Google Patents

Abstract

通过有选择地将具有不同透射比频谱的滤色器置于一其中每个调制器元件均具有相同反射比频谱的调制器元件阵列上，形成每一调制器元件及其相应的滤色器的一合成反射比频谱。在一实施例中，一阵列中的调制器元件是通过相同的工艺制成，以使每个调制器元件均具有一包括多条反射率线的反射比频谱。与多种颜色(例如红色、绿色、和蓝色)对应的滤色器可有选择地与这些调制器元件相关联，以便为每一调制器元件过滤出一所期望的波长范围并提供一多颜色阵列。由于所述调制器元件是通过相同的工艺制成，因此每个调制器元件基本上相同，且可使用共同的电压电平将选定的调制激活及去激活。

Description

具有一带有集成滤色器的空间光调制器阵列的显示装置

技术领域

本发明的技术领域涉及微机电系统(MEMS)，且更具体而言，涉及干涉式调制器。

背景技术

微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器及电子元件。微机械元件可采用沉积、蚀刻或其它可蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或可添加若干层以形成电和机电装置的微机械加工工艺制成。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。干涉式调制器可包含一对导电板，其中之一或二者均可全部或部分地透明及/或为反射性，且在施加一个适当的电信号时能够相对运动。其中一个板可包含一沉积在一衬底上的静止层，另一个板可包含一通过一空气间隙与该静止层隔开的金属隔板。上述装置具有广泛的应用范围，且在此项技术中，利用及/或修改这些类型装置的特性、以使其性能可用于改善现有产品及制造目前尚未开发的新产品将颇为有益。

发明内容

本发明的系统、方法及装置均具有多个方面，任一单个方面均不能单独决定其所期望特性。现在，对其更主要的特性进行简要说明，此并不限定本发明的范围。在查看这一说明，尤其是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后，人们即可理解本发明的器件如何提供优于其它显示装置的优点。

本发明的某些实施例提供一种包含一空间光调制器阵列的显示装置。每一空间光调制器均可单独寻址，以便在一其中调制器对至少一种波长的光基本上呈反射性的第一状态与一其中调制器对所述至少一种波长的光基本上呈非反射性的第二状态之间变换。所述显示装置进一步包含一滤色器阵列。每个滤色器均定位成使自一对应空间光调制器反射的光通过所述滤色器传播。每一滤色器均基本上透射一对应空间光调制器的所述至少一种波长。

在某些实施例中，所述空间光调制器包含一干涉式调制器，所述干涉式调制器包含一固定表面及一基本平行于所述固定表面的可移动表面。在所述第一状态下，可移动表面在一基本上垂直于固定表面的方向上与固定表面间隔一第一距离。在所述第二状态下，可移动表面在一基本上垂直于固定表面的方向上与固定表面间隔一不同于第一距离的第二距离。在某些实施例中，第一距离或第二距离近似为零。在某些实施例中，各空间光调制器的第一距离大致相同。在某些实施例中，各空间光调制器的第二距离大致相同。在某些实施例中，空间光调制器阵列包含两个或两个以上空间光调制器子集，每一子集的调制器均具有相同的第一距离和相同的第二距离。

在某些实施例中，一空间光调制器的所述至少一种波长包含一宽带波长区域(例如白光)。在某些实施例中，一空间光调制器的所述至少一种波长包含一包含两种或两种以上颜色的窄带波长区域。在某些实施例中，一空间光调制器的所述至少一种波长包含一单色光(例如红色光、绿色光、或蓝色光)。在某些实施例中，所述至少一种波长包含一级光，而在其它实施例中，所述至少一种波长包含二级、三级、四级、或五级光。

一实施例包括一种装置，其包括：复数个显示元件，其中每个显示元件均包含经配置以在其间界定一空腔的一固定表面及一可移动表面，所述空腔足够大以使自每个显示元件反射的光具有一包含多条线的波长频谱；及一与至少一个显示元件相关联的滤色器，其中所述滤色器经配置以允许一波长范围通过所述滤色器，所述显示区域经配置成使一用户观看通过所述滤色器的光。

另一实施例包括一干涉式调制器，其经配置成输出一处于人眼可见的波长范围内的多条线，所述调制器包括：一部分反射性表面；一反射性表面，其相对于所述部分反射性表面定位成其间的一间隙足够大，以使自干涉式调制器输出的光具有一包含多条线的频谱；及一滤色器，其经配置成仅透射位于一所期望波长范围内的波长的光，其中所述滤色器布置成接收自至少一个表面反射的光，以使所接收的光朝观察者透射过所述滤色器。

另一实施例包含一种制造一装置的方法，所述方法包括：制造一显示元件阵列，其中每个显示元件均包含一固定表面及一可移动表面，以在其间界定一空腔，所述空腔足够大以使自每个显示元件反射的光具有一包含多条线的反射率频谱；制造一滤色器，其中所述滤色器经配置以允许一波长范围通过所述滤色器；及将所述滤色器耦接至至少一个显示元件，以使用户观看通过所述滤色器的光。

另一实施例包括一种装置，其包括：一部分反射性表面；一反射性表面；一布置在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的介电层；及一在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间界定的间隙，其中一间隙距离为所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的距离；其中所述介电层的一厚度足够小，以在调制器处于一关闭状态时使一大的波长范围的可见光的干涉受到抑制，以使调制器反射可见光，且其中当调制器处于一打开状态时所述间隙距离足够大以引发相消干涉，以使调制器基本上禁止可见光的反射。

另一实施例包括一种制造一干涉式调制器的方法，所述方法包括：制造一部分反射性表面；制造一反射性表面，其中一间隙距离定义为所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的距离；在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间布置一介电层，其中所述介电层的厚度足够小，以在调制器处于一关闭状态时使一大的波长范围的可见光的干涉受到抑制，以使调制器反射可见光，且其中当调制器处于一打开状态时所述间隙距离足够大以引发相消干涉，以使调制器基本上禁止可见光的反射。

另一实施例包括一种装置，其包含：一干涉式调制器阵列，其中每个干涉式调制器均包含一部分反射性表面，所述部分反射性表面包含一透明导体层及一部分反射性层；一反射性表面；一布置在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的介电层；及一在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间界定的间隙，其中所述间隙的大小选择成使每个干涉式调制器均具有一包括一反射率线的反射比频谱，所述反射率线以一级绿色为中心且扩展至覆盖一级蓝色和一级红色的至少一部分；及至少一个滤色器，其布置成接收自所述反射性表面反射的光，以使所接收到的光朝观察者透射过所述滤色器。

另一实施例包括一种制造一装置的方法，所述方法包括：制造一干涉式调制器阵列，其中每个干涉式调制器均包含一部分反射性表面、一反射性表面、一布置在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的介电层、及一在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间界定的间隙，其中所述间隙的大小选择成使每个干涉式调制器均具有一包括一反射率线的反射比频谱，所述反射率线以一级绿色为中心且扩展至覆盖一级蓝色和一级红色的至少一部分；及制造至少一个滤色器，以使所述滤色器透射一波长范围内的光，所述波长范围选择成包括以下波长中的至少一种：红色波长、绿色波长、和蓝色波长；及将所述滤色器定位成接收自所述反射性表面反射的光，以使所接收到的光朝观察者透射过所述滤色器。

另一实施例包括一种装置，其包括：一反射性表面；一部分反射性表面；一布置在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的介电层，其中所述介电层的厚度足够大，以在所述装置处于一受激励状态时产生大约位于一级红色与二级蓝色可见光波长的反射率线。

另一实施例包括一种干涉式调制器，其包括：一反射性表面；一部分反射性表面，所述反射表面及所述部分反射表面可相对于彼此移动，以便为所述干涉式调制器提供一打开状态及一关闭状态；及一布置在所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的介电层，其中所述介电层的厚度足够大，以在所述调制器处于一关闭状态时产生位于约370纳米与约730纳米处的反射率线。

另一实施例包括一种干涉式调制器，其包括：用于部分地反射光的构件；用于反射光的构件，其中所述用于部分地反射光的构件及所述用于反射光的构件配置成提供一包含多条线的反射率频谱；及用于仅过滤所述多条线中所期望的一条线以供人眼观看的构件。

另一实施例包括一种装置，其包括：用于调制光的构件，其配置成使自所述调制构件反射的光具有一包含多条线的波长频谱；及用于仅过滤所述多条线中所期望的一条线以供人眼观看的构件。

另一实施例包括一种装置，其包括：用于以干涉方式调制光的构件，其中在一第一状态下，一大范围的波长的可见光的干涉受到抑制，以使可见光被反射，且其中在一第二状态下，相消干涉基本上禁止可见光的反射；及用于使所述调制构件在所述第一状态与第二状态之间变换的构件。

另一实施例包括一种装置，其包括：用于调制光的构件，所述调制构件具有一包含一反射率线的反射比频谱，所述反射率线以一级绿色为中心且扩展至覆盖一级蓝色和一级红色的至少一部分；及用于滤色的构件，其布置成接收来自所述调制构件的光。

另一实施例包括一种装置，其包括：用于调制光的构件，所述调制构件具有第一与第二状态，其中在所述第二状态下，频谱线大约位于一级红色与二级蓝色可见光波长的光被反射；及用于使所述调制构件在所述第一状态与第二状态之间变换的构件。

另一实施例包括一种操作一显示器的方法，所述方法包括：提供一显示元件阵列，其中每个显示元件均包含配置成在其间界定一空腔的一固定表面及一可移动表面，所述空腔足够大以使自每个显示元件反射的光具有一包含多条线的反射率频谱；在所述显示元件阵列上接收光；及根据一布置在相应显示元件的一光学路径中的滤色器来过滤自每一显示元件反射的光。

另一实施例包括一种操作一显示器的方法，所述方法包括：自一光源接收光，以使所述光至少部分通过一部分反射性表面并自一反射性表面反射，其中一光学空腔形成于所述部分反射性表面与所述反射性表面之间；设定所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的一距离，以使一大范围的波长的可见光的干涉受到抑制且可见光由所述显示器反射；及重新设定所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的距离，以使所述空腔内的光发生相消干涉且基本上禁止可见光自所述显示器反射。

另一实施例包括一种操作一显示器的方法，所述方法包括：自一包含一可变换光学谐振空腔的显示器反射光，以使被反射的光的波长频谱包含一以一级绿色为中心且扩展为覆盖一级红色和一级蓝色的至少一部分的频谱线；及过滤所反射的光以有选择地改变自所述显示器的多个部分发出的光的波长。

另一实施例包括一种操作一包含复数个谐振光学空腔的显示装置的方法，所述方法包括：将至少一个所述光学空腔设定为一状态，以使自所述光学空腔反射的光具有大约位于一级红色与二级蓝色可见光波长的频谱线；及变换所述至少一个光学空腔以使所述至少一个光学空腔具有一不同的光学空腔长度及一不同的反射率频谱。

也可具有其它实施例。举例而言，在其它实施例中，可使用除干涉式调制器以外的其它类型的光调制元件(例如其它类型的MEMS或非MEMS、反射性或非反射性结构)。

附图说明

图1为一等轴图，其显示一干涉式调制器显示器的一实施例的一部分，其中一第一干涉式调制器的一可移动反射层处于一释放位置，且一第二干涉式调制器的一可移动反射层处于一受激励位置。

图2为一系统方框图，其显示一包含一3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一实施例。

图3为图1所示干涉式调制器的一实例性实施例的可移动镜位置与所施加电压的关系图。

图4为一组可用于驱动干涉式调制器显示器的行和列电压的示意图。

图5A显示在图2所示的3×3干涉式调制器显示器中的一个实例性显示数据帧。

图5B显示可用于写入图5A所示帧的行信号及列信号的一个实例性时序图。

图6A为一图1所示装置的剖面图。

图6B为一干涉式调制器的一替代实施例的一剖面图。

图6C为一干涉式调制器的另一替代实施例的一剖面图。

图7示意性地显示一具有三个调制器元件集合的干涉式调制器阵列，每一集合具有一对应的间隙距离。

图8示意性地显示一干涉式调制器阵列的一实施例，在所述干涉式调制器阵列中，基本上所有的调制器元件均具有基本相等的间隙距离。

图9为一干涉式调制器元件的一实例性反射比频谱的一曲线图，所述干涉式调制器元件具有一大致等于一微米的间隙距离d₀。

图10A-10D为与本文所述的实施例兼容的干涉式调制器元件的不同反射比频谱的曲线图。

图11A和11B示意性地显示一包含一干涉式调制器元件阵列及一滤色器阵列的显示装置的实例性实施例。

图12为一包含三个与本文所述实施例兼容的实例性滤色器材料的集合的透射比频谱曲线图。

图13A-13D为将一滤色器与图10A-10D所对应的干涉式调制器元件相合并所生成的合成反射比频谱的曲线图。

图14示意性地显示一具有一与本文所述实施例兼容的介电层的干涉式调制器元件。

图15示意性地显示一显示装置的另一实施例，所述显示装置具有一与本文所述实施例兼容的干涉式调制器元件阵列。

图16A及16B为系统方块图，其显示一包含复数个干涉式调制器的视觉显示装置的一实施例。

具体实施方式

通过有选择地将具有不同透射比频谱的滤色器置于一调制器元件阵列(每个调制器元件具有相同的反射比频谱)上，形成每一调制器元件与其相应的滤色器的一合成反射比频谱。在一实施例中，一阵列中的调制器元件使用相同的工艺制造，以使每个调制器元件具有一包含多条反射率线的反射比频谱。与多种颜色(例如红色、绿色和蓝色)对应的滤色器(例如)可有选择地与这些调制器元件关联，以便为每个调制器元件滤出一所期望的波长范围并提供一多颜色阵列。由于各调制器元件是使用相同的工艺制造，因而每个调制器元件基本上相同，且可使用共同的电压电平将所选定的调制激活和去激活。

以下详细说明涉及本发明的某些具体实施例。不过，本发明可通过许多种不同的方式实施。在本说明中，会参照附图，在附图中，相同的部件自始至终使用相同的编号标识。根据以下说明容易看出，本发明可在任一经配置成用于显示图像(无论是动态图像(例如视频)还是静态图像(例如静止图像)，也无论是文字图像还是图片图像)的装置中实施。更具体而言，本发明可在例如(但不限于)以下等众多种电子装置中实施或与这些电子装置相关联：移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式计算机或便携式计算机、GPS接收器/导航器、照像机、MP3播放器、摄像机、游戏机、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制装置及/或显示器、照相机景物显示器(例如车辆的后视摄像机显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构、包装及美学结构(例如一件珠宝的图像显示器)。与本文所述MEMS装置具有类似结构的MEMS装置也可用于非显示应用，例如用于电子切换装置。

图1中显示一个含有一干涉式MEMS显示元件的干涉式调制器显示器实施例。在这些装置中，像素处于亮状态或暗状态。在亮(“on(开)”或“open(打开)”)状态下，显示元件将入射可见光的一大部分反射至用户。在处于暗(“关(off)”或“closed(关闭)”)状态下时，显示元件几乎不向用户反射入射可见光。视实施例而定，可颠倒“on(开)”及“off(关)”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置成主要在所选色彩下反射，以除黑色和白色之外还可实现彩色显示。

图1为一等轴图，其显示一视觉显示器的一系列像素中的两相邻像素，其中每一像素包含一MEMS干涉式调制器。在某些实施例中，一干涉式调制器显示器包含一由这些干涉式调制器构成的行/列阵列。每一干涉式调制器包括一对反射层，该对反射层定位成彼此相距一可变且可控的距离，以形成一至少具有一个可变尺寸的光学谐振空腔。在一实施例中，其中一个反射层可在两个位置之间移动。在本文中称为释放状态的第一位置上，该可移动层的位置距离一固定的局部反射层相对远。在第二位置上，该可移动层的位置更近地靠近该局部反射层。根据可移动反射层的位置而定，从这两个层反射的入射光会以相长或相消方式干涉，从而形成各像素的总体反射或非反射状态。

在图1中显示的像素阵列部分包括两个相邻的干涉式调制器12a和12b。在左侧的干涉调制器12a中，显示一可移动的高度反射层13A处于一释放位置，该释放位置距一固定的局部反射层16a一预定距离。在右侧的干涉式调制器12b中，显示一可移动的高度反射层14b处于一受激励位置处，该受激励位置靠近固定的局部反射层16b。

固定层16a、16b导电、局部透明且局部为反射性，并可通过例如在一透明衬底20上沉积将一个或多个各自为铬及氧化铟锡的层而制成。所述各层被图案化成平行条带，且可形成一显示装置中的行电极，如将在下文中所进一步说明。可移动层13A、14b可形成为由沉积在支柱18顶部的一或多个沉积金属层(与行电极16a、16b正交)及一沉积在支柱18之间的中间牺牲材料构成的一系列平行条带。在牺牲材料被蚀刻掉以后，这些可变形的金属层与固定的金属层通过一规定的气隙19隔开。这些可变形层可使用一具有高度导电性及反射性的材料(例如铝)，且该些条带可形成一显示装置中的列电极。

在未施加电压时，空腔19保持位于层13A、16a之间，且可变形层处于如图1中像素12a所示的一机械弛豫状态。然而，在向一所选行和列施加电位差之后，在对应像素处的行和列电极相交处形成的电容器变成充电状态，且静电力将这些电极拉向一起。如果电压足够高，则可移动层发生形变，并被压到固定层上(可在固定层上沉积一介电材料(在该图中未示出)，以防止短路，并控制分隔距离)，如图1中右侧的像素12b所示。无论所施加的电位差极性如何，该行为均相同。由此可见，可控制反射与非反射像素状态的行/列激励与传统的LCD及其它显示技术中所用的行/列激励在许多方面相似。

图2至图5B显示一个在一显示应用中使用一干涉调制器阵列的实例性过程及系统。图2为一系统方框图，该图显示一可体现本发明各方面的电子装置的一个实施例。在该实例性实施例中，所述电子装置包括一处理器21-其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器，例如ARM、

Pro、8051、或任何专用微处理器，例如数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列。按照所属技术领域的惯例，可将处理器21配置成执行一个或多个软件模块。除执行一个操作系统外，还可将该处理器配置成执行一个或多个软件应用程序，包括网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。

在一实施例中，处理器21还配置成与一阵列控制器22进行通信。在一实施例中，该阵列控制器22包括向一像素阵列30提供信号的一行驱动电路24及一列驱动电路26。图1中所示的阵列剖面图在图2中以线1-1示出。对于MEMS干涉式调制器，所述行/列激励协议可利用图3所示的这些装置的滞后性质。其可能需要例如一10伏的电位差来使一可移动层自释放状态变形至受激励状态。然而，当所述电压自该值降低时，在所述电压降低回至10伏以下时，所述可移动层将保持其状态。在图3的实例性实施例中，在电压降低至2伏以下之前，可移动层不会完全释放。因此，在图3所示的实例中，存在一大约为3-7伏的电压范围，在该电压范围内存在一施加电压窗口，在该窗口内所述装置稳定在释放或受激励状态。在本文中将其称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于一具有图3所示滞后特性的显示阵列而言，行/列激励协议可设计成在行选通期间，向所选通行中将被激励的像素施加一约10伏的电压差，并向将被释放的像素施加一接近0伏的电压差。在选通之后，向像素施加一约5伏的稳态电压差，以使其保持在行选通使其所处的任何状态。在被写入之后，在该实例中，每一像素均承受一处于3-7伏“稳定窗口”内的电位差。该特性使图1所示的像素设计在相同的所施加电压条件下稳定在一既有的激励状态或释放状态。由于干涉式调制器的每一像素，无论处于激励状态还是释放状态，实质上均是一由所述固定反射层及移动反射层所构成的电容器，因此，该稳定状态可在一滞后窗口内的电压下得以保持而几乎不消耗功率。如果所施加的电位恒定，则基本上没有电流流入像素。

在典型应用中，可通过根据第一行中所期望的一组受激励像素确定一组列电极而形成一显示帧。此后，将一行脉冲施加于第1行的电极，从而激励与所确定的列线对应的像素。此后，将所确定的一组列电极变成与第二行中所期望的一组受激励像素对应。此后，将一脉冲施加于第2行的电极，从而根据所确定的列电极来激励第2行中的相应像素。第1行的像素不受第2行的脉冲的影响，因而保持其在第1行的脉冲期间所设定到的状态。可按顺序性方式对全部系列的行重复上述步骤，以形成所述的帧。通常，通过以某一所期望帧数/秒的速度重复该过程来用新显示数据刷新及/或更新这些帧。还有很多种用于驱动像素阵列的行及列电极以形成显示帧的协议为人们所熟知，且可与本发明一起使用。

图4、5A及图5B显示一种用于在图2所示的3×3阵列上形成一显示帧的可能的激励协议。图4显示一组可用于具有图3所示滞后曲线的像素的可能的行及列电压电平。在图4的实施例中，激励一像素包括将相应的列设定至-Vbias，并将相应的行设定至+ΔV，其可分别对应于-5伏及+5伏。释放像素则是通过将相应的列设定至+Vbias并将相应的行设定至相同的+ΔV、由此在所述像素两端形成一0伏的电位差来实现。在那些其中行电压保持0伏的行中，像素稳定于其最初所处的状态，而与该列处于+Vbias还是-Vbias无关。

图5B为一显示一系列施加于图2所示的3×3阵列的行及列信号的时序图，其将形成图5A所示的显示布置，其中受激励像素为非反射性。在写入图5A所示的帧之前，像素可处于任何状态，在该实例中，所有的行均处于0伏，且所有的列均处于+5伏。在这些所施加电压下，所有的像素稳定于其现有的受激励状态或释放状态。

在图5A所示的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)及(3，3)受到激励。为实现这一效果，在第1行的“行时间”期间，将第1列及第2列设定为-5伏，并将第3列设定为+5伏。此不会改变任何像素的状态，因为所有像素均保持处于3-7伏的稳定窗口内。此后，通过一自0伏上升至5伏然后又下降回至0伏的脉冲来选通第1行。由此激励像素(1，1)和(1，2)并释放像素(1，3)。阵列中的其它像素均不受影响。为将第2行设定为所期望状态，将第2列设定为-5伏，并将第1列及第3列设定为+5伏。此后，向第2行施加相同的选通脉冲将激励像素(2，2)并释放像素(2，1)和(2，3)。同样，阵列中的其它像素均不受影响。类似地，通过将第2列和第3列设定为-5伏、并将第1列设定为+5伏来对第3行进行设定。第3行的选通脉冲将第3行像素设定为图5A所示的状态。在写入帧之后，行电位为0，而列电位可保持在+5或-5伏，且此后显示器将稳定于图5A所示的布置。应了解，可对由数十或数百个行和列构成的阵列使用相同的程序。还应了解，用于实施行和列激励的电压的定时、顺序及电平可在以上所述的一般原理内变化很大，且上述实例仅为实例性，任何激励电压方法均可与本发明一起使用。

按照上述原理运行的干涉式调制器的详细结构可千变万化。例如，图6A-6C显示移动镜结构的三种不同实施例。图6A为图1所示实施例的剖面图，其中在正交延伸的支撑件18上沉积一金属材料条带14。在图6B中，可移动的反射材料14仅在隅角处在系链32上附接至支撑件。在图6C中，可移动的反射材料14悬吊在一可变形层34上。由于反射材料14的结构设计及所用材料可在光学特性方面得到优化，且可变形层34的结构设计和所用材料可在所期望机械特性方面得到优化，因此该实施例具有若干优点。在许多公开文件中，包括(例如)第2004/0051929号美国公开申请案中，描述了各种不同类型干涉装置的制造。可使用很多种人们所熟知的技术来制成上述结构，此包括一系列材料沉积、图案化及蚀刻步骤。

实例性空间光调制器阵列提供对选定的调制器元件分别寻址并使其在至少两种具有不同反射与透射特性的状态之间变换的能力。在某些实施例中，可将所述阵列的每个空间光调制器优化成将至少一种对应的波长自一反射性“on(开)”状态变换至一非反射性“off(关)”状态。这一阵列的调制器可用于一电子显示装置的像素中，所述电子显示装置既可为黑白的也可为彩色的。

在一实施例中，一干涉式调制器包含一固定表面及一基本上平行于所述固定表面的可移动表面。在反射性“on(开)”状态下，可移动表面在一基本上垂直于固定表面的方向上与固定表面间隔一第一距离。在非反射性“off(关)”状态下，可移动表面在一基本上垂直于固定表面的方向上与固定表面间隔一不同于第一距离的第二距离。

在一实施例中，一黑白显示器的反射性“on(开)”状态反射复数种波长，所述复数种波长加起来产生可见的白光，且“off(关)”状态对所述复数种波长基本上呈非反射性。对于彩色显示器而言，每一调制器的反射性“on(开)”状态对与一种特定的对应颜色(例如红色、绿色、和蓝色)对应的一种或多种波长呈反射性。

在一实施例中，一处于受激励状态的调制器元件所反射的颜色主要取决于介电层的光学路径的长度，该长度大致为介电层的厚度乘以介电材料的折射率。通常，为获得所期望的颜色所需的介电层及气隙二者的厚度取决于在固定层及可移动层中所使用的材料。因此，本文参照某些实施例所述的介电层及气隙的厚度仅为实例性。这些厚度可视选择用于电介质的材料及特定调制器元件的其它特性的而异。相应地，当在调制器元件中使用不同的介电材料时，光学路径距离可能会改变，且调制器元件所反射的颜色也可能会改变。在一实施例中，一调制器元件的固定层包含一氧化铟锡透明导体层、一铬部分反射性层、一铝反射性层、及一主要包含二氧化硅的介电堆叠。

在干涉式调制器阵列的某些实施例中，使用三个调制器元件集合来制成一彩色显示器，每个集合具有一不同的间隙距离以变换一对应的颜色。举例而言，如图7所示意性地显示，一用于一彩色显示器中的干涉式调制器阵列110包含复数个调制器元件，其中每个调制器元件包含一固定表面112及一可移动表面114。在固定表面112与可移动表面114之间界定有一间隙，其中一间隙距离为所述固定表面112与所述可移动表面114之间的距离。所述干涉式调制器阵列110进一步包含一为干涉式调制器阵列110的后续处理提供一平面的平面化层116。

在图7所示的实施例中，调制器阵列包含三个调制器元件120、122、124。这些调制器元件120、122、124中的每一个均可配置成反射一种不同的颜色，以使所述三个调制器元件120、122、124的组合提供三种颜色。举例而言，调制器元件120可配置成仅反射一第一颜色，调制器元件122可配置成仅反射一第二颜色，且调制器元件124可配置成仅反射一第三颜色。在某些实施例中，第一、第二及第三颜色为红色、绿色和蓝色，而在其它实施例中，第一、第二及第三颜色为深蓝色、深红色、和黄色。

在图7所示的实施例中，第一间隙距离d1设定成使第一调制器元件120对一第一颜色(例如红色)基本上呈反射性，且对一第二及第三颜色呈非反射性。对于第二个调制器元件122，可移动表面114与固定表面112之间的距离有选择地在一第二间隙距离d2与接近于零之间变换。在图7所示的实施例中，第二间隙距离d2设定成使第二调制器元件122对一第二颜色(例如绿色)基本上呈反射性，且对一第一及第三颜色呈非反射性。对于第三个调制器元件124，可移动表面114与固定表面112之间的距离有选择地在一第三间隙距离d3与接近于零之间变换。在图7所示的实施例中，第三间隙距离d3设定成使第三调制器元件124对一第三颜色(例如蓝色)基本上呈反射性，且对一第一及第二颜色呈非反射性。

所属技术领域的技术人员可知，一多颜色调制器阵列(例如阵列110)的制造(例如)通常包括使用三个掩膜对牺牲层进行图案化，以在三个调制器元件120、122、144的固定表面112与可移动表面114之间产生三种不同的间隙距离(对应于三种颜色，例如红色、绿色和蓝色)。另外，配置具有一不规则背部结构的调制器元件的机械结构增加了调制器元件不对准和倾斜的可能性。除制造具有三种不同间隙距离的调制器元件的复杂度以外，还可能难以形成一深度饱和的颜色色域(即一色系内的可能的颜色的集合)。例如，一具有一设定成反射红色波长的光的间隙距离的调制器元件可使用附加的掩蔽步骤制成，这些附加的掩蔽步骤会增加所述调制器元件所反射的颜色的深度。因此，在某些实施例中，制造工艺包括制成一具有不同间隙距离的多颜色调制器元件阵列，且需要附加的步骤以增强所述阵列的色域。

图8示意性地显示一干涉式调制器阵列1100的一实施例，在干涉式调制器阵列1100中，基本上所有的调制器元件1110均具有相同的间隙距离d0。所述间隙距离d0被选择成将调制器元件1110的大部分反射提供至频谱的可见光部分中的一选定波长范围。举例而言，在某些实施例中，所述间隙距离d0大致等于一微米。所述间隙距离d0经选择以产生一包括多个峰值的反射比频谱。

图9为一调制器元件1110的一实例性反射比频谱的一曲线图，调制器元件1110具有一大致等于一微米的间隙距离d0。在该实施例中，由调制器元件1110所反射的光量大致为输入光的20-25％。在图9所示的曲线图中，水平轴指示自实例性调制器元件1110反射的光的波长，且竖直轴指示实例性调制器元件1110的百分比反射比。如在图9的曲线图中所示，调制器元件1110的反射比频谱包括三个位于约430纳米、525纳米、和685纳米处的反射率峰值。因此，调制器元件1110被称为具有一包括三条反射率线(或简称为“线”)的反射比频谱，其中一条线为反射率的一个峰值。具体而言，图9中所示的反射比频谱包括一第一线910、一第二线920、及一第三线930。在其它实施例中，可调节调制器元件1110的固定表面与可移动表面之间的间隙，以产生更多或更少的反射率线。例如，在某些实施例中，选定的波长范围包括一颜色范围，由此产生多条与所述颜色范围相关联的反射率线。在某些实施例中，选定的波长范围包括两种或两种以上颜色，因此调制器元件的反射比频谱包括至少一条与所述两种或两种以上颜色中的每一种颜色相关联的反射率线。在某些实施例中，选定的波长范围包含一选定颜色的光(例如红光、绿光或蓝光)。在某些实施例中，所述至少一种波长包含一级光，而在其它实施例中，所述至少一种波长包含更高级(例如二级、三级、四级、或五级)的光。在一实施例中，在更高级的颜色处，例如在六级处，在可见频谱中可同时显现3-6个反射比峰值。图10A-10D为调制器元件的实例性反射比频谱的曲线图，所述调制器元件在其各自的反射性与半反射性表面之间具有变化的间隙。图10A-10D中的每一个均显示随波长(X)(在水平轴上显示)变化的反射比(R)(在竖直轴上显示)。如在图10A-10D中所示，通过调节调制器元件的间隙，可将调制器元件的反射比频谱调节成包括多于一条线，且也可调节所述一条或多条线的峰值反射率波长。

图10A-10D中的虚线表示一(例如)可通过一滤色器过滤的选定的波长范围。在某些实施例中，如图10A所示意性地显示，所述选定的波长范围包括一通常为宽带的波长区域(例如，白光)。在某些实施例中，如图10B所示意性地显示，所述选定的波长范围包括一具有单条线的宽带波长区域，所述单条线的峰值位于一选定波长(例如，一级红色或一级绿色)。在某些实施例中，如图10C所示意显示，所述选定的波长范围包括一包含复数条对应于不同颜色的线的宽带波长区域。在某些实施例中，如图10D所示意性地显示，所述选定的波长范围包括一具有复数条对应于不同级的颜色的线的波长区域。其它选定的波长范围也可与本文所述的实施例兼容。

图11A和11B示意性地显示一包含一干涉式调制器元件1210阵列及一滤色器1220阵列的显示装置1200的实例性实施例。图11A显示三个调制器元件1210A、1210B、和1210C及三个滤色器1220A、1220B、和1220C。在图11A和11B所示的实施例中，每个调制器元件1210可分别寻址，以在一其中所述调制器元件1210对至少一种波长基本上呈反射性的第一状态与一其中所述调制器元件1210对所述至少一种波长基本上呈非反射性的第二状态之间变换。在图11A和11B所示意性显示的实施例中，每个调制器元件1210均具有相同的间隙距离d0，以使每个调制器元件1210与其它调制器元件1210在相同的至少一种波长下变换。

每一滤色器1220均定位成使自一对应调制器元件1210反射的光穿过对应的滤色器1220传播。在图11A所示意性显示的实施例中，滤色器1220定位在所述干涉式调制器元件1210的阵列的外表面1230之外。在图11B所示意性显示的实施例中，滤色器1220定位在所述外表面1230以内且与干涉式调制器元件1210的阵列为一体。

每个滤色器1220均具有一特征透射比频谱，在所述特征透射比频谱中，一选定的波长范围基本上透射过滤色器1220而其它波长基本上不被滤色器1220透射(例如被反射或被吸收)。在某些实施例中，滤色器1220的阵列包含滤色器1220的三个子集。第一子集中的每个滤色器1220均具有一第一透射比频谱，第二子集中的每个滤色器1220均具有一第二透射比频谱，且第三子集中的每个滤色器1220均具有一第三透射比频谱。在某些实施例中，滤色器1220的第一、第二、及第三个子集分别具有对应于红光、绿光、及蓝光的大体透射比的透射比频谱。在某些其它的实施例中，滤色器1220的第一、第二、及第三个子集分别具有对应于深蓝色光、深红色光、及黄色光的大体透射比的透射比频谱。相应地，通过将具有不同透射比频谱的滤色器1220置于调制器元件1210上，具有相同间隙距离的调制器元件1210可具有不同的反射比频谱。因此，通过将对应于三种颜色(例如红色/绿色/蓝色或深蓝色/深红色/黄色)的滤色器1220与具有基本相等的间隙距离的调制器元件(例如图8、11A、和11B所示意性显示的调制器元件)相合并，某些该类实施例会在不对干涉式调制器元件的结构进行图案化的情况下有利地提供包括三条高度饱和的颜色线的反射率频谱。在某些该类实施例中，由于每个调制器元件的间隙基本上相同，因此可使用共同的电压电平将选定的调制器元件激活或去激活。因此，会简化调制器元件之间的电压匹配。

在某些实施例中，滤色器1220与两个或更多个具有不同间隙距离的调制器元件(例如图7所示意性显示的调制器元件)集合相组合，其中每个调制器元件集合反射一不同的波长范围。在某些该类实施例中，滤色器1220用于修改所述调制器元件/滤色器组合的反射比频谱(例如通过移除所形成的反射比频谱中不希望有的尾部或线)。例如，在其中一调制器元件集合中的每个调制器元件均具有一反射性“on(开)”状态-基本上反射一对应于红色光的波长范围但对其他波长基本上呈非反射性-的实施例中，一其透射比频谱具有更窄透射红光波长范围的滤色器可因调制器元件的反射性“on(开)”状态而产生一饱和度更深的红颜色。在某些实施例中，滤色器的透射比低于所述滤色器所基本上透射的波长的100％。在某些该类实施例中，由所述滤色器的低于100％的透射比所导致的总体显示亮度的降低对于产生深度饱和的颜色而言是可以接受的。

图12为一包含三个与本文所述实施例兼容的实例性滤色器材料的集合的透射比频谱曲线图。图12中的实例性滤色器材料为可自位于Rolla，Missouri的Brewer Science Specialty Materials公司获得的有色光敏滤色器树脂。图12中的实线对应于一厚度为1.2微米的

膜的透射频谱，图12中的虚线对应于一厚度为1.5微米的

膜的透射频谱，图12中的点划线对应于一厚度为1.5微米的

膜的透射频谱。在所属技术领域中所知的任一类型的滤色器，例如一基于颜料或基于干涉的多层电介质滤色器，均与本文所述的实施例兼容。

滤色器材料的厚度选择成提供所期望的透射。在与其中使用一背光源来产生透射过显示元件的光的透射性显示器(例如液晶显示器)一起使用时，光仅传播过所述滤色器材料一次。在与反射性显示器(例如反射性干涉式显示器)一起使用时，光传播过所述滤色器材料两次：一次是在入射于调制器元件上时，一次是在离开所述调制器元件传播时。因此，用于反射性显示器的滤色器材料的厚度通常大致为用于透射性显示器的滤色器材料厚度的一半。在所属技术领域中所知的任一类型的滤色器，例如一基于颜料或基于干涉的多层电介质过滤器，均与本文所述的实施例兼容。

图10A-10D中的虚线示意性地显示由一选定的滤色器基本上透射的波长范围。图13A-13D为由该选定的滤色器与对应于图10A-10D的调制器元件1210的组合所产生的反射比频谱的曲线图。由对应于图10A-10D所示反射比频谱的调制器元件1210与该选定的滤色器的组合所产生的反射比频谱对应于调制器元件1210的反射比频谱与所述滤色器的透射比频谱的卷积。所述选定的滤色器的带通特性允许将调制器元件1210用作所述显示装置的像素的单独的颜色成份。

参考图11A和11B，每个调制器元件1210可具有一共同的间隙，所述间隙的大小确定成使调制器元件1210的反射比频谱包括三条例如如图9和图10D所示的不同的反射比线。在一实施例中，这三条线中的每一条分别对应于红色、绿色、或蓝色波长。相应地，在没有滤色器1220时，调制器元件1210将均具有包含所述三条反射比线的反射比频谱，且调制器元件1210在处于“on(开)”状态时将均反射白光。然而，在添加了滤色器1220后，调制器元件1210可被加以修改以改变其反射比频谱。举例而言，每个滤色器1220可选择成仅透射一特定范围的波长，例如红色、绿色、或蓝色波长。具体而言，滤色器1220A可选择成仅透射一红色波长范围，滤色器1220B可选择成仅透射一绿色波长范围，且滤色器1220C可选择成仅透射一蓝色波长范围。因此，在添加滤色器1220A-1220C后，调制器元件1210分别提供不同的反射比频谱。具体而言，调制器元件1210A具有单条由滤色器1220A选择的位于蓝色范围处的反射比线，调制器元件1210B具有一条由滤色器1220B选择的位于绿色范围处的反射比线，且调制器元件1210C具有一条由滤色器1220C选择的位于红色范围处的反射比线。

在一实施例中，每个调制器元件均包括单个具有一选定透射比频谱的滤色器。在另一实施例中，多个调制器元件共享单个滤色器，以使所述多个调制器元件的输出均以相同的方式受到过滤。在另一实施例中，单个调制器元件包含多个滤色器。

图14示意性地显示一与本文所述实施例兼容的干涉式调制器元件1300。在图14所示的实施例中，调制器元件1300包括一固定层112与一可移动层114。在该实施例中，固定层112包括一位于一形成一局部反射器1340的层上的反射表面。一介电层1310形成于该部分反射器1340上。在一实施例中，局部反射器1340包括一薄层铬，且介电层1310包括二氧化硅。在其它实施例中，局部反射器1340及介电层1310可包括任何其它适当的材料。

在某些实施例中，为介电层1310所选择的材料和尺寸会改变调制器元件1300内的光的光学路径长度，且相应地会调节调制器元件1300的反射比频谱。介电层1310的不同的材料和厚度均与本文所述的实施例兼容。如在下文中所更详细描述，可通过改变气隙的厚度来调节调制器元件1300的光学路径的长度。或者，可通过改变介电层1310的厚度或材料来改变光学路径的长度。

在一实施例中，调制器元件的介电层的尺寸选择成在调制器处于关闭位置时，入射于调制器元件上的光发生相消干涉，且观察者看到调制器元件呈黑色。在该类实施例中，介电层的厚度可为约300至700埃，以在调制器元件处于关闭位置时提供正确的相消干涉。

通常，使一调制器元件在两种状态之间变换的功率部分地取决于与固定层112和可移动层114相关联的导电部分之间的电容。因此，通过缩小间隙距离，这些表面之间的电容会得以降低，变换功率也可得以降低，且可降低一包含一个或多个调制器元件的显示器的总功率消耗。在图14所示的实施例中，介电层1310的尺寸选择成大于700埃，以便可在保持调制器元件的所期望光学路径长度的同时缩小间隙，从而在关闭状态下引发可见光的相消干涉。因此，通过缩小气隙，可降低调制器元件所消耗的功率。

在图14所示的实施例中，介电层1310具有一约2200埃至2500埃的厚度，该厚度可将调制器元件1300在关闭状态下的反射比频谱调节为一介于一级红色光与二级蓝色光之间的波长范围内。该波长范围不是真正的黑色，因为其包括一级红色光与二级蓝色光的尾部，由此产生一“深紫”色。该深紫色可足以比拟将用作像素的黑色状态的黑色。不过，在某些实施例中，如图14所示意性显示，调制器元件1300包括一其透射比频谱不透射一级红色光与二级蓝色光的尾部的滤色器1320。该类实施例为调制器元件1300提供一更逼近真黑色的非反射性关闭状态。滤色器1320可进一步选择成在调制器元件1300处于打开状态时仅透射一选定的波长范围。与具有一更薄电介质的类似调制器元件1300相比，调制器元件1300还可提供降低的电容，且由此消耗更低的功率。

图15示意性地显示一显示装置1400的另一实施例的一部分，显示装置1400包含一与本文所述的实施例兼容的干涉式调制器元件1410的阵列。在该实施例中，在调制器元件处于反射性“on(开)”状态时的间隙距离小于在调制器元件处于非反射性“off(关)”状态时的间隙距离。调制器元件1400包括一介电层，该介电层足够薄，以在调制器元件处于“on(开)”状态时抑制部分反射性层与完全反射性层之间的干涉作用，并因此以相等的强度反射基本所有波长的光。在一实施例中，电介质的厚度为约100埃。在另一实施例中，电介质的厚度介于约50埃至200埃的范围内。

在一实施例中，将一间隙距离d0设定成足够小以使调制器元件1400在反射性“on(开)”状态下提供接近100％的可见光反射比，此可显著高于具有更大间隙距离的实施例中的可见光反射比。相应地，显示装置1400的某些实施例可提供一具有提高的反射比的黑白显示器。滤色器1420可用于以如上所述的相同方式来调谐调制器元件1410的颜色频谱。

在图15所示的实施例中，在非反射性“off(关)”状态下的间隙距离大于d0，且选择成不反射一宽波长范围。具体而言，所述间隙距离使光在调制器元件1410的固定表面与可移动表面之间发生相消干涉，导致在“off(关)”状态下基本上没有光自调制器元件1410反射。在一实施例中，“off(关)”状态下的间隙距离介于约500埃至1200埃的范围内。

本文所述的某些实施例有利地利用单个间隙距离为干涉式调制器阵列的基本所有调制器元间提供高度饱和的颜色。本文所述的某些实施例有利地不需要对配置成具有红色波长反射率线的调制器元件中的反射性层进行专门的图案化或掩蔽。某些实施例有利地提供一足够大的间隙距离，以对该间隙距离进行调谐来消除可见频谱中不希望有的部分。某些实施例有利地提供一足够小的电介质厚度，以反射一宽的可见波长范围的接近100％。某些实施例有利地提供一低电容干涉式调制器结构。

图16A及16B为显示一显示装置2040的一实施例的系统方块图。显示装置2040例如可为蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置2040的相同组件及其稍作变化的形式也可作为例如电视及便携式媒体播放器等各种类型显示装置的例证。

显示装置2040包括一外壳2041、一显示器2030、一天线2043、一扬声器2045、一输入装置2048及一麦克风2046。外壳2041通常由所属技术领域的技术人员所熟知的众多种制造工艺中的任一种工艺制成，包括注射成型及真空成形。此外，外壳2041可由众多种材料中的任一种材料制成，包括但不限于塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷、或其一组合。在一实施例中，外壳2041包括可拆式部分(未图示)，这些可拆式部分可与其它具有不同颜色的、或包含不同标识、图片或符号的可拆式部分换用。

实例性显示装置2040的显示器2030可为众多种显示器中的任一种，包括本文所述的双稳显示器。在其它实施例中，显示器2030包括例如上文所述的等离子体显示器、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD等平板显示器、或例如CRT或其它管式装置等非平板显示器，这些显示器为所属技术领域的技术人员所熟知。然而，为便于说明本实施例，显示器2030包括一如本文所述的干涉式调制器显示器。

图16B示意性地显示实例性显示装置2040的一实施例中的组件。所示实例性显示装置2040包括一外壳2041，并可包括其它至少部分地封闭于其中的组件。例如，在一实施例中，实例性显示装置2040包括一网络接口2027，该网络接口2027包括一耦接至一收发器2047的天线2043。收发器2047连接至处理器2021，处理器2021又连接至调节硬件2052。调节硬件2052可配置成对一信号进行调节(例如对一信号进行滤波)。调节硬件2052连接至一扬声器2045及一麦克风2046。处理器2021还连接至一输入装置2048及一驱动控制器2029。驱动控制器2029耦接至一帧缓冲器2028并耦接至阵列驱动器2022，阵列驱动器2022又耦接至一显示阵列2030。一电源2050根据具体实例性显示装置2040的设计的要求为所有组件供电。

网络接口2027包括天线2043及收发器2047，以使实例性显示装置2040可通过网络与一个或多个装置进行通信。在一实施例中，网络接口2027还可具有某些处理功能，以降低对处理器2021的要求。天线2043是所属技术领域的技术人员所知的用于发射及接收信号的任一种天线。在一实施例中，该天线根据IEEE 802.11标准(包括IEEE 802.11(a)，(b)，或(g))来发射及接收RF信号。在另一实施例中，该天线根据蓝牙(BLUETOOTH)标准来发射及接收RF信号。倘若为蜂窝式电话，则该天线被设计成接收CDMA、GSM、AMPS或其它用于在无线移动电话网络中进行通信的习知信号。收发器2047对自天线2043接收的信号进行预处理，以使其可由处理器2021接收及进一步处理。收发器2047还处理自处理器2021接收到的信号，以使其可通过天线2043自实例性显示装置2040发射。

在一替代实施例中，可由一接收器取代收发器2047。在又一替代实施例中，可由一图像源取代网络接口2027，该图像源可存储或产生拟发送至处理器2021的图像数据。例如，该图像源可为一含有图像数据的数字视频光盘(DVD)或硬盘驱动器、或一产生图像数据的软件模块。

处理器2021通常控制实例性显示装置2040的总体运行。处理器2021自网络接口2027或一图像源接收数据(例如压缩的图像数据)，并将该数据处理成原始图像数据或处理成一种易于处理成原始图像数据的格式。然后，处理器2021将处理后的数据发送至驱动控制器2029或发送至帧缓冲器2028进行存储。原始数据通常是指可识别一图像内每一位置处的图像特性的信息。例如，所述图像特性可包括颜色、饱和度及灰度级。

在一实施例中，处理器2021包括一微控制器、CPU、或用于控制实例性显示装置2040的运行的逻辑单元。调节硬件2052通常包括用于向扬声器2045发送信号及用于自麦克风2046接收信号的放大器及滤波器。调节硬件2052可为实例性显示装置2040内的离散组件，或者可并入处理器2021或其它组件内。

驱动控制器2029直接自处理器2021或自帧缓冲器2028接收由处理器2021产生的原始图像数据，并适当地将原始图像数据重新格式化以便高速传输至阵列驱动器2022。具体而言，驱动控制器2029将原始图像数据重新格式化成一具有光栅状格式的数据流，以使其具有一适合于扫描显示阵列2030的时间次序。然后，驱动控制器2029将格式化后的信息发送至阵列驱动器2022。尽管驱动控制器2029(例如LCD控制器)通常是作为一独立的集成电路(IC)与系统处理器2021相关联，然而这些控制器也可按许多种方式进行构建。其可作为硬件嵌入于处理器2021中、作为软件嵌入于处理器2021中、或以硬件形式与阵列驱动器2022完全集成在一起。

通常，阵列驱动器2022自驱动控制器2029接收格式化后的信息并将视频数据重新格式化成一组平行的波形，该组平行的波形每秒许多次地施加至来自显示器的x-y像素阵列的数百条、有时数千条引线。

在一实施例中，驱动控制器2029、阵列驱动器2022、及显示阵列2030适用于本文所述的任一类型的显示器。举例而言，在一实施例中，驱动控制器2029是一传统的显示控制器或一双稳显示控制器(例如一干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器2022是一传统驱动器或一双稳显示驱动器(例如一干涉式调制器显示器)。在一实施例中，一驱动控制器2029与阵列驱动器2022集成在一起。这种实施例在例如蜂窝式电话、手表及其它小面积显示器等高度集成的系统中很常见。在又一实施例中，显示阵列2030是一典型的显示阵列或一双稳显示阵列(例如一包含一干涉式调制器阵列的显示器)。

输入装置2048使用户能够控制实例性显示装置2040的运行。在一实施例中，输入装置2048包括一小键盘(例如QWERTY键盘或电话小键盘)、一按钮、一开关、一触敏屏幕、一压敏或热敏薄膜。在一实施例中，麦克风2046是实例性显示装置2040的输入装置。当使用麦克风2046向该装置输入数据时，可由用户提供语音命令来控制实例性显示装置2040的运行。

电源2050可包含许多种能量存储装置，此在所属技术领域内众所周知。例如，在一实施例中，电源2050为一可再充电的蓄电池，例如一镍-镉蓄电池或一锂离子蓄电池。在另一实施例中，电源2050是一可再生能源、电容器或太阳能电池，包括塑料太阳能电池及太阳能电池漆。在另一实施例中，电源2050配置成自墙上的插座接收电力。

在某些实施方案中，控制可编程性如上所述存在于一可位于电子显示系统中的多个位置上的驱动控制器中。在某些情形中，控制可编程性存在于阵列驱动器2022中。所属技术领域的技术人员将知，可在任意数量的硬件及/或软件组件中及在不同的配置中实施上述优化。

以上已对本发明的不同实施例进行了描述，然而，也可具有其它实施例。举例而言，在其它实施例中，可使用除干涉式调制器之外的其它类型的光调制元件(例如其它类型的MEMS或非MEMS、反射性或非反射性结构)。

相应地，尽管已参考具体的实施例对本发明进行了说明，但该说明旨在作为本发明的例示性说明，而并非旨在作为本发明的限定性说明。所属技术领域的技术人员可想出各种修改和应用，此并不背离本发明的实际精神和范围。

Claims (27)

1、一种装置，其包括：

复数个显示元件，其中所述显示元件中的每一显示元件均包含经配置以在其间界定一空腔的一固定表面及一可移动表面，所述空腔足够大，以使自所述显示元件中的每一显示元件反射的光均具有一包含多条线的波长频谱；及

一与所述显示元件中的至少一个显示元件相关联的滤色器，其中所述滤色器经配置以仅允许所述多条线中的一者通过所述滤色器，所述显示区域经配置成使用户观看通过所述滤色器的光。

2、如权利要求1所述的装置，其中所述固定表面呈部分反射性，且所述可移动表面呈反射性。

3、如权利要求1所述的装置，其中当所述显示元件处于一打开状态时，在所述复数个显示元件的每一个显示元件中所述固定表面与所述可移动表面之间的距离相等。

4、如权利要求1所述的装置，其中所述显示元件的所述固定表面与所述可移动表面之间的所述距离足够大，以使入射于所述显示元件中每一显示元件上的光均具有处于红色、绿色、和蓝色可见光波长的反射率线。

5、如权利要求4所述的装置，其进一步包含复数个滤色器，其中一第一组所述滤色器经配置成仅透射处于红色可见光波长中的波长的可见光，一第二组所述滤色器经配置成仅透射处于绿色可见光波长中的波长的可见光，且一第三组所述滤色器经配置成仅透射处于蓝色可见光波长中的波长的可见光。

6、如权利要求1所述的装置，其中所述显示元件的所述固定表面与所述可移动表面之间的所述距离足够大，以使入射于所述显示元件中每一显示元件上的可见光均具有介于625至740纳米、500至565纳米、及440至485纳米范围内的反射率线。

7、如权利要求6所述的装置，其进一步包含复数个滤色器，其中一第一组所述滤色器经配置成仅透射介于625至740纳米范围内的波长的可见光，一第二组所述滤色器经配置成仅透射介于500至565纳米范围内的波长的可见光，且一第三组所述滤色器经配置成仅透射介于440至485纳米范围内的波长的可见光。

8、如权利要求1所述的装置，其进一步包含复数个滤色器，其中一第一组所述滤色器经配置成仅透射介于610至630纳米范围内的波长的光，一第二组所述滤色器经配置成仅透射介于530至550纳米范围内的波长的光，且一第三组所述滤色器经配置成仅透射介于440至460纳米范围内的波长的光。

9、如权利要求1所述的装置，其中所述显示元件的所述固定表面与所述可移动表面之间的所述距离介于10,000埃至15,000埃的范围内。

10、如权利要求1所述的装置，其中所述复数个显示元件中每一个显示元件的所述反射性表面包含相同的材料。

11、如权利要求1所述的装置，其进一步包括：

一与所述复数个显示元件电连通的处理器，所述处理器经配置成处理图像数据；及

一与所述处理器电连通的存储装置。

12、如权利要求11所述的装置，其进一步包含一经配置成向所述复数个显示元件发送至少一信号的驱动电路。

13、如权利要求12所述的装置，其进一步包含一经配置成向所述驱动电路发送所述图像数据的至少一部分的控制器。

14、如权利要求11所述的装置，其进一步包含一经配置成向所述处理器发送所述图像数据的图像源模块。

15、如权利要求14所述的装置，其中所述图像源模块包含一接收器、收发器、及发射器中的至少一个。

16、如权利要求11所述的装置，其进一步包含一经配置成接收输入数据并将所述输入数据传送至所述处理器的输入装置。

17、一种干涉式调制器，其经配置成输出位于一人眼可见的波长范围内的多条线，所述调制器包括：

一部分反射性表面；

一反射性表面，其相对于所述部分反射性表面定位成使得其间的一间隙足够大，以使自所述干涉式调制器输出的光具有一包含多条线的频谱；及

一滤色器，其经配置成仅透射位于所述多条线中所期望的一者内的波长的光，其中所述滤色器布置成接收自所述表面中的至少一个表面反射的光，以使所接收的光朝一观察者透射过所述滤色器。

18、如权利要求17所述的干涉式调制器，其中所述部分反射性表面与所述反射性表面之间的所述间隙大于5,000埃。

19、如权利要求17所述的干涉式调制器，其中所述滤色器包含一红色滤色器、一绿色滤色器、及一蓝色滤色器中的一个。

20、一种制造一装置的方法，其包括：

制造一显示元件阵列，其中所述显示元件中的每一显示元件均包含一固定表面及一可移动表面，以在其间界定一空腔，所述空腔足够大，以使自所述显示元件中的每一显示元件反射的光均具有一包含多条线的反射率频谱；

制造一滤色器，所述滤色器经配置以仅允许所述多条线中所期望的一者通过所述滤色器；及

将所述滤色器耦接至所述显示元件中的至少一个显示元件，以使一用户观看通过所述滤色器的光。

21、如权利要求20所述的方法，其中所述显示元件的所述固定表面与所述可移动表面之间的所述距离足够大，以使入射于所述显示元件中每一显示元件上的光均具有蓝色、绿色、和红色波长中每一波长的反射率线。

22、一种通过如权利要求20或21所述的方法制造的装置。

23、一种干涉式调制器，其包括：

用于部分反射光的构件；

用于反射光的构件，其中所述部分反射构件及所述反射构件经配置成提供一包含多条线的反射率频谱；及

用于仅过滤所述多条线中所期望的一条线以供一人眼观看的构件。

24、一种装置，其包括：

用于调制光的构件，其经配置成使自所述调制构件反射的光具有一包含多条线的波长频谱；及

用于仅过滤所述多条线中所期望的一条线以供一人眼观看的构件。

25、如权利要求24所述的装置，其中所述调制构件包含复数个显示元件，所述显示元件中的每一显示元件均包含经配置成在其间界定一空腔的一固定表面及一可移动表面，所述空腔足够大，以使自所述显示元件中每一显示元件反射的光均具有所述包括多条线的波长频谱。

26、如权利要求25所述的装置，其中所述过滤构件包含一与所述显示元件中的至少一个显示元件相关联的滤色器，其中所述滤色器经配置成允许一波长范围通过所述滤色器，所述装置经配置成使一用户观看通过所述滤色器的光。

27、一种操作一显示器的方法，其包括：

提供一显示元件阵列，所述显示元件中的每个显示元件均包含经配置成在其间界定一空腔的一固定表面及一可移动表面，所述空腔足够大，以使自所述显示元件中的每个显示元件反射的光具有一包含多条线的反射率频谱；

在所述显示元件阵列上接收一光；及

根据一布置在相应显示元件的一光学路径中的滤色器来过滤自所述显示元件中每一显示元件反射的光，其中每一滤色器经配置以仅允许所述多条线中的相应一者通过所述滤色器。

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