CN101027590A - 建构用于显示镜面的干涉式调制器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镜面干涉式调制器阵列，其经配置以至少部分地可选择地反射。由此，所述阵列形成具有在向用户显示信息的同时用作镜面镜的能力的镜面表面。所显示的信息可基于来自外部源的信息，可为可编程的，且可基于用户输入。

Description

建构用于显示镜面的干涉式调制器的系统和方法

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2004年9月27日申请的题为“System and Method for Implementation ofInterferometric Modulator Displays”的第60/613,298号美国临时申请案的优先权，其全文以引用的方式并入本文中。

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。

一个实施例包含一种装置，其包含衬底和反射元件阵列，所述反射元件阵列布置在所述衬底上以形成在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的镜面表面的至少一部分。所述元件中的一者或一者以上经配置以可选择地反射。

另一实施例包含一种装置，其包含用于传导光的构件和用于在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的构件。所述镜面和干涉式光反射构件布置在所述传导构件上，且镜面干涉式光反射构件的至少一部分经配置以选择性地反射。

另一实施例包含一种车辆，其包含转向机构和镜面，所述镜面经配置以定位成在操作者经定位以使用转向机构时使得来自车辆后方的光被反射到供操作者看见的位置。所述镜面包含衬底和反射元件阵列，所述反射元件阵列布置在所述衬底上以形成在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的镜面表面。

另一实施例包含一种车辆，其包含用于转向的构件和用于在操作者经定位以使用所述转向构件时将来自车辆后方的光反射到供操作者看见的位置的构件。所述反射构件包含用于传导光的构件和用于在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的构件。所述镜面地干涉式地光反射构件布置在所述传导构件上，且所述镜面地干涉式地光反射构件的至少一部分经配置以选择性地反射。所述镜面和干涉式地光反射构件布置在所述传导构件上，且所述镜面干涉式光反射构件的至少一部分经配置以选择性地反射。

另一实施例包含一种装置，其包含镜面，所述镜面包含：衬底；和反射元件阵列，所述反射元件阵列布置在所述衬底上以形成在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的镜面表面；和固定件，其经配置以将镜面附接到车辆、墙壁、一件家具、装饰物、一件衣服或人。

另一实施例包含一种装置，其包含用于反射光的构件，所述用于反射光的构件包含：用于传导光的构件；和用于在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的构件；和用于将所述反射构件附接到车辆、墙壁、一件家具、装饰物、一件衣服或人的构件。

另一实施例包含使用显示装置的方法，其包含在所述装置与信息源之间建立通信链路。所述装置包含镜面，所述镜面包含经配置以可选择地、镜面地且干涉式地反射光的元件；和经配置以将所述镜面附接到车辆、墙壁、一件家具、装饰物、一件衣服或人的固定件。所述方法还包含从所述源接收信息，和将所述信息显示在阵列上。

另一实施例包含制造一种装置的方法。所述方法包含形成衬底，和形成反射元件阵列，所述反射元件阵列布置在所述衬底上，以便产生在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的镜面表面。所述元件中的一者或一者以上经配置以可选择地反射。

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面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的帧写入到图2的3×3干涉式调制器显示器的行和列信号的一个示范性时序图。

图6A和6B是说明包括多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是配置为可向观看者提供信息的镜面反射显示器的干涉式装置的正视图。

图9是后视镜面实施例的正视图。

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。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)、驾驶舱控制器和/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，对一件珠宝的图像显示)。具有与本文中描述的结构类似的结构的MEMS装置也可用于例如电子切换装置的非显示应用中。

一个干涉式调制器显示器实施例包括MEMS显示元件阵列，其至少一部分实质上为镜面的，且其至少一部分可选择地反射。所述显示器的镜面部分可用作镜面，且可选择地反射的部分可用于显示信息。这允许信息显示在所述装置上，而所述装置同时用作镜面，例如在驾驶、梳头或化妆时。

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，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以选定色彩反射，从而允许除了黑白以外的彩色显示。

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。在某些实施例中，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，其定位在彼此相距可变且可控制的距离处，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，可移动反射层定位在距固定部分反射层相对较大的距离处。在第二位置(本文中称为激活位置)中，可移动反射层更紧密地邻近所述部分反射层而定位。依据可移动反射层的位置，从所述两个层反射的入射光相长地或相消地进行干涉，从而产生每一像素的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的干涉式调制器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。在某些实施例中，所述层经图案化成为多个平行条，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(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发生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到图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，包含网络浏览器、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包含将信号提供到面板或显示器阵列(显示器)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特性。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窗，在所述窗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”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列来说，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立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立的列线的像素。接着改变所述组已确立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，从而根据已确立的列电极而激活行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多种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的滞后曲线的可能的一组列和行电压电平。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，像素在其最初所处的任何状态中均是稳定的。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。在写入图5A中说明的帧之前，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(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。在写入帧之后，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。通常由所属领域的技术人员众所周知的多种制造工艺(包含注射模制和真空成形)的任一者形成外壳41。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，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色彩或含有不同标记、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)在内的多种显示器中的任一者。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或其它显像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，且可包含至少部分被封闭在所述外壳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进而耦合到显示阵列30。根据特定示范性显示装置40设计的要求，电源50将电力提供到所有组件。

网络接口27包含天线43和收发器47，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发射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))来发射和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据BLUETOOTH标准来发射和接收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或其它用于在无线蜂窝电话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发射所述信号。

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通常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或图像源的经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征的信息。举例来说，这些图像特性可包含色彩、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，其两者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，或可合并在处理器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光栅格式的数据流，使得其具有适于在显示器阵列30上扫描的时间次序。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)通常与系统处理器21关联而作为独立的集成电路(IC)，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地被施加到来自显示器的x-y像素矩阵中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经配置以从壁装插座接收电力。

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保持悬置在腔上方，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。而是，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中说明的实施例中的任一者以及未图示的额外实施例一起发挥作用。在图7E中所示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的外加层来形成总线结构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相对的那侧上以光学方式遮蔽干涉式调制器的一些部分，其包含可变形层34和总线结构44。这允许对遮蔽区域进行配置和操作而不会负面影响图像质量。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地发挥作用。此外，图7C-7E中所示的实施例具有因反射层14的光学性质与其机械性质脱离而产生的额外益处，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特性方面得以最优化，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最优化。

图8展示显示装置125的实施例，所述显示装置125包括经配置以除显示信息之外实质上还作为镜面镜使用的干涉式调制器阵列。所述阵列的至少一部分可被配置成镜面的(例如类似镜面的)，而不是像干涉式调制器的很多实施例的情况那样是散射的。通常，干涉式调制器为镜面装置。在一个调制器实施例中，干涉式调制器仅在使用散射材料来调整入射和反射光时才呈现散射。当不使用散射材料时，阵列实质上呈现镜面。干涉式调制器内的反射层实质上为镜面的，且所述腔和光学堆叠的干涉特性可经配置，以使得整个干涉式调制器也是镜面的。所述阵列的至少一部分可被配置成白色的(例如反射可见光谱上的光)，而不是像干涉式调制器的很多实施例的情况那样配置成彩色的(例如反射可见波长的一窄或宽带内的光，或反射可见波长的多个窄或宽带内但不是整个可见光谱上的光)。除实质上为镜面的之外，干涉式调制器内的反射层还实质上是白色的，且所述腔和光学堆叠的干涉性质可经配置，以使得整个干涉式调制器也是白色的。实现白度和镜面性的技术包含(但不限于)本文所简要讨论的那些技术。一般来说，如果光学堆叠足够薄，那么所述光学堆叠将不会显著地改变装置的白度。具体细节将至少取决于所使用的材料。具有薄光学堆叠的干涉式调制器的某些实施例在可偏转镜面的与所述光学堆叠相对的那侧上具有电子控制和机械结构。这允许独立于将电极嵌入光学堆叠内时所造成的局限性来控制光学堆叠的厚度。使装置变白的另一种选择是形成具有足够大以允许多个频率的光相长地干涉的间隙的干涉式腔。

在某些实施例中，显示装置125的至少一部分可经配置以显示信息。如上文所述，这一部分中的干涉式调制器可经配置以根据输入在至少两个光学状态之间可选择地变化。所述至少两个状态的光学特性具有足够的差别，使得观看者可察觉到所述状态之间的反差。当个别干涉式调制器的光学特性经适当地选择时，可显示信息。能可选择地改变的光学特性包含反射度和色彩。举例来说，为了显示信息，某些干涉式调制器可经选择以具有比其它干涉式调制器高的反射度，或某些干涉式调制器可经选择以具有蓝色且其它干涉式调制器具有绿色，其中较高反射度与较低反射度之间，且蓝色与绿色之间的差异至少足以被观看者察觉到。可使用光学特性的组合。举例来说，可改变色彩与反射度的组合以形成可察觉的反差。其它的反差光学特性状态是可能的且并非为无用的。因此，可选择地改变干涉式调制器的反差光学状态的能力允许文本或图像被显示。

在某些实施例中，显示部分120的至少一部分可经配置以在第一与第二光学状态之间变化，而第二部分可经配置以在第三与第四光学状态之间变化。在某些实施例中，这些部分是连续的且足够大以被观看者看作不同的区域，其中每一区域均被察觉为具有不同的光学特性。举例来说，区域可具有太阳的形状，且所述区域中的干涉式调制器可具有反射黄光的色彩特性。所述区域中的干涉式调制器中的某些还可在反射黄光与反射白光之间可选择地变化。可以可选择地变化的干涉式调制器可用于(例如)显示当前温度。

在某些实施例中，干涉式调制器可在光学状态的范围(例如色彩或灰度级或反射度的连续范围)内操作，显示部分120还可为色彩显示器，其中每一像素可选择性地显示一个范围的色彩。显示部分120还可以灰度级模式来显示，其中干涉式调制器经配置成白色，且每一像素中的反射度的多少根据待显示的信息而变化。显示装置125可具有各种显示部分120，显示部分120可各具有如上文所述的不同操作配置。在某些实施例中，显示部分的操作配置可改变。

如上文所论述，在某些实施例中，通过均具有反射性的两个光学状态的反差来显示信息。在这些实施例中，应注意，除显示信息之外，显示部分120还可镜面地反射，且将仍充当镜面。举例来说，如果显示部分的一部分正使用经配置以在桔黄与绿反射状态之间变化的干涉式调制器来显示信息，那么显示装置125的所述部分将仍展示镜面中所看到的物体的图像。然而，所述物体将呈现为如同它们是桔黄色的和/或绿色的。

在某些实施例中，显示部分120可具有以对应于待显示的信息或信息的一部分的特定形状形成的干涉式调制器。举例来说，显示部分120可具有呈门开着的车辆的形状的干涉式调制器。这种干涉式调制器可用在车辆中的后视镜上。可通过激活干涉式调制器以便具有与镜面的周围区域形成反差的外观来指示门并未完全关闭。某些干涉式调制器可呈数字段的形状，以便经配置以(以组合的方式)显示各种数字。

在某些实施例中，将散射材料施加到阵列的至少一部分，以使得显示器的所述部分比其它部分更具有散射性。举例来说，装置的一个或一个以上部分可专用为仅显示器部分，其中使用散射材料可获得更好的显示器外观。

或者，一个或一个以上部分可专用为仅镜面部分。在仅镜面部分中，干涉式调制器可经配置以处于具有如观看者所察觉到的白色和/或具有高反射度(即，具有足够的反射性以可有效地用作镜面)的单个非可选状态中。干涉式调制器之间的区域还可经配置以具有高反射度。在某些实施例中，仅镜面部分可仅包括反射层，且可不包括干涉式调制器。在某些实施例中，仅镜面部分可具有针对高反射度定制的光学堆叠特性。

参看图8，可出于使用镜面所为的任何目的(例如剃须或化妆)而使用显示装置125的镜面表面130。同时，显示装置125的显示部分120可用于向观看者提供信息。显示部分120可具有任何形状、可位于显示装置125的任何位置处、且可从一个位置移动到另一位置。可(例如)动态地通过用户输入或通过编程或另一外部装置来控制显示部分120的此类操纵。尽管在图8中展示为矩形，但显示装置125可具有任意形状。

所述信息可包含任何类型的所需信息，包含(但不限于)新闻、股票牌价、体育分数等。举例来说，当梳头时，可显示关于天气预报的信息以帮助决定当天穿什么衣服。可通过有线或无线连接从外部源(例如(但不限于)电信或显示装置)将信息传送到显示装置125。举例来说，显示装置125可包括或具有到达具有电视调谐器的装置的有线或无线连接，且显示器可展示早间新闻或体育赛事。显示装置125还可包括或具有到达PC或用于显示视频图像的装置(例如视频播放器或DVD播放器)的电连接。在某些实施例中，PC可连接到展示(例如)交通情况或例如瀑布的自然环境下的名胜的现场直播图像(live image)的因特网站点。

所述信息的一个或一个以上方面可以是可编程的。显示装置125可(例如)循序地显示当天的当前外界温度、预计的高温和预计的低温。用户可对显示装置125进行编程以显示来自一组可选信息类型(例如体育分数、新闻标题或行车条件)的一种或一种以上类型的信息。所述信息可主要是有关美学的，例如装饰设计或家庭的图片。所述信息可以是用户界定的，例如“待做事项”列表，或朋友生日的提醒。显示装置125可经配置以具有各种操作模式，用户可从中进行选择。举例来说，用户可选择一种模式以显示美学图像或显示交通信息或显示多种信息类型的组合。

可以各种方式来管理用户可编程性。可存在到达带软件的PC的无线或有线连接以对显示装置125进行编程。显示装置125可包括使用软件的本地处理能力，以使用户能与相关编程软件以图形方式交流。可存在用于用户的接口，以将键盘和/或鼠标连接到显示装置125，以至少用于编程。在某些实施例中，显示装置125可包括触摸屏技术，其可至少用于编程。在某些实施例中，显示装置125可包括用于编程和/或用于控制显示特性(例如位置或亮度)的按钮和/或旋钮。

在某些实施例中，显示装置125经配置为车辆上的后视镜或侧镜。这样的实施例在图9中展示为后视镜150。通过使用干涉式调制器技术，镜面可向驾驶员显示信息。所述信息可包含例如温度、风速和风向的环境信息。还可展示例如位置、速度和行进方向的定位数据。可给出路线信息，例如地图、分路段显示驾驶方向和下一转弯的方向和距下一转弯的距离。还可显示车辆状态数据，例如速度、温度、引擎RPM、到车后方的物体的距离、车后方的图像。还可显示无线电信息，例如音量、频道、CD名称、歌曲名称和节目名称。各种警告，例如燃料不足、速度高、引擎温度高、乘客没系安全带、轮胎压力低和外部物体接近。遍及车辆的各种传感器可经配置以通信到显示装置125以提供待显示的信息。还可使用无线连接来从外部源传送信息。

镜面还可配置有固定件以将所述镜面附接到车辆、墙壁、一件家具、装饰物、一件衣服或人。

虽然上文的详细描述已经展示、描述并指出了应用于各个实施例的新颖特征，但将了解，所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神的情况下，对所说明的装置或工艺的形式和细节作出各种省略、代替和改变。如将认识到，可在不提供本文所陈述的特征和益处中的所有特征和益处的形式内体现本发明，因为某些特征可独立于其它特征而使用或实践。

Claims (71)

1.一种装置，其包括：

一衬底；和

一反射元件阵列，其布置在所述衬底上以形成在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的一镜面表面的至少一部分，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以可选择地反射。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述可选择地反射的元件中的一者或一者以上经配置以可选择地处于第一和第二光学状态中的一者中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一光学状态在反射度和色彩中的至少一者方面不同于第二光学状态，使得所述两个状态之间的反差可被一观看者察觉到。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以处于具有高度反射性的一单个非可选状态中。

5.根据权利要求4所述的装置，其中经配置以处于具有高度反射性的一单个非可选状态中的所述元件之间的区域的至少一部分经配置以镜面地反射。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述镜面的反射表面的至少一部分包括经配置以非干涉式地反射的一高度反射层。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述阵列的所述反射元件中的至少一者以对应于待由所述至少一个元件显示的信息的至少一部分的形状形成。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述阵列的元件之间的区域的至少一部分经配置以镜面地反射。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述阵列的至少一第一部分包括相邻元件，所述相邻元件经配置以被一观看者察觉为显示与所述阵列的另一部分所显示的一光学特性不同的一光学特性。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述可选择地反射的元件中的至少至少一者经配置以被察觉为：

显示信息；和

高度反射。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上的光学特性是基于来自一外部源的输入、用户输入和编程中的至少一者。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以在可见光谱上具有反射性。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以反射实质上具有与一个或一个以上其它元件不同的一波长带的光。

14.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：

一处理器，其与所述阵列形成电连通，所述处理器经配置以处理图像数据；和

一存储器装置，其与所述处理器形成电连通。

15.根据权利要求14所述的装置，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阵列。

16.根据权利要求15所述的装置，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。

17.根据权利要求14所述的装置，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。

18.根据权利要求17所述的装置，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。

19.根据权利要求14所述的装置，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且将所述输入数据传送到所述处理器。

20.一种装置，其包括：

用于传导光的构件；和

用于在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的构件，其中所述镜面干涉式光反射构件布置在所述传导构件上，且所述镜面干涉式光反射构件的至少一部分经配置以选择性地反射。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述传导构件包括一衬底。

22.根据权利要求20或21所述的装置，其中所述镜面干涉式反射构件包括形成一镜面表面的至少一部分的一反射元件阵列。

23.根据权利要求20所述的装置，其中所述镜面干涉式反射构件的至少一部分经配置以处于具有高度反射性的一单个非可选状态中。

24.根据权利要求20所述的装置，其进一步包括用于基于来自一外部源的输入、用户输入和编程中的至少一者选择可选择干涉式反射构件的一部分的光学特性的构件。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述用于选择的选择构件包括一驱动电路。

26.根据权利要求20所述的装置，其中所述可选择干涉式反射构件的一第一部分经配置以反射实质上具有与所述可选择反射构件的第二部分不同的一波长带的光。

27.一种车辆，其包括：

一转向机构；和

一镜面，其经配置以定位成当操作者经定位以使用所述转向机构时，使得来自所述车辆后方的光被反射到供所述操作者看见的一位置，所述镜面包括：

一衬底；和

一反射元件阵列，其布置在所述衬底上以形成在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的一镜面表面。

28.根据权利要求27所述的车辆，其中所述镜面经配置以显示警告、无线电信息、车辆状态数据、路线信息、位置数据或环境信息。

29.根据权利要求27所述的车辆，其中所述反射元件中的一者或一者以上经配置以可选择地处于第一和第二光学状态中的一者中。

30.根据权利要求27所述的车辆，其中所述反射元件中的一者或一者以上经配置以处于具有高度反射性的一单个非可选状态中。

31.根据权利要求27所述的车辆，其中所述镜面的反射表面的至少一部分包括经配置以非干涉式地反射的一高度反射层。

32.根据权利要求27所述的车辆，其中所述反射元件中的至少一者以对应于待由所述至少一个元件显示的信息的至少一部分的形状形成。

33.根据权利要求27所述的车辆，其中所述反射元件中的一者或一者以上的光学特性是基于来自一外部源的输入、用户输入和编程中的至少一者。

34.根据权利要求27所述的车辆，其进一步包括：

一处理器，其与所述阵列形成电连通，所述处理器经配置以处理图像数据；和

一存储器装置，其与所述处理器形成电连通。

35.根据权利要求34所述的车辆，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阵列。

36.根据权利要求35所述的车辆，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。

37.根据权利要求34所述的车辆，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。

38.根据权利要求37所述的车辆，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。

39.根据权利要求34所述的车辆，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且将所述输入数据传送到所述处理器。

40.一种车辆，其包括：

用于转向的构件；和

用于在操作者经定位以使用所述转向构件时将光从所述车辆的后方反射到供所述操作者看见的位置的构件，所述反射构件包括：

用于传导光的构件；和

用于在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的构件，其中所述镜面干涉式光反射构件布置在所述传导构件上，且所述镜面干涉式光反射构件的至少一部分经配置以选择性地反射，其中所述镜面干涉式光反射构件布置在所述传导构件上，且所述镜面干涉式光反射构件的至少一部分经配置以选择性地反射。

41.根据权利要求40所述的车辆，其中所述转向构件包括一转向机构。

42.根据权利要求40或41所述的车辆，其中所述用于反射来自所述车辆后方的光的构件包括一镜面。

43.根据权利要求40、41或42所述的车辆，其中所述传导构件包括一衬底。

44.根据权利要求40、41、42或43所述的车辆，其中所述镜面干涉式反射构件包括形成一镜面表面的至少一部分的一反射元件阵列。

45.一种装置，其包括：

一镜面，其包括：

一衬底；和

一反射元件阵列，其布置在所述衬底上以形成在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的一镜面表面；和

一固定件，其经配置以将所述镜面附接到一车辆、一墙壁、一件家具、一装饰物、一件衣服或一人。

46.根据权利要求45所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以处于具有高度反射性的一单个非可选状态中。

47.根据权利要求45所述的装置，其中所述阵列的至少一第一部分包括相邻元件，所述相邻元件经配置以被观看者察觉为显示与所述阵列的另一部分所显示的一光学特性不同的一光学特性。

48.根据权利要求45所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上的光学特性是基于来自一外部源的输入、用户输入和编程中的至少一者。

49.根据权利要求45所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以在可见光谱上具有反射性。

50.根据权利要求45所述的装置，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以反射实质上具有与一个或一个以上其它元件不同的一波长带的光。

51.根据权利要求45所述的装置，其进一步包括：

一处理器，其与所述阵列形成电连通，所述处理器经配置以处理图像数据；和

一存储器装置，其与所述处理器形成电连通。

52.根据权利要求51所述的装置，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阵列。

53.根据权利要求52所述的装置，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。

54.根据权利要求51所述的装置，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。

55.根据权利要求54所述的装置，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。

56.根据权利要求51所述的装置，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且将所述输入数据传送到所述处理器。

57.一种装置，其包括：

用于反射光的构件，其包括：

用于传导光的构件；和

用于在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的构件；和

用于将所述反射构件附接到一车辆、一墙壁、一件家具、一装饰物、一件衣服或一人的构件。

58.根据权利要求57所述的装置，其中所述反射构件包括一镜面。

59.根据权利要求57或58所述的装置，其中所述传导构件包括一衬底。

60.根据权利要求57、58或59所述的装置，其中所述镜面干涉式反射构件包括形成一镜面表面的至少一部分的一反射元件阵列。

61.根据权利要求57、58、59或60所述的装置，其中所述附接构件包括一固定件。

62.一种使用显示装置的方法，其包括：

在所述装置与一信息源之间建立一通信链路，所述装置包括：

一镜面，其包括经配置以可选择地、镜面地且干涉式地反射光的元件；和

一固定件，其经配置以将所述镜面附接到一车辆、一墙壁、一件家具、一装饰物、一件衣服或一人；

从所述源接收信息；和

将所述信息显示在所述阵列上。

63.根据权利要求62所述的方法，其中显示所述信息包括基于来自一外部源的输入、用户输入和编程中的至少一者显示所述信息。

64.根据权利要求62所述的方法，其中显示所述信息包括针对所述元件选择状态，其中所述元件经配置以可选择地处于第一和第二光学状态中的一者中。

65.根据权利要求64所述的方法，其中所述元件中针对其选择状态的至少一者具有对应于待由所述至少一个元件显示的信息的至少一部分的一形状。

66.根据权利要求62所述的方法，其中显示所述信息包括：

将一第一光学特性显示在所述阵列的一第一部分上；和

将一第二光学特性显示在所述阵列的一第二部分上。

67.一种制造装置的方法，所述方法包括：

形成一衬底；和

形成一反射元件阵列，所述反射元件阵列布置在所述衬底上，以便产生在至少一个波长带中镜面地且干涉式地反射光的一镜面表面，其中所述元件中的一者或一者以上经配置以可选择地反射。

68.根据权利要求67所述的方法，其中形成所述阵列包括基于来自一外部源的输入、编程和用户输入中的至少一者将所述元件配置成可选择地反射。

69.根据权利要求67所述的方法，其中形成所述阵列包括将所述元件中的一者或一者以上配置成在可见光谱上具有反射性。

70.根据权利要求67所述的方法，其中形成所述阵列包括配置所述元件中的一者或一者以上以反射实质上具有与一个或一个以上其它元件不同的一波长带的光。

71.一种由根据权利要求67所述的方法制造的装置。

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