CN101027589A - 用于测量镜面反射装置中的颜色和对比度的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文揭示用于测量例如干涉式调制器等镜面反射装置中的颜色和对比度的系统和方法。为了做出颜色和对比度确定，可利用对镜面反射装置的照明来在线测量从所述装置反射的光。所述测量可包含测量从所述被测试的装置以及从镜面明亮和黑暗标准件反射的光的光谱。可使用所述光谱来确定所述镜面反射装置的反射光谱和颜色参数。

Description

用于测量镜面反射装置中的颜色和对比度的系统和方法

技术领域

本发明的领域涉及微机电系统(microelectromechanical system，MEMS)。

背景技术

微机电系统(MEMS)包含微机械元件、激活器和电子元件。可使用沉积、蚀刻和/或其它蚀刻去除衬底和/或已沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的微加工工艺来产生微机械元件。一种类型的MEMS装置称为干涉式调制器。如本文所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指的是一种使用光学干涉原理选择性地吸收且/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉式调制器可包括一对导电板，其中之一或两者可能整体或部分透明且/或具有反射性，且能够在施加适当电信号时进行相对运动。在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括由气隙与固定层分离的金属薄膜。如本文更详细描述，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。这些装置具有广范围的应用，且在此项技术中，利用且/或修改这些类型装置的特性使得其特征可被发掘用于改进现有产品和创建尚未开发的新产品，将是有益的。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各具有若干方面，其中任何单个方面均不仅仅负责其期望的属性。在不限定本发明范围的情况下，现将简要论述其较突出的特征。考虑此论述之后，且尤其在阅读题为“具体实施方式”的部分之后，将了解本发明的特征如何提供优于其它显示装置的优点。

本文揭示的一个实施例包含一种测量镜面反射装置的颜色或对比度的方法，其包含在所述装置上提供大体上垂直于装置的反射表面的入射照明，仅测量从所述反射表面反射的大体上垂直于所述反射表面的光的光谱。

本文揭示的另一实施例包含一种测量一个或一个以上样本干涉式调制器的颜色或对比度的方法，其包含测量从明亮标准件反射的光的光谱，测量从所述一个或一个以上样本干涉式调制器反射的光的光谱，和基于从明亮标准件和一个或一个以上样本干涉式调制器反射的光的光谱来确定所述样本干涉式调制器的反射光谱。

本文揭示的另一实施例包含一种集成的反射显示元件和测试标准晶片，其包含适于在显示器中使用的多个反射显示元件、明亮标准件，其中所述反射显示元件和明亮标准件提供在单个晶片上。

本文揭示的另一实施例包含一种晶片，所述晶片包括：多个第一构件，其用于反射用于显示器中的光；和第二构件，其用于以大于从第一构件反射的光的强度来反射光，其中所述第一构件和所述第二构件提供在单个晶片上。

本文揭示的另一实施例包含一种在线光照和测量系统(in-line lighting andmeasurement system)，所述在线光照和测量系统包含：照明源，其适于照明镜面反射装置；检测器，其适于检测从所述镜面反射装置反射的光；和镜面反射明亮标准件，其适于将来自照明源的光镜面地反射到检测器中，藉此提供用于确定镜面反射装置的反射光谱的反射光谱标准。

本文揭示的另一实施例包含一种在线光照和测量系统，所述在线光照和测量系统包含：第一构件，其用于照明镜面反射装置；第二构件，其用于检测从所述镜面反射装置反射的光；和第三构件，其用于提供用于确定镜面反射装置的反射光谱的反射光谱标准。

本文揭示的另一实施例包含一种在线光照和测量系统，所述在线光照和测量系统包含：至少一个检测光纤元件，其适于从一端接收输入光并在另一端以操作方式耦合到检测器；和多个照明光纤元件，其在外围定位在所述至少一个检测光纤元件周围，所述照明光纤元件适于从一端发光并在另一端以操作方式耦合到光源。

本文揭示的另一实施例包含一种在线光照和测量系统，所述在线光照和测量系统包含：第一构件，其用于将光从远离检测器的位置传送到检测器；和第二构件，其用于将光从光源传送到所述远离位置。

本文揭示的另一实施例包含一种确定干涉式调制器阵列是否适于用作显示器的方法，其包含在未驱动状态、存储器黑暗状态(memory dark state)、存储器明亮状态(memorybright state)和过驱动状态下确定所述干涉式调制器中的至少一些干涉式调制器的颜色参数；和基于所述确定将所述阵列识别为适于用作显示器。

本文揭示的另一实施例包含一种通过如下工艺制造的集成的干涉式调制器和测试标准晶片，所述工艺包含多个材料沉积步骤、界定用于材料去除的区域的多个图案化步骤，和多个材料去除步骤，其中使用所述图案化步骤来界定多个干涉式调制器并单独地界定选自由明亮标准件和黑暗标准件组成的群组的至少一个反射率标准件。

一种制造干涉式调制器阵列的方法，其包含在大体上透明衬底上形成多个干涉式调制器，和在衬底上形成反射率标准件，其中所述反射率标准件选自由明亮标准件和黑暗标准件组成的群组。

一种测量干涉式调制器的颜色的方法，其包含检测从干涉式调制器反射的光，使用用于反射最大量的光的构件来确定第一参考反射率，和从所检测的光和第一参考反射率中确定干涉式调制器的颜色。

一种干涉式调制器显示器，其包括通过以下步骤而识别为适于在显示器中使用的多个干涉式调制器，所述步骤是：检测从所述干涉式调制器中的至少一些干涉式调制器反射的光，检测从明亮标准件反射的光，和确定干涉式调制器的反射光谱、一个或一个以上颜色参数和/或对比率。

附图说明

图1是描绘干涉式调制器显示器的一个实施例的一部分的等角视图，其中第一干涉式调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉式调制器的可移动反射层处于激活位置。

图2是说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的一个实施例的系统方框图。

图3是图1的干涉式调制器的一个示范性实施例的可移动镜位置对所施加电压的图。

图4是可用于驱动干涉式调制器显示器的一组行和列电压的说明。

图5A和5B说明可用于将显示数据帧写入到图2的3×3干涉式调制器显示器中的行和列信号的一个示范性时序图。

图6A和6B是说明包括复数个干涉式调制器的视觉显示装置的实施例的系统方框图。

图7A是图1的装置的横截面。

图7B是干涉式调制器的替代实施例的横截面。

图7C是干涉式调制器的另一替代实施例的横截面。

图7D是干涉式调制器的又一替代实施例的横截面。

图7E是干涉式调制器的额外替代实施例的横截面。

图8是描绘用于提供在线照明和检测以便利用光束分离器测试镜面反射装置的系统的方框图。

图9是描绘用于提供在线照明和检测以便利用光纤测试镜面反射装置的系统的方框图。

图10A是图9中描绘的光纤的一个实施例的横截面图。

图10B是图9中描绘的光纤的另一实施例的横截面图。

图11是具有集成的干涉式调制器阵列及明亮和黑暗标准件的晶片的俯视图。

图12A是明亮反射率标准件的横截面。

图12B是黑暗反射率标准件的横截面。

图13是描绘一种测量镜面反射装置的反射光谱和颜色参数的方法的流程图。

图14是描绘干涉式调制器的滞后特性的曲线图。

图15是描绘在各种驱动方案下干涉式调制器的反射光谱的曲线图。

图16是描绘三色干涉式调制器显示器的颜色参数的色彩空间图表。

具体实施方式

以下详细描述针对本发明的某些特定实施例。然而，本发明可以许多不同方式实施。在本描述内容中参看了附图，附图中所有相同部分用相同标号表示。如从以下描述中将了解，所述实施例可实施在经配置以显示不论运动(例如，视频)还是固定(例如，静止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置中。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联，所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手提式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、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)、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，针对一件珠宝的图像的显示器)。具有与本文中描述的装置类似的结构的MEMS装置也可用于例如电子切换装置的非显示器应用中。

许多显示器技术固有地向观看者提供漫射光。相反，基于干涉式调制器的显示器固有地提供镜面反射光。虽然可能需要将漫射体膜并入在此种显示器中，但干涉式调制器的光谱性质提供用于测量由给定显示器产生的颜色和对比度的独特的挑战和机会。因此，在本文揭示的各种实施例中，提供用于测量例如干涉式调制器的镜面反射装置中的颜色和对比度的系统和方法。在一个实施例中，通过测量从干涉式调制器镜面地反射的光的光谱来测量颜色和对比度。可使用在线光照系统来测量光谱，所述在线光照系统提供大体上平行于所检测的反射光的入射照明。在一些实施例中，还测量从镜面明亮和黑暗标准件反射的光的光谱并将其与从干涉式调制器反射的光的光谱进行比较，以便获得干涉式调制器的反射光谱和颜色参数。

图1中说明包括干涉式MEMS显示元件的一个干涉式调制器显示器的实施例。在这些装置中，像素处于明亮状态或黑暗状态。在明亮(“接通”或“开启”)状态下，显示元件将入射可见光的大部分反射到用户。当在黑暗(“断开”或“关闭”)状态下时，显示元件将极少的入射可见光反射到用户。依据实施例而定，可颠倒“接通”和“断开”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置而主要在选定的颜色处反射，从而允许除了黑白显示以外的彩色显示。

图1是描述视觉显示器的一系列像素中的两个相邻像素的等角视图，其中每一像素包括MEMS干涉式调制器。在一些实施例中，干涉式调制器显示器包括这些干涉式调制器的一行/列阵列。每一干涉式调制器包含一对反射层，其定位成彼此相距可变且可控制的距离以形成具有至少一个可变尺寸的谐振光学腔。在一个实施例中，可在两个位置之间移动所述反射层之一。在第一位置(本文中称为松弛位置)中，可移动反射层定位成距固定部分反射层相对较大的距离。在第二位置(本文中称为激活位置)中，可移动反射层定位成更紧密邻近所述部分反射层。视可移动反射层的位置而定，从所述两个层反射的入射光相长地或相消地进行干涉，从而为每一像素产生全反射状态或非反射状态。

图1中像素阵列的所描绘部分包含两个相邻干涉式调制器12a和12b。在左侧干涉式调制器12a中，说明可移动反射层14a处于距包含部分反射层的光学堆叠16a预定距离处的松弛位置中。在右侧干涉式调制器12b中，说明可移动反射层14b处于邻近于光学堆叠16b的激活位置中。

如本文所引用的光学堆叠16a和16b(统称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层(fusedlayer)，所述熔合层可包含例如氧化铟锡(ITO)的电极层、例如铬的部分反射层和透明电介质。因此，光学堆叠16是导电的、部分透明且部分反射的，且可通过(例如)将上述层的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造。在一些实施例中，所述层经图案化成为多个平行条带，且如下文中进一步描述，可在显示装置中形成行电极。可移动反射层14a、14b可形成为沉积金属层(一层或多层)的一系列平行条带(与行电极16a、16b垂直)，所述金属层沉积在柱18和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上。当蚀刻去除牺牲材料时，可移动反射层14a、14b通过所界定的间隙19而与光学堆叠16a、16b分离。例如铝的高度导电且反射的材料可用于反射层14，且这些条带可在显示装置中形成列电极。

在不施加电压的情况下，腔19保留在可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，其中可移动反射层14a处于机械松弛状态，如图1中像素12a所说明。然而，当将电位差施加到选定的行和列时，形成在相应像素处的行电极与列电极的交叉处的电容器变得带电，且静电力将所述电极拉在一起。如果电压足够高，那么可移动反射层14变形且被迫抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的介电层(在此图中未图示)可防止短路并控制层14与16之间的分离距离，如图1中右侧的像素12b所说明。不管所施加的电位差的极性如何，表现均相同。以此方式，可控制反射像素状态对非反射像素状态的行/列激活在许多方面类似于常规LCD和其它显示技术中所使用的行/列激活。

图2到5说明在显示器应用中使用干涉式调制器阵列的一个示范性工艺和系统。

图2是说明可并入有本发明各方面的电子装置的一个实施例的系统方框图。在所述示范性实施例中，所述电子装置包含处理器21，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器(例如ARM、Pentium^、Pentium II^、Pentium III^、Pentium IV^、Pentium^Pro、8051、MIPS^、Power PC^、ALPHA^)，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)。如此项技术中常规的做法，处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除了执行操作系统外，所述处理器可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包含网站浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。

在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22连通。在一个实施例中，所述阵列驱动器22包含将信号提供到显示器阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。在图2中以线1-1展示图1中说明的阵列的横截面。对于MEMS干涉式调制器来说，行/列激活协议可利用图3中说明的这些装置的滞后性质。可能需要(例如)10伏的电位差来促使可移动层从松弛状态变形为激活状态。然而，当电压从所述值减小时，可移动层在电压降回10伏以下时维持其状态。在图3的示范性实施例中，可移动层直到电压降到2伏以下时才完全松弛。因此在图3中说明的实例中存在约3到7V的电压范围，在所述范围中存在所施加电压的窗口，在所述窗口内装置在松弛状态或激活状态中均是稳定的。此窗口在本文中称为“滞后窗口”或“稳定窗口”。对于具有图3的滞后特性的显示器阵列来说，可设计行/列激活协议使得在行选通期间，已选通行中待激活的像素暴露于约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露于接近零伏的电压差。在选通之后，所述像素暴露于约5伏的稳态电压差使得其维持在行选通使其所处的任何状态中。在此实例中，每一像素在被写入之后经历3-7伏的“稳定窗口”内的电位差。此特征使图1中说明的像素设计在相同的施加电压条件下在激活或松弛预存在状态下均是稳定的。因为干涉式调制器的每一像素(不论处于激活还是松弛状态)本质上是由固定反射层和移动反射层形成的电容器，所以可在滞后窗口内的一电压下维持此稳定状态而几乎无功率消耗。本质上，如果所施加的电压是固定的，那么没有电流流入像素中。

在典型应用中，可通过根据第一行中所需组的激活像素确认所述组列电极来产生显示帧。接着将行脉冲施加到行1电极，从而激活对应于所确认的列线的像素。接着改变所述组已确认列电极以对应于第二行中所需组的激活像素。接着将脉冲施加到行2电极，从而根据已确认的列电极而激活行2中的适当像素。行1像素不受行2脉冲影响，且维持在其在行1脉冲期间被设定的状态中。可以连续方式对整个系列的行重复此过程以产生帧。通常，通过以每秒某一所需数目的帧的速度连续地重复此过程来用新的显示数据刷新且/或更新所述帧。用于驱动像素阵列的行和列电极以产生显示帧的广泛种类的协议也是众所周知的且可结合本发明使用。

图4和5说明用于在图2的3×3阵列上形成显示帧的一个可能的激活协议。图4说明可用于使像素展示出图3的滞后曲线的一组可能的列和行电压电平。在图4实施例中，激活像素涉及将适当列设定为-V_bias，且将适当行设定为+ΔV，其分别可对应于-5伏和+5伏。松弛像素是通过将适当列设定为+V_bias，且将适当行设定为相同的+ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。在行电压维持在零伏的那些行中，不管列处于+V_bias还是-V_bias，像素在任何其最初所处的状态中均是稳定的。同样如图4中所说明，将了解，可使用具有与上述电压的极性相反的极性的电压，例如，激活像素可涉及将适当列设定为+V_bias，且将适当行设定为-ΔV。在此实施例中，释放像素是通过将适当列设定为-V_bias，且将适当行设定为相同的-ΔV，从而在像素上产生零伏电位差而实现的。

图5B是展示施加到图2的3×3阵列的一系列行和列信号的时序图，所述系列的行和列信号将产生图5A中说明的显示器布置，其中被激活像素为非反射的。在对图5A中说明的帧进行写入之前，像素可处于任何状态，且在本实例中所有行均处于0伏，且所有列均处于+5伏。在这些所施加的电压的情况下，所有像素在其既有的激活或松弛状态中均是稳定的。

在图5A的帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被激活。为了实现此目的，在行1的“线时间(line time)”期间，将列1和2设定为-5伏，且将列3设定为+5伏。因为所有像素均保留在3-7伏的稳定窗口中，所以这并不改变任何像素的状态。接着用从0升到5伏且返回零的脉冲选通行1。这激活了(1，1)和(1，2)像素且松弛了(1，3)像素。阵列中其它像素均不受影响。为了视需要设定行2，将列2设定为-5伏，且将列1和3设定为+5伏。施加到行2的相同选通接着将激活像素(2，2)且松弛像素(2，1)和(2，3)。同样，阵列中其它像素均不受影响。通过将列2和3设定为-5伏且将列1设定为+5伏来类似地设定行3。行3选通设定行3像素，如图5A中所示。在对帧进行写入之后，行电位为零，且列电位可维持在+5或-5伏，且接着显示器在图5A的布置中是稳定的。将了解，可将相同程序用于数十或数百个行和列的阵列。还将应了解，用于执行行和列激活的电压的时序、序列和电平可在上文所概述的一般原理内广泛变化，且上文的实例仅为示范性的，且任何激活电压方法均可与本文描述的系统和方法一起使用。

图6A和6B是说明显示装置40的实施例的系统方框图。显示装置40可为(例如)蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其稍微变化形式也说明例如电视和便携式媒体播放器的各种类型的显示装置。

显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。外壳41通常由所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺的任一者形成，所述工艺包含注射模制和真空成形。另外，外壳41可由多种材料的任一者制成，所述材料包含(但不限于)塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷，或其组合。在一个实施例中，外壳41包含可去除部分(未图示)，所述可去除部分可与其它具有不同颜色或含有不同标记、图画或符号的可去除部分互换。

如本文中所描述，示范性显示装置40的显示器30可为包含双稳态显示器(bi-stabledisplay)在内的多种显示器的任一者。在其它实施例中，如所属领域的技术人员众所周知，显示器30包含例如如上所述的等离子、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD的平板显示器，或例如CRT或其它电子管装置的非平板显示器。然而，出于描述本实施例的目的，如本文中所描述，显示器30包含干涉式调制器显示器。

图6B中示意说明示范性显示装置40的一个实施例的组件。所说明的示范性显示装置40包含外壳41且可包含至少部分封闭在所述外壳41中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，示范性显示装置40包含网络接口27，所述网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，对信号进行滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克风46。处理器21也连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28且耦合到阵列驱动器22，所述阵列驱动器22进而耦合到显示器阵列30。根据特定示范性显示装置40设计的要求，电源50将功率提供到所有组件。

网络接口27包含天线43和收发器47以使得示范性显示装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27也可具有某些处理能力以减轻对处理器21的要求。天线43是所属领域的技术人员已知的用于传输和接收信号的任何天线。在一个实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准(包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g))来传输和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据BLUETOOTH标准来传输和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，所述天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS或其它用于在无线手机网络内通信的已知信号。收发器47预处理从天线43接收到的信号，使得处理器21可接收所述信号并进一步对所述信号进行处理。收发器47还处理从处理器21接收到的信号使得可经由天线43从示范性显示装置40传输所述信号。

在一替代实施例中，收发器47可由接收器代替。在又一替代实施例中，网络接口27可由可存储或产生待发送到处理器21的图像数据的图像源代替。举例来说，所述图像源可为数字视频光盘(DVD)或含有图像数据的硬盘驱动器，或产生图像数据的软件模块。

处理器21大体上控制示范性显示装置40的全部操作。处理器21接收例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据的数据，并将所述数据处理成原始图像数据或处理成易被处理成原始图像数据的格式。处理器21接着将已处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28以供存储。原始数据通常是指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说，这些图像特性可包含颜色、饱和度和灰度级。

在一个实施例中，处理器21包含微控制器、CPU或逻辑单元以控制示范性显示装置40的操作。调节硬件52通常包含放大器和滤波器，以用于将信号传输到扬声器45，且用于从麦克风46接收信号。调节硬件52可为示范性显示装置40内的离散组件，或可并入在处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，并适当地重新格式化所述原始图像数据以供高速传输到阵列驱动器22。具体来说，驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化为具有类似光栅的格式的数据流，使得其具有适于在显示器阵列30上进行扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将已格式化的信息发送到阵列驱动器22。尽管驱动器控制器29(例如LCD控制器)作为独立的集成电路(IC)通常与系统处理器21相关联，但可以许多方式实施这些控制器。其可作为硬件嵌入处理器21中，作为软件嵌入处理器21中，或与阵列驱动器22完全集成在硬件中。

通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收已格式化的信息且将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述波形以每秒多次的速度被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千个引线。

在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示器阵列30适用于本文描述的任意类型的显示器。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，干涉式调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22是常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如，干涉式调制器显示器)。在一个实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22集成。此实施例在例如蜂窝式电话、手表和其它小面积显示器的高度集成系统中是普遍的。在又一实施例中，显示器阵列30是典型的显示器阵列或双稳态显示器阵列(例如，包含干涉式调制器阵列的显示器)。

输入装置48允许用户控制示范性显示装置40的操作。在一个实施例中，输入装置48包含例如QWERTY键盘或电话键区的键区、按钮、开关、触敏屏幕、压敏或热敏薄膜。在一个实施例中，麦克风46是用于示范性显示装置40的输入装置。当使用麦克风46将数据输入到所述装置时，用户可提供声音命令以便控制示范性显示装置40的操作。

电源50可包含此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，在一个实施例中，电源50是例如镍镉电池或锂离子电池的可再充电电池。在另一实施例中，电源50是可再生能源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池和太阳能电池涂料。在另一实施例中，电源50经配置以从壁式插座接收功率。

在某些实施方案中，如上文中所描述，控制可编程性驻存在驱动器控制器中，其可位于电子显示器系统中的若干位置中。在某些情况下，控制可编程性驻存在阵列驱动器22中。所属领域的技术人员将了解，上述最优化可实施在任何数目的硬件和/或软件组件中且可以各种配置实施。

根据上文陈述的原理而操作的干涉式调制器的结构的细节可广泛变化。举例来说，图7A-7E说明可移动反射层14及其支撑结构的五个不同实施例。图7A是图1的实施例的横截面，其中金属材料条带14沉积在垂直延伸的支撑件18上。在图7B中，可移动反射层14在系链(tether)32上仅在隅角处附接到支撑件。在图7C中，可移动反射层14从可包括柔性金属的可变形层34悬垂下来。所述可变形层34直接或间接地连接到围绕可变形层34的周边的衬底20。这些连接在本文中称为支柱。图7D中说明的实施例具有支柱插塞(support post plug)42，可变形层34搁在所述支柱插塞42上。如图7A-7C所示，可移动反射层14保持悬浮在腔上方，但可变形层34并不通过填充可变形层34与光学堆叠16之间的孔而形成所述支柱。确切地说，支柱由用于形成支柱插塞42的平坦化材料形成。图7E中说明的实施例是基于图7D中展示的实施例，但也可适于与图7A-7C中说明的实施例以及未图示的额外实施例的任一者一起发挥作用。在图7E中所示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的额外层来形成总线结构44。这允许信号沿着干涉式调制器的背面进行路由，从而消除许多原本可能必须形成在衬底20上的电极。

在例如图7中所示的那些实施例的实施例中，干涉式调制器充当直接观看装置，其中从透明衬底20的前侧观看图像，所述侧与上面布置有调制器的一侧相对。在这些实施例中，反射层14在反射层的与衬底20相对的所述侧以光学方式遮蔽干涉式调制器的部分，其包含可变形层34。这允许对遮蔽区域进行配置和操作而不会消极地影响图像质量。此种遮蔽允许图7E中的总线结构44，其提供将调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如，寻址和由于所述寻址而产生的移动)分离的能力。这种可分离的调制器结构允许选择用于调制器的机电方面和光学方面的结构设计和材料且使其彼此独立而发挥作用。此外，图7C-7E中所示的实施例具有源自反射层14的光学性质与其机械性质脱离的额外益处，所述益处由可变形层34执行。这允许用于反射层14的结构设计和材料在光学性质方面得以优化，且用于可变形层34的结构设计和材料在期望的机械性质方面得以优化。

测量镜面反射装置中的颜色和对比度

大多数显示器技术固有地向观看者提供漫射光。举例来说，在例如阴极射线管、放射性LCD和等离子显示器的放射性显示器中，像素在多个方向上透射光。类似地，反射性LCD在多个方向上散射入射光。相反，不具有漫射体膜的镜面反射装置(例如，干涉式调制器显示器)以镜面方式反射入射光。因此，在一个实施例中，通过测量以等于入射照明的角度的角度从装置反射的光来进行镜面反射装置的颜色和对比度测量。在一个实施例中，入射照明的角度大体上垂直于镜面反射装置的平面。在此实施例中，入射照明与反射光大体上平行。此配置在本文中称为“在线”光照。

在一个实施例中，使用例如图8中显示的系统来实现在线光照。在此系统中，提供光束分离器200，其将来自光源210的光反射到正评估的装置上。所述镜面反射装置(例如，干涉式调制器阵列)可定位在探测支座(probe mount)240上，探测支座240可耦合到X-Y平台(X-Y stage)250。探测支座240可包括用于形成到达镜面反射装置的电连接的组件。举例来说，探测支座240可包括与镜面反射装置上的接触件连接的装载弹簧的引脚。在一个实施例中，镜面反射装置是晶片上的干涉式调制器阵列，其中所述晶片包含用于控制晶片上的干涉式调制器的电接触件。X-Y平台250可用于移动反射装置以便选择装置的一区域用于照明和测量。提供检测模块220，其用于分离地检测从装置反射的光。以此方式，入射光和所检测的反射光两者均与衬底正交。在一些实施例中，所述系统可额外包括显微镜物镜230，其用于评估镜面反射装置的整个有源表面区域的仅一小部分。在一些实施例中，可通过由检测模块220中的光检测器260测量反射光的强度来聚焦显微镜物镜230。可由所测量的反射光的强度的最大值指示最佳聚焦。所属领域的技术人员将了解，可将透镜放置在从光源到探测支座240和从探测支座240到检测模块240的光程中的各个位置上，以便测量仅从镜面反射装置的选定区域反射的光。

检测模块220可包括一个或一个以上检测器，例如光检测器或分光仪260和CCD相机270。可使用一个或一个以上光束分离器280以便由一个以上检测器进行同时测量。可选择光源210以提供具有期望的光谱和强度特性的光。举例来说，可能需要使光源210近似通常将用于观看显示器的光源的特性。在一个实施例中，使用标准D65光源。在另一实施例中，使用连续光谱光源，其相对于D65光源标准的光谱是已知的。

在一些实施例中，光源210可耦合到例如具有柯勒氏(Koehler)设计的装置的照明控制装置290。可调节照明控制装置290的孔径以仅照明镜面反射装置上的所关注的区域。

在另一实施例中，可通过使用光纤元件束来提供在线光照。图9描绘一种用于使用光纤元件来提供在线光照的系统。所述系统包括光纤束302，其定位在待测量的镜面反射装置304上方。束302中的一个或一个以上光纤306可连接到光源308。束302中的一个或一个以上其它光纤310可连接到检测模块312。在图9描绘的实施例中，光纤束302可定位成与镜面反射装置304正交。在此配置中，通过照明光纤306提供的入射光将大体上平行于由检测光纤310接收的光。在一个实施例中，光纤束302的末端定位在距镜面反射装置304表面约2与约5μm之间(例如，3与4μm之间)。在另一实施例中，可将显微镜物镜(例如，图8中的显微镜物镜230)定位在光纤束302的末端与镜面反射装置304的表面之间。

在一个实施例中，检测模块312可包括一个或一个以上光束分离器(例如图8中描绘的光束分离器280)，使得可使用多个检测器。在替代实施例中，可定位光纤束302使得例如图8中的光束分离器200的光束分离器引导入射和反射光与镜面反射装置正交。此配置允许同时使用检测模块220中的额外检测器(例如CCD相机)来检测未由检测光纤310接收到的反射光。

图10A描绘光纤束302的横截面的一个实施例。在此实施例中，照明光纤306沿着束302的外围定位，且检测光纤310定位在束302的中心。此配置允许对镜面反射装置的待检测部分进行均一照明。在一个实施例中，照明光纤306由间隔物320与照明光纤306间隔开。在一个实施例中，间隔物320在检测光纤310与照明光纤306之间提供约5μm到约5mm(例如，约20与约500μm之间)的间隙。在一个实施例中，光纤306和310具有约100μm到约600μm(例如，在约300与约500μm之间)的直径。在一个实施例中，光纤具有约400μm的直径。在另一实施例中，光纤束302中的光纤例如用环氧树脂胶粘在一起，且不使用间隔物320。在图10B中描绘的另一实施例中，两个检测光纤321定位在束302的中心。所述两个检测光纤321可比图10A中描绘的单个检测光纤310具有更小的直径。举例来说，在一个实施例中，检测光纤321每一者具有200μm的直径。

当使用上述在线光照系统测量从镜面反射装置(例如，干涉式调制器阵列)反射的光时，可使用例如具有透镜230的柯勒氏装置290中的透镜和孔径的系统或其它孔径-透镜系统来控制照明和检测的区域的大小。可在从镜面反射装置反射之前和/或之后控制光。在一个实施例中，可通过调节光纤302与装置304之间的距离来控制镜面反射装置的照明区域。所使用的区域的大小可为任何适宜的大小。在一个实施例中，当测量显示器时，照明并检测足够的像素使得在像素上达到平均效果。在一个实施例中，测量具有约10与约20个像素之间的直径的区域。此外，可能需要测量显示器表面上的多个区域以检查响应的均一性。在一个实施例中，仅测量处于显示器中心处的区域。在其它实施例中，按照显示器行业中认可为合适的标准，测量不同位置处的许多区域。举例来说，可测量5、9或13个不同区域。

所属领域的技术人员将了解提供从例如干涉式调制器显示器的镜面反射装置反射的光的在线照明和检测的其它方法。

颜色和对比度测量的标准

在一些实施例中，使用例如上文所述的在线光照系统作出干涉式调制器显示器中的颜色和对比度确定来进行测量。在一些实施例中，在将干涉式调制器阵列封装到显示装置中之前作出颜色和对比度确定。因此，如果颜色和对比度确定不令人满意，那么可在封装之前放弃所述阵列，藉此减少与放弃有缺陷或不令人满意的显示器关联的成本。因此，在一个实施例中，在“晶片”级(即，在如上所述在衬底上制造干涉式调制器阵列之后)进行干涉式调制器显示器的颜色和对比度测量。

在一些实施例中，可通过在测量干涉式调制器阵列之前测量从黑暗和明亮标准件发生的反射来帮助进行颜色和对比度测量。在一个实施例中，选择黑暗标准件，其表示可能从干涉式调制器发生的反射的最小强度，且选择明亮标准件，其表示可能从干涉式调制器发生的反射的最大强度。在一个实施例中，在每一干涉式调制器阵列被测试之前测量从黑暗标准件和明亮标准件发生的反射。在另一实施例中，测量从单个黑暗标准件和明亮标准件发生的反射并将其用作测试多个干涉式调制器阵列的参考。

在一个实施例中，在制造一个或一个以上干涉式调制器阵列的同一个晶片上提供黑暗标准件和明亮标准件。图11描绘此实施例。图11中，晶片350包含干涉式调制器阵列352、明亮标准件354和黑暗标准件356。在进行干涉式调制器阵列352的颜色和/或对比度测量之前，可测量从明亮标准件354和黑暗标准件356发生的反射，且可将这些测量用作进行干涉式调制器阵列352上的颜色和/或对比度测量的比较。测量之后，可切割晶片350以便去除明亮354和黑暗356标准件，且可将干涉式调制器阵列352并入到期望的装置封装中。

在另一实施例中，可提供明亮和/或黑暗标准件作为测量系统的一部分。举例来说，在图8描绘的系统中，可将标准件固定到X-Y平台250上。在每一新的晶片上或一系列晶片之间进行测量之前，可定位X-Y平台250使得系统探测所述标准件以获得准确的校准。以此方式，不需要在每一晶片上制造新的标准件。

图12A描绘明亮标准件354的一个实施例。此明亮标准件354包括沉积到大体上透明衬底372上的反射材料370。在一个实施例中，反射材料370包括与用于在干涉式调制器中建构可移动镜(例如在图1和7A到7C中描绘为元件14)的材料相同的材料。举例来说，反射材料370可包括铝。在一个实施例中，与制造干涉式调制器352同时，在制造干涉式调制器352的同一个晶片350上制造图11和12A中描绘的明亮标准件354。举例来说，可在整个晶片350上使用相同的沉积和去除步骤；然而，明亮标准件354的图案化可使得当沉积可移动镜时，明亮标准件354的区域中的所有其它层将已被去除，使得可移动镜材料370直接沉积在衬底372上。图12A中描绘的明亮标准件354将表示从干涉式调制器352发生的最大反射率，因为其表示从干涉式调制器352中的可移动镜发生的完全反射，没有由于从干涉式调制器352中的部分反射层发生的反射而引起的任何干涉。

图12B描绘黑暗标准件356的一个实施例。此黑暗标准件356包括沉积在大体上透明衬底372上的分层结构。所述分层结构包含部分反射镜380、大体上透明介电材料382和反射材料370。此结构充当标准具，因为从部分反射镜380反射的光将干涉在部分反射镜380与反射材料370之间多次反射的光。在一个实施例中，部分反射镜380包括与用于在干涉式调制器中建构部分反射器(例如在图1和7A到7C中描绘为元件16)的材料相同的材料。在一个实施例中，反射材料370包括与用于在干涉式调制器中建构可移动镜(例如在图1和7A到7C中描绘为元件14)的材料相同的材料。在一个实施例中，电介质382包括与用作干涉式调制器中的介电层的材料相同的材料。在一个实施例中，与制造干涉式调制器352同时，在制造干涉式调制器352同一个晶片350上制造图11和12B中描绘的黑暗标准件356。举例来说，可在整个晶片350上使用相同的沉积和去除步骤：然而，黑暗标准件356的图案化可使得仅部分反射器380、电介质382和可移动镜材料370保留在衬底上。图12B中描绘的黑暗标准件356将表示从干涉式调制器352发生的最大反射率，因为其在结构上类似于处于激活状态(即，如图1所描绘，当可移动镜层被迫抵靠固定层时)的干涉式调制器352。换句话说，图12B中描绘的黑暗标准件356在结构上类似于不存在气隙(例如，图1中的气隙19)的干涉式调制器352。

在替代实施例中，不是使用黑暗标准件结构356，而是可将黑暗参考点任意选择为零反射率，或选择为当光源被切断或可能使用适当的遮光器阻挡光源时使用测量系统测量到的反射率。或者，可使用遮光器来阻挡光进入检测器中。

所属领域的技术人员将了解可用作明亮和黑暗参考光谱以便作出干涉式调制器的颜色和对比度确定的其它反射率结构或模型。

单色显示器的测试方法

在一些实施例中，待被测量颜色和/或对比度的干涉式调制器将为单色显示器。此显示器可包括能够以两种状态中的一者存在的多个单一类型的干涉式调制器(例如，图7A到7C中描绘的类型)。每一干涉式调制器将具有明亮状态和黑暗状态，其中将由处于未激活状态的干涉式调制器确定明亮状态，且将由处于激活状态的干涉式调制器确定黑暗状态。

图13是描绘一种测量干涉式调制器显示器中的颜色和对比度的方法的一个实施例的流程图。视特定实施例而定，可在图13描绘的那些步骤中添加步骤或可去除一些步骤。另外，可视应用而定来重新排列步骤的次序。首先，在方框400处，提供入射照明以便照明标准件和样本干涉式调制器显示器。可将所述照明提供作为上述在线照明系统的一部分。在一些实施例中，仅向显示器或标准件的一部分提供所述照明。继续到方框402，测量从明亮标准件反射的光的光谱。在一个实施例中，明亮标准件是如上文所述的结构。可通过作为上述在线光照系统的一部分的分光仪来测量所述光谱。移动到方框404，测量从黑暗标准件反射的光的光谱。在一个实施例中，黑暗标准件是如上文所述的结构。在一些实施例中，通过除使用黑暗标准件以外的其它方法(例如，通过切断或阻挡光源)来获得黑暗参考。

接着，在方框406处，测量从显示器中的样本干涉式调制器反射的光的光谱。可单独地针对处于明亮(未激活)状态和黑暗(激活)状态的干涉式调制器两者测量入射光的光谱。此外，可在多种驱动方案下测量明亮和黑暗状态。在一个实施例中，在四种不同驱动方案下测量从样本干涉式调制器反射的光的光谱。图14描绘先前图3中提供的干涉式调制器的滞后表现。在一种驱动方案中，在干涉式调制器上不施加电压，使得干涉式调制器不被驱动。因此，干涉式调制器处于未驱动明亮状态，如图14中由点450所例示。在另一驱动方案中，施加电压，所述电压足够高以致于不管干涉式调制器的先前状态如何都能够迫使干涉式调制器进入激活黑暗状态。此过驱动黑暗状态由图14中点452例示。在第三驱动方案中，施加电压序列以将干涉式调制器置于滞后窗口内的黑暗状态中。此存储器黑暗状态由图14中点454例示。在最后的驱动方案中，施加电压序列以将干涉式调制器置于滞后窗口内的明亮状态中。此存储器明亮状态由图14中点456例示。所属领域的技术人员将了解，在替代驱动方案下测量来自样本干涉式调制器的反射率也是可能的。

返回图13中的流程图，在方框408处，确定在每一期望的驱动方案下样本干涉式调制器的反射光谱。所述反射光谱与反射光的所测量光谱的不同之处在于，所测量光谱包含由于来自光源的入射光的光谱而产生的作用。举例来说，反射光的所测量光谱的一个表达式为：

I(λ)＝S(λ)R(λ)

其中I(λ)是反射光的强度，S(λ)是照明的光源发出的光的强度，且R(λ)是反射光谱。因此，反射光谱表示反射材料的固有光谱性质，而与照明源无关。在一个实施例中，基于与针对明亮和黑暗标准件所确定的标准反射光谱的比较来确定样本干涉式调制器的反射光谱。在一个实施例中，明亮标准件包含已确定了其经校准的反射光谱的市售高反射率镜面反射标准件。在一个实施例中，此标准件可追溯至NIST基本标准件。在另一实施例中，可将明亮标准件的反射光谱(例如与干涉式调制器同时制造的上述明亮标准件的反射光谱)单独地校准为市售标准件，此工作在每次测量标准件时进行或只要制造工艺未发生任何改变，则针对多个标准件进行一次。在一个实施例中，黑暗标准件也包含市售黑暗标准件，例如低反射率镜面反射标准件。或者，假定黑暗标准件的反射光谱为零。

在一个实施例中，如图13的流程图所描绘，确定样本干涉式调制器的反射光谱包括在方框410处确定与明亮和黑暗标准件相比较的样本干涉式调制器的相对反射率，和在方框412处将结果乘以明亮标准件的反射光谱。此方法假定黑暗标准件的反射率为零。所述确定在数学上可表达为：

$R\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{M\left(\mathrm{\γ}\right)-D\left(\mathrm{\λ}\right)}{B\left(\mathrm{\λ}\right)-D\left(\mathrm{\λ}\right)}{R}_B\left(\mathrm{\λ}\right)$

其中R(λ)是样本干涉式调制器的反射光谱，M(λ)是从样本干涉式调制器反射的光的所测量的强度，D(λ)是从黑暗标准件反射的光的所测量的强度，B(λ)是从明亮标准件反射的光的所测量强度，且R_B(λ)是明亮标准件的反射光谱。在替代实施例中，还基于黑暗标准件的反射率来校正样本的反射光谱。在此实施例中，不假定黑暗标准件的反射率为零。

图15是描绘在上述四种驱动方案下针对干涉式调制器而确定的典型反射光谱的曲线图。这些反射光谱可用于确定所测试的干涉式调制器是否适于在显示器中使用或在制造期间是否存在任何问题。理想情况是，明亮状态将指示具有可见光谱内的较大峰值的反射光谱，且黑暗状态将指示可见光谱中的低反射率。此外，将两个明亮状态彼此比较且将两个黑暗状态彼此比较可提供关于样本干涉式调制器的信息。存储器明亮反射光谱相对于未驱动反射光谱而变换为较短波长。此结果是因为在存储器明亮状态下在干涉式调制器上施加电压，从而促使可移动镜朝向部分反射器弯曲。理想情况是，存储器明亮状态的反射光谱将不会相对于未驱动状态而变换太多。如果所述变换较显著，那么可能存在可移动镜过分易弯曲的指示，且显示器的明亮状态将不提供一致的颜色和反射率。类似地，存储器黑暗和过驱动状态将理想地具有类似的反射光谱。如果反射光谱显著不同，那么可能存在当施加过驱动状态的较高电压时可移动镜仍然显著移动的指示。此结果可表示可移动镜不够容易弯曲，从而导致不一致的黑暗状态。将了解，图15中的反射光谱也可提供关于制造过程中的问题的指示。

再次返回图13，在一个实施例中，在方框414处，可将样本干涉式调制器的反射光谱任选地转换为例如CIE标准三色激励值的颜色参数。在一个实施例中，使用以下关系确定CIE三色激励值X、Y和Z：

$X=\frac{{\∫}_{380}^{780}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{x}\left(\mathrm{\λ}\right)R\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}{{\∫}_{380}^{780}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}$

$Y=\frac{{\∫}_{380}^{780}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)R\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}{{\∫}_{380}^{780}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}$

$Z=\frac{{\∫}_{380}^{780}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)R\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}{{\∫}_{380}^{780}S\left(\mathrm{\λ}\right)\stackrel{\‾}{y}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}}$

其中S(λ)是光源的光谱强度，R(λ)是反射光谱，且 和

是CIE颜色匹配函数。在一些实施例中，将三色激励值转换为Y，x，y或Y，u′，v′等效值，其中转换如下：

$x=\frac{x}{x+y+z};$

$y=\frac{y}{x+y+z};$

$z=\frac{z}{x+y+z}=1-x-y;$

$u^{\′}=\frac{4x}{x+15y+3z};$

$v^{\′}=\frac{9y}{x+15y+3z}.$

CIE三色激励值和颜色匹配函数在此项技术中是众所周知的。可针对经历上述驱动方案中的每一者的样本干涉式调制器确定颜色参数。举例来说，表1列举针对四种驱动方案获得的一个特定干涉式调制器的颜色参数。

表1.干涉式调制器的颜色参数

颜色参数	未驱动明亮	存储器明亮	存储器黑暗	过驱动黑暗
					x	0.44	0.42	0.29	0.29
y	0.38	0.40	0.30	0.30
					z	0.18	0.18	0.42	0.41
u′	0.27	0.27	0.19	0.20
					v′	0.51	0.52	0.45	0.45
Y	0.33	0.44	0.13	0.11

人类观看者将Y颜色参数感知为指示颜色的亮度。因此，在一些实施例中，干涉式调制器显示器的对比度可定义为存储器明亮状态下的Y颜色参数与存储器黑暗状态下的Y颜色参数的比率。举例来说，具有表1的颜色参数的干涉式调制器的对比率将为3.5。

颜色参数的值可用于确定样本干涉式调制器是否适于在显示器中使用。举例来说，可将颜色参数值与特定显示器应用所需要的值进行比较。

多色显示器的测试方法

在一些实施例中，测试多色干涉式调制器阵列。举例来说，可通过提供含有三种不同类型的干涉式调制器的像素来建构彩色干涉式调制器显示器，其中每种类型的特征在于不同大小的气隙(例如，图1中的气隙19)。每种类型的干涉式调制器的明亮状态因此将反射具有不同颜色的光。或者，可通过制造气隙可通过施加各种电压而被调节为中间状态的干涉式调制器来建构多色干涉式调制器显示器。因此，此种干涉式调制器可具有若干明亮状态，每一者反射不同颜色。

对于多色显示器来说，可如上文针对单色显示器所述和图13中的描绘来确定彩色明亮状态的每种不同组合的反射光谱。可由处于黑暗状态的所有像素来确定此显示器的黑暗状态。另外，对于由三原色明亮状态组成的多色显示器来说，可通过测量所有颜色的同时明亮状态来测量白色明亮状态反射光谱。因此，在一个实例中，对于具有红色、绿色和蓝色子像素的干涉式调制器显示器来说，如表2中所指示测量八个反射光谱。

表2.在彩色干涉式调制器显示器中测量的反射光谱。

反射光谱	红色子像素	绿色子像素	蓝色子像素
				红色	明亮	黑暗	黑暗
绿色	黑暗	明亮	黑暗
				蓝色	黑暗	黑暗	明亮
青色	黑暗	明亮	明亮
				黄色	明亮	明亮	黑暗
品红	明亮	黑暗	明亮
				黑色	黑暗	黑暗	黑暗
白色	明亮	明亮	明亮

另外，每一明亮和黑暗状态可为存储器明亮和黑暗状态、未驱动明亮状态、多度驱动黑暗状态，或其任何组合。因此，可确定多色显示器的大量可能的反射光谱。

由明亮状态的组合产生的非原色(例如，青色、黄色和品红)对于指示特定彩色干涉式调制器的黑暗状态是否令人满意是有用的。举例来说，如果红色子像素不够黑暗，那么针对青色确定的反射光谱将不同于所预期的反射光谱。

在一些实施例中，可针对所测量的每一反射光谱确定上述颜色参数。在此情况下，可能需要在色彩空间图表中描绘出所述颜色参数。图16描绘其中已确定并描绘红色500、绿色502、蓝色506和白色508反射光谱的颜色参数的一个此种色彩空间图表。由三角形510描绘的区域提供显示器可用的色域的指示。因此，此表示可用于设计具有期望的色域特性和白点的显示器。此外，多个颜色参数可用于确定样本干涉式调制器是否适于在显示器中使用。举例来说，可能需要特定显示器应用具有指定的色域。可使用上文描述的颜色参数确定来确定样本干涉式调制器是否已达到指定的色域。

可将多色显示器的对比率确定为白色和黑色状态的Y颜色参数的比率。或者，可针对每一颜色子像素独立地确定对比率。举例来说，表2中红色反射光谱的Y颜色参数与黑色反射光谱的Y颜色参数的比率提供红色对比率。

虽然可使用单个明亮标准件来进行上述多色显示器中的所有测量，但在一些实施例中，使用多个明亮标准件，每一明亮标准件在接近针对每一颜色子像素观察到的最大值的波长处具有最大反射率。

尽管已参照实施例和实例描述了本发明，但应了解，可在不脱离本发明精神的情况下作出许多各种修改。因此，本发明仅由所附权利要求书限定。

Claims (67)

1.一种测量一镜面反射装置的颜色或对比度的方法，其包括：

在所述装置上提供大体上垂直于所述装置的一反射表面的入射照明；和

仅测量从所述反射表面反射的大体上垂直于所述反射表面的光的一光谱。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述镜面反射装置包含一干涉式调制器显示器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中通过经由一光纤照耀光来提供所述入射照明。

4.根据权利要求1所述的方法，其中通过测量经由一光纤接收到的反射光来检测所述大体上垂直的反射光。

5.根据权利要求1所述的方法，其中通过将光反射离开一光束分离器来提供所述入射照明。

6.根据权利要求1所述的方法，其中通过测量经由一光束分离器透射的光来检测所述大体上垂直的反射光。

7.根据权利要求1所述的方法，其中使提供所述入射照明的光和所述大体上垂直的反射光通过一个或一个以上透镜。

8.根据权利要求1所述的方法，其中使提供所述入射照明的光通过一柯勒氏照明系统。

9.一种测量一个或一个以上样本干涉式调制器的颜色或对比度的方法，其包括：

测量从一明亮标准件反射的光的一光谱；

测量从所述一个或一个以上样本干涉式调制器反射的光的一光谱；和

基于从所述明亮标准和一个或一个以上样本干涉式调制器反射的光的所述光谱来确定所述样本干涉式调制器的一反射光谱。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括测量从一黑暗标准反射的光的一光谱。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述黑暗标准件包含至少一个标准具。

12.根据权利要求9所述的方法，其中从所述明亮标准件和样本干涉式调制器反射的所述光包含来自一照明源的从所述明亮标准件和样本干涉式调制器镜面地反射的光。

13.根据权利要求12所述的方法，其中从所述明亮标准件和样本干涉式调制器反射的光包含大体上垂直于所述标准件和样本干涉式调制器的反射表面反射的光。

14.根据权利要求9所述的方法，其中针对处于一明亮状态的所述样本干涉式调制器和处于一黑暗状态的所述样本干涉式调制器两者测量从所述一个或一个以上样本干涉式调制器反射的光的光谱。

15.根据权利要求9所述的方法，其中针对处于一未驱动状态、一过驱动状态、一存储器黑暗状态和一存储器明亮状态的所述样本干涉式调制器测量从所述一个或一个以上样本干涉式调制器反射的光的光谱。

16.根据权利要求9所述的方法，其中所述样本干涉式调制器包含适于反射一第一颜色的光的一第一组干涉式调制器和适于反射一第二颜色的光的一第二组干涉式调制器，其中所述第一颜色不同于所述第二颜色，其中单独地针对所述第一组干涉式调制器和所述第二组干涉式调制器测量从所述一个或一个以上样本干涉式调制器反射的光的光谱。

17.根据权利要求9所述的方法，其中所述明亮标准包含一镜面反射标准件。

18.根据权利要求10所述的方法，其中确定所述样本干涉式调制器的一反射光谱包含确定所述样本干涉式调制器的与所述明亮和黑暗标准件的光谱反射率相比较的相对光谱反射率。

19.根据权利要求18所述的方法，其中确定所述样本干涉式调制器的一反射光谱包含将所述相对光谱反射率乘以所述明亮标准件的光谱反射率。

20.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括从所述反射光谱中确定颜色参数。

21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括通过将针对处于一明亮状态的所述样

本干涉式调制器确定的一颜色参数与针对处于一黑暗状态的所述样本干涉式调制而确定的一颜色参数进行比较来确定所述样本干涉式调制器的对比度。

22.一种集成的反射显示元件和测试标准晶片，其包括：

适于在一显示器中使用的多个反射显示元件；和

一明亮标准件，其中所述反射显示元件和所述明亮标准件提供在一单个晶片上。

23.根据权利要求22所述的晶片，其中所述反射显示元件是干涉式调制器。

24.根据权利要求22所述的晶片，其进一步包括一黑暗标准件，其中所述反射显示元件、所述明亮标准件和所述黑暗标准件提供在一单个晶片上。

25.根据权利要求22所述的晶片，其中所述明亮标准件包括沉积在透明衬底上的一反射材料。

26.根据权利要求24所述的晶片，其中所述黑暗标准件包括至少一个标准具。

27.一种晶片，其包括：

多个第一构件，其用于反射用于一显示器中的光；和

第二构件，其用于反射其强度比从所述第一构件反射的光大的光，其中所述第一构件和所述第二构件提供在一单个晶片上。

28.根据权利要求27所述的晶片，其中所述第一构件包括干涉式调制器。

29.根据权利要求27或28所述的晶片，其中所述第二构件包括一明亮标准件。

30.一种在线光照和测量系统，其包括：

一照明源，其适于照明一镜面反射装置；

一检测器，其适于检测从所述镜面反射装置反射的光；和

一镜面反射明亮标准件，其适于将来自所述照明源的光镜面反射到所述检测器中，藉此提供用于确定所述镜面反射装置的一反射光谱的一反射光谱标准。

31.根据权利要求30所述的系统，其进一步包括一遮光器，所述遮光器适于阻挡来自所述照明源的光到达所述检测器。

32.根据权利要求30所述的系统，其进一步包括一镜面反射黑暗标准件，所述镜面反射黑暗标准件适于将来自所述照明源的光镜面反射到所述检测器中，藉此提供用于确定所述镜面反射装置的所述反射光谱的一第二反射光谱标准。

33.根据权利要求30所述的系统，其中所述检测器包括一分光仪。

34.一种在线光照和测量系统，其包括：

第一构件，其用于照明一镜面反射装置；

第二构件，其用于检测从所述镜面反射装置反射的光；和

第三构件，其用于提供用于确定所述镜面反射装置的一反射光谱的一反射光谱标准。

35.根据权利要求34所述的系统，其中所述第一构件是一照明源。

36.根据权利要求34或35所述的系统，其中所述第二构件是一检测器。

37.根据权利要求34、35或36所述的系统，其中所述第三构件是一镜面反射明亮标准件。

38.一种在线光照和测量系统，其包括：

至少一个检测光纤元件，其适于从一端接收输入光并在另一端以操作方式耦合到

一检测器；和

多个照明光纤元件，其在外围定位在所述至少一个检测光纤元件周围，所述照明

光纤元件适于从一端发光并在另一端以操作方式耦合到一光源。

39.根据权利要求38所述的系统，其中所述检测器包含一分光仪。

40.根据权利要求38所述的系统，其中所述检测光纤元件和照明光纤元件经定位使得

离开所述照明元件和进入所述检测元件的光大体上平行。

41.根据权利要求38所述的系统，其中所述光纤元件适于向一反射样本提供照明并在距所述样本的表面约2μm到约5μm处接收从所述样本反射的光。

42.一种在线光照和测量系统，其包括：

第一构件，其用于将光从远离检测器的一位置传送到所述检测器；和

第二构件，其用于将光从一光源传送到所述遥远位置。

43.根据权利要求42所述的系统，其中所述第一构件包括至少一个检测光纤元件，其以操作方式耦合到所述检测器。

44.根据权利要求42或43所述的系统，其中所述第二构件包括多个照明光纤元件，其在外围定位在所述至少一个检测光纤元件周围并以操作方式耦合到所述光源。

45.一种确定干涉式调制器阵列是否适合用于一显示器中的方法，其包括：

在一未驱动状态、一存储器黑暗状态、一存储器明亮状态和一过驱动状态下确定所述干涉式调制器中的至少一些干涉式调制器的颜色参数；和

基于所述确定将所述阵列识别为适合用作一显示器。

46.根据权利要求45所述的方法，其中所述阵列包含适于反射一第一颜色的光的一第一组干涉式调制器和适于反射一第二颜色的光的一第二组干涉式调制器，其中所述第一颜色不同于所述第二颜色，其中针对所述第一组干涉式调制器和所述第二组干涉式调制器两者确定颜色参数。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述识别基于由所述颜色参数指示的一色域。

48.根据权利要求45所述的方法，其中所述识别基于被确定为在两种不同状态下测量的所述颜色参数中的一者的一比率的一对比率。

49.一种通过如下工艺制造的集成干涉式调制器和测试标准晶片，所述工艺包括：

多个材料沉积步骤；

界定材料去除区域的多个图案化步骤；和

多个材料去除步骤，其中使用所述图案化步骤来界定多个干涉式调制器并单独地界定选自由一明亮标准件和一黑暗标准件组成的群组的至少一个反射率标准件。

50.根据权利要求49所述的晶片，其中所述至少一个反射率标准件包含所述晶片的其中除一种或一种以上高反射率材料外已去除所有高反射率材料的一区域。

51.根据权利要求49所述的晶片，其中所述至少一个反射率标准件包含所述晶片的其中形成一静态标准具的一区域。

52.一种制造一干涉式调制器阵列的方法，其包括：

在一大体上透明衬底上形成多个干涉式调制器；

在所述衬底上形成一反射率标准件，其中所述反射率标准件选自由一明亮标准件和一黑暗标准件组成的群组。

53.根据权利要求52所述的方法，其中通过相同系列的材料沉积和去除步骤来形成所述反射率标准件和干涉式调制器两者，其中使所述干涉式调制器和反射率标准件经受不同的图案化。

54.一种通过根据权利要求52所述的方法产生的干涉式调制器阵列。

55.一种测量干涉式调制器的颜色的方法，其包括：

检测从所述干涉式调制器反射的光；

使用用于反射一最大光量的一构件来确定一第一参考反射率；和

从所述检测的光和第一参考反射率中确定所述干涉式调制器的颜色。

56.根据权利要求55所述的方法，其进一步包括使用用于反射一最小光量的一构件来确定一第二参考反射率，其中确定所述干涉式调制器的颜色包含从所述检测的光及所述第一和第二参考反射率中确定所述颜色。

57.根据权利要求55所述的方法，其中所述确定所述颜色的步骤包含确定所述干涉式调制器的一反射光谱。

58.根据权利要求55所述的方法，其中所述确定所述颜色的步骤包含确定所述干涉式调制器的一个或一个以上颜色参数。

59.一种包括多个干涉式调制器的设备，所述多个干涉式调制器通过包括以下步骤的方法而识别为适于在所述设备中使用：

检测从所述干涉式调制器中的至少一些干涉式调制器反射的光；

检测从一明亮标准件反射的光；和

确定所述干涉式调制器的一反射光谱、一个或一个以上颜色参数和/或一对比率。

60.根据权利要求59所述的设备，其中将所述干涉式调制器识别为适于在所述设备中使用进一步包括检测从一黑暗标准件反射的光。

61.根据权利要求60所述的设备，其中所述黑暗标准件包含至少一个标准具。

62.根据权利要求59所述的设备，其进一步包括：

一处理器，其与所述显示器电连通，所述处理器经配置以处理图像数据；和

一存储器装置，其与所述处理器电连通。

63.根据权利要求62所述的设备，其进一步包括一驱动器电路，所述驱动器电路经配置以将至少一个信号发送到所述显示器。

64.根据权利要求63所述的设备，其进一步包括一控制器，所述控制器经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。

65.根据权利要求62所述的设备，其进一步包括一图像源模块，所述图像源模块经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。

66.根据权利要求65所述的设备，其中所述图像源模块包括一接收器、收发器和发射器中的至少一者。

67.根据权利要求62所述的设备，其进一步包括一输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器。

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