CN103348272A - 具有刻面和全息光转向特征的混合光导 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于照明显示器的系统、方法和装置。在一个方面，具有光导的照明设备可包括刻面和全息光转向特征两者。全息光转向特征可设置在刻面之间。这些刻面可将光从光导射出。全息光转向特征也可将光从光导射出，或者可使光准直以使得光更接近地平行于光导的主表面传播，或者既使光射出又使光准直。所射出的光可用于照明显示器。

Description

具有刻面和全息光转向特征的混合光导

技术领域

本公开涉及用于照明显示器的方法和装置、尤其涉及具有刻面和全息光转向特征的照明设备。

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被称为干涉测量调制器（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是完全或部分透明的和/或反射性的，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。

经反射的环境光被用于在一些反射式显示设备中形成图像，诸如使用由干涉测量调制器形成的像素的那些图像。这些显示器的感知亮度取决于朝观看者反射的光的量。在低环境光状况下，来自人造光源的光被用于照明反射式像素，这些像素随后朝观看者反射光以生成图像。正持续地开发新的照明设备以满足显示设备的需要，包括具有反射光的像素的显示器和将光传送通过像素的显示器。

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创新性方面可实现在一种照明装置中。该照明装置包括光源、光导和全息图。光导包括多个间隔开的刻面，这些刻面被配置成使在内部从光源传播通过光导的光从光导射出。全息图包括多个全息光转向特征，这些特征被配置成使在内部传播通过光导的光转向。全息光转向特征置于间隔开的刻面之间的区域中。全息光转向特征中的至少一些可被配置成使光从光导转出并且转向显示元件。全息光转向特征中的至少一些可被配置成使光转向以提供相对于全息薄膜上的光入射角而言相对较小的光反射角。全息图可被像素化。第一多个全息像素可被配置成使光从光导体射出，并且第二多个全息像素可被配置成使光准直以使得光反射角小于全息薄膜上的光入射角。

本公开中所描述的主题内容的另一个创新性方面可实现在一种显示设备中。该显示设备包括：用于朝显示器反射入射光的图像形成装置；用于生成光的光生成装置；用于朝图像形成装置反射来自光生成装置的光的第一光转向装置；以及用于朝图像形成装置衍射来自光生成装置的光的第二光转向装置。

本公开中所描述的主题内容的又一创新性方面可在用于制造显示设备的方法中实现。该方法包括提供光导面板，该光导面板具有在该面板的表面中形成的多个刻面。在该光导面板的表面上设置全息膜。该全息薄膜包括配置成使入射在该薄膜上的光转向的全息图。

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。

附图简述

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、9、10A和10B是显示系统的部分横截面的示例。

图11是显示系统的全息图部分的俯视图的示例。

图12是用于制造显示系统的方法的示例。

图13A和13B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。

具体描述

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）还是不动的（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，这些教示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。

照明设备可被用于照明显示器。在一些实现中，照明设备光导可包括刻面和全息光转向特征两者。光转向特征使已从光源注入光导的光转向。在一些实现中，刻面和全息光转向特征两者被配置成使光从光导朝显示器的显示元件射出。替换地，或者除了使光从光导射出之外，全息光转向特征可使光“准直”，以使得衍射光更接近地平行于在其上部署有全息光转向特征的表面。换言之，该衍射光传播离开包含全息光转向特征的全息薄膜的角（本文中被称为反射角）小于该光在全息薄膜上的入射角。该准直可通过便于跨光导的光传播来帮助改善跨光导的光的均匀性。

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。例如，全息光转向特征可定位在刻面之间的位置处，由此提供相对较高密度的光转向特征，并且改善从光导提取光的效率和/或改善照明设备的亮度均匀性。该光导还可应用在用于照明显示器（诸如具有干涉测量调制器的反射式显示器或者透射式显示器）的高效率照明设备中。

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/或反射入射到其上的光。IMOD可包括吸收体、可相对于该吸收体移动的反射体、以及限定在吸收体与反射体之间的光学谐振腔。该反射体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谱带，这些谱带可跨可见波长移位以产生不同颜色。谱带的位置可通过改变光学谐振腔的厚度（即，通过改变反射体的位置）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（“弛豫”、“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，这些反射层定位在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，弛豫位置），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），该可移动反射层可定位成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IMOD 12中，可移动反射层14图解为处于离光学叠层16有预定距离的弛豫位置，光学叠层16包括部分反射层。跨左侧的IMOD 12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IMOD 12中，可移动反射层14图解为处于靠近或毗邻光学叠层16的致动位置。跨右侧的IMOD 12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反射的光的箭头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在透明基板20上来制造。电极层可由各种各样的材料形成，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，其既用作光吸收体又用作导体，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，可将高传导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可形成为一个或数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），以形成沉积在柱子18以及各个柱子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，各个柱子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弛豫状态）实质上是由该固定反射层和移动反射层形成的电容器。在不施加电压时，可移动反射层14a保持在机械弛豫状态，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）施加至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、或部署成均匀分布，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可包括例如向显示器阵列或面板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，以及反过来。

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弛豫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，可移动反射层并不完全弛豫，直至电压降至2伏以下。因此，如图3A中所示，存在一电压范围（大约为3至7伏），在此电压范围中有该器件要么稳定于弛豫状态、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，而要被弛豫的像素暴露于接近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弛豫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弛豫状态）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下可得以保持，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，以使得每次写该帧的一行。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，当沿共用线施加有释放电压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弛豫状态，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，当沿共用线施加有释放电压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）皆落在弛豫窗（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_H}或低保持电压VC_{保持_L}），该干涉测量调制器的状态将保持恒定。例如，弛豫的IMOD将保持在弛豫位置，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和低分段电压VS_L这两种情况下，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_H}或低寻址电压VC_{寻址_L}）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。当沿共用线施加有寻址电压时，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，当沿共用线施加有高寻址电压VC_{寻址_H}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，当施加有低寻址电压VC_{寻址_L}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3×3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上施加有释放电压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施加有低保持电压76。因此，沿共用线1的调制器（共用1,分段1）、（共用1,分段2）和（共用1,分段3）在第一线时间60a的历时里保持在弛豫或即未致动状态，沿共用线2的调制器（2,1）、（2,2）和（2,3）将移至弛豫状态，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电平（即，VC_REL–弛豫和VC_{HOLD_L}–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弛豫状态中，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的施加而保持在弛豫状态中，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）将弛豫。

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）因此保持弛豫。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的调制器留在弛豫位置。

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，从而使沿共用线1的调制器留在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）保持在弛豫位置。共用线3上的电压增大至高保持电压72，从而使沿共用线3的调制器留在弛豫状态中。

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）保持在弛豫位置。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有保持电压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弛豫窗，直至在该共用线上施加了释放电压。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，释放电压的施加可长于单个线时间，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附连至支承。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至基板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的结构设计和材料被彼此独立地优化。

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处在弛豫位置时）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，传导层14c可配置成用作电极。在此示例中，传导层14c部署在支承层14b的在基板20远端的一侧上，而反射子层14a部署在支承层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部署在支承层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可以是诸层的叠层，诸如举例而言SiO₂/SiON/SiO₂三层叠层。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子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以由此提高对比率，来改善显示设备的光学性质。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，行电极可连接至黑色掩模结构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包括用作光学吸收体的钼铬（MoCr）层、SiO₂层、以及用作反射体和汇流层的铝合金，其厚度分别在约30–80

500–1000

和500–6000

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，传导性的吸收体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可用于将吸收体层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体16a和电介质16b。在一些实现中，光学吸收体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开始以在基板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/吸收体子层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。此类图案化可通过掩模和蚀刻工艺或本领域已知的另一合适工艺来执行。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中所解说的柱子18）。形成柱子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子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，从而柱子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子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。

诸如干涉测量调制器显示器之类的显示器使用反射光来产生图像。在暗或低光环境中，例如，在一些室内或夜晚环境中，环境光可能不足以生成有用的图像。在此类环境中可使用前光来扩增或替代环境光。前光接收来自光源的光并将其朝显示器的显示元件重定向。该光被反射回前光并且例如朝观看者反射以产生可观看的图像。

图8是包括前光102的显示系统100的部分横截面的示例。光源110将光注入光导120的左侧（为解说目的）。该光从光导120的左侧朝右侧传播。光可通过全内反射跨光导120反射并且可通过从刻面130反射来从光导120射出（亦被称为“转向”）。例如，光线140被注入光导120，其中该光线可能照射到光导120的边界，从而通过全内反射传播通过光导120。一旦照射到刻面130之一，光线140就可能朝设置在光导120后面的显示器150的显示元件反射。这些显示元件可包括反射或透反技术，一个示例为干涉测量调制器。

除了使光朝显示器150的显示元件反射之外，刻面130还可能不合期望地改变从显示器150的显示元件反射的光的出射角。如果从显示器150反射（并且在去往观看者的路上）的光在其离开显示器150的路上照射到刻面130，则该光的出射角可能被改变。与如在没有居间刻面130的情况下的光那样朝观看者出射不同，照射到刻面130的光可具有经改变的出射角，由此使图像质量降级。为了使图像降级最小化，可以限制刻面130的数目并且使刻面间隔开。

在一些实现中，限制刻面130的数目并且使刻面130间隔开能限制可从光导120转出（或提取出）和转向显示器150的光的量。刻面130之间的表面区域有效的是“未使用”区域160，即，该区域160是不用于提取或光转向的区域。取决于给定的光源，由于未使用的区域160，在给定区域中提取的光的量没有理论上可能的那么多，并且因此，显示器150的亮度可能小于理论上可能的亮度。

在一些实现中，可提供具有刻面和全息光转向特征两者的混合光导结构。全息光转向特征可设置在刻面之间，以允许先前“未使用的”区域160用于光转向。有利地，可增加跨光导120的光均匀性或者光提取效率，或者既增加跨光导120的光均匀性又增加光提取效率。

图9是显示系统200的示例性部分横截面。显示系统200可包括照明设备202。提供了用于将光注入光导220的一个或多个光源210。光源210可以是现有技术中已知的各种光源，诸如发光二极管或者荧光灯泡。光源210可与光导220直接对接，或者可通过中间耦合结构将光注入光导220。光导220可由支持光的传输和传播的材料形成。例如，光导220可由光学透明材料形成。

光导220可包括具有用于光转向的反射表面的多个刻面230。刻面230的表面的一部分或全部可涂敷有反射薄膜（例如，金属薄膜），或者光转向可通过全内反射发生。

全息薄膜238可部署在光导220的主表面222上。刻面230可在表面222中、上或附近形成。全息图240可记录在全息薄膜238中。全息图240可以是表面或体积全息图。全息图240可包括光转向特征244。特征244可以跨整个全息薄膜238分布，或者可以仅存在于选定位置处，例如在刻面230之间，以使穿过刻面230的光的不合意转向最小化。本领域普通技术人员将容易领会，全息光转向特征244可通过衍射来使光转向，并且刻面230可通过反射来使光转向。

全息光转向特征244可允许刻面230之间和远离刻面230的区域250被用于光转向。全息图240和光转向特征244可被配置成使光从光导220转出并且转向显示器260。例如，光源210可将光线270注入光导220，并且光线270可在光导220的边界上反射直至接触到全息光转向特征244，该全息光转向特征244使光线270转向以将其从光导220射出转向显示器260。另外，另一光线272可接触刻面230之一并且通过该刻面从光导220射出。全息光转向特征244可扩增刻面230以增加从光导220提取的光的量，由此增加显示器260的感知亮度，而无需增加光源210的功率。

在一些实现中并且参照图10A，全息图240可包含被配置成使光准直的准直全息光转向特征246。通过光线280来解说该准直的示例。光线280可被注入光导220并且以入射角θ照射全息薄膜238。全息薄膜238中的准直全息特征246可使光线280转向，以使得光线280的反射角φ小于入射角θ。因此，与光线280照射全息薄膜238时相比，光线280可被配置成在从全息薄膜238衍射之后更平行于光导220的主表面222、224。在一些实现中，通过使光线更平行于光导220的主表面222、224，增大了光线跨光导220传播地更远的概率，由此增加了抵达相对远离光源210的位置的光的量，这进而增加了照明设备202的亮度均匀性。准直全息特征246还可被配置为使得准直的程度被设置成使经衍射光以更有可能被刻面230提取的角度照射刻面230，这可帮助进一步增加显示器亮度。准直全息特征246可部署在刻面230之间和远离刻面230的区域250中，由此允许那些区域被用于光转向。

参照图11，全息图240可被像素化。可提供两组或更多组或多个相似的像素。图11是具有离散像素244_i+n和246_i+n的全息图240的示例性俯视图，每个像素包含不同类型的全息光转向特征。例如，像素244_i+n可被配置成使光从光导220射出，而像素246_i+n可被配置成使光准直。通过“E”来指示被配置成使光从光导220射出的像素244_i+n。通过“C”来指示被配置成使光准直的像素246_i+n。像素化允许全息图240的密度和/或性质在光导220的区域上改变（如图8-10中所示的）。例如，为了增加亮度均匀性，具有使光射出的全息光转向特征的像素244_i+n的密度可随着离光源210的距离而增大。因为光是在其跨光导220传播时被提取的，所以随着离光源210的距离的增大，存在于光导210中的光越来越少。随着离光源210的距离来增大像素244_i+n的密度可增加随着离光源210的距离的光提取的效率，这可通过在离光源210的较远距离处使存在于光导220中的可用光的较大部分转向来补偿这些下降的光能级。

在另一示例中，用于准直的像素246_i+n的密度可随着离光源210的距离而减小，因为使光准直以增加跨光导220的传播距离的需要随着离光源210的距离而减小。在一些实现中，用于准直的像素246_i+n用于增加光在离开光导220之前跨光导220传播的距离。在离光源210较远的距离处，由于光跨光导220传播得较远，因而跨光导220更远地传播光的需要随着光到达光导220的对侧而减小，而同时变得更多地希望从光导220中提取光。因此，用于准直的像素246_i+n的密度可随着离光源210的距离而减小，并且在一些实现中，被配置成使光射出的像素244_i+n的密度随着离光源210的距离而增大。

另外，在每组像素244_i+n和246_i+n内，个体像素的性质是可变的。例如，像素244_i+n和/或像素246_i+n中的个体像素可被配置成接受和转向以不同范围的角度入射在像素244_i+n和/或像素246_i+n上的光。此特征可被实现以使光学伪像最小化，因为单个均匀的全息图可能难以使来自较宽范围角度的光转向。在一些实现中，像素244_i+n和246_i+n有效地定义多个全息图区域，其中每个像素具有有限范围的被接受用于转向的角度，这可增加转向的效率和减少伪像。另外，像素246_i+n的准直程度或者像素244_i+n被配置成使光转向的方向可在个体像素之间变化，由此允许改变照明设备202的照明性质（如图9和10中所示的）。

在一些实现中，仅一些像素244_i+n和246_i+n被配置成使光转向。其它像素可以缺少全息光转向特征并且可简单地用作隔离物以分开包含全息光转向特征的其它像素。在一些其它实现中，用于使光转向的像素244_i+n、246_i+n可被配置成仅执行使光准直或者使光从光导射出的功能中的一个功能。

图12是用于制造显示系统的方法的示例。可提供光导面板，该光导面板具有在该面板的表面中形成的多个刻面。全息薄膜可随后附连410至光导面板的表面。全息薄膜包括配置成使入射在该薄膜上的光转向的全息图，如本文中所描述的。

显示系统100、200（图8-10B）的各组件可通过各种制造方法来形成。例如，刻面230可通过从光导220移除材料的方式形成于光导220中，或者可形成于附连至光导220的主体220a的薄膜上。图10B是具有在其中形成刻面230的薄膜220b的显示系统的部分横截面的示例。刻面230可通过各种方法（包括模压或蚀刻）形成于薄膜220b中。在一些实现中，薄膜220b是光导220的一部分并且具有与光导220的主体220a的折射系数相匹配的折射系数，以使得光经由全内反射传播通过主体220a和薄膜220b两者。随后，为了形成显示系统100、200，可例如使用粘合剂将具有所记录的全息图240的全息薄膜238附连至光导220。随后，可例如使用粘合剂将光导220附连至显示器260。另外，刻面230可以在光导220的一个或两个表面上。

全息图240可通过指向全息薄膜238并且在全息薄膜238中汇合的两个或更多个激光束来形成。一个激光束可垂直于全息薄膜238，并且另一个激光束可从与由全息图240使光转向的方向相同的方向照射全息薄膜238。另外，全息图240可部署在主表面222、224中的一个或两个上。替换地，全息图240可以与刻面230处于光导220的相同侧上，或者在光导220的不同侧上。在一些实现中，在光导220可支承全息图240的形成的情况下，光导220和全息薄膜238可以是全息材料的单个整体。另外，其它材料（诸如抗反射和/或防刮层）可部署在全息薄膜238上。另外，尽管为了便于解说和讨论而将全息薄膜238解说为显示设备200的最上面部分，但是全息薄膜238可被配置在显示设备200的其它区域之中或之上。

像素244_i+n和246_i+n可通过单独形成个体像素集合的方式形成。在一些实现中，可使用具有开口的掩膜来形成像素244_i+n，这些开口允许在第一位置中照明全息薄膜238的选定部分。该掩膜可被移至其它位置（例如，第二位置）以形成像素246_i+n，并且当掩膜在这些其它位置中的每个位置中时，全息薄膜238可暴露于光。因此，可形成配置有特定的光转向特性的、有规律地重复的离散区域阵列。每个离散区域可形成全息图238的一像素。在每个位置处，全息薄膜238可暴露于具有不同波长和/或方向的激光。该波长可对应于该像素被配置成使其转向的光的波长。激光可包括基本上垂直于全息薄膜238定向的激光束。另外，副光束以与由全息图240转向的光相同的方向指向全息薄膜238。在一些实现中，可施加多个副光束以允许来自多个不同方向的光被所形成的像素转向。

在一些实现中，照明设备202可被用作背光以与在其中光穿过显示元件的透射式显示器联用。例如，取代位于将光反射回光导220的显示器260的前面（如在其中显示器260具有反射式显示元件的实现中那样），光导220和光源210可部署在透射式显示器中的显示器260的后面。在此实现中，光导220和光源210被定向成发射向前传播并且例如朝观看者传播的光，其中该光传播通过显示器260的显示元件。

图13A和13B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13B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连接至处理器21，该处理器21连接至调理硬件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连接至扬声器45和话筒46。处理器21还连接至输入设备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）来发射和接收RF信号。在一些其它实现中，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可配置成允许例如用户控制显示设备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可包括本领域公知的各种各样的能量储存设备。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。

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”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 (36)

1.一种照明装置，包括：

光源；

光导，所述光导包括多个间隔开的刻面，所述刻面被配置成使在内部从所述光源传播通过所述光导的光从所述光导射出；以及

全息图，所述全息图包括多个全息光转向特征，所述全息光转向特征被配置成使在内部传播通过所述光导的光转向。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述全息图在所述光导的表面上。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述全息光转向特征部署在所述间隔开的刻面之间的区域中。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述全息图被设置在部署于所述光导上的全息薄膜中。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括包含多个显示元件的显示器。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述显示元件包括干涉测量调制器。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述全息光转向特征中的至少一些被配置成使光从所述光导转出并且转向所述显示元件。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述全息光转向特征中的至少一些被配置成使光转向以提供相对于所述全息薄膜上的光入射角而言相对较小的光反射角。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述全息图被像素化。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，第一多个全息像素被配置成使光从所述光导体射出，并且第二多个全息像素被配置成使光准直以使得光反射角小于所述全息薄膜上的光入射角。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一多个全息像素的第一密度随着离所述光源的距离而增大，并且其中所述第二多个全息像素的第二密度随着离所述光源的距离而减小。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刻面包括反射金属涂层。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

在所述光导体下面的显示器；

处理器，所述处理器被配置成与所述显示器通信，所述处理器被配置成处理图像数据；以及

存储器设备，配置成与所述处理器通信。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

驱动器电路，配置成将至少一个信号发送给所述显示器。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括：

控制器，配置成将所述图像数据的至少一部分发送给所述驱动器电路。

16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

图像源模块，配置成将所述图像数据发送给所述处理器。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，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。

18.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

输入设备，配置成接收输入数据并将所述输入数据传达给所述处理器。

19.一种显示设备，包括：

用于朝显示器反射入射光的图像形成装置；

用于生成光的光生成装置；

用于将来自所述光生成装置的光朝所述图像形成装置反射的第一光转向装置；以及

用于将来自所述光生成装置的光朝所述图像形成装置衍射的第二光转向装置。

20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述第一光转向装置包括部署在所述第一装置上的光导面板中的多个刻面。

21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述第二光转向装置是全息图。

22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述全息图包括散布在所述多个刻面中的刻面之间的全息光转向特征。

23.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述全息图是在部署于所述光导面板上的全息薄膜中形成的。

24.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述全息图是体积全息图。

25.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述全息图被像素化，其中所述全息图的一些像素被配置成使光转向所述图像形成装置，并且所述全息图的一些其它像素被配置成使光准直以提供相对于所述全息薄膜上的光入射角而言较小的光反射角。

26.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述图像形成装置是多个干涉测量调制器。

27.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述光生成装置是发光二极管。

28.一种用于制造显示设备的方法，包括：

提供光导面板，所述光导面板具有在所述面板的表面中形成的多个刻面；以及

在所述光导面板的所述表面上设置全息薄膜，所述全息薄膜包括被配置成使入射在所述薄膜上的光转向的全息图。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，提供所述全息薄膜包括将所述全息薄膜附连至在其中形成有所述刻面的所述表面。

30.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述刻面被配置成使光通过所述面板的所述表面中的一个表面从所述面板射出。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述全息图被配置成使光从所述表面中的所述一个表面射出。

32.如权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括将显示器附连至所述光导面板。

33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述显示器包括多个干涉测量调制器，所述干涉测量调制器形成所述显示器的像素。

34.如权利要求28所述的方法，其特征在于，提供所述全息薄膜包括通过包含以下操作的过程来形成所述全息图：

形成全息光转向结构的第一和第二集合。

35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述全息光转向结构的第一集合被配置成使光从所述面板的所述表面中的一个表面射出。

36.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述全息光转向结构的第一集合被配置成使光准直，以提供相对于所述全息薄膜上的光入射角而言较小的光反射角。

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