CN102696006B - 具有金属化的光转向特征的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于具有金属化的光转向特征的前方照明装置的系统、方法和设备。在一个方面中，具有集成式触摸传感器能力的照明装置包含：光导，其具有金属化的光转向特征；以及电极系统，其用于感测由导电体(例如，人的手指)的接近所诱发的所述电极系统中的电极之间的电容的改变。所述金属化的光转向特征可电连接到所述电极系统和/或为所述电极系统的部分。

Description

具有金属化的光转向特征的照明装置

相关申请案的交叉参考

本发明主张2009年12月29日申请的题为“具有触摸传感器功能性的前方照明装置(FRONTILLUMINATIONDEVICEWITHTOUCHSENSORFUNCTIONALITY)”的第61/290,868号美国临时专利申请案的优先权。先前申请案的揭示内容被视为本发明的部分，且以引用的方式并入本发明中。

技术领域

本发明大体上涉及用于有效地显示图像的机电系统和显示装置。更特定来说，一些实施方案涉及用于显示装置的照明装置。一些实施方案涉及触摸屏传感器装置和电极。在一些实施方案中，照明装置和触摸屏传感器装置集成到具有集成式触摸传感器能力的单一照明装置中。

背景技术

机电系统包括具有电元件和机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜面)和电子设备的装置。可以多种尺度来制造机电系统，所述多种尺度包括(但不限于)微尺度和纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包括如下结构：具有在从约一微米到数百微米或数百微米以上的范围内的大小。纳米机电系统(NEMS)装置可包括如下结构：具有小于一微米的大小(包括(例如)小于几百纳米的大小)。可使用沉积、蚀刻、光刻，和/或蚀刻掉衬底和/或所沉积材料层的多个部分或添加层以形成电装置和机电装置的其它微机械加工工艺来产生机电元件。

一种类型的机电系统装置称为干涉式调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语“干涉式调制器”或“干涉式光调制器”指代使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式调制器可包括一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可整体或部分为透明的和/或反射的，且能够在施加适当电信号后即刻进行相对运动。在一实施方案中，一个板可包括沉积于衬底上的固定层，且另一板可包括通过气隙与所述固定层分离的金属薄膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛范围的应用，且被预期用于改进现存产品且创造新的产品，尤其是具有显示能力的产品。

经反射的环境光用以在一些显示装置(例如，使用由干涉式调制器所形成的像素的显示装置)中形成图像。这些显示器的所感知亮度视朝向观看者所反射的光的量而定。在低环境光条件下，来自人造光源的光用以照明反射像素，所述像素接着朝向观看者反射光以产生图像。为了满足市场需求和设计准则，不断地开发新的照明装置以满足显示装置(包括反射和透射性显示器)的需要。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中无单一者仅负责本文中所揭示的合乎需要的属性。

本发明中所描述的标的物的一个创新方面可以一种具有集成式触摸传感器能力的照明装置来实施，所述照明装置包括光导，所述光导具有形成于光转向特征上的导体。所述照明装置还包括触摸感测电极系统，所述触摸感测电极系统能够感测由导电主体(例如，人的手指)的接近所诱发的所述导体的电容的改变。在某些实施方案中，所述光导安置于反射显示器上。在某些实施方案中，所述光导可包括形成于衬底上的光转向层，其中所述光转向特征形成于所述光转向层中。在某些实施方案中，所述触摸感测电极系统可包括形成于单一表面上的第一电极和第二电极。所述第一电极在一方向上延伸，且第二电极在另一非平行方向上延伸，其中所述第一电极具有间隙，所述间隙的两侧经形成以防止所述第一电极与所述第二电极的交叉，且所述间隙使所述第一电极分成第一侧和第二侧。在某些实施方案中，所述第一电极跨越所述间隙经由导电桥和形成于所述间隙的两侧上的通孔而电连接到所述第一电极的所述第二侧。在某些实施方案中，所述导电桥形成于所述第一电极和所述第二电极的所述表面下方的层级上。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可以一种具有集成式触摸传感器能力的照明装置来实施，所述照明装置包括：用于导引光的导引装置，其具有形成于用于使光转向的转向装置上的用于传导电的传导装置；以及感测装置，其用于感测由导电主体的接近所诱发的所述传导装置的电容的改变。在某些实施方案中，所述导引装置包含光导，所述传导装置包含导体，所述转向装置包含光转向特征，或所述感测装置包含触摸感测电极系统。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可以一种制造具有集成式触摸感测能力的照明装置的方法来实施，所述方法包括：将导体安置于光导中的光转向特征的表面上；以及使所述导体电连接到电极系统，所述电极系统能够感测由导电主体的接近所诱发的所述导体的电容的改变。某些实施方案可包括将所述光转向特征锥形蚀刻于所述光导上以形成刻面，和将反射导体沉积于所述刻面上。某些实施方案可包括将折射率匹配的转向层沉积于衬底上和将所述光转向特征锥形蚀刻于所述转向层中。某些实施方案可包括：将所述转向层上的在一方向上延伸的第一电极和在另一非平行方向上延伸的第二电极图案化；以及将所述第一电极中的间隙图案化，所述间隙的两侧经形成以防止所述第一电极与所述第二电极的交叉，其中所述间隙将所述第一电极分成第一侧和第二侧。在某些实施方案中，可蚀刻所述光转向特征以使其电连接到所述第一电极的所述第一侧与所述第二侧中的一者。在某些实施方案中，可使导体形成于所述光转向特征上，且可将导电桥沉积于所述转向层下方的层中，借此经由形成于所述光转向特征上的所述导体和所述导电桥而电桥接所述第一电极的所述第一侧与所述第二侧。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可以一种照明装置来实施，所述照明装置包括光导，所述光导具有形成于光转向刻面上的导体，其中形成于所述光转向刻面上的所述导体电连接到电子系统。在某些实施方案中，所述电子系统为触摸传感器系统。

在附图和以下描述中阐述本说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节。其它特征、方面和优点将从描述、图式和权利要求书变得显而易见。注意，以下各图的相对尺寸可能未按比例绘制。

附图说明

图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。

图2展示说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的系统方框图的实例。

图3A展示说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。

图3B展示说明在施加各种共同电压和片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。

图4A展示说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据的帧的图的实例。

图4B展示可用以写入图4A中所说明的显示数据的帧的共同信号和片段信号的时序图的实例。

图5A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例。

图5B到5E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例。

图6展示说明干涉式调制器的制造工艺的流程图的实例。

图7A到7E展示在制造干涉式调制器的方法中的各个阶段的横截面示意说明的实例。

图8A为说明显示器由照明装置照明的实例。

图8B为说明显示器与照明装置和触摸传感器的实例。

图8C为说明显示器与集成式照明装置与触摸传感器的实施方案的实例。

图9A为说明光导的实施方案的实例。

图9B为说明具有金属化的光转向特征的光导的实施方案的实例。

图9C为具有金属化的光转向特征的光导与集成式触摸传感器的实施方案的横截面图的实例。

图9D为说明具有金属化的光转向特征和触摸感测电极的实施方案的横截面图的实例。

图10A为说明触摸传感器的实施方案的实例。

图10B到10C为说明照明装置与集成式触摸传感器的实施方案的实例。

图11A为说明具有金属化的光转向特征的光导与触摸传感器集成的实施方案的实例。

图11B为说明具有沉积于光转向特征的表面上的材料层和由形成于光转向特征外部的那些层构成的结构的光导的实施方案的实例。

图12A到12B为说明具有金属化的光转向特征的光导与集成式触摸传感器的实施方案的实例。

图13A和13B展示说明包括多个干涉式调制器的显示装置的系统方框图的实例。

各种图式中的相同参考数字和名称指示相同元件。

具体实施方式

出于描述创新方面的目的，以下详细描述是针对某些实施方案。然而，可以众多不同方式应用本文中的教示。可在经配置以显示图像(不管处于运动中(例如，视频)还是固定的(例如，静态图像)，且不管是文字、图形还是图像)的任何装置中实施所描述的实施方案。更特定来说，预期所述实施方案可在多种电子装置和多种机电系统装置中实施或与多种电子装置和多种机电系统装置相关联，所述电子装置例如为(但不限于)移动电话、具备多媒体因特网功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、蓝牙装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持型或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本(smartbook)、打印机、复印机、扫描仪、传真装置、GPS接收器/导航器、相机、MP3播放器、摄像机、游戏控制台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子读取装置(例如，电子读取器)、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制和/或显示器、相机取景显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子广告牌或标志、投影仪、建筑结构、微波、冰箱、立体声系统、磁带录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电、便携式存储器芯片、洗衣机、烘干机、洗衣机/烘干机、封装(例如，MEMS和非MEMS)、美学结构(例如，一件珠宝上的图像的显示)。本文中的教示还可用于非显示器应用中，例如(但不限于)电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、消费型电子设备的惯性组件、消费型电子产品的部分、可变电抗器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造工艺、电子测试设备。因此，所述教示无意限于仅在各图中所描绘的实施方案，而是具有广泛适用性，所属领域的技术人员将容易明白。

本文中所揭示的各种实施方案涉及一种具有光导的照明装置，其具有所述光导的光转向特征中的集成式导电特征。所述导电特征电连接到电子系统。在一些实施方案中，电子系统为允许照明装置提供触摸传感器能力的触摸感测系统的部分。与触摸传感器能力集成的照明装置包括具有一个或一个以上金属化的光转向特征的光导。所述装置还包括电极系统，所述电极系统用于感测由导电主体(例如，人的手指)的接近所诱发的所述电极系统中的电极之间的电容的改变。在一些实施方案中，形成金属化的光转向特征的导体与触摸感测电极系统电连通。

可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案，以实现以下潜在优点中的一者或一者以上。举例来说，本文中所描述的照明装置的一些实施方案包括金属化的光转向特征，与在不具有金属化的情况下可出现的情况相比，其可通过反射从较广范围的角度撞击于光转向特征上的光而改进光转向特征的功能性。同时，照明装置还可具有与使用电极、导电迹线或其它电结构以检测导电主体的接近的触摸感测电极或电子系统一起集成的电极或导体。在一些实施方案中，用以帮助检测导电主体的电结构可包括金属化的光转向特征。在其它实施方案中，金属化的光转向特征可不电连接到任何电路。在任一状况下，可使用相同的沉积和光刻工艺来制造电结构和金属化的光转向特征。以此方式，与将单独制造电结构和金属化的光转向特征所采用的步骤相比，可以较少步骤制造具有触摸感测能力的集成式照明装置。另外，与在将不同材料层用于光转向特征和电结构时可得到的情况相比，将电结构与光转向特征一起集成允许形成较薄装置。

所描述的实施方案可应用到的合适的MEMS装置的一个实例为反射显示装置。反射显示装置可并入有干涉式调制器(IMOD)，以使用光学干涉的原理选择性地吸收和/或反射入射于其上的光。IMOD可包括吸收体、可相对于所述吸收体移动的反射体，和界定于所述吸收体与所述反射体之间的光学谐振腔。所述反射体可移动到两个或两个以上不同位置，此可改变光学谐振腔的大小，且借此影响干涉式调制器的反射率。IMOD的反射光谱可产生相当广泛的光谱带，所述光谱带可跨越可见波长而移位以产生不同色彩。可通过改变光学谐振腔的厚度(即，通过改变反射体的位置)而调整光谱带的位置。

图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等角视图的实例。所述IMOD显示装置包括一个或一个以上干涉式MEMS显示元件。在这些装置中，MEMS显示元件的像素可处于明亮或黑暗状态。在明亮(“经松弛”、“打开”或“接通”)状态中，显示元件将大部分入射可见光反射(例如)到用户。相反地，在黑暗(“经激活”、“闭合”或“断开”)状态中，显示元件几乎不反射入射可见光。在一些实施方案中，接通状态和断开状态的光反射质可颠倒。MEMS像素可经配置以主要在特定波长下反射，从而允许除了黑色与白色之外的彩色显示。

IMOD显示装置可包括IMOD的行/列阵列。每一IMOD可包括一对反射层，即，可移动反射层和固定的部分反射层，其定位于彼此相距可变且可控制的距离处以形成气隙(还被称作光学间隙或腔)。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置(即，经松弛位置)中，可移动反射层可定位于距固定的部分反射层相对大的距离处。在第二位置(即，经激活位置)中，可移动反射层可定位成更接近于部分反射层。从所述两个层反射的入射光可视可移动反射层的位置而相长或相消地干涉，从而产生每一像素的整体反射或非反射状态。在一些实施方案中，IMOD在未经激活时可处于反射状态，从而反射可见光谱内的光，且在未经激活时可处于黑暗状态，从而反射可见范围外部的光(例如，红外光)。然而，在一些其它实施方案中，IMOD在未经激活时可处于黑暗状态，且在经激活时可处于反射状态。在一些实施方案中，引入所施加电压可驱使像素改变状态。在一些其它实施方案中，所施加电荷可驱使像素改变状态。

图1中的像素阵列的所描绘部分包括两个邻近干涉式调制器12。在左侧的IMOD12(如所说明)中，将可移动反射层14说明为处于在与光学堆叠16相距预定距离处的经松弛位置中，光学堆叠16包括部分反射层。跨越左侧的IMOD12所施加的电压V₀不足以致使激活可移动反射层14。在右侧的IMOD12中，将可移动反射层14说明为处于接近或邻近于光学堆叠16的经激活位置中。跨越右侧的IMOD12所施加的电压V_bias足以将可移动反射层14维持在经激活位置中。

在图1中，一般用指示入射于像素12上的光的箭头13和从左侧的像素12反射的光15来说明像素12的反射性质。尽管未详细说明，但所属领域的技术人员应理解，入射于像素12上的大多数光13将通过透明衬底20朝向光学堆叠16透射。入射于光学堆叠16上的光的一部分将透射通过所述光学堆叠16的部分反射层，且一部分将通过透明衬底20反射回。光13的透射通过光学堆叠16的部分将在可移动反射层14处朝向(且通过)透明衬底20反射回。从光学堆叠16的部分反射层所反射的光与从可移动反射层14所反射的光之间的干涉(相长或相消)将确定从像素12所反射的光15的波长。

光学堆叠16可包括单一层或若干层。所述层可包括电极层、部分反射和部分透射层和透明电介质层中的一者或一者以上。在一些实施方案中，光学堆叠16为导电的，部分透明且部分反射的，且可(例如)通过将以上各层中的一者或一者以上沉积到透明衬底20上来制造。电极层可由例如各种金属(例如，氧化铟锡(ITO))的多种材料形成。部分反射层可由具部分反射性的多种材料形成，例如各种金属(例如，铬(Cr))、半导体和电介质。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料的组合形成。在一些实施方案中，光学堆叠16可包括充当光学吸收体与导体两者的单一半透明厚度的金属或半导体，而不同的(例如，IMOD的光学堆叠16的或其它结构的)更多导电层或部分可用以将信号在IMOD像素之间以总线传输。光学堆叠16还可包括覆盖一个或一个以上导电层或导电/吸收层的一个或一个以上绝缘或电介质层。

在一些实施方案中，光学堆叠16的所述层可被图案化成平行条带，且可形成显示装置中的行电极，如下文进一步描述。如所属领域的技术人员应理解，术语“图案化”在本文中用以指代掩盖以及蚀刻工艺。在一些实施方案中，例如铝(Al)的高导电和反射材料可用于可移动反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。可移动反射层14可形成为经沉积的金属层的一系列平行条带(正交于光学堆叠16的行电极)，以形成沉积于柱18和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上的若干列。当牺牲材料被蚀刻掉时，所界定间隙19或光学腔可在可移动反射层14与光学堆叠16之间形成。在一些实施方案中，柱18之间的间距可为约1μm到1000μm，而间隙19可为约<10,000埃

在一些实施方案中，每一IMOD像素(不管是处于经激活状态还是经松弛状态)基本上为由固定和移动反射层形成的电容器。当不施加电压时，可移动反射层14a保持于机械上松弛的状态(如由图1中左侧的像素12所说明)，其中间隙19处于可移动反射层14与光学堆叠16之间。然而，当将电位差(例如，电压)施加到所选择的行和列中的至少一者时，在对应像素处于行电极与列电极的交叉点处所形成的电容器变得带电，且静电力将所述电极拉于一起。如果所施加电压超过阈值，则可移动反射层14可变形，且移动接近或抵靠光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(未图示)可防止短接，且控制层14与层16之间的分离距离，如由图1中右侧的经激活像素12所说明。不管所施加的电位差的极性如何，表现皆为相同的。尽管在一些情况下，阵列中的一系列像素可被称作“行”或“列”，但所属领域的技术人员应容易理解，将一个方向称作“行”且另一方向称作“列”是任意的。重申，在一些定向中，行可被视为列，且列可被视为行。此外，显示元件可以正交的行与列(“阵列”)均匀地布置，或以非线性配置布置(例如，具有相对于彼此的某些位置偏移(“马赛克(mosaic)”))。术语“阵列”和“马赛克”可指代任一配置。因此，尽管显示器被称作包括“阵列”或“马赛克”，但在任何情况下，元件自身无需布置成正交于彼此，或以均匀分布来安置，但可包括具有不对称形状且不均匀分布的元件的布置。

图2展示说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的系统方框图的实例。所述电子装置包括可经配置以执行一个或一个以上软件模块的处理器21。除了执行操作系统之外，处理器21还可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包括网络浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。

处理器21可经配置以与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包括将信号提供到(例如)显示阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。图1中所说明的IMOD显示装置的横截面是通过图2中的线1–1来展示。尽管为清晰起见，图2说明IMOD的3×3阵列，但显示阵列30可含有极大数目个IMOD，且可在行中具有与列中不同的IMOD的数目，且反之亦然。

图3A展示说明图1的干涉式调制器的可移动反射层位置对所施加电压的图的实例。针对MEMS干涉式调制器，行/列(即，共同/片段)写入程序可利用这些装置的滞后性质，如图3A中所说明。干涉式调制器可能需要(例如)约10伏电位差，以致使可移动反射层或镜面从经松弛状态改变到经激活状态。当电压从那个值减小时，随着电压下降回低于(例如)10伏，可移动反射层维持其状态，然而，可移动反射层直到电压下降到低于2伏才完全松弛。因此，存在一电压范围(大约3伏到7伏)，如图3A中所示，其中存在所施加电压的窗，在所述窗内，装置稳定于经松弛状态或经激活状态。此窗在本文中被称作“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3A的滞后特性的显示阵列30而言，行/列写入程序可经设计成一次寻址一个或一个以上行，以使得在给定行的寻址期间，经寻址行中的待激活的像素暴露到约10伏的电压差，且待松弛的像素暴露到接近零伏的电压差。在寻址之后，像素暴露到稳定状态或大约5伏的偏置电压差，以使得其保持于先前选通状态。在此实例中，在寻址之后，每一像素经历约3伏到7伏的“稳定窗”内的电位差。此滞后性质特征使得像素设计(例如，图1中所说明)能够在相同的所施加电压条件下保持稳定于经激活或经松弛的预先存在状态。由于每一IMOD像素(不管是处于经激活状态还是经松弛状态)基本上为由固定和移动反射层形成的电容器，所以此稳定状态可在滞后窗内的稳定电压下得以保持，而不会实质上消耗或损失电力。此外，如果所施加电压电位保持实质上固定，则基本上几乎无或无电流流入IMOD像素中。

在一些实施方案中，通过根据给定行中的像素的状态的所要改变(如果存在)沿着列电极集合施加呈“片段”电压的形式的数据信号，可产生图像的帧。可依次寻址阵列的每一行，以使得一次写入一行帧。为了将所要数据写入到第一行中的像素，可将对应于所述第一行中的像素的所要状态的片段电压施加于列电极上，且可将呈特定“共同”电压或信号的形式的第一行脉冲施加到第一行电极。可接着将片段电压的集合改变成对应于第二行中的像素的状态的所要改变(如果存在)，且可将第二共同电压施加到第二行电极。在一些实施方案中，第一行中的像素不受沿着列电极所施加的片段电压的改变影响，且保持于其在第一共同电压行脉冲期间被设定到的状态。可以循序的方式对整个系列的行或者列重复此过程，以产生图像帧。可通过以每秒某所要数目个帧连续地重复此过程而用新的图像数据刷新和/或更新所述帧。

跨越每一像素所施加的片段和共同信号的组合(即，跨越每一像素的电位差)确定每一像素的所得状态。图3B展示说明在施加各种共同电压和片段电压时干涉式调制器的各种状态的表的实例。如所属领域的技术人员应容易理解，可将“片段”电压施加到列电极或行电极，且可将“共同”电压施加到列电极或行电极中的另一者。

如图3B中(以及图4B中所展示的时序图中)所说明，当沿着共同线施加释放电压VC_REL时，沿着所述共同线的所有干涉式调制器元件将置于经松弛状态(或者被称作释放或未激活状态)，而不管沿着片段线所施加的电压(即，高片段电压VS_H和低片段电压VS_L)如何。具体来说，当沿着共同线施加释放电压VC_REL时，在沿着像素的对应片段线施加高片段电压VS_H和低片段电压VS_L两者时，跨越调制器的电位电压(或者被称作像素电压)处于松弛窗(参看图3A，还被称作释放窗)内。

当将保持电压施加于共同线上(例如，高保持电压VC_{HOLD_H}或低保持电压VC_{HOLD_L})时，干涉式调制器的状态将保持恒定。举例来说，经松弛IMOD将保持于经松弛位置，且经激活IMOD将保持于经激活位置。可选择保持电压，以使得在沿着对应片段线施加高片段电压VS_H和低片段电压VS_L两者时，像素电压将保持在稳定窗内。因此，片段电压摆动(即，高VS_H与低片段电压VS_L之间的差)小于正稳定窗或负稳定窗的宽度。

当将寻址或激活电压施加于共同线上(例如，高寻址电压VC_{ADD_H}或低寻址电压VC_{ADD_L})时，可通过沿着相应片段线施加片段电压而沿着所述共同线将数据选择性地写入到调制器。可选择片段电压，以使得激活取决于所施加的片段电压。当沿着共同线施加寻址电压时，施加片段电压将产生处于稳定窗内的像素电压，从而致使所述像素保持未激活。相比而言，施加另一片段电压将产生在稳定窗外的像素电压，从而导致所述像素的激活。引起激活的特定片段电压可视使用哪一寻址电压而变化。在一些实施方案中，当沿着共同线施加高寻址电压VC_{ADD_H}时，施加高片段电压VS_H可致使调制器保持于其当前位置，而施加低片段电压VS_L可引起调制器的激活。作为推论，当施加低寻址电压VC_{ADD_L}时，片段电压的效应可为相反的，其中高片段电压VS_H引起调制器的激活，且低片段电压VS_L对调制器的状态无影响(即，保持稳定)。

在一些实施方案中，可使用始终产生跨越调制器的相同极性电位差的保持电压、地址电压和片段电压。在一些其它实施方案中，可使用使调制器的电位差的极性交替的信号。跨越调制器的极性的交替(即，写入程序的极性的交替)可减小或抑制可在单一极性的重复写入操作之后发生的电荷累积。

图4A展示说明图2的3×3干涉式调制器显示器中的显示数据的帧的图的实例。图4B展示可用以写入图4A中所说明的显示数据的帧的共同信号和片段信号的时序图的实例。可将信号施加到(例如)图2的3×3阵列，此将最终产生图4A中所说明的线时间60e显示布置。图4A中的经激活调制器处于黑暗状态，即，其中大部分的反射光在可见光谱之外从而对(例如)观看者产生黑暗外观。在写入图4A中所说明的帧之前，像素可处于任何状态，但图4B的时序图中所说明的写入程序假定：在第一线时间60a之前，每一调制器已被释放且驻留于未激活状态中。

在第一线时间60a期间：将释放电压70施加于共同线1上；施加于共同线2上的电压在高保持电压72处开始且移动到释放电压70；且沿着共同线3施加低保持电压76。因此，沿着共同线1的调制器(共同1,片段1)(1,2)和(1,3)保持于经松弛或未激活状态并持续第一线时间60a的持续时间，沿着共同线2的调制器(2,1)、(2,2)和(2,3)将移动到经松弛状态，且沿着共同线3的调制器(3,1)、(3,2)和(3,3)将保持于其先前状态。参看图3B，沿着片段线1、2和3所施加的片段电压将对干涉式调制器的状态无影响，因为共同线1、2或3均未正暴露到在线时间60a期间引起激活的电压电平(即，VC_REL-松弛和VC_{HOLD_L}-稳定)。

在第二线时间60b期间，共同线1上的电压移动到高保持电压72，且沿着共同线1的所有调制器保持于经松弛状态，而不管所施加的片段电压如何，因为无寻址或激活电压被施加于共同线1上。沿着共同线2的调制器归因于施加释放电压70而保持于经松弛状态，且当沿着共同线3的电压移动到释放电压70时，沿着共同线3的调制器(3,1)、(3,2)和(3,3)将松弛。

在第三线时间60c期间，通过将高地址电压74施加于共同线1上来寻址共同线1。因为在施加此地址电压期间沿着片段线1和2施加低片段电压64，所以跨越调制器(1,1)和(1,2)的像素电压大于所述调制器的正稳定窗的高端(即，电压微分超过预定义阈值)，且激活调制器(1,1)和(1,2)。相反地，因为沿着片段线3施加高片段电压62，所以跨越调制器(1,3)的像素电压小于调制器(1,1)和(1,2)的像素电压，且保持在所述调制器的正稳定窗内；调制器(1,3)因此保持松弛。而且，在线时间60c期间，沿着共同线2的电压减小到低保持电压76，且沿着共同线3的电压保持于释放电压70，从而使得沿着共同线2和3的调制器保持处于经松弛位置。

在第四线时间60d期间，共同线1上的电压返回到高保持电压72，从而使得沿着共同线1的调制器保持处于其相应经寻址状态。共同线2上的电压减小到低地址电压78。因为沿着片段线2施加高片段电压62，所以跨越调制器(2,2)的像素电压低于所述调制器的负稳定窗的下端，从而引起所述调制器(2,2)激活。相反地，因为沿着片段线1和3施加低片段电压64，所以调制器(2,1)和(2,3)保持于经松弛位置。共同线3上的电压增大到高保持电压72，从而使得沿着共同线3的调制器保持处于经松弛状态。

最后，在第五线时间60e期间，共同线1上的电压保持于高保持电压72，且共同线2上的电压保持于低保持电压76，从而使得沿着共同线1和2的调制器处于其相应经寻址状态。共同线3上的电压增大到高地址电压74，以沿着共同线3寻址调制器。随着将低片段电压64施加于片段线2和3上，调制器(3,2)和(3,3)激活，而沿着片段线1所施加的高片段电压62使得调制器(3,1)保持于经松弛位置。因此，在第五线时间60e的末尾，3×3像素阵列处于图4A中所展示的状态，且只要沿着共同线施加保持电压，则所述3×3像素阵列将保持于那个状态，而不管在沿着其它共同线(未图示)的调制器正被寻址时可能发生的片段电压的变化如何。

在图4B的时序图中，给定的写入程序(即，线时间60a到60e)可包括高保持电压和地址电压或低保持电压和地址电压的使用。一旦已针对给定的共同线完成写入程序(且将共同电压设定到具有与激活电压相同的极性的保持电压)，则像素电压保持在给定的稳定窗内，且直到将释放电压施加于那个共同线上才通过松弛窗。此外，由于在寻址每一调制器之前释放所述调制器以作为写入程序的部分，所以调制器的激活时间(而非释放时间)可确定必要线时间。特定来说，在调制器的释放时间大于激活时间的实施方案中，与单一线时间相比，可更长久地施加释放电压，如图4B中所描绘。在一些其它实施方案中，沿着共同线或片段线所施加的电压可变化，以考虑不同调制器(例如，具有不同色彩的调制器)的激活电压和释放电压的变化。

根据上文所阐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5A到5E展示干涉式调制器的不同实施方案的横截面的实例，所述干涉式调制器包括可移动反射层14和其支撑结构。图5A展示图1的干涉式调制器显示器的部分横截面的实例，其中金属材料条带(即，可移动反射层14)沉积于从衬底20正交地延伸的支撑件18上。在图5B中，每一IMOD的可移动反射层14的形状一般为正方形或矩形，且在系链32上在隅角处或附近附接到支撑件。在图5C中，可移动反射层14的形状一般为正方形或矩形，且从可包括柔性金属的可变形层34悬置。可变形层34可在可移动反射层14的周边周围直接或间接地连接到衬底20。这些连接件在本文中被称作支撑柱。图5C中所展示的实施方案具有得自将可移动反射层14的光学功能与其机械功能去耦的额外益处，所述去耦由可变形层34执行。此去耦允许用于反射层14的结构设计和材料和用于可变形层34的结构设计和材料独立于彼此而优化。

图5D展示IMOD的另一实例，其中可移动反射层14包括反射子层14a。可移动反射层14搁置于例如支撑柱18等支撑结构上。支撑柱18提供可移动反射层14与下部固定电极(即，所说明的IMOD中的光学堆叠16的部分)的分离，使得(例如)在可移动反射层14处于经松弛位置时，间隙19形成于可移动反射层14与光学堆叠16之间。可移动反射层14还可包括可经配置以充当电极的导电层14c和支撑层14b。在此实例中，导电层14c安置于支撑层14b的远离衬底20的一侧上，且反射子层14a安置于支撑层14b的接近衬底20的另一侧上。在一些实施方案中，反射子层14a可为导电的，且可安置于支撑层14b与光学堆叠16之间。支撑层14b可包括一个或一个以上电介质材料(例如，氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(SiO₂))层。在一些实施方案中，支撑层14b可为若干层的堆叠，例如SiO₂/SiON/SiO₂三层堆叠。反射子层14a和导电层14c中的任一者或两者可包括(例如)具有约0.5%Cu的Al合金，或另一反射金属材料。使用电介质支撑层14b上方的导电层14c和电介质支撑层14b下方的导电层14a可平衡应力且提供增强的导电。在一些实施方案中，反射子层14a和导电层14c可由不同材料形成，以实现多种设计目的，例如实现可移动反射层14内的特定应力轮廓。

如图5D中所说明，一些实施方案还可包括黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成在光学上非作用区中(例如，像素之间或柱18下方)，以吸收环境光或杂散光。黑色掩模结构23还可通过抑制光从显示器的非作用部分反射或透射通过显示器的非作用部分而改进显示装置的光学性质，借此增大对比率。另外，黑色掩模结构23可为导电的，且经配置以充当电总线传输(bussing)层。在一些实施方案中，行电极可连接到黑色掩模结构23，以减小所连接的行电极的电阻。可使用包括沉积技术和图案化技术的多种方法来形成黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可包括一个或一个以上层。举例来说，在一些实施方案中，黑色掩模结构23包括充当光学吸收体的钼铬(MoCr)层、SiO₂层，和充当反射体和总线传输层的铝合金，其厚度分别在约到到和 到的范围中。可使用多种技术来将所述一个或一个以上层图案化，所述技术包括光刻和干式蚀刻(其包括(例如)针对MoCr层和SiO₂层的CF₄和/或O₂，和针对铝合金层的Cl₂和/或BCl₃)。在一些实施方案中，黑色掩模23可为标准具(etalon)或干涉式堆叠结构。在此干涉式堆叠黑色掩模结构23中，导电吸收体可用以在每一行或列的光学堆叠16中的下部固定电极之间传输或以总线传输信号。在一些实施方案中，分隔物层35可用以一般使吸收体层16a与黑色掩模23中的导电层电隔离。

图5E展示IMOD的另一实例，其中可移动反射层14为自支撑的。与图5D对比，图5E的实施方案不包括支撑柱18。而是，可移动反射层14在多个位置处接触下伏光学堆叠16，且可移动反射层14的曲率提供足够支撑，使得在跨越干涉式调制器的电压不足以引起激活时，可移动反射层14返回到图5E的未激活位置。为清晰起见，此处将可含有多个若干不同层的光学堆叠16展示为包括光学吸收体16a和电介质16b。在一些实施方案中，光学吸收体16a可充当固定电极和部分反射层两者。

在例如图5A到5E中所展示的那些实施方案的实施方案中，IMOD充当直观式装置，其中从透明衬底20的前侧(即，与其上布置有调制器的侧相对的侧)观看图像。在这些实施方案中，装置的背面部分(即，显示装置的在可移动反射层14后方的任何部分，其包括(例如)图5C中所说明的可变形层34)可经配置，且可对其进行操作，而不会冲击或不利地影响显示装置的图像质量，因为反射层14以光学方式遮蔽装置的那些部分。举例来说，在一些实施方案中，可在可移动反射层14后方包括总线结构(未说明)，其提供将调制器的光学性质与调制器的机电性质分离的能力(例如，电压寻址和由此寻址引起的移动)。另外，图5A到5E的实施方案可简化例如图案化等处理。

图6展示说明干涉式调制器的制造工艺80的流程图的实例，且图7A到7E展示此制造工艺80的对应阶段的横截面示意性说明的实例。在一些实施方案中，除了图6中未展示的其它块之外，还可实施制造工艺80以制造(例如)图1和5中所说明的一般类型的干涉式调制器。参看图1、5和6，工艺80在块82处以在衬底20上形成光学堆叠16开始。图7A说明形成于衬底20上的此光学堆叠16。衬底20可为例如玻璃或塑料等透明衬底，其可为柔性的或相对硬且不弯曲的，且可能已经受之前的制备工艺(例如，清洁)以促进有效地形成光学堆叠16。如上文所论述，光学堆叠16可为导电的，部分透明且部分反射的，且可(例如)通过将具有所要性质的一个或一个以上层沉积到透明衬底20上而制造。在图7A中，光学堆叠16包括具有子层16a和16b的多层结构，但更多或更少的子层可包括于一些其它实施方案中。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可配置有光学吸收性质和导电性质两者，例如组合式导体/吸收体子层16a。另外，子层16a、16b中的一者或一者以上可被图案化成平行条带，且可形成显示装置中的行电极。可通过掩盖和蚀刻工艺或此项技术中已知的另一合适工艺来执行此图案化。在一些实施方案中，子层16a、16b中的一者可为绝缘层或电介质层，例如沉积于一个或一个以上金属层(例如，一个或一个以上反射层和/或导电层)上的子层16b。另外，光学堆叠16可被图案化成形成显示器的行的个别且平行的条带。

工艺80在块84处以在光学堆叠16上形成牺牲层25而继续。稍后移除牺牲层25(例如，在块90处)以形成腔19，且因此，未在图1中所说明的所得干涉式调制器12中展示牺牲层25。图7B说明包括形成于光学堆叠16上的牺牲层25的经部分制造的装置。在光学堆叠16上形成牺牲层25可包括：以在后续移除之后提供具有所要设计大小的间隙或腔19(还参看图1和7E)而选择的厚度来沉积例如钼(Mo)或非晶硅(Si)等二氟化氙(XeF₂)可蚀刻材料。可使用例如物理气相沉积(PVD，例如，溅镀)、等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)、热化学气相沉积(热CVD)或旋涂等沉积技术来执行牺牲材料的沉积。

工艺80在块86处以形成支撑结构(例如，如图1、5和7C中所说明的柱18)而继续。形成柱18可包括将牺牲层25图案化以形成支撑结构孔隙，接着使用例如PVD、PECVD、热CVD或旋涂等沉积方法将材料(例如，聚合物或无机材料(例如，氧化硅))沉积到所述孔隙中以形成柱18。在一些实施方案中，形成于牺牲层中的支撑结构孔隙可通过牺牲层25与光学堆叠16两者而延伸到下伏衬底20，使得柱18的下端接触衬底20，如图5A中所说明。或者，如图7C中所描绘，形成于牺牲层25中的孔隙可延伸通过牺牲层25，但不通过光学堆叠16。举例来说，图7E说明支撑柱18的下端与光学堆叠16的上表面接触。通过将支撑结构材料层沉积于牺牲层25上且将远离牺牲层25中的孔隙而定位的支撑结构材料的多个部分图案化，可形成柱18或其它支撑结构。支撑结构可位于孔隙内(如图7C中所说明)，但还可至少部分地在牺牲层25的一部分上延伸。如上文所述，牺牲层25和/或支撑柱18的图案化可通过图案化和蚀刻工艺来执行，但还可通过替代性蚀刻方法来执行。

工艺80在块88处以形成可移动反射层或薄膜(例如，图1、5和7D中所说明的可移动反射层14)而继续。可通过使用一个或一个以上沉积步骤(例如，反射层(例如，铝、铝合金)沉积)连同一个或一个以上图案化、掩盖和/或蚀刻步骤来形成可移动反射层14。可移动反射层14可为导电的，且被称作导电层。在一些实施方案中，可移动反射层14可包括多个子层14a、14b、14c，如图7D中所展示。在一些实施方案中，所述子层中的一者或一者以上(例如，子层14a、14c)可包括针对其光学性质所选择的高反射子层，且另一子层14b可包括针对其机械性质所选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于在块88处所形成的经部分制造的干涉式调制器中，所以可移动反射层14通常在此阶段不可移动。含有牺牲层25的经部分制造的IMOD还可在本文中被称作“未释放的”IMOD。如上文结合图1所描述，可将可移动反射层14图案化成形成显示器的列的个别且平行的条带。

工艺80在块90处以形成腔(例如，如图1、5和7E中所说明的腔19)而继续。可通过将牺牲材料25(在块84处所沉积)暴露到蚀刻剂而形成腔19。举例来说，可(例如)通过将牺牲层25暴露到气体或蒸气蚀刻剂(例如，从固态XeF₂得到的蒸气)并持续对移除所要量的材料(通常相对于围绕腔19的结构而选择性地移除)为有效的时间周期，通过干式化学蚀刻来移除例如Mo或非晶Si等可蚀刻牺牲材料。还可使用例如湿式蚀刻和/或等离子体蚀刻等其它蚀刻方法。由于在块90期间移除牺牲层25，所以可移动反射层14通常可在此阶段之后移动。在移除牺牲材料25之后，所得的经完全或部分制造的IMOD可在本文中被称作“经释放的”IMOD。

反射显示器(例如，包含例如图7E中所展示的实施方案的干涉式调制器的反射显示器)可朝向观看者反射环境光，借此向观看者提供所显示的图像。然而，在一些情况下，例如图8A中所展示的显示器810的反射显示器可能需要额外照明，以恰当地显示图像。图8A为说明显示器由照明装置照明。反射显示器(例如，干涉式模块化显示器或其它反射显示器)可能需要照明装置820来照明显示器810，以便使图像被观看者看到。在环境光(即使存在)不足以完全照明显示器时这可为合意的。在一些实施方案中，照明装置820可包括前灯，所述前灯具有转向特征以使在光导内所导引的光朝向显示器810转向，从而允许经转向的光从显示器810朝向观看者反射离开。可通过耦合到照明装置820的一个或一个以上LED(未展示LED)而将光注入到光导820中。或者，在一些其它实施方案中，LED可耦合到边缘杆(未图示)中，所述边缘杆可接着沿着光导820的宽度散布待在光导820内导引且接着朝向显示器810射出以照明显示器810的光。

在一些实施方案中，可能需要另外包括显示装置800的触摸传感器能力，如图8B的实施方案中所展示。图8B为说明显示器与照明装置和触摸传感器的实例。如图8B的实施方案中所展示，用照明装置820照明显示器810。触摸传感器830堆叠于所述照明装置上。触摸传感器830能够通过感测形成于触摸传感器830中的导体的电容的改变而确定触摸的位置，其中所述导体的电容的改变是由人的手指835的接近而诱发。触摸传感器830与照明装置820的使用允许用户的手指与显示装置800的有用交互。举例来说，通过在不同位置触摸屏幕，用户可使用他的或她的手指835来选择显示于显示装置800的显示器810上的某一图标837。在一些实施方案中，照明装置820不与触摸传感器830一起集成。因此，照明装置820与触摸传感器830中的一者机械地堆叠于另一者顶部上。如图8B中所展示，触摸传感器830堆叠于照明装置820上，然而，在其它实施方案中，照明装置820可堆叠于触摸传感器830上。如所展示，触摸传感器830较接近观看显示器810的用户。在又其它实施方案中，触摸传感器830可在显示器810后方。

参看图8C，展示说明显示器与集成式照明装置与触摸传感器的实施方案的实例。图8C展示形成于显示器810上的与触摸传感器一起集成的照明装置840，与显示器810相比，在显示器810的显示图像的侧(即，图像显示侧)上的与触摸传感器一起集成的照明装置840更接近观看者。与触摸传感器一起集成的照明装置840可同时照明反射显示器810以提供照明，同时还允许触摸传感器能力。在各种实施方案中，与触摸传感器一起集成的照明装置840的一个或一个以上组件同时具有照明以及触摸感测功能。举例来说，形成于与触摸传感器一起集成的照明装置840中的导体可提供照明能力以及触摸感测能力两者，如将在下文中更详细地描述。如所说明，与触摸传感器一起集成的照明装置840包括一个单元或层。然而，应理解，与触摸传感器一起集成的照明装置840可包括多个层和组件。

在一些实施方案中，与触摸传感器一起集成的照明装置840可能能够确定人的手指835是否已触摸或充分紧密地接触与触摸传感器一起集成的照明装置840，以便影响导体(其中至少一者形成于与触摸传感器一起集成的照明装置840中)的电容。在各种实施方案中，与触摸传感器一起集成的照明装置840能够确定由人的手指835在与触摸传感器一起集成的照明装置840上的一次或一次以上触摸在x-y坐标中的位置。由人的手指835在与触摸传感器一起集成的照明装置840上的所述一次或一次以上触摸可同时或暂时隔离。一种将图8B的照明装置820与触摸传感器830一起集成以形成如图8C中所说明的实施方案的方式为使用照明装置820中的金属化的转向特征，同时使用照明装置的金属化的光转向特征作为导体来与触摸感测电极系统电连通。触摸感测电极系统可能能够感测由人的手指835的接近所诱发的导体的电容的改变。

参看图9A，展示说明光导的实施方案的实例。图9A描绘包含光转向特征901a、901b、901c的照明装置820的实施方案。此些特征可使传播于光导820中的光从所述光导“转向”且朝向显示器810。如图9A中所展示，光转向特征901a、901b、901c包括可反射光或使光转向的刻面905。还如图9A中所展示，光转向特征901a、901b、901c可包括多个不同形状。举例来说，光转向特征901a、901b、901c可在一个方向(例如，x方向)上纵向地延伸，如特征901a中所说明。在其它实施方案中，光转向特征901a、901b、901c可包括离散的特征，例如901b和901c。而且，光转向特征901a、901b、901c可包括能够朝向显示器810射出光线902a、902b、902c的金字塔形、圆锥形或梯形特征，或其它特征或横截面轮廓。与照明装置820类似的照明装置可用于从前方照明显示器810且常常被称作“前灯”。

在一些实施方案中，在光转向特征901a、901b、901c上形成金属导体可为有用的。所属领域的技术人员应理解，光转向特征可包括使光改向的各种类型的结构，例如，衍射结构和反射结构。在一些实施方案中，光转向特征为反射的，其中在光转向特征的表面上发生反射。这些表面通常被称作刻面。在一些实施方案中，光转向特征901a、901b或901c可由光导820中的凹部界定，其中所述凹部的表面构成一个或一个以上刻面905。撞击于刻面905上的光可被反射或可通过所述刻面，其取决于所述光的入射角。举例来说，如由光线902a所展示，在光转向特征901a、901b、901c中，传播于照明装置820中的光线有时可以小于临界角(在图9A中展示为θ_c)的角度入射于刻面905的表面上(如相对于光入射的刻面的法线所测量)。如所属领域的技术人员应理解，在这些状况下，光线902a可退出照明装置820，如以逸出的光线904所展示。此光被浪费，因为其未被引导朝向显示器810，且因此不用以照明显示器810。实际上，此光将使显示器810的图像降级。因此，需要建构如下光转向特征901a、901b、901c：甚至在光线902a以小于临界角的角度入射于光反射刻面905上时，也将反射光。可通过在刻面905的表面上形成金属导体借此“金属化”刻面905的表面而形成此光转向特征。

参看图9B，展示说明具有金属化的光转向特征的光导的实施方案的实例。在图9B中，照明装置910包括光导，所述光导包含形成于光转向特征的刻面上以形成金属化的光转向特征920的导体915。尽管图9B中的所有金属化的光转向特征920被展示为完全金属化，但应理解，金属化的光转向特征920无需完全金属化。举例来说，延伸为长凹槽的光转向特征(例如，图9A中的光转向特征901a)可仅在沿着所述凹槽(即，x方向)的某些点处被金属化，而并不沿着所述凹槽的整体被金属化。另外，一些光转向特征可部分和/或完全地金属化，而其它光转向特征未被金属化。在一些实施方案中，导体915为反射或镜面金属导体。如上文所解释，与未被金属化的光转向特征相比，金属化的光转向特征920可赋予某些优点。如所属领域的技术人员应理解，当额外层(折射率高于空气)堆叠于玻璃或其它高折射率光导上时，上文关于图9A所论述的光线以小于临界角的角度入射于光转向特征的刻面上的问题加剧，因为低折射率层将增大全内反射的临界角。临界角的此增大将减小由非金属化的光转向特征射出的光线的范围。

参看图9C，展示具有金属化的光转向特征的光导与集成式触摸传感器的实施方案的横截面图的实例。图9C描绘导电特征集成到金属化的光转向特征920中的照明装置的实施方案。尽管金属化的光转向特征920被展示为具有v状横截面，但应理解，金属化的光转向特征920可具有各种形状，例如使刻面成角度以向下引导光的锥形圆柱或其它形状，如(例如)由图9A的参考数字901a、901b和901c所指示。所述照明装置包括光导910，光导910包含具有形成于光转向特征上的光反射导体915的金属化的光转向特征920。所述照明装置还包括电连接到光反射导体915和电极950的触摸感测电子设备930。在一些实施方案中，光反射导体915可在光转向特征920的整个长度上为光转向特征920的部分，或可仅延伸光转向特征920的长度的部分，或可延伸得比光转向特征920的长度远。触摸感测电子设备930可连接到光反射导体915中的一些，而其它光反射导体915未电连接到触摸感测电子设备930。在一些其它实施方案中，如所说明，相邻光反射导体915可电连接到触摸感测电子设备930。另外，图9C描绘形成于光导910上的额外层。除了克服与如上文所描述的未被金属化的光转向特征有关的问题之外，还可另外通过与电子系统电连通而利用形成于光转向特征920的刻面905上的导体915。导体915可部分或完全地跨越显示表面而延伸，例如，完全跨越显示器的可观看表面。在一些实施方案中，电子系统包括触摸感测电子设备930，且导体915形成触摸感测电极系统的部分。触摸感测电极系统可包括(但未必包括)与触摸感测电子设备930电连通的作为金属化的光转向特征的部分的多个导体915和不是任何光转向特征的部分的多个导体(其可被统称作“电极”)。触摸感测电子设备930可能能够检测由导电主体(例如，人的手指835)的接近所诱发的导体915的电容的改变，且因此，作为整体的电极系统能够检测由人的手指835的接近所诱发的导体915的电容的改变。也将形成于光转向特征上的导体915用作电容性触摸传感器的部分会允许将触摸传感器能力与光导一起集成。

在图9C中所说明的实施方案中，与触摸传感器能力一起集成的照明装置840包括光导910上的若干层(即，使光导910与显示器810相对)。举例来说，层940可为用以将导体915与电极950电隔离的电介质层(其中电极950沿着y方向延伸)。尽管在图9C的横截面图中仅展示一个电极950，但一些实施方案可包括正交于导体915沿着y方向平行延伸的与电极950一样的许多电极。在一些实施方案中，层940可包括硅酮或其它非腐蚀性电介质。非腐蚀性材料是优选的，以便不会使导体915降级或腐蚀导体915。在一些实施方案中，层940可为压到光导910上或压在光导910上的压敏性粘合剂(PSA)层。层940可(例如)在无电极950的实施方案(例如，参看图10C的实施方案)中用于其它目的。层940可具有高于空气的折射率但低于约1.5或低于约1.4或低于约1.35的折射率，且因此，形成于光导910上的层940可增大光导910中所导引的光的临界角。在一些实施方案中，层940可具有(例如)为1.2或1.3的折射率。如上文所描述，此可对光转向特征(未被金属化)的转向能力具有不利影响。然而，反射导体915可帮助减少这些不利条件，且因此可允许在设计光导910上的层中的较大灵活性。另外，与触摸传感器能力一起集成的照明装置840可包括其它层，例如钝化层960。

参看图9D，展示说明具有金属化的光转向特征和触摸感测电极的实施方案的横截面图的实例。图9D的实施方案与图9C的实施方案类似，除了触摸感测电子设备930不电连接到金属化的光转向特征920之外。在此实施方案中，可使用与电极950(在y方向上延伸)和电极955(在x方向上延伸，离开页面)一样的电极的栅格来实现触摸感测。应理解，或者，如(例如)在图10C的实施方案中，触摸感测电极可不是栅格，且因此可仅包括电极955(在此种状况下，电极955可包括离散电极)，而不具有电极950。可使用相对少的步骤来制造此实施方案，其中使用相同工艺来沉积并蚀刻电极955和金属化的光转向特征920，如下文更详细地描述。在一些其它实施方案中，触摸感测电子设备930除了电连接到电极950之外或在不电连接到电极950的情况下可电连接到金属化的光转向特征920和电极955两者。在一些实施方案中，金属化的光转向特征920中的仅一些连接到触摸感测电子设备930。

参看图10A，展示说明触摸传感器的实施方案的实例。所述触摸传感器可为电容性触摸传感器。一般而言，且如图10A的实施方案中所描绘，电容性触摸传感器包括充当电极1010、1020的导体。如图10A的实施方案中所描绘，电极1010在x方向上延伸，而电极1020在y方向上延伸。如果电流在电极1010或电极1020中的一者中通过，则图10A中由场线1030说明的电场可在电极1010与电极1020之间形成。形成于电极1010与1020之间的电场与互电容1035a和1035b有关。当人的手指835或任何其它导电主体或对象接近电极1010或1020时，所述手指的组织和血液中所存在的电荷可改变或影响形成于电极1010与1020之间的电场。对电场的此干扰可影响互电容，且可通过可由触摸感测电子设备930感测的互电容1035a、1035b的改变来加以测量。图9C的导体915可同时提供本文中在别处所描述的光学功能，且可充当图10A和10B中所描绘的电极1010或1020，或图10C中的电极1040。图10B到10C为说明照明装置与集成式触摸传感器的实施方案的实例。

参看图10B，应理解，在与触摸传感器集成的照明装置840中，在一些实施方案中，层1050或1052可包括具有金属化的光转向特征的光导，所述特征包括电极1020或1010中的一些或一部分。在层1052为光导的实施方案中，在层1052下方(即，在层1052与显示器810之间)所形成的电极1020可为透明的或半透明的，且包括透明导体。类似地，在一些实施方案中，层1053可包括具有金属化的光转向特征的光导，所述特征包括电极1010中的一些或一部分。

参看图10B，在一些实施方案中，层1050包括光导，且电极1020中的至少一些或一部分包括形成于层1050中的至少一些金属化的光转向特征。包括金属化的光转向特征的电极1020可通过沉积和图案化工艺而形成。在一些实施方案中，为了便于和易于制造的目的，形成于层1052上的电极1010可被层压或接合到层1050上。

如果电极处于已知的x-y位置，则还可确定由手指在触摸传感器830上的触摸的x-y位置。举例来说，触摸传感器可包括在x方向上延伸的众多电极，和纵向地在y方向上和/或周期性地在x方向上延伸的众多电极，如图10B中所展示。触摸感测电子设备930可能够隔离或定位或确定x方向电极与y方向电极(其寄存其互电容的改变)，借此确定触摸的x-y坐标。应理解，“触摸”可包括单次触摸或多次触摸，不管是同时还是在不同时间。“触摸”还可包括敲击。应理解，可使用人体的除了手指以外的其它部位来触摸触摸屏。还可使用能够通过接近任何电极系统而影响此系统的互电容或自电容的尖笔或任何工具，例如能够影响互电容或自电容的导电主体。此工具可用以触摸显示装置，以便使用同时作为输出且作为输入装置的显示装置将数据传送或输入到机器中。

在图10A和10B的实施方案中，感测电子设备930可感测在于x方向上延伸的电极1010与在y方向上延伸的电极1020之间的互电容。然而，在其它实施方案中，可仅使用导体或电极的一个层级，如图10C中所说明。在此实施方案中，触摸感测电子设备930可与触摸传感器上的一系列导体(图10C中的电极1040)电连通，且可能够测量所述触摸传感器中的导体的自电容。自电容为添加到经隔离的导体以使其电位上升一伏的电荷的量。人的手指的接近可影响此自电容。触摸感测电子设备930可经配置以感测自电容的改变。因此，在一些实施方案中，触摸传感器可能不需要X电极与Y电极的栅格，而可仅需要在已知x-y坐标处在X方向与y方向两者上分散的离散电极1040(导体)的阵列。如上文关于图10B所述，应理解，在与触摸传感器一起集成的照明装置840中，在一些实施方案中，层1050可包括具有金属化的光转向特征的光导，所述特征包括电极1040中的一些或一部分。类似地，在一些实施方案中，层1053可包括具有金属化的光转向特征的光导，所述特征包括电极1040的一部分。在所述所说明的实施方案中，与触摸传感器一起集成的照明装置840安置于显示器810前方，且充当前灯。

参看图11A，展示说明具有金属化的光转向特征的光导与触摸传感器一起集成的实施方案的实例。图11A描绘光导，其具有能够将传播于光导910中的光引导朝向显示器810的光转向特征901。如图11A中所展示，一些光转向特征901未被金属化，而其它者为金属化的光转向特征920a、920b。应注意，尽管将金属化的光转向特征920b说明为完全金属化以便使所述特征的光转向能力最大化，但应注意，一些实施方案可包括具有未完全金属化的表面或刻面的光转向特征。如图11A的实施方案中还展示，辅助结构1105可形成于与金属化的光转向特征920a、920b相同的层级上。如图11A中所展示，辅助结构1105包括导电线。更一般而言，辅助结构可(例如)通过在光导910的表面上沉积金属化，且接着将经沉积材料的层图案化以同时界定金属化的光转向特征920a、920b的金属化且形成辅助结构1105，而由与将金属化的光转向特征920金属化的材料相同的材料形成。在一些实施方案中，辅助结构1105为导电线，且金属化的光转向特征920b通过所述导电线而连接到触摸感测电极系统(即，电连接到其它电极和导体且电连接到触摸感测电子设备930)。导电线1105可包括反射金属线，所述金属线将金属化的光转向特征920b的导体与能够感测由人的手指的接近诱发的所述导体的电容的改变的电极系统连接。在其它实施方案中，导电线1105可包括例如氧化铟锡(ITO)的透明导体。如图11A中所展示，并非所有金属化的光转向特征均需要与触摸感测电极系统一起集成或电连通。举例来说，为了实现显示器810的所要照明，某一大小和/或密度的光转向特征可为有利的。举例来说，对于为约3μm到30μm大小的光转向特征而言，在一些实施方案中，可使用每平方厘米光导约1,000到100,000个特征。然而，在给定人的手指的尺寸的情况下，与触摸感测电极系统电连通的导体的密度可小得多。举例来说，电极(包括为电极系统的部分的金属化的光转向特征)之间的间距每平方厘米可大致大于1。然而，在精确度为较不重要的应用中，电极之间的间距可较小。类似地，在高精确度为重要的其它应用中，电极之间的间距可较大。视金属化的光转向特征的密度而定，在一些实施方案中，十分之一或小于十分之一的金属化的光转向特征可与触摸感测电极系统电连通。因此，在一些实施方案中，与触摸感测电极系统电连通的金属化的光转向特征920的数目可远少于金属化的光转向特征920的数目。此外，如图11A中所展示，并非所有的光转向特征需要被金属化。而且，如图11A中所展示，一些光转向特征920a经完全金属化，而其它者(例如，金属化的光转向特征920b)仅部分金属化。

在导电线1105包括反射金属线的实施方案中，可发生环境光的反射，其可使形成于显示器810上的图像降级。举例来说，如图11A中所展示，环境光线1110可入射于导电线1105上，且可朝向观看者反射回。环境光的这些反射可使显示于显示器上的图像降级，因为经反射的白光可使从显示器反射的(有色)光(其被说明为图11A中的光线1115)不透明。从金属化的光转向特征920的类似反射可类似地使显示于显示器810上的图像降级。如所属领域的技术人员应理解，环境光的这些反射可导致对比率减小。因此，需要通过例如金属化的光转向特征920或金属导电线1105等金属表面来掩盖反射。一种实现此情况的方式为以薄膜干涉式结构来涂覆金属表面，以便减少或消除原本将导致对比率减小的反射。

参看图11B，展示说明具有沉积于光转向特征的表面上的材料层和由形成于光转向特征外部的那些层构成的结构的光导的实施方案的实例。图11B描绘形成于光转向特征上以产生金属化的光转向特征920的导体，然而，另外，使用薄膜干涉式结构1120来掩盖所述金属化的光转向特征以减少或消除环境光的反射。由于反射导体可影响干涉效应，所以还可称所述薄膜干涉式结构1120包括导体915(或导电线1105)。薄膜干涉式结构1120包括分隔物层1130和薄金属或金属合金吸收体1135，在一些实施方案中，分隔物层1130可为电介质或导电层。分隔物层1130具有一厚度，且可包括用于形成“光学谐振腔”的各种合适的透明材料。分隔物层1130(“光学谐振腔”)可在导体915(或导电线1105)与吸收体1135之间形成。分隔物层1130可包括例如空气(例如，使用柱来举起吸收体层1135)、Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ITO、Si₃N₄、Cr₂O₃、ZnO或其混合物等材料。视分隔物层1130的厚度而定，干涉式结构1120可反射例如红色、蓝色或绿色等色彩，或在其它实施方案中，分隔物层1130的厚度可经调整以便几乎不提供反射或不提供反射(例如，黑色)。分隔物层1030(除了空气以外)的合适厚度是在与之间，以产生干涉黑暗或黑色效应。在此项技术中已知沉积或形成电介质层的方法，其包括CVD以及其它方法。在分隔物层1030为电介质或绝缘体的另一实施方案中，分隔物层1030可以气隙或其它透明电介质材料形成。气隙电介质层1030的合适厚度是在与 之间，以产生干涉黑暗或黑色效应。可使用其它厚度范围(例如)来实现例如红色、蓝色或绿色等其它色彩。

图11B中还展示，金属吸收体1135形成于分隔物层1130上。在将干涉式结构1120设计成以干涉方式使形成于金属化的光转向特征920或导电线1105上的自然反射导体915的外观变暗的所说明实施方案中，吸收体1135可包括(例如)半透明厚度的金属或半导体层。吸收体1135还可包括具有非零n*k(即，折射率(n)与消光系数(k)的非零乘积)的材料。具体来说，铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、硅(Si)、钽(Ta)和钨(W)皆可形成合适层。可使用其它材料。在一个实施方案中，吸收体1135的厚度是在与之间。在一个实施方案中，吸收体1135小于但可使用在这些范围外的厚度。如图11B中所展示，在一些实施方案中，干涉式结构1120还可形成于导电线1105上。

尽管形成于导电线1105或金属化的光转向特征920上的干涉式结构1120允许朝向观看者几乎不反射环境光或不反射环境光，但对于在光导910内传播的光，导体的反射金属化表面可在需要时反射在光导内所导引的光。举例来说，在光导内行进的光可以在光导910内继续被导引的方式从导电线1105的金属表面反射离开，如由光线1140a和1140b所展示。在一些实施方案中，金属层1105可具有约30nm到100nm的厚度。金属层1105的高反射性金属的实例包括Al、Al合金、Ag等。类似地，在光导内所导引的光可从金属化的光转向特征920反射离开，以便朝向待照明的显示器810反射。举例来说，光线1143a和1146a入射于包含金属化的光转向特征920的反射导体上，且朝向待照明的显示器810反射，如由光线1143b和1146b所展示。尽管在图11B的实施方案中将干涉式结构1120说明为防止从金属化的光转向特征920或导电线1105反射环境光，但应理解，干涉式结构1120可形成于在显示器810前方(即，与显示器810相比，较接近观看者，或在显示器810的图像显示侧上)所形成的任何反射表面上。因而，对于形成于照明装置、电容性触摸传感器，或形成于显示器前方的其它装置上的任何反射表面，干涉式结构1120可用以减少环境光的反射以便不会使显示器上的图像降级。此些反射导体可形成于经配置以置于显示器的图像显示侧上的任何组件上，例如，形成于显示器上的前灯、形成于显示器上的触摸传感器，或形成于显示器前方的其它装置上。

如图11B中所展示，辅助结构1105(其可为导电线)可形成于光导910的表面(例如，顶部表面)上，而导体915形成于光转向特征中。如所说明，光转向特征包括形成于光导910的顶部表面上且向下延伸到光导910中的凹部。所述凹部可具有用于使光转向的有刻面的表面。形成于光转向特征中的导体915借此形成金属化的光转向特征920。通过将反射导电材料(例如，金属)沉积于光导910的顶部表面上(包括将所述材料保形地沉积于在顶部表面上所形成的光转向特征的凹部中)，且蚀刻所述材料以形成导电线1105且将材料中的一些留在光转向特征的凹部中以形成金属化的光转向特征920，可有效地制造导电线1105和金属化的光转向特征920。换句话说，例如导电线1105等辅助结构和形成光转向特征的凹部中的金属化可在单一图案化步骤中同时形成；在单独步骤中形成导电线1105和金属化的光转向特征920可能为不必要的。可在包含衬底的光导，或包含形成于光学上透明衬底上的折射率匹配的转向膜的光导上实现此情况。

更一般而言，图11B中所说明的导电线1105可形成无源和/或有源电子装置的部分。举例来说，如本文中所论述，线1105可为例如电极等导电线1105。在其它实施方案中，有可能将除了金属以外的许多不同种类的材料沉积于光导的顶部表面上。举例来说，经沉积材料可包括半导体材料(其包括高反射半导体材料)，或电介质，或具有不同电性质的材料的组合。以此方式，特定材料的单一沉积可用以在光导的顶部表面上形成辅助结构(在图11B中展示为导电线1105)，以及涂覆形成于所述顶部表面上的光转向特征的凹部。类似地，可使用单一图案化工艺(例如，光刻工艺)来实现以下情况：蚀刻所述材料以形成辅助结构，且同时将材料中的一些留在光转向特征的凹部中以形成填充有或涂覆有材料的光转向特征。此辅助结构可包括导电迹线或其它无源电装置。在一些实施方案中，所述辅助结构可包括一个以上层。举例来说，在一些实施方案中，辅助结构可包括层1105、1130和1135。结果，干涉式结构1120(例如)可被视为辅助结构。在辅助结构包括一个以上层的情况下，并非所述辅助结构的所有层也需要用以涂覆光转向特征。更一般而言，用以涂覆光转向特征的一个或一个以上层还可用以形成辅助结构，但应理解，辅助结构可包括不包括于经涂覆的光转向特征中的多个层，且反之亦然。在辅助结构包括多个层的实施方案中，可将多个材料层沉积于光导上以便形成辅助结构且涂覆光转向特征的凹部，且可接着蚀刻所述经沉积的层以形成辅助结构和经涂覆的光转向特征。在各种实施方案中，在蚀刻经沉积的材料之后，可将接着未在光转向特征的凹部中形成的额外层沉积于辅助结构上，且反之亦然。因此，更一般而言，辅助结构至少部分地由涂覆所述凹部中的至少一些凹部的材料形成。

如图11B的实施方案中所说明，导电线1105电连接到金属化的光转向特征920。然而，应理解，此电连接是任选的。因此，在一些实施方案中，并非所有的金属化的光转向特征均为能够感测导电主体的接近的电极系统的部分(触摸感测电子设备930)。这是因为光转向特征可为极密集的(即，针对给定区域存在大量光转向特征)，而触摸感测电极无需一样密集。举例来说，触摸感测电极在水平上隔开约1mm到10mm，约3mm到7mm，或约5mm。实际上，在一些实施方案中(如在图9D中)，无金属化的光转向特征可电连接到触摸感测电子设备930。如上文所描述，单一材料沉积可用以制造此电极栅格以及保形地涂覆光转向特征的凹部。

如图11B中所说明，显示器810并非始终紧邻光导910。然而，应理解，在一些实施方案中，显示器810可紧邻包括照明显示器810的照明装置的光导910。在其它实施方案中，气隙可形成于光导910与显示器810之间。此外，在其它实施方案中，在光导910与显示器810之间可能存在一个或一个以上层。在此些实施方案中，所述一个或一个以上层可能包括气隙或可不包括气隙。

如先前在图10A和10B中所论述，触摸传感器的一些实施方案包括多个细长电极，所述多个细长电极由电介质层分离并沿着x方向伸长且堆叠于在y方向上伸长的多个电极上。然而，在一些实施方案中，在单一平面或表面中形成X电极与Y电极的栅格可为有利的。换句话说，X电极与Y电极的栅格可形成于同一表面上。在此些实施方案中，在一个方向(例如，x方向)上伸长的电极与在另一方向(例如，y方向)上伸长的电极电隔离。图12A到12B为说明具有金属化的光转向特征的光导与集成式触摸传感器的实施方案的实例，其展示形成于单一平面或表面中的X电极与Y电极。

举例来说，在图12A中所描绘的实施方案中，电极1010沿着x方向延伸，且电极1020沿着y方向延伸。电极1010和电极1020可在单一平面中形成。在图12A中的所说明实施方案中，电极1010和电极1020形成于玻璃或其它光学上透明衬底1210的表面上。在一些实施方案中，电极1010、1020可为以与导电线1105的形成方式类似的方式所形成的辅助结构，如上文关于图11B所描述。转向层1215形成于光学衬底1210上。光学衬底1210和转向层1215一起构成光导910。虽然为了易于说明的目的，将转向层1215展示为比衬底1210厚得多，但在各种实施方案中，衬底1210可比相对薄的转向层1215厚。如图12A的实施方案中所说明，将电极1020图案化，以便提供间隙1220以允许电极1010在垂直于电极1020的方向的方向上横越电极1020，以便使电极1010与电极1020隔离。尽管图12A将电极1010和1020说明为彼此垂直，但其可为非平行的，而未必为垂直的。通过在转向层中形成通孔1240，经由导电桥1230在电极1010上使电极1020的两侧桥接。通孔1240包括可有适当角度以使导引于光导910中的光转向的刻面。将通孔1240展示为形成于间隙1220的两侧上。如所说明，通孔1240为圆锥形的，但应理解，通孔1240可以提供能够使光从光导910转向的刻面的任何形状形成，例如金字塔形或其它轮廓(如同与图9A中的光转向特征901a和901b类似的线或线段)。在一个实施方案中，可通过将导电桥1230保形地沉积于通孔1240中而将通孔1240金属化，此暴露电极1020。然而，可用也可为反射的导电材料单独地填充通孔1240。在一个实施方案中，通孔1240提供相对于与衬底1210的平面平行的平面成45°角的刻面。

通孔1240还可充当转向层1215中的金属化的光转向特征920。转向层1215可包括除了通孔1240以外的金属化或未被金属化的光转向特征。如图12A中所描绘，一对金属化的光转向特征920形成于电极1010的相对侧上。金属化的光转向特征920充当沿着y方向将电极1020的一侧与电极1020的另一侧连接的导电通孔1240。金属化的光转向特征920可朝向显示器反射光以照明显示装置，同时还充当用以桥接电极1020的电通孔1240。因而，形成于金属化的光转向特征920中的导体执行照明装置中的光学功能与触摸传感器中的电功能两者，以提供“集成式”照明装置与触摸传感器能力840。因此，金属化的光转向特征920可与较大的电极系统电连通，所述系统为能够感测由人的手指的接近所诱发的金属化的光转向特征920中的导体的电容的改变的触摸感测电极系统。

电极1010和1020以及桥1230为导电的，且可包括反射金属导体或透明导体(例如，ITO)。优选地，电极1010和1020为透明的，而桥1230为反射的。在此实施方案中，可以与图11B的干涉式结构类似的干涉式结构掩盖环境光从桥1230的反射。应理解，通孔1240、电极1010和1020以及桥1230可能未按比例绘制。电极1010和1020(和在较小程度上，桥1230)可经图案化成具有较小的占据面积，以便使对传播于光导910中的光的任何影响最小化。因此，在一些实施方案中，电极1010和1020以及桥1230可具有比通孔1240小的宽度。可通过将电极1010和1020沉积并图案化而形成图12A的实施方案。可通过将市售且可容易获得的标准预涂覆的涂覆有ITO的玻璃衬底图案化而形成电极1010和1020以及间隙1220。间隙1220可为大约50μm宽，但可使用更宽或更窄的设计，例如，在约10μm到1000μm之间或约20μm到500μm之间的间隙。在这些实施方案中，涂覆有ITO的玻璃可经图案化，以在x方向上形成电极1010且在y方向上形成电极1020，电极1010和电极1020通过间隙1220在一个方向上或另一方向上图案化以防止电极线的交叉。在此实施方案中，玻璃衬底可充当光导910的衬底。接着，转向层1215可沉积或沉积于衬底1210上。在一些实施方案中，层1215可为折射率与衬底1210匹配的SiON层。可接着使用锥形蚀刻工艺以界定转向层1215中的光转向特征和通孔1240。通孔可为大约5μm宽。在一些实施方案中，可使用更宽或更窄的通孔，例如，通孔可测量约2μm到50μm或约3μm到30μm宽。接着，可沉积并蚀刻反射导体层以提供填充有导体的通孔1240，其还可充当金属化的光转向特征920。

参看图12B，描绘包含在X方向和y方向上的形成于单一平面中的电极1010、1020的电极系统的另一实施方案。在一些实施方案中，电极1010、1020可为以与导电线1105的形成方式类似的方式所形成的辅助结构，如上文关于图11B所描述。如在图12A中所描绘的实施方案中，光导910包括玻璃衬底1210和光转向层1215。然而，在本实施方案中，电极1010和1020以及间隙1220形成于光转向层1215上。在此实施方案中，桥1230形成于电极1010和1020下方和衬底1210上。在图12B的某些实施方案中，导电桥1230可由透明导体形成，而电极1010和1020可由反射金属形成，且因此可由干涉式结构掩盖(如上文所述)。应理解，通孔1240、电极1010和1020以及桥1230可能未按比例绘制。在一些实施方案中，桥1230(和在较小程度上，电极1010和1020)可经图案化成具有比通孔1240的直径小的宽度，以便减小桥1230对从通孔1240的表面反射离开的光的影响。在桥1230比通孔1240宽的实施方案中，其可阻挡从通孔1240反射离开的光向下传播到下伏显示器。通孔1240可包括金属化的光转向特征，且可通过保形地沉积延伸到通孔1240中的电极1230而金属化。在一些实施方案中，通孔可具有约数微米的尺寸，而电极1230(以及通孔1240的保形涂层)可具有为约十分之一微米的厚度。导电材料可沉积到衬底1210上且经图案化以形成导电桥1230。在一些实施方案中，导电材料可包括透明导体。还可通过将市售且可容易获得的标准预涂覆的涂覆有ITO的玻璃衬底图案化而形成导电桥1230。接着，可全部形成转向层1215、转向层1215中的光转向特征，和通孔1240，如上文关于图12A所描述。在一些实施方案中，图12B的实施方案中的间隙1220和通孔1240的尺寸可与上文关于图12A所述的尺寸类似。在某些实施方案中，可将图12A的实施方案的导电桥1230与图12B的实施方案的电极1010和1020层压。在此方法的一个实例中，桥1230或电极1010、1020可形成于层压层的底部(未在图12A和12B中展示)，且可接着将所述层层压于转向层1215上以将桥1230或电极1010、1020与导电通孔1240连接。

图13A和13B展示说明包括多个干涉式调制器的显示装置40的系统方框图的实例。显示装置40可为(例如)蜂窝式或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其略微变化形式还说明各种类型的显示装置，例如电视、电子读取器和便携式媒体播放器。

显示装置40包括外壳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可由多种制造工艺中的任一者形成，包括注射模制和真空成形。另外，外壳41可由多种材料中的任一者制成，所述材料包括(但不限于)：塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷，或其组合。外壳41可包括可与具不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未图示)。

显示器30可为多种显示器中的任一者，包括双稳态或模拟显示器，如本文中所描述。显示器30还可经配置以包括平板显示器(例如，等离子体、EL、OLED、STNLCD或TFTLCD)，或非平板显示器(例如，CRT或其它显像管装置)。另外，显示器30可包括如本文中所描述的干涉式调制器显示器。

在图13B中示意性地说明显示装置40的组件。显示装置40包括外壳41，且可包括至少部分地封闭于其中的额外组件。举例来说，显示装置40包括网络接口27，网络接口27包括耦合到收发器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，对信号滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克风46。处理器21还连接到输入装置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，阵列驱动器22又耦合到显示阵列30。电力供应器50可如特定显示装置40设计所要求而将电力提供到所有组件。

网络接口27包括天线43和收发器47，使得显示装置40可经由网络与一个或一个以上装置通信。网络接口27还可具有一些处理能力，以减轻(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射和接收信号。在一些实施方案中，天线43根据IEEE16.11标准(包括IEEE16.11(a)、(b)或(g))或IEEE802.11标准(包括IEEE802.11a、b、g或n)而发射和接收RF信号。在一些其它实施方案中，天线43根据蓝牙(BLUETOOTH)标准发射和接收RF信号。在蜂窝式电话的状况下，将天线43设计成接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DORevA、EV-DORevB、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、演进型高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS，或用以在无线网络(例如，利用3G或4G技术的系统)内传送的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43所接收的信号，以使所述信号可由处理器21接收且由处理器21进一步操纵。收发器47还可处理从处理器21接收的信号，使得所述信号可经由天线43从显示装置40发射。

在一些实施方案中，收发器47可由接收器取代。另外，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取代。处理器21可控制显示装置40的整体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据(例如，经压缩的图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成容易处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经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。原始数据通常指代识别在图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包括色彩、饱和度和灰度级。

处理器21可包括微控制器、CPU或逻辑单元，以控制显示装置40的操作。调节硬件52可包括用于将信号发射到扬声器45和用于从麦克风46接收信号的放大器和滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，且可适当地重新格式化原始图像数据以用于向阵列驱动器22高速传输。在一些实施方案中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化为具有光栅状格式的数据流，使得其具有适于跨越显示阵列30而扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经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)常常作为独立集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但这些控制器可以许多方式实施。举例来说，控制器可作为硬件嵌入于处理器21中，作为软件嵌入于处理器21中，或以硬件与阵列驱动器22完全集成。

阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息，且可将视频数据重新格式化为一组平行波形，所述组波形每秒许多次地施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时数千条(或更多)引线。

在一些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示阵列30适合于本文中所描述的类型的显示器中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示控制器或双稳态显示控制器(例如，IMOD控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示驱动器(例如，IMOD显示驱动器)。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如，包括IMOD阵列的显示器)。在一些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22一起集成。此实施方案在高度集成系统(例如，蜂窝式电话、腕表和其它小面积显示器)中是常见的。

在一些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包括小键盘(例如，QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕，或压敏薄膜或热敏薄膜。麦克风46可经配置为显示装置40的输入装置。在一些实施方案中，经由麦克风46的语音命令可用于控制显示装置40的操作。

电力供应器50可包括如此项技术中众所周知的多种能量存储装置。举例来说，电力供应器50可为可再充电电池，例如，镍镉电池或锂离子电池。电力供应器50还可为可再生能源、电容器，或太阳能电池(包括塑料太阳能电池或太阳能电池涂料)。电力供应器50还可经配置以从壁式插座接收电力。

在一些实施方案中，控制可编程性驻留于可位于电子显示系统中的若干处的驱动器控制器29中。在一些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上文所描述的优化可以任何数目个硬件和/或软件组件且以各种配置来实施。

结合本文中所揭示的实施而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件，或两者的组合。已大体上在功能性方面描述了且在上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路和步骤中说明了硬件与软件的可互换性。此功能性是以硬件实施还是以软件实施视特定应用和强加于整个系统的设计约束而定。

可使用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行用以实施结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备。通用处理器可为微处理器，或任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此类配置。在一些实施方案中，可通过特定于给定功能的电路来执行特定步骤和方法。

在一个或一个以上方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包括本说明书中所揭示的结构和其结构等效物)或以其任何组合来实施所描述的功能。本说明书中所描述的标的物的实施方案还可实施为在计算机存储媒体上进行编码以供数据处理设备执行或用以控制数据处理设备的操作的一个或一个以上计算机程序(即，计算机程序指令的一个或一个以上模块)。

所属领域的技术人员将容易明白对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且可在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施方案。因此，本发明无意限于本文中所展示的实施方案，而是将赋予本发明与本文中所揭示的权利要求书、原理和新颖特征一致的最广范围。词“示范性”在本文中专门用以指“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施方案没有必要被解释为比其它实施优选或有利。另外，所属领域的技术人员应容易了解，为了易于描述各图，有时使用术语“上部”和“下部”，且术语“上部”和“下部”指示对应于在恰当定向的页上的图的定向的相对位置，且可能不反映在实施时的IMOD的恰当定向。

在单独实施方案的背景下描述于本说明书中的某些特征还可以组合形式实施于单一实施方案中。相反地，在单一实施方案的背景下所描述的各种特征还可单独地或以任何合适的子组合实施于多个实施方案中。此外，尽管特征可在上文中描述为在某些组合中作用且甚至最初如此主张，但在一些状况下，可从所述组合删除来自所主张的组合的一个或一个以上特征，且所述所主张的组合可针对子组合或子组合的变化。

类似地，尽管在图式中以特定次序描绘操作，但此不应被理解为需要以所展示的特定次序或以循序次序执行此些操作，或执行所有所说明的操作来实现合意的结果。在某些情况下，多路复用和并行处理可为有利的。此外，在上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为需要在所有实施方案中进行此分离，且应理解，所描述的程序组件和系统可一般在单一软件产品中集成在一起或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案处于在所附权利要求书的范围内。在一些状况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同次序执行且仍实现合意的结果。

Claims (44)

1.一种具有集成式触摸感测能力的照明装置，其包含：

光导，其具有多个间隔开的包含反射金属层的导体，所述多个导体中的每一者形成于光转向特征上，且延伸到所述光转向特征的凹部中；以及

触摸感测电极系统，其能够基于对所述多个导体中的一导体的电场的干扰而检测触摸事件。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述导体形成于所述光导的表面上的有刻面的特征上。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述导体中的每一者被涂覆有反射减少结构以减少环境光从所述导体的反射。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中所述导体中的每一者由干涉式结构掩盖，其中所述干涉式结构包括形成于所述导体上的间隔物层，和形成于所述间隔物层上的吸收体层，且其中所述导体、所述间隔物层和所述吸收体层形成所述干涉式结构。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述干涉式结构经配置以与撞击所述干涉式结构的所述吸收体层的光相比更多地反射撞击所述干涉式结构的所述导体的光。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述电极系统能够确定对所述导体的所述电场的所述干扰在x-y平面中的位置。

7.根据权利要求1所述的照明装置，其进一步包含：

显示器，其可由所述光导照明；

处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及

存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其进一步包含经配置以将至少一个信号发送到所述显示器的驱动器电路。

9.根据权利要求8所述的照明装置，其进一步包含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的控制器。

10.根据权利要求7所述的照明装置，其进一步包含经配置以将所述图像数据发送到所述处理器的图像源模块。

11.根据权利要求10所述的照明装置，其中所述图像源模块包括接收器、收发器和发射器中的至少一者。

12.根据权利要求7所述的照明装置，其进一步包含：

输入装置，其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。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其中

所述光导包括形成于衬底上的光转向层；且

所述光转向特征形成于所述光转向层中。

14.根据权利要求1所述的照明装置，其中

所述触摸感测电极系统包括在一个方向上延伸的第一电极和在另一非平行方向上延伸的第二电极；

所述第一电极具有带两侧的间隙，所述间隙经形成以防止所述第一电极与所述第二电极的交叉，所述间隙使所述第一电极分成第一侧和第二侧；且

所述第一和第二电极形成于单一表面上。

15.根据权利要求14所述的照明装置，其中所述第一电极的所述第一侧跨越所述间隙经由导电桥和形成于所述间隙的两侧上的通孔而电连接到所述第一电极的所述第二侧。

16.根据权利要求15所述的照明装置，其中所述第一和第二电极包含透明导体。

17.根据权利要求15所述的照明装置，其中所述导电桥形成于所述第一和第二电极的所述表面下方的层级上。

18.根据权利要求15所述的照明装置，其中所述导电桥包括反射导体。

19.根据权利要求15所述的照明装置，其中所述通孔包括反射导体。

20.根据权利要求19所述的照明装置，其中所述通孔为经配置以从所述光导向下引导出光的光转向特征。

21.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述对电场的干扰是由导电主体的接近导致的，所述导电主体包括人的手指。

22.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述触摸感测电极系统包括形成于两个不同层中的电极。

23.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述触摸感测电极系统能够通过感测互电容的改变而检测所述触摸事件。

24.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述触摸感测电极系统能够感测自电容的改变。

25.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述导体中的一些导体不与所述触摸感测电极系统电连通。

26.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光导安置于反射显示器上。

27.根据权利要求26所述的照明装置，其中所述反射显示器包括显示元件，所述显示元件包括干涉式调制器。

28.根据权利要求1所述的照明装置，其中对所述电场的所述干扰是由主体的接近而诱发。

29.根据权利要求28所述的照明装置，其中所述主体是导电的。

30.一种制造具有集成式触摸感测能力的照明装置的方法，其包含：

将多个间隔开的包含反射金属层的导体中的每一者安置于光导中的光转向特征的表面上，且延伸到所述光转向特征的凹部中；以及

使所述导体电连接到电极系统，所述电极系统能够基于对所述多个导体中的一导体的电场的干扰而检测触摸事件。

31.根据权利要求30所述的方法，其进一步包含将所述光转向特征锥形蚀刻于所述光导上以形成刻面。

32.根据权利要求31所述的方法，其中安置所述多个间隔开的导体中的每一者包含将反射导体沉积于所述刻面上。

33.根据权利要求30所述的方法，其进一步包含将折射率匹配的转向层沉积于衬底上，且将所述光转向特征锥形蚀刻于所述转向层中。

34.根据权利要求33所述的方法，其进一步包含：

在沉积所述转向层之前，在所述衬底上图案化在一个方向上延伸的第一电极和在另一非平行方向上延伸的第二电极；

在所述第一电极中图案化带两侧的间隙，所述间隙经形成以防止所述第一电极与所述第二电极的交叉，所述间隙将所述第一电极分成第一侧和第二侧；以及

蚀刻所述光转向特征以用于电连接到所述第一电极的所述第一侧与第二侧中的一者。

35.根据权利要求34所述的制造所述具有集成式触摸感测能力的照明装置的方法，其进一步包含

将导电桥沉积于所述转向层上的层中，借此经由形成于所述光转向特征上的所述多个导体中的一者和所述导电桥而电桥接所述第一电极的所述第一侧与所述第二侧。

36.根据权利要求33所述的制造所述具有集成式触摸感测能力的照明装置的方法，其进一步包含

在所述转向层上图案化在一个方向上延伸的第一电极和在另一非平行方向上延伸的第二电极；

在所述第一电极中图案化带两侧的间隙，所述间隙经形成以防止所述第一电极与所述第二电极的交叉，所述间隙将所述第一电极分成第一侧和第二侧；以及

蚀刻所述光转向特征以用于电连接到所述第一电极的所述第一侧与第二侧中的一者。

37.根据权利要求30所述的方法，其中通过主体的接近而诱发对所述电场的所述干扰。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述主体是导电的。

39.根据权利要求30所述的方法，其中基于对所述导体的电场的干扰而检测触摸事件包括感测所述导体的电容的改变。

40.一种照明装置，其包含：

光导，其具有多个间隔开的包含反射金属层的导体，所述导体中的每一者形成于光转向特征上，且延伸到所述光转向特征的凹部中，

其中所述导体电连接到电子系统。

41.根据权利要求40所述的照明装置，其中所述电子系统能够检测导电主体的接近。

42.根据权利要求41所述的照明装置，其中所述导体形成电容性触摸传感器系统中的电极。

43.根据权利要求40所述的照明装置，其中所述导体中的每一者构成呈材料堆叠的层，从而形成用于减少反射的干涉式结构。

44.根据权利要求40所述的照明装置，其中所述导体跨越整个显示表面而延伸。