CN103282784A

CN103282784A - 集成显示器的光学加速计

Info

Publication number: CN103282784A
Application number: CN2011800634317A
Authority: CN
Inventors: R·A·马丁; M·科塔里; E·P·格瑟夫
Original assignee: Qualcomm MEMS Technologies Inc
Current assignee: Qualcomm MEMS Technologies Inc
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-09-04
Also published as: WO2012061250A1; US20120116709A1; JP2015083982A; JP2013545977A; JP5694550B2; US8904867B2; KR20140052922A

Abstract

本发明公开了光学加速计和确定加速度的方法。在一方面，加速计包括：光源，基板，光导，该光导附连到该基板的第一侧并配置成将来自该光源的光重新定向穿过该基板。该加速计还包括：光检测器，通过一个或多个弹簧附连到该基板的第二侧的检验质量块，其中，该第二侧与该第一侧相对，并且其中，该检验质量块的运动改变从该光源到达该光检测器的光的特性，以及配置成基于到达该光检测器的光的特性来确定加速度的处理器。

Description

集成显示器的光学加速计

技术领域

本公开涉及显示器及加速计。

相关技术描述

机电系统包括具有电气及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件（例如，镜子）以及电子器件的设备。机电系统可以在各种尺度上制造，包括但不限于微米尺度和纳米尺度。例如，微机电系统（MEMS）器件可包括具有范围从大约一微米到数百微米或以上的大小的结构。纳米机电系统（NEMS）器件可包括具有小于一微米的大小（包括，例如小于几百纳米的大小）的结构。机电元件可使用沉积、蚀刻、光刻和/或蚀刻掉基板和/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电气及机电器件的其它微机械加工工艺来制作。

一种类型的机电系统器件称为干涉测量（interferometric）调制器（IMOD）。如本文所使用的，术语干涉测量调制器或干涉测量光调制器是指使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射光的器件。在一些实现中，干涉测量调制器可包括一对导电板，这对导电板中的一者或两者可以完全或部分地是透明的和/或反射式的，且能够在施加恰适电信号时进行相对运动。在一实现中，一块板可包括沉积在基板上的静止层，而另一块板可包括与该静止层相隔一气隙的金属膜。一块板相对于另一块板的位置可改变入射在该干涉测量调制器上的光的光学干涉。干涉测量调制器器件具有范围广泛的应用，且预期将用于改善现有产品以及创造新产品，尤其是具有显示能力的那些产品。

概述

本公开的系统、方法和设备各自具有若干个创新性方面，其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。

本公开中所描述的主题内容的一个新颖性方面可在加速计中实现，该加速计包括：光源，基板，光导，该光导附连到该基板的第一侧并配置成将来自该光源的光重新定向穿过该基板。该加速计还包括光检测器和通过一个或多个弹簧附连到该基板的第二侧的检验质量块，其中，第二侧与第一侧相对，并且其中，该检验质量块的运动改变从该光源到达该光检测器的光的特性。

在一些实现中，加速计可包括配置成基于到达光检测器的光的特性来确定加速度的处理器。在一些实现中，该加速计可包括后侧光导，其与该光导相对地沉积在该基板上并配置成将光重新定向回穿过该基板。在一些实现中，该光的特性可以是光的强度。在一些实现中，该光的特性可以是光的偏振或波长。在一些实现中，这一个或多个弹簧可包括具有不同弹簧常数的两个弹簧。

在另一个方面，确定加速度的方法包括：将光定向穿过基板朝向检验质量块，以及基于该光的特性来确定加速度。

在一些实现中，该光的特性可以是光的强度。在一些实现中，该光的特性可以是偏振或波长。在一些实现中，该检验质量块的运动可改变该光的特性。在一些实现中，该光的特性可例如由检测器确定。

在另一个方面，加速计包括：用于将光定向穿过基板朝向检验质量块的装置，以及用于基于该光的特性来确定加速度的装置

在一些实现中，该加速计还可包括用于生成光的装置和用于确定该光的特性的装置。在一些实现中，此用于生成光的装置可包括光源，此用于将光定向的装置可包括光导，此用于确定特性的装置可包括光检测器，并且此用于确定加速度的装置可包括处理器。

在另一方面，制造显示设备的方法包括：提供基板，将光源和光检测器放置于该基板的近端，将光导沉积或蚀刻到该基板的第一侧上，其中该光导配置成将来自该光源的光重新定向穿过该基板，以及形成通过一个或多个弹簧附连到该基板的第二侧的检验质量块，其中该第二侧与该第一侧相对，并且其中该检验质量块的运动改变从该光源到达该光检测器的光的特性。

在一些实现中，该方法可包括配置处理器以基于到达该光检测器的光的该特性来确定加速度。在一些实现中，形成附连到该基板的第二侧的检验质量块可包括：蚀刻、沉积、或光刻。

在另一个方面，加速计包括通过具有不同弹簧常数的至少两个弹簧附连到支承并配置成生成或反射光的光学元件，以及配置成确定该光的强度的光检测器。

在一些实现中，该加速计包括配置成基于所确定的强度来确定加速度的处理器。

在一些实现中，该光学元件可包括光源。在一些其他实现中，该光学元件可包括镜子。在一些实现中，这至少两个弹簧包括附连到该光学元件的相对侧的、具有不同弹簧常数的至少两个弹簧。

本说明书中所描述的主题内容的一个或多个实现的详情在附图及以下描述中阐述。其它特征、方面和优点将从该描述、附图和权利要求书中变得明了。注意，以下附图的相对尺寸可能并非按比例绘制。

附图简要说明

图1示出描绘了干涉测量调制器（IMOD）显示设备的一系列像素中的两个毗邻像素的等轴视图的示例。

图2示出解说纳入了3x3干涉测量调制器显示器的电子设备的系统框图的示例。

图3A示出解说图1的干涉测量调制器的可移动反射层位置相对于所施加电压的图示的示例。

图3B示出解说在施加各种共用电压和分段电压时干涉测量调制器的各种状态的表的示例。

图4A示出解说图2的3x3干涉测量调制器显示器中的一帧显示数据的图示的示例。

图4B示出可用于写图4A中所解说的该帧显示数据的共用信号和分段信号的时序图的示例。

图5A示出图1的干涉测量调制器显示器的局部横截面的示例。

图5B–5E示出干涉测量调制器的不同实现的横截面的示例。

图6示出解说干涉测量调制器的制造工艺的流程图的示例。

图7A–7E示出制作干涉测量调制器的方法中的各个阶段的横截面示意图解的示例。

图8和9A是解说显示器的一部分的横截面的电子设备的示例的功能框图。

图9B是图9A的平面图的示例。

图10和11是解说加速计的平面图的电子设备的示例的功能框图。

图12是解说确定加速度的方法的流程图的示例。

图13是解说制造显示设备的方法的流程图的示例。

图14A和14B示出解说包括多个干涉测量调制器的显示设备的系统框图的示例。

各个附图中相似的附图标记和命名指示相似要素。

详细描述

以下详细描述针对旨在用于描述创新性方面的某些实现。然而，本文的教示可用众多不同方式来应用。所描述的实现可在配置成显示图像的任何设备中实现，无论该图像是运动的（例如，视频）还是静止的（例如，静止图像），且无论其是文本的、图形的、还是画面的。更具体而言，构想了这些实现可在各种各样的电子设备中实现或与各种各样的电子设备相关联，这些电子设备诸如但不限于：移动电话、具有因特网能力的多媒体蜂窝电话、移动电视接收机、无线设备、智能电话、蓝牙设备、个人数据助理（PDA）、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本、智能本、打印机、复印机、扫描仪、传真设备、GPS接收机/导航仪、相机、MP3播放器、摄录像机、游戏控制台、手表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读设备（例如，电子阅读器）、计算机监视器、汽车显示器（例如，里程表显示器等）、驾驶座舱控件和/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、电子告示牌或招牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声音响系统、卡式录音机或播放器、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，关于一件珠宝的图像的显示）以及各种各样的机电系统设备。本文中的教示还可用在非显示器应用中，诸如但不限于：电子交换设备、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动感测设备、磁力计、用于消费者电子设备的惯性组件、消费者电子产品的部件、可变电抗器、液晶设备、电泳设备、驱动方案、制造工艺、电子测试装备。因此，这些教导无意被局限于只是在附图中描绘的实现，而是具有如本领域普通技术人员将容易明白的广泛应用性。

干涉测量调制器（IMOD）阵列可被用作显示信息的电子设备的屏幕。IMOD是镜面显示组件，这是因为它们自身不发光，而是反射、传送、或吸收入射光。因此，该电子设备可包括在昏暗和/或黑暗条件下照明IMOD阵列的照明系统。该照明系统可包括光源和一个或多个光重定向器，该光重定向器包括镜子和透镜，其将来自光源的光重定向到IMOD阵列。

该电子设备还可包括光源和光检测器作为光学触摸检测系统的一部分以提供触摸屏功能性。该光学触摸检测系统可包括光源、沿着显示器的视图面引导光的光导、和检测光已跨该显示器传播还是被例如用户的触摸阻隔的光检测器。

该电子设备还可包括加速计。例如，加速计可被用作输入设备以例如允许用户通过移动它来控制该电子设备。一般而言，加速计作用于通过检测检验质量块（proof mass）的运动来确定加速度。在一些实现中，该检验质量块被定位于与显示器的视图面相对，并且该检验质量块的运动是可选地检测的。光学检测系统的光源和光检测器可被用来确定该检验质量块的运动。因此，来自光源的跨显示器的视图面传播的光可被重定向穿过该显示器到该检验质量块并穿过该显示器回到该视图面，在该视图面处该光跨显示器的剩余部分传播（除非由例如用户阻隔）。

可实现本公开中所描述的主题内容的具体实现以达成以下潜在优点中的一项或多项。在一些实现中，电子设备的光学触摸检测系统的光源和光检测器可被另外用作加速计的一部分。这可减少电子设备中所需部件的数目，由此降低重量和成本。例如包括检验质量块或光重定向薄膜的加速计的结构可使用例如如以下所述的蚀刻、沉积、或光刻来与显示设备的其他部分同时制造。这可减少制造该设备所需的制造步骤的数目，由此减少时间和成本。

可应用所描述实现的合适MEMS器件的一个示例是反射式显示设备。反射式显示设备可纳入干涉测量调制器（IMOD）以使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射入射在其上的光。IMOD可包括吸收器、可相对于该吸收器移动的反射器、以及在吸收器与反射器之间限定的光学谐振腔。该反射器可被移至两个或更多个不同位置，这可以改变光学谐振腔的大小并由此影响该干涉测量调制器的反射。IMOD的反射谱可创建相当广的光谱带，这些光谱带可跨可见波长移位以产生不同颜色。光谱带的位置可通过改变光学谐振腔的厚度（即，通过改变反射器的位置）来调整。

图1示出描绘了干涉测量调制器（IMOD）显示设备的一系列像素中的两个毗邻像素的等轴视图的示例。该IMOD显示设备包括一个或多个干涉测量MEMS显示元件。在这些设备中，MEMS显示元件的像素可处于亮状态或暗状态。在亮（“松弛”、“打开”或“接通”）状态，显示元件将入射可见光的很大部分反射掉（例如，去往用户）。相反，在暗（“致动”、“关闭”或“关断”）状态，显示元件几乎不反射所入射的可见光。在一些实现中，可颠倒接通和关断状态的光反射性质。MEMS像素可配置成主导性地在特定波长上发生反射，从而除了黑白以外还允许彩色显示。

IMOD显示设备可包括IMOD的行/列阵列。每个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，这些反射层位于彼此相距可变且可控的距离处以形成气隙（也称为光学间隙或腔）。可移动反射层可在至少两个位置之间移动。在第一位置（即，松弛位置），可移动反射层可定位在离该固定的部分反射层有相对较大距离处。在第二位置（即，致动位置），该可移动反射层可位于更靠近该部分反射层。取决于可移动反射层的位置，从这两个层反射的入射光可相长地或相消地干涉，从而产生每个像素总体上的反射或非反射的状态。在一些实现中，IMOD在未致动时可处于反射状态，此时反射可见谱内的光，并且在未致动时可处于暗状态，此时反射在可见范围之外的光（例如，红外光）。然而，在一些其它实现中，IMOD可在未致动时处于暗状态，而在致动时处于反射状态。在一些实现中，所施加电压的引入可驱动像素改变状态。在一些其它实现中，所施加电荷可驱动像素改变状态。

图1中所描绘的像素阵列部分包括两个毗邻的干涉测量调制器12。在左侧（如图所示）的IMOD12中，可移动反射层14图解为处于离光学叠层16有预定距离的松弛位置，光学叠层16包括部分反射层。跨左侧的IMOD12施加的电压V₀不足以引起对可移动反射层14的致动。在右侧的IMOD12中，可移动反射层14图解为处于接近或毗邻光学叠层16的致动位置。跨右侧的IMOD12施加的电压V_偏置足以将可移动反射层14维持在致动位置。

在图1中，像素12的反射性质用指示入射在像素12上的光的箭头13、以及从左侧的像素12反射的光15来一般化地解说。尽管未详细地解说，但本领域普通技术人员将理解，入射在像素12上的光13的绝大部分将透射穿过透明基板20去往光学叠层16。入射在光学叠层16上的光的一部分将透射穿过光学叠层16的部分反射层，且一部分将被反射回去穿过透明基板20。光13透射穿过光学叠层16的那部分将在可移动反射层14处朝向透明基板20反射回去（且穿过透明基板20）。从光学叠层16的部分反射层反射的光与从可移动反射层14反射的光之间的干涉（相长的或相消的）将决定从像素12反射的光15的（诸）波长。

光学叠层16可包括单层或若干层。该（些）层可包括电极层、部分反射且部分透射层以及透明介电层中的一者或多者。在一些实现中，光学叠层16是导电的、部分透明且部分反射的，并且可以例如通过将上述层中的一者或多者沉积到透明基板20上来制造。电极层可从各种各样的材料来形成，诸如各种金属，例如氧化铟锡（ITO）。部分反射层可由各种各样的部分反射的材料形成，诸如各种金属，例如铬（Cr）、半导体以及电介质。部分反射层可由一层或多层材料形成，且每一层可由单种材料或由诸材料的组合形成。在一些实现中，光学叠层16可包括单个半透明的金属或半导体厚层，其既用作光吸收器又用作导体，而（例如，IMOD的光学叠层16或其它结构的）不同的、更导电的层或部分可用于在IMOD像素之间汇流信号。光学叠层16还可包括覆盖一个或多个导电层或导电/吸收层的一个或多个绝缘或介电层。

在一些实现中，光学叠层16的（诸）层可被图案化为平行条带，并且可如下文进一步描述地形成显示设备中的行电极。如本领域技术人员将理解的，术语“图案化”在本文中用于指掩模以及蚀刻工艺。在一些实现中，可将高导电性和高反射性的材料（诸如，铝（Al））用于可移动反射层14，且这些条带可形成显示设备中的列电极。可移动反射层14可被形成为一个或多个沉积金属层的一系列平行条带（与光学叠层16的行电极正交），以形成沉积在柱18以及各个柱18之间所沉积的居间牺牲材料顶上的列。当该牺牲材料被蚀刻掉时，便可在可移动反射层14与光学叠层16之间形成限定的间隙19或即光学腔。在一些实现中，各个柱18之间的间距可在1–1000um的数量级上，而间隙19可在<10,000埃

的数量级上。

在一些实现中，IMOD的每个像素（无论处于致动状态还是松弛状态）实质上是由该固定反射层和移动反射层形成的电容器。在无电压被施加时，可移动反射层14a保持在机械松弛状态，如由图1中左侧的像素12所解说的，其中在可移动反射层14与光学叠层16之间存在间隙19。然而，当将电位差（例如，电压）施加到所选行和列中的至少一者时，在对应像素处的该行电极和列电极的交叉处形成的电容器变为带电的，且静电力将这些电极拉向一起。若所施加电压超过阈值，则可移动反射层14可形变并且移动到靠近或靠倚光学叠层16。光学叠层16内的介电层（未示出）可防止短路并控制层14与层16之间的分隔距离，如图1中右侧的致动像素12所解说的。不管所施加电位差的极性如何，行为都是相同的。虽然阵列中的一系列像素在一些实例中可被称为“行”或“列”，但本领域普通技术人员将容易理解，将一个方向称为“行”并将另一方向称为“列”是任意的。要重申的是，在一些取向中，行可被视为列，而列被视为行。此外，显示元件可均匀地排列成正交的行和列（“阵列”），或排列成非线性配置，例如关于彼此具有某些位置偏移（“马赛克”）。术语“阵列”和“马赛克”可以指任一种配置。因此，虽然将显示器称为包括“阵列”或“马赛克”，但在任何实例中，这些元件本身不一定要彼此正交地排列、或布置成均匀分布，而是可包括具有非对称形状以及不均匀分布的元件的布局。

图2示出解说纳入了3x3干涉测量调制器显示器的电子设备的系统框图的示例。该电子设备包括处理器21，其可配置成执行一个或多个软件模块。除了执行操作系统，处理器21还可配置成执行一个或多个软件应用，包括web浏览器、电话应用、电子邮件程序、或任何其它软件应用。

处理器21可配置成与阵列驱动器22通信。阵列驱动器22可包括例如向显示阵列或面板30提供信号的行驱动器电路24和列驱动器电路26。图1中所解说的IMOD显示设备的横截面由图2中的线1-1示出。尽管图2为清晰起见解说了3×3的IMOD阵列，但显示阵列30可包含很大数目的IMOD，并且可在行中具有与列中不同的数目的IMOD，反之亦然。

图3A示出解说图1的干涉测量调制器的可移动反射层位置相对于所施加电压的图示的示例。对于MEMS干涉测量调制器，行/列（即，共用/分段）写规程可利用这些器件的如图3A中所解说的滞后性质。干涉测量调制器可能需要例如约10伏的电位差以使可移动反射层或镜从松弛状态改变为致动状态。当电压从该值减小时，可移动反射层随电压降回至例如10伏以下而维持其状态，然而，可移动反射层直至电压降至2伏以下才完全松弛。因此，如图3A中所示，存在一电压范围（大约为3至7伏），在此电压范围中存在该器件要么稳定于松弛状态、要么稳定于致动状态的所施加电压窗口。该窗口在本文中称为“滞后窗”或“稳定态窗”。对于具有图3A的滞后特性的显示阵列30，行/列写规程可被设计成每次寻址一行或多行，以使得在对给定行寻址期间，被寻址行中要被致动的像素暴露于约10伏的电压差，而要被松弛的像素暴露于接近0伏的电压差。在寻址之后，这些像素暴露于约5伏的稳态或偏置电压差，以使得它们保持在先前的闸选状态中。在该示例中，在被寻址之后，每个像素都经受落在约3-7伏的“稳定态窗”内的电位差。该滞后性质特征使得（例如图1中所解说的）像素设计能够在相同的所施加电压条件下保持稳定在要么致动要么松弛的事先存在的状态中。由于每个IMOD像素（无论是处于致动状态还是松弛状态）实质上是由固定反射层和移动反射层形成的电容器，因此该稳定状态在落在该滞后窗内的平稳电压处可得以保持，而基本上不消耗或损失功率。此外，若所施加电压电位保持基本上固定，则实质上很少或没有电流流入IMOD像素中。

在一些实现中，可根据对给定行中像素的状态所期望的改变（若有），通过沿该组列电极施加“分段”电压形式的数据信号来创建图像的帧。可轮流寻址该阵列的每一行，以使得以每次一行的形式写该帧。为了将期望数据写到第一行中的像素，可在诸列电极上施加与该第一行中的像素的期望状态相对应的分段电压，并且可向第一行电极施加特定的“共用”电压或信号形式的第一行脉冲。该组分段电压随后可被改变为与对第二行中像素的状态的期望改变相对应（若有），且可向第二行电极施加第二共用电压。在一些实现中，第一行中的像素不受沿诸列电极施加的分段电压上的改变的影响，而是保持于它们在第一共用电压行脉冲期间被设定的状态。可按顺序方式对整个行系列（或替换地对整个列系列）重复此过程以产生图像帧。通过以每秒某个期望数目的帧来不断地重复此过程，便可用新图像数据来刷新和/或更新这些帧。

跨每个像素施加的分段信号和共用信号的组合（即，跨每个像素的电位差）决定每个像素结果所得的状态。图3B示出解说在施加各种共用电压和分段电压时干涉测量调制器的各种状态的表的示例。如本领域普通技术人员将容易理解的，可将“分段”电压施加于列电极或行电极，并且可将“共用”电压施加于列电极或行电极中的另一者。

如图3B中（以及图4B中所示的时序图中）所解说的，当沿共用线施加释放电压VC_释放时，沿该共用线的所有干涉测量调制器元件将被置于松弛状态，替换地称为释放状态或未致动状态，不管沿各分段线所施加的电压如何（即，高分段电压VS_H和低分段电压VS_L）。具体而言，当沿共用线施加释放电压VC_释放时，在沿该像素的对应分段线施加高分段电压VS_H和低分段电压VS_L这两种情况下，跨该调制器的电位电压（替换地称为像素电压）皆落在松弛窗（参见图3A，也称为释放窗）内。

当在共用线上施加有保持电压时（诸如高保持电压VC_{保持_高}或低保持电压VC_{保持_低}），该干涉测量调制器的状态将保持恒定。例如，松弛的IMOD将保持在松弛位置，而致动的IMOD将保持在致动位置。保持电压可被选择成使得在沿对应的分段线施加高分段电压VS_H时和施加低分段电压VS_L时，像素电压皆将保持落在稳定态窗内。因此，分段电压摆幅（即，高分段电压VS_H与低分段电压VS_L之差）小于正稳定态窗或负稳定态窗任一者的宽度。

当在共用线上施加有寻址或即致动电压（诸如高寻址电压VC_{寻址_高}或低寻址电压VC_{寻址_低}）时，通过沿各自相应的分段线施加分段电压，就可选择性地将数据写到沿该线的各调制器。分段电压可被选择成使得致动取决于所施加的分段电压。当沿共用线施加寻址电压时，施加一个分段电压将产生落在稳定态窗内的像素电压，从而使该像素保持未致动。相反，施加另一个分段电压将产生超出该稳定态窗的像素电压，从而导致该像素的致动。引起致动的特定分段电压可取决于使用了哪个寻址电压而变化。在一些实现中，当沿共用线施加高寻址电压VC_{寻址_高}时，施加高分段电压VS_H可使调制器保持在其当前位置，而施加低分段电压VS_L可引起该调制器的致动。作为推论，当施加低寻址电压VC_{寻址_低}时，分段电压的效果可以是相反的，其中高分段电压VS_H引起该调制器的致动，而低分段电压VS_L对该调制器的状态无影响（即，保持稳定）。

在一些实现中，可使用总是产生相同极性的跨调制器电位差的保持电压、寻址电压和分段电压。在一些其它实现中，可使用使调制器的电位差的极性交变的信号。跨调制器极性的交变（即，写规程极性的交变）可减少或抑制在反复的单极性写操作之后可能发生的电荷累积。

图4A示出解说图2的3x3干涉测量调制器显示器中的一帧显示数据的图示的示例。图4B示出可用于写图4A中所解说的该帧显示数据的共用信号和分段信号的时序图的示例。可将这些信号施加于例如图2的3x3阵列，这将最终导致图4A中所解说的线时间60e的显示布局。图4A中的致动调制器处于暗状态，即，其中所反射光的大体部分在可见谱之外，从而给例如观看者造成暗观感。在写图4A中所解说的帧之前，这些像素可处于任何状态，但图4B的时序图中所解说的写规程假设了在第一线时间60a之前，每个调制器皆已被释放且驻留在未致动状态中。

在第一线时间60a期间：在共用线1上施加释放电压70；在共用线2上施加的电压始于高保持电压72且移向释放电压70；并且沿共用线3施加低保持电压76。因此，沿共用线1的调制器（共用1,分段1）、（1,2）和（1,3）在第一线时间60a的历时里保持在松弛或即未致动状态，沿共用线2的调制器（2,1）、（2,2）和（2,3）将移至松弛状态，而沿共用线3的调制器（3,1）、（3,2）和（3,3）将保持在其先前状态中。参考图3B，沿分段线1、2和3施加的分段电压将对诸干涉测量调制器的状态没有影响，这是因为在线时间60a期间，共用线1、2或3皆不暴露于引起致动的电压水平（即，VC_释放–松弛和VC_{保持_低}–稳定）。

在第二线时间60b期间，共用线1上的电压移至高保持电压72，并且由于没有寻址或即致动电压施加在共用线1上，因此沿共用线1的所有调制器皆保持在松弛状态中，不管所施加的分段电压如何。沿共用线2的诸调制器由于释放电压70的施加而保持在松弛状态中，而当沿共用线3的电压移至释放电压70时，沿共用线3的调制器（3,1）、（3,2）和（3,3）将松弛。

在第三线时间60c期间，通过在共用线1上施加高寻址电压74来寻址共用线1。由于在该寻址电压的施加期间沿分段线1和2施加了低分段电压64，因此跨调制器（1,1）和（1,2）的像素电压大于这些调制器的正稳定态窗的高端（即，电压差分超过了预定义阈值），并且调制器（1,1）和（1,2）被致动。相反，由于沿分段线3施加了高分段电压62，因此跨调制器（1,3）的像素电压小于调制器（1,1）和（1,2）的像素电压，并且保持在该调制器的正稳定态窗内；调制器（1,3）因此保持松弛。同样在线时间60c期间，沿共用线2的电压减小至低保持电压76，且沿共用线3的电压保持在释放电压70，从而使沿共用线2和3的调制器留在松弛位置。

在第四线时间60d期间，共用线1上的电压返回至高保持电压72，从而让沿共用线1的调制器处于其各自相应的被寻址状态中。共用线2上的电压减小至低寻址电压78。由于沿分段线2施加了高分段电压62，因此跨调制器（2,2）的像素电压低于该调制器的负稳定态窗的下端，从而导致调制器（2,2）致动。相反，由于沿分段线1和3施加了低分段电压64，因此调制器（2,1）和（2,3）保持在松弛位置。共用线3上的电压增大至高保持电压72，从而让沿共用线3的调制器留在松弛状态中。

最终，在第五线时间60e期间，共用线1上的电压保持在高保持电压72，且共用线2上的电压保持在低保持电压76，从而使沿共用线1和2的调制器留在其各自相应的被寻址状态中。共用线3上的电压增大至高寻址电压74以寻址沿共用线3的调制器。由于在分段线2和3上施加了低分段电压64，因此调制器（3,2）和（3,3）致动，而沿分段线1施加的高分段电压62使调制器（3,1）保持在松弛位置。因此，在第五线时间60e结束时，该3×3像素阵列处于图4A中所示的状态，且只要沿这些共用线施加保持电压，该3×3像素阵列就将保持在该状态中，而不管在沿其它共用线（未示出）的调制器正被寻址时可能发生的分段电压变化如何。

在图4B的时序图中，给定的写规程（即，线时间60a-60e）可包括使用高保持和寻址电压、或使用低保持和寻址电压。一旦针对给定的共用线已完成该写规程（且该共用电压被设为与致动电压具有相同极性的保持电压），该像素电压就保持在给定的稳定态窗内且不会穿越松弛窗，直至在该共用线上施加释放电压。此外，由于作为该写规程的一部分每个调制器在被寻址之前被释放，因此调制器的致动时间而非释放时间可决定必需的线时间。具体地，在调制器的释放时间大于致动时间的实现中，释放电压可被施加长于单个线时间，如图4B中所描绘的。在一些其它实现中，沿共用线或分段线施加的电压可变化以计及不同调制器（诸如不同颜色的调制器）的致动电压和释放电压的变化。

根据上文阐述的原理来操作的干涉测量调制器的结构细节可以广泛地变化。例如，图5A-5E示出包括可移动反射层14及其支承结构的干涉测量调制器的不同实现的横截面的示例。图5A示出图1的干涉测量调制器显示器的局部横截面的示例，其中金属材料条带（即，可移动反射层14）沉积在从基板20正交延伸出的支承18上。在图5B中，每个IMOD的可移动反射层14的形状为大致方形或矩形，且在拐角处或拐角附近靠系带32附连到支承。在图5C中，可移动反射层14的形状为大致方形或矩形且从可形变层34悬挂下来，可形变层34可包括柔性金属。可形变层34可围绕可移动反射层14的周界直接或间接地连接到基板20。这些连接在本文中称为支承柱。图5C中所示的实现具有源自可移动反射层14的光学功能与其机械功能（这由可形变层34实施）解耦的附加益处。这种解耦允许用于反射层14的结构设计和材料与用于可形变层34的结构设计和材料彼此被独立地优化。

图5D示出IMOD的另一示例，其中可移动反射层14包括反射子层14a。可移动反射层14支托在支承结构（诸如，支承柱18）上。支承柱18提供了可移动反射层14与下静止电极（即，所解说IMOD中的光学叠层16的部分）的分离，从而使得（例如当可移动反射层14处在松弛位置时）在可移动反射层14与光学叠层16之间形成间隙19。可移动反射层14还可包括传导层14c和支承层14b，该传导层14c可配置成用作电极。在此示例中，传导层14c布置在支承层14b的在基板20远端的一侧上，而反射子层14a布置在支承层14b的在基板20近端的另一侧上。在一些实现中，反射子层14a可以是传导性的并且可布置在支承层14b与光学叠层16之间。支承层14b可包括一层或多层介电材料，例如氧氮化硅（SiON）或二氧化硅（SiO₂）。在一些实现中，支承层14b可以是诸层的堆叠，诸如举例而言SiO₂/SiON/SiO₂三层堆叠。反射子层14a和传导层14c中的任一者或这两者可包括例如具有约0.5%Cu的Al合金或另一反射性金属材料。在介电支承层14b上方和下方采用传导层14a、14c可平衡应力并提供增强的传导性。在一些实现中，反射子层14a和传导层14c可由不同材料形成以用于各种各样的设计目的，诸如达成可移动反射层14内的特定应力分布。

如图5D中所解说的，一些实现还可包括黑色掩模结构23。黑色掩模结构23可形成于光学非活跃区域中（例如，在各像素之间或在柱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活跃部分反射或透射穿过显示器的非活跃部分来改善显示设备的光学性质，以由此提高对比度。另外，黑色掩模结构23可以是传导性的并且配置成用作电汇流层。在一些实现中，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。黑色掩模结构23可使用各种各样的方法来形成，包括沉积和图案化技术。黑色掩模结构23可包括一层或多层。例如，在一些实现中，黑色掩模结构23包括用作光学吸收器的钼铬（MoCr）层、SiO₂层、以及用作反射器和汇流层的铝合金，其厚度分别在约

和

的范围内。这一层或多层可使用各种各样的技术来图案化，包括光刻和干法蚀刻，包括例如用于MoCr及SiO₂层的CF₄和/或O₂，以及用于铝合金层的Cl₂和/或BCl₃。在一些实现中，黑色掩模23可以是标准具（etalon）或干涉测量叠层结构。在此类干涉测量叠层黑色掩模结构23中，传导性的吸收器可用于在每行或每列的光学叠层16中的下静止电极之间传送或汇流信号。在一些实现中，分隔层35可用于将吸收器层16a与黑色掩模23中的传导层大体上电隔离。

图5E示出IMOD的另一示例，其中可移动反射层14是自支承的。不同于图5D，图5E的实现不包括支承柱18。作为代替，可移动反射层14在多个位置接触底下的光学叠层16，且可移动反射层14的曲度提供足够的支承以使得在跨该干涉测量调制器的电压不足以引起致动时，可移动反射层14返回至图5E的未致动位置。出于清晰起见，可包含多个（若干）不同层的光学叠层16在此处被示为包括光学吸收器16a和电介质16b。在一些实现中，光学吸收器16a既可用作固定电极又可用作部分反射层。

在诸实现中，诸如图5A–5E中所示的那些实现中，IMOD用作直视设备，其中是从透明基板20的前侧（即，与布置有调制器的一侧相对的那侧）来观看图像。在这些实现中，可对该设备的背部（即，该显示设备的在可移动反射层14后面的任何部分，包括例如图5C中所解说的可形变层34）进行配置和操作而不冲击或不利地影响该显示设备的图像质量，因为反射层14在光学上屏蔽了该设备的那些部分。例如，在一些实现中，在可移动反射层14后面可包括总线结构（未图解），这提供了将调制器的光学性质与该调制器的机电性质（诸如，电压寻址和由此类寻址所导致的移动）分离的能力。另外，图5A–5E的实现可简化处理（诸如，举例而言图案化）。

图6示出解说干涉测量调制器的制造工艺80的流程图的示例，并且图7A–7E示出此类制造工艺80的相应阶段的横截面示意图解的示例。在一些实现中，可实现制造工艺80加上图6中未示出的其它框以制造例如图1和5中所解说的一般类型的干涉测量调制器。参考图1、5和6，工艺80在框82开始于在基板20上方形成光学叠层16。图7A解说了在基板20上方形成的此类光学叠层16。基板20可以是透明基板（诸如，玻璃或塑料），其可以是柔性的或是相对坚硬且不易弯曲的，并且可能已经历了在先制备工艺（例如，清洗）以便于高效地形成光学叠层16。如上文所讨论的，光学叠层16可以是导电的、部分透明且部分反射的，并且可以是例如通过将具有期望性质的一层或多层沉积在透明基板20上来制造的。在图7A中，光学叠层16包括具有子层16a和16b的多层结构，但在一些其它实现中可包括更多或更少的子层。在一些实现中，子层16a、16b中的一者可配置成具有光学吸收和传导性质两者，诸如组合式导体/吸收器子层16a。另外，子层16a、16b中的一者或多者可被图案化成平行条带，并且可形成显示设备中的行电极。可通过掩模和蚀刻工艺或本领域所知的另一合适工艺来执行此类图案化。在一些实现中，子层16a、16b中的一者可以是绝缘层或介电层，诸如沉积在一个或多个金属层（例如，一个或多个反射和/或传导层）上方的子层16b。另外，光学叠层16可被图案化成形成显示器的诸行的多个单独且平行的条带。

工艺80在框84继续以在光学叠层16上方形成牺牲层25。牺牲层25稍后被移除（例如，在框90）以形成腔19，且因此在图1中所解说的结果所得的干涉测量调制器12中未示出牺牲层25。图7B解说包括形成在光学叠层16上方的牺牲层25的经部分制造的器件。在光学叠层16上方形成牺牲层25可包括以所选厚度来沉积二氟化氙（XeF₂）可蚀刻材料（诸如，钼（Mo）或非晶硅（Si）），该厚度被选择成在后续移除之后提供具有期望设计大小的间隙或腔19（也参见图1和7E）。沉积牺牲材料可使用诸如物理汽相沉积（PVD，例如溅镀）、等离子体增强型化学汽相沉积（PECVD）、热化学汽相沉积（热CVD）、或旋涂等沉积技术来实施。

工艺80在框86继续以形成支承结构（例如，图1、5和7C中所解说的柱18）。形成柱18可包括：图案化牺牲层25以形成支承结构孔，然后使用沉积方法（诸如PVD、PECVD、热CVD或旋涂）将材料（例如，聚合物或无机材料，例如氧化硅）沉积至该孔中以形成柱18。在一些实现中，在牺牲层中形成的支承结构孔可延伸穿过牺牲层25和光学叠层16两者到达底下的基板20，从而柱18的下端接触基板20，如图5A中所解说的。替换地，如图7C中所描绘的，在牺牲层25中形成的孔可延伸穿过牺牲层25，但不穿过光学叠层16。例如，图7E解说了支承柱18的下端与光学叠层16的上表面接触。可通过在牺牲层25上方沉积支承结构材料层并将该支承结构材料的位于远离牺牲层25中的孔的部分图案化来形成柱18或其它支承结构。这些支承结构可位于这些孔内（如图7C中所解说的），但是也可至少部分地延伸在牺牲层25的一部分上方。如上所述，对牺牲层25和/或支承柱18的图案化可通过图案化和蚀刻工艺来执行，但也可通过替换的蚀刻方法来执行。

工艺80在框88继续以形成可移动反射层或膜，诸如图1、5和7D中所解说的可移动反射层14。可移动反射层14可通过采用一个或多个沉积步骤（例如，反射层（例如，铝、铝合金）沉积）连同一个或多个图案化、掩模和/或蚀刻步骤来形成。可移动反射层14可以是导电的，且被称为导电层。在一些实现中，可移动反射层14可包括如图7D中所示的多个子层14a、14b、14c。在一些实现中，这些子层中的一者或多者（诸如子层14a、14c）可包括为其光学性质所选择的高反射子层，且另一子层14b可包括为其机械性质所选择的机械子层。由于牺牲层25仍存在于在框88形成的经部分制造的干涉测量调制器中，因此可移动反射层14在此阶段通常是不可移动的。包含牺牲层25的经部分制造的IMOD在本文也可称为“未脱模”IMOD。如上文结合图1所描述的，可移动反射层14可被图案化成形成显示器的诸列的多个单独且平行的条带。

工艺80在框90继续以形成腔，例如图1、5和7E中所解说的腔19。腔19可通过将（在框84处沉积的）牺牲材料25暴露于蚀刻剂来形成。例如，可蚀刻的牺牲材料（诸如Mo或非晶Si）可通过干法化学蚀刻来移除，例如通过将牺牲层25暴露于气态或蒸气蚀刻剂（诸如，由固态XeF₂得到的蒸气）长达能有效地移除期望量的材料（通常是相对于围绕腔19的结构选择性地移除）的一段时间来移除。还可使用其它蚀刻方法，例如湿法蚀刻和/或等离子蚀刻。由于在框90期间移除了牺牲层25，因此可移动反射层14在此阶段之后通常是可移动的。在移除牺牲材料25之后，结果所得的已完全或部分制造的IMOD在本文中可被称为“已脱模”IMOD。

具有显示器（诸如以上所述的显示器）的电子设备还可从加速计获益。例如，加速计可被用作输入设备以例如允许用户通过移动它来控制该电子设备。加速计还可被用来检测该设备是否落下，落下会导致对设备的损害。响应于此类检测，举例而言，该设备可自动保存该设备的状态、或者用户文档、或关闭该设备的各部分。

如以上所提到的，加速计一般作用于通过检测检验质量块（proof mass）的运动来确定加速度。在一些实现中，该检验质量块被定位为与显示器的视图面相对，并且其运动是可选检测的。在一些实现中，该电子器件还包括光源和光检测器作为光学触摸检测系统的一部分以提供触摸屏功能性。该光学触摸检测系统可包括光源、沿着显示器的视图面引导光的光导、和检测光已跨该显示器传播还是被例如用户的触摸阻隔的光检测器。在一些实现中，光源和光检测器还可被用来确定该检验质量块的运动。

图8是解说显示器的一部分的横截面的电子设备的示例的功能框图。该电子设备800包括光源810，该光源810生成由光导820沿着显示器802的视图面引导的光。光导820包括第一反射面822，该第一反射面822将由光源生成的光重新定向穿过基板830。在基板830的相对侧上是第二反射面824，该第二反射面824将光重新定向到检验质量块840。检验质量块840通过一个或多个弹簧842被连接到基板830。该检验质量块840在电子设备800被加速时可相对于基板830移动。

除非该光完全被检验质量块840阻隔，否则该光的至少一部分继续经过该检验质量块840到第三反射面826，该第三反射面826将该光重新定向穿过基板830。在基板830的视图侧上，光导820包括第四反射面828，该第四反射面828将沿着显示器802的视图面重新定向该光。

电子设备800包括确定光的特性的光检测器850和基于所确定的特性来确定加速度的处理器860。

光源810可以是能够产生光的任何器件。在一些实现中，光源810包括LED，诸如，多彩或基于磷光体的白光LED。在一些其他实现中，光源810可包括白炽灯、冷阴极荧光灯、或热阴极荧光灯。

光导820可以是透明材料，诸如玻璃或塑料。光导820可被例如作为薄膜沉积在基板830的视图面上。基板830也可以是透明材料，诸如玻璃或塑料。在一些实现中，光导820可通过选择性地蚀刻基板830的各部分来形成。基板830还可以是不透明材料（诸如，硅或金属），其具有特定位置的穿孔或通孔，该穿孔或通孔允许光穿过基板830。该穿孔或通孔可以是空的或填充以透明材料。

检验质量块840可通过一个或多个弹簧842被附连到基板830。如本文中所使用的，弹簧是可存储机械能量的弹性物体。例如，检验质量块840可通过橡胶套管被附连到基板830。替换地，检验质量块840可通过坚硬、但可弯曲的管脚被附连到基板830。检验质量块840甚至可经由一个或多个线圈或螺旋弹簧被附连。这些以及其他类型的弹簧可经受线性或角加速度并对其不同地产生响应。例如，坚硬、可弯曲的管脚可充当压缩且扭转的弹簧。

在电子设备800被移动或以其他方式经受加速度时，检验质量块840相对于基板830移动。检验质量块840可通过当由光源810发射的光从第二反射面824和第三反射面826传播时干涉该光来改变由光检测器850检测到的光的特性。例如，检验质量块840可改变光强度、颜色、或极性。此改变可由检测器850基于其对入射在检测器850上的光的特性的确定来检测、并由处理器860转换成加速度。

例如，检验质量块840可通过反射或吸收由光源810发射的光的一部分来改变由检测器850检测到的光的强度。因此，如果检验质量块840在由光源810发射的光从第二反射面824和第三反射面826传播时不干涉该光，则检测器850除了背景光之外还可基于由光源810发射的光来检测光的强度。如果该检验质量块完全阻隔了从光源810发射的光到达检测器850，则检测器850可仅基于背景光来检测光的强度。

例如，取决于电子设备800的加速度，不透明检验质量块840可移入和移出第二反射面824和第三反射面826之间的光路径。检测器850可确定入射在检测器850上的光的强度，具体而言，可确定入射在检测器850上的光的强度是否大于预定阈值。基于该确定，处理器860可确定加速度是否高于阈值。

作为示例，如果设备800经受沿着z轴的加速度，则检验质量块840将类似地沿着z轴移动，移入或移出第二反射面824与第三反射面826之间的光路径，由此阻隔或通过从光源810发射到光检测器850的光。在一些其他实现中，检验质量块840可被附连为响应于其他方向上的加速度而在这些方向上移动。

在一些实现中，检验质量块840可以除了一个切口之外基本上是不透明的，光仅在电子设备800不经受特定方向上的一阈值量的加速度时才穿过该切口。在一些其他实现中，检验质量块840除了一个针孔之外基本上是不透明的，光仅在电子设备不经受两个特定方向中任一方向上的一阈值量的加速度时才穿过该针孔。该针孔可以是长方形的，以使得加速度的阈值量在这两个特定方向上不同。作为一个示例，该针孔可以是x方向上的通道，并且z方向上的高度与y方向上的宽度不同。

在一些实现中，检验质量块840保持在第二反射面824和第三反射面826之间的光路径中，但以以下方式干涉该光路径：入射在检测器850上的光的特性取决于该检验质量块840相对于基板830的相对位置而改变。在一些实现中，检验质量块840的不透明度是从中心的全透向边缘的基本不透明径向渐变的，以使得在检验质量块840相对于基板830移动时，入射在检测器850上的光的强度得以减小。在一些其他实现中，检验质量块840可将光折射成彩虹的颜色，以使得在不同加速度处，不同波长的光通过并朝向检测器850。替换地，检验质量块840可以是偏光片，其使光在不同加速度处在不同方向上偏振。

许多显示设备可纳入补充照明源。例如，LCD显示器可包括背光，并且干涉测量调制器显示器可包括前光。如上所述，图8解说了带有透明基板830的显示设备800，该显示设备具有通过一个或多个弹簧842附连到基板830的检验质量块840并具有沉积在其上以将光偏转穿过基板830的光导、或薄膜820。基板830、检验质量块840、弹簧842、和薄膜820中的一者或多者可通过半导体制造技术连同设备800的其他结构（诸如，驱动电子器件、温度传感器、和图8中未解说的其他组件）一起制造。显示设备800还可包括一个或多个光源810和光检测器850。在一些实现中，光源810和光检测器850可被用作触摸输入系统的一部分并且可另外被用作加速计的一部分，如以上所述的。因此，执行加速计的功能的结构可在设备中发现或者可被制造。

相应地，制造设备（诸如图8的设备800）的方法可包括：提供基板830、将光源810和光检测器850放置于基板830的近端、将光导820沉积或蚀刻到该基板的第一侧上，其中光导820被配置成将来自光源810的光重新定向穿过基板830、形成通过一个或多个弹簧842附连到基板830的第二侧的检验质量块840、其中该第二侧与该第一侧相对，并且其中检验质量块840的运动改变从光源810到达光检测器850的光的特性，以及配置处理器860基于到达光检测器850的光的特性来确定加速度。

在一些实现中，放置光源810包括将光源810放置为将光射入到光导820中和/或提供平行于基板830的光束。放置光检测器850可包括将光检测器850放置为接收来自光导820的光。

在一些实现中，形成通过一个或多个弹簧842附连到基板830的第二侧的检验质量块840还可包括形成弹簧842。替换地，形成附连到基板830的第二侧的检验质量块840可包括将预先形成的检验质量块840通过一个或多个弹簧842附连到基板830。形成附连到基板830的第二侧的检验质量块840可包括沉积、蚀刻、光刻或其他微机械加工工艺。

在一些实现中，配置处理器860可包括将程序加载到处理器存储器中，或者将存储器附连到编码有用于基于光的特性来确定加速度的指令的处理器860。

图9A是解说显示器的一部分的横截面的电子设备的示例的功能框图。该电子设备900包括光源910，该光源910生成被光导920沿着显示器902的视图面引导的光。光导920包括第一反射面922，该第一反射面922将由光源910生成的光重新定向穿过基板930。基板930的相对侧上是反射式检验质量块940。检验质量块940通过一个或多个弹簧944、946被连接到基板930。该检验质量块940在电子设备900被加速时可相对于基板930移动。

在一些加速度处，光被检验质量块940反射回穿过基板930朝向基板930的视图面上的第二反射面928，该第二反射面928将光重新定向沿着显示器902的视图面穿过光导920。

电子设备900包括确定光的特性的光检测器950和基于所确定的特性来确定加速度的处理器960。

光源910可以是能够产生光的任何器件。在一些实现中，光源910包括LED，诸如，多色或基于磷光体的白光LED。在一些其他实现中，光源910可包括白炽灯、冷阴极荧光灯、或热阴极荧光灯。

光导920可以是透明材料，诸如玻璃或塑料。光导920可被例如作为薄膜沉积在基板930的视图面上。基板930也可以是透明材料，诸如，玻璃或塑料。在一些实现中，光导920可通过选择性地蚀刻基板930的各部分来形成。基板930还可以是不透明材料（诸如，硅或金属），其具有特定位置的穿孔或通孔，该穿孔或通孔允许光穿过基板930。该穿孔或通孔可以是空的或填充以透明材料。

检验质量块940通过一个或多个弹簧944、946被连接到基板930。基板930可包括两个支承972，检验质量块940的两侧中的每一侧上有一个支承，并且检验质量块940可通过附连到支承972的第一弹簧和附连到支承972的第二弹簧946来附连到基板930。

图9B是图9A的平面图的示例。如图9B中所示，第一弹簧944和第二弹簧946中的每一者可包括不止一个弹簧。

在电子设备900被移动或以其他方式经受加速度时，检验质量块940相对于基板930移动。在一些实现中，检验质量块940通过具有不同弹簧常数的两个弹簧944、946被附连到基板930。因此，在电子设备900被移动或以其他方式经受加速度时，检验质量块940旋转。在一些其他实现中，检验质量块940通过一侧上的铰链和另一侧上的弹簧946附连到基板930，以使得在电子设备900被加速时检验质量块940旋转。

作为示例，如果设备900经受沿着z轴的加速度，则检验质量块940将绕y轴旋转，由此将光反射回穿过基板930抑或朝向、抑或远离第二反射面928。在一些加速度（例如零加速度）处，检验质量块940被转个角度以将光反射回穿过基板930朝向基板930的视图面上的第二反射面928，该第二反射面928将光重新定向沿着显示器902的视图面穿过光导920朝向检测器950。在一些其他加速度处，检验质量块940被转个角度以将光反射远离第二反射面928，由此不将光重新定向穿过光导920朝向检测器950。检测器950可确定光是否到达检测器950，具体而言，检测器950可确定入射在检测器950上的光的强度是否大于预定阈值。基于该确定，处理器960可确定加速度是否高于阈值。

在一些实现中，检验质量块940可将光反射回穿过基板930以宽范围的角度朝向第二反射面928，但以使得入射在检测器950上的光的特性取决于检验质量块940的角度而改变的方式。反射式检验质量块940可被弯曲成使得以不同的角度，不同量的光到达第二反射面928并且检测器950处的光的强度取决于电子设备900的加速度。在一些实现中，反射式检验质量块940可以不同角度来反射不同波长的光，以使得在不同加速度处，不同波长的光通过朝向检测器950。检验质量块940还可以不同角度用不同偏振方向来反射光。

在电子设备900被移动或以其他方式经受加速度时，检验质量块940可旋转并取决于其角度来反射具有不同特性的光。例如，检验质量块940可反射不同强度、颜色、或极性的光。此特性可由检测器950检测并由处理器960转换成加速度。

图10是解说加速计的平面图的电子设备的示例的功能框图。电子设备1000包括其上可形成至少一些组件的基板1070或支承。该电子设备1000包括光源1010，该光源1010生成被引导沿着基板1070朝向反射式检验质量块1040的光。检验质量块1040通过一个或多个弹簧1044、1046被连接到基板1070。因此，该检验质量块1040在电子设备1000被加速时相对于基板1070移动。在一些实现中，电子设备1000组件可在基板1070之外形成和发现。

在一些加速度处，光被检验质量块1040反射回沿着基板1070朝向光检测器1050，该光检测器1050确定光的特性。光检测器1050能可操作性地耦合至处理器1060，处理器1060基于所确定的特性确定加速度。

检验质量块1040可通过弹簧1044、1046被附连到基板1070，弹簧1044、1046通过支承1072附连到基板1070，检验质量块1040的两侧中的每一侧有一个支承1072。第一弹簧1044和第二弹簧1046中的每一者可包括不止一个弹簧。

在电子设备1000被移动或以其他方式经受加速度时，检验质量块1040相对于基板1070、光源1010、和/或光检测器1050移动。在一些实现中，检验质量块1040可通过具有不同弹簧常数的两个弹簧1044、1046被附连到基板1070。因此，在电子设备1000被移动或以其他方式经受加速度时，检验质量块1040旋转。在一些其他实现中，检验质量块1040可通过一侧上的铰链和另一侧上的弹簧1046被附连到基板1070，以使得在电子器件1000被加速时检验质量块1040旋转。

作为示例，如果设备1000经受沿着y轴的加速度，则检验质量块1040将绕z轴旋转，由此将光反射朝向或远离光检测器1050。在一些加速度（例如零加速度）处，检验质量块可被转个角度以将光反射回朝向检测器1050。在一些其他加速度处，检验质量块1040可被转个角度以将光反射远离检测器1050。检测器1050可被实现为确定光是否到达检测器1050，具体而言，检测器1050可被实现为确定入射在检测器1050上的光的强度是否大于预定阈值。基于该确定，处理器1060可被实现为确定加速度是否高于阈值。

在一些实现中，检验质量块1040可将光反射回沿着基板1070以宽范围的角度朝向光检测器1050，以使得入射在检测器1050上的光的特性取决于检验质量块1040的角度而改变的方式。反射式检验质量块1040可被弯曲成使得以不同的角度，不同量的光到达检测器1050，并且相应地，检测器1050处的光的强度取决于电子设备1000的加速度。在一些实现中，反射式检验质量块1040可以不同角度来反射不同波长的光，以使得在不同加速度处，不同波长的光通过朝向检测器1050。检验质量块1040还可以不同角度用不同偏振方向来反射光。

在电子设备1000被移动或以其他方式经受加速度时，检验质量块1040可旋转并取决于其角度来反射具有不同特性的光。例如，检验质量块1040可反射不同强度、颜色、或极性的光。此特性可由检测器1050检测并由处理器1060转换成加速度。

图11是解说加速计的平面图的电子设备的示例的功能框图。鉴于图10的电子设备1000包括光源1010和反射式检验质量块1040，图11的电子设备1100包括其作用为检验质量块的光源1140。

光源1140可通过一个或多个弹簧1144、1146和一个或多个支承1172被附连到基板1170。在一些实现中，至少两个弹簧1144、1146具有不同的弹簧常数，以使得在电子设备1100移动或以其他方式经受加速度时，光源1140旋转。作为示例，如果设备1100经受沿着y轴的加速度，则检验质量块1150将绕z轴旋转。光源1140可被配置成以不同角度射出具有不同特性的光。因此，在光的特性由光检测器1150确定时，处理器1160可被实现为确定光源1140的角度或加速度，如以上所述的。

图12是解说确定加速度的方法的流程图的示例。此类方法1200可例如由包括显示器（诸如以上所述的那些显示器）的电子设备执行。方法1200可在框1210中开始于生成光。在一些实现中，光是从光源（诸如LED）生成的。在框1220中，将从光源生成的光重新定向穿过基板朝向检验质量块。该光可被光导的反射面重新定向。在方法1200的替换实现中，该光不是生成的，而是从外部源（诸如太阳或背景光）重新转向的。

下一步，在框1230中，确定光的特性。在一些实现中，光的特性是由检测器确定的。在确定之前，光的特性可被检验质量块改变。该改变可取决于加速度。例如，光的特性可以是强度、颜色、或极性。在一些实现中，与强度有关的光的特性是束宽度。

继续到框1240，至少部分地基于所确定的特性来确定加速度。在一些实现中，所确定的加速度是数值。例如，加速度可以重力单位（gs）或以m/s²来确定（并存储于存储器中）。在一些其他实现中，所确定的加速度是存在特定方向上的至少预定阈值的加速度的指示。因此，加速度可在存储器中存储为一比特标记，存在加速度时该标记为“1”，不存在加速度时该标记为“0”。在一些实现中，处理器可根据所检测的光特性为输入的公式来确定加速度。该处理器还可根据存储于存储器中的查找表来确定加速度，该查找表将特定光特性与特定加速度相关联。此外，处理器在光特性越过预定阈值时可确定加速度。所确定的加速度可以是线性或角度的，或者包括含有线性和/或角度分量的多个加速度。

图13是解说制造显示设备的方法的流程图的示例。此类方法1300可例如由制造设备来执行。方法1300在框1310中开始于提供基板。该基板可以是透明材料，诸如玻璃或塑料。该基板还可以是不透明材料（诸如，硅或金属），其具有特定位置的穿孔或通孔，该穿孔或通孔允许光穿过基板。该穿孔或通孔可以是空的或填充以透明材料。

下一步，在框1320中，将光源和光检测器放置于该基板的近端。下一步，框1330，将光导蚀刻或沉积到基板的第一侧上，以使得光导被配置成将来自光源的光重新定向穿过基板。光源可以是能够产生光的任何器件。在一些实现中，光源包括LED，诸如，多色或基于磷光体的白光LED。在一些其他实现中，光源可包括白炽灯、冷阴极荧光灯、或热阴极荧光灯。光导可以是透明材料，诸如玻璃或塑料。光导可被例如作为薄膜沉积在基板的视图面上。在一些实现中，光导可通过选择性地蚀刻基板的各部分来形成。

继续到框1340，形成通过一个或多个弹簧附连到该基板的第二侧的检验质量块，其中该第二侧与第一侧相对。检验质量块的运动可改变从该光源到达光检测器的光的特性。因此，可由检测器检测的、潜在地包括由光源发射的光的光的特性可由检验质量块的运动改变。检测器被配置确定的、或者检验质量块被配置改变的光的特性可以是强度、偏振、或波长。

下一步，在框1350中，处理器被配置成基于到达光检测器的光的特性来确定加速度。在一些实现中，处理器可根据所检测的光特性为输入的公式来确定加速度。该处理器还可根据存储于存储器中的查找表来确定加速度，该查找表将特定光特性与特定加速度相关联。

图14A和14B示出解说包括多个干涉测量调制器的显示设备40的系统框图的示例。显示设备40可以是例如蜂窝或移动电话。然而，显示设备40的相同组件或其稍有变动的变体也解说诸如电视、电子阅读器和便携式媒体播放器等各种类型的显示设备。

显示设备40包括外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入设备48、以及话筒46。外壳41可由各种各样的制造工艺（包括注模和真空成形）中的任何制造工艺来形成。另外，外壳41可由各种各样的材料中的任何材料制成，包括但不限于：塑料、金属、玻璃、橡胶、和陶瓷、或其组合。外壳41可包括可拆卸部分（未示出），其可与具有不同颜色、或包含不同徽标、图片或符号的其它可拆卸部分互换。

显示器30可以是各种各样的显示器中的任何显示器，包括双稳态显示器或模拟显示器，如本文中所描述的。显示器30也可配置成包括平板显示器（诸如，等离子体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD）、或非平板显示器（诸如，CRT或其它电子管设备）。另外，显示器30可包括干涉测量调制器显示器，如本文中所描述的。

在图14B中示意性地解说显示设备40的组件。显示设备40包括外壳41，并且可包括被至少部分地包封于其中的附加组件。例如，显示设备40包括网络接口27，该网络接口27包括耦合至收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，该处理器21连接到调理硬件52。调理硬件52可配置成调理信号（例如，对信号滤波）。调理硬件52连接到扬声器45和话筒46。处理器21还连接到输入设备48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合至帧缓冲器28并且耦合至阵列驱动器22，该阵列驱动器22进而耦合至显示阵列30。电源50可如该特定显示设备40设计所要求地向所有组件供电。

网络接口27包括天线43和收发器47，从而显示设备40可在网络上与一个或多个设备通信。网络接口27也可具有一些处理能力以减轻例如对处理器21的数据处理要求。天线43可发射和接收信号。在一些实现中，天线43根据IEEE 16.11标准（包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g)）或IEEE 802.11标准（包括IEEE802.11a、b、g或n）发射和接收信号。在一些其他实现中，天线43根据蓝牙标准来发射和接收RF信号。在蜂窝电话的情形中，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/通用分组无线电服务（GPRS）、增强型数据GSM环境（EDGE）、地面集群无线电（TETRA）、宽带CDMA（W-CDMA）、演进数据优化（EV-DO）、1xEV-DO、EV-DO修订版A、EV-DO修订版B、高速分组接入（HSPA）、高速下行链路分组接入（HSDPA）、高速上行链路分组接入（HSUPA）、演进高速分组接入（HSPA+）、长期演进（LTE）、AMPS、或用于在无线网络（诸如，利用3G或4G技术的系统）内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号，以使得这些信号可由处理器21接收并进一步操纵。收发器47也可处理从处理器21接收的信号，以使得可从显示设备40经由天线43发射这些信号。

在一些实现中，收发器47可由接收器代替。另外，网络接口27可由图像源代替，该图像源可存储或生成要发送给处理器21的图像数据。处理器21可控制显示设备40的整体操作。处理器21接收数据（诸如来自网络接口27或图像源的经压缩图像数据），并将该数据处理成原始图像数据或容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理数据发送给驱动器控制器29或发送给帧缓冲器28以进行存储。原始数据通常是指标识图像内每个位置处的图像特性的信息。例如，此类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、或用于控制显示设备40的操作的逻辑单元。调理硬件52可包括用于将信号传送至扬声器45以及用于从话筒46接收信号的放大器和滤波器。调理硬件52可以是显示设备40内的分立组件，或者可被纳入在处理器21或其它组件内。

驱动器控制器29可直接从处理器21或者可从帧缓冲器28取由处理器21生成的原始图像数据，并且可适当地重新格式化该原始图像数据以用于向阵列驱动器22高速传输。在一些实现中，驱动器控制器29可将原始图像数据重新格式化成具有类光栅格式的数据流，以使得其具有适合跨显示阵列30进行扫描的时间次序。然后，驱动器控制器29将经格式化的信息发送至阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29（诸如，LCD控制器）往往作为自立的集成电路（IC）来与系统处理器21相关联，但此类控制器可用许多方式来实现。例如，控制器可作为硬件嵌入在处理器21中、作为软件嵌入在处理器21中、或以硬件形式完全与阵列驱动器22集成在一起。

阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化的信息并且可将视频数据重新格式化成一组并行波形，这些波形被每秒许多次地施加至来自显示器的x-y像素矩阵的数百条且有时是数千条（或更多）引线。

在一些实现中，驱动器控制器29、阵列驱动器22、以及显示阵列30适用于本文中所描述的任何类型的显示器。例如，驱动器控制器29可以是常规显示器控制器或双稳态显示器控制器（例如，IMOD控制器）。另外，阵列驱动器22可以是常规驱动器或双稳态显示器驱动器（例如，IMOD显示器驱动器）。此外，显示阵列30可以是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）。在一些实现中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此类实现在诸如蜂窝电话、手表和其它小面积显示器等高度集成系统中是常见的。

在一些实现中，输入设备48可配置成例如允许用户控制显示设备40的操作。输入设备48可包括按键板（诸如，QWERTY键盘或电话按键板）、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕、或压敏或热敏膜。话筒46可配置成作为显示设备40的输入设备。在一些实现中，可使用通过话筒46的语音命令来控制显示设备40的操作。

电源50可包括本领域熟知的各种各样的能量存储设备。例如，电源50可以是可再充电电池，诸如镍镉电池或锂离子电池。电源50也可以是可再生能源、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。电源50也可配置成从墙上插座接收功率。

在一些实现中，控制可编程性驻留在驱动器控制器29中，驱动器控制器29可位于电子显示系统中的若干个地方。在一些其它实现中，控制可编程性驻留在阵列驱动器22中。上述优化可以用任何数目的硬件和/或软件组件并在各种配置中实现。

结合本文中所公开的实现来描述的各种解说性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。硬件与软件的这种可互换性已以其功能性的形式作了一般化描述，并在上文描述的各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤中作了解说。此类功能性是以硬件还是软件来实现取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。

用于实现结合本文中所公开的方面描述的各种解说性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理装置可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）或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，或者是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其它此类配置。在一些实现中，特定步骤和方法可由专门针对给定功能的电路系统来执行。

在一个或多个方面，所描述的功能可以用硬件、数字电子电路系统、计算机软件、固件（包括本说明书中所公开的结构及其结构等效物）或其任何组合来实现。本说明书中所描述的主题内容的实现也可实现为一个或多个计算机程序，即，编码在计算机存储介质上以供数据处理装置执行或用于控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。

如果在软件中实现，则诸功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。本文中所公开的方法或算法的步骤可在可驻留在计算机可读介质上的处理器可执行软件模块中实现。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括可被赋予将计算机程序从一地转移到另一地的能力的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也可被正当地称为计算机可读介质。如本文中所使用的盘和碟包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字通用碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘（disk）往往以磁的方式再现数据而碟（disc）利用激光以光学方式再现数据。以上组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。另外，方法或算法的操作可作为代码和指令之一或者代码和指令的任何组合或集合而驻留在可被纳入计算机程序产品中的机器可读介质和计算机可读介质上。

对本公开中描述的实现的各种改动对于本领域技术人员可能是明显的，并且本文中所定义的普适原理可应用于其它实现而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中示出的实现，而是应被授予与权利要求书、本文中所公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。本文中专门使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实现不必然被解释为优于或胜过其它实现。另外，本领域普通技术人员将容易领会，术语“上/高”和“下/低”有时是为了便于描述附图而使用的，且指示与取向正确的页面上的附图取向相对应的相对位置，且可能并不反映如所实现的IMOD的正当取向。

本说明书中在分开实现的上下文中描述的某些特征也可组合地实现在单个实现中。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可分开地或以任何合适的子组合实现在多个实现中。此外，虽然诸特征在上文可能被描述为以某些组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合被切除，且所要求保护的组合可以针对子组合、或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了诸操作，但这不应当被理解为要求此类操作以所示的特定次序或按顺序次序来执行、或要执行所有所解说的操作才能达成期望的结果。在某些环境中，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上文所描述的实现中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有实现中都要求此类分开，并且应当理解，所描述的程序组件和系统一般可以一起整合在单个软件产品中或封装成多个软件产品。另外，其它实现也落在所附权利要求书的范围内。在一些情形中，权利要求中叙述的动作可按不同次序来执行并且仍达成期望的结果。

Claims

1.一种加速计，包括：

光源，其配置成发射光；

基板；

光导，其附连到所述基板的第一侧并配置成将从所述光源发射的光重新定向穿过所述基板；

光检测器，其配置成确定入射在所述光检测器上的所述光的特性；以及

检验质量块，其通过一个或多个弹簧附连到所述基板的第二侧，其中，所述第二侧与所述第一侧相对，并且其中，所述检验质量块的运动配置成干涉从所述光源发射的光，并由此改变由光检测器所检测的光的特性。

2.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，进一步包括处理器，其配置成基于所确定的特性来确定加速度。

3.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，进一步包括，后侧光导，其与所述光导相对地沉积在所述基板上并配置成将光重新定向回穿过所述基板。

4.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，所述光的特性包括所述光的强度。

5.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，所述光的特性包括偏振或波长中的至少一者。

6.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，所述基板是至少部分透明的。

7.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，所述光被重新定向穿过所述基板的透明通孔。

8.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，所述检验质量块是至少部分不透明或者部分反射式的。

9.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，所述一个或多个弹簧包括具有不同弹簧常数的两个弹簧。

10.如权利要求1所述的加速计，其特征在于，所述基板包括玻璃。

11.一种确定加速度的方法，所述方法包括：

将光定向穿过基板朝向检验质量块；以及

基于所述光的特性来确定加速度。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括，将所述光重新定向回穿过所述透明基板。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述光的特性包括所述光的强度。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检验质量块的运动改变所述光的特性。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括，生成所述光。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括，确定所述光的特性。

17.一种加速计，包括：

用于将光定向穿过基板朝向检验质量块的装置；以及

用于基于所述光的特性来确定加速度的装置。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括，用于生成光的装置和用于确定所述光的特性的装置。

19.如权利要求18所述的加速计，其特征在于，所述用于生成光的装置包括光源，其中所述用于将光定向的装置包括光导，其中所述用于确定所述特性的装置包括光检测器，并且其中所述用于确定加速度的装置包括处理器。

20.一种制造显示设备的方法，所述方法包括：

提供基板；

将光源和光检测器放置于所述基板的近端；

将光导沉积或蚀刻到所述基板的第一侧上，其中所述光导配置成将来自所述光源的光重新定向穿过所述基板；以及

形成通过一个或多个弹簧附连到所述基板的第二侧的检验质量块，其中，所述第二侧与所述第一侧相对，并且其中，所述检验质量块的运动改变从所述光源到达所述光检测器的光的特性。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，进一步包括，配置所述处理器以基于到达所述光检测器的光的所述特性来确定加速度。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成附连到所述基板的第二侧的检验质量块包括：形成一个或多个弹簧。

23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成附连到所述基板的第二侧的检验质量块包括：蚀刻、沉积、或光刻。

24.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成附连到所述基板的第二侧的检验质量块包括：将预先形成的检验质量块附连到所述基板的第二侧。

25.一种加速计，包括：

光学元件，其通过具有不同弹簧常数的至少两个弹簧附连到支承并配置成生成或反射光；以及

光检测器，其配置成确定所述光的强度。

26.如权利要求25所述的加速计，其特征在于，进一步包括处理器，其配置成基于所确定的强度来确定加速度。

27.如权利要求25所述的加速计，其特征在于，所述至少两个弹簧包括附连到所述光学元件的相对侧的、具有不同弹簧常数的至少两个弹簧。

28.如权利要求25所述的加速计，其特征在于，所述光学元件包括光源和镜子中的至少一者。