JP2008545158A - 光変調器 - Google Patents

Abstract

光を変調する光変調器1が、光変調要素2と制御器100、95とを持つ。光変調器1が少なくとも２つの異なってアドレス付け可能な媒体のスタックを持ち、かつ製造が比較的容易であるよう、光変調要素2が、第１及び第２の媒体を持つ。各媒体は、第１の方向22に延在し、第１及び第２の媒体に印加される電位に応じた物理状態とその物理状態に応じた光学状態とを持つ。更に、第１及び第２の媒体が光を変調する物理状態になるよう、制御器100、95が構成される。制御器100、95は、電極95の構造体を持ち、その構造体は、第１の方向22に延在する。第１の媒体、第２の媒体及び電極95の構造体は、スタックを形成する。その電極95の構造体は、第１及び第２の媒体に電位を印加するよう構成される。減結合手段が、印加される電位に応じて、第１の媒体の物理状態における変化を、第２の媒体における物理状態の変化から減結合するよう構成される。

Description

本発明は、光を変調する光変調器に関する。

本発明は、斯かる光変調器を有するディスプレイパネル、斯かるディスプレイパネルを有するディスプレイデバイス、斯かるディスプレイパネルを有する掲示板、斯かるディスプレイパネルを有するラベルにも関する。

本発明は更に、斯かる光変調器のための制御器、及び斯かる光変調器を駆動する方法に関する。

光を変調する光変調器は、米国特許出願公開第2002/0171620号に開示される。開示される光変調器は、電気泳動ディスプレイパネルである。

電気泳動ディスプレイパネルは一般に、電極間の電場の影響下にある帯電した、大抵はカラーの粒子の動きに基づかれる。これらのディスプレイパネルを用いると、暗い又はカラー文字が光又はカラー背景の上に画像化されることができる。その逆も成り立つ。従って電気泳動ディスプレイパネルは特に、紙の機能を引き継ぐディスプレイパネル、いわゆる「ペーパーホワイト」用途に使用されることができる。例えば、電子新聞及び電子日記といったものである。

開示された電気泳動ディスプレイパネルは、バックライトに組み込まれ、複数のピクセルを持つ透過型カラーディスプレイパネルである。各ピクセルは、パネルの水平な表面において他のピクセルの上に別のピクセルが直接存在するよう、垂直にスタックされる３つのセルを有する。セルは、光透過型の流体と、可視スペクトルの一部を吸収することができる帯電色素粒子とを含む。あるスタックにおける各セルは、そのスタックの別のセルにおける粒子の色とは異なる色を持つ粒子を含んでいる。ピクセルの色は、スタックにおける各セルを横切る累積効果の中でも存続する(survive)、バックライトから生じる可視スペクトルの一部により決定される。

各セルにより透過される光の量及び色は、セル内の色素粒子の位置及び色により制御される。その位置は、続いて、各セルに存在する収集(collecting)電極及び対電極(counter electrode)に適切な電位を印加することにより、制御される(directed)。

収集電極は、パネルのフロントウィンドウに垂直な向きを向くピクセルの薄い垂直側壁として機能する。更に、収集電極は垂直に揃えられる。対電極も垂直方向に向けられ、ピクセル内で揃えられる。例えば、フォトレジスト層に形成されるパターンへの電着及びそれに続くフォトレジストの除去により、対電極及び収集電極は、全体が、電気的に導電性のある金属から形成されることができる。収集電極もまた、非導電性側面壁のセル内部表面に堆積される(deposited)電気的導電性フィルムとして形成されることができる。

開示された電気泳動ディスプレイパネルを構築するプロセスは、図１を参照して続けられることができる。図１は、３つのスタックされたカラーセルを持つ単一ピクセル１０２６の構造を示す断面図である。

各ピクセル１０２６は、３つの個別の駆動要素１０３ａ、１０３ｂ及び１０３ｃを持つ。駆動要素１０３ａは、セル１０１４における対電極１０２０ａを動作させるのに使用され、駆動要素１０３ｂは、セル１０１５における対電極１０２０ｂを動作させるのに使用され、駆動要素１０３ｃは、セル１０１６における対電極１０２０ｃを動作させるのに使用される。

例えばSiO₂といった透過絶縁フィルム１０５は、駆動要素１０３ａ、１０３ｂ及び１０３ｃ並びにその関連接続を含む、セル１０１６のリアウィンドウ１０４ｃの上部表面を覆う。駆動要素とその個別の電極との間の電気的接点を形成するのに、絶縁フィルム１０５を通る適切に揃えられたホールを作るべく、通常のリソグラフ及びエッチング技術が使用される。

標準的なリソグラフ、エッチング及びデポジット技術(例えば、IBMによる米国特許第6,144,361号に開示される)が、壁電極１０８ｃ、対電極１０２０ｃの内部にある垂直ワイヤ１０７ａ及び１０７ｂ、並びに対電極１０２０ｃ自身を作るのに使用される。対電極１０２０ｃは、絶縁層１０５にある接触ホールを通り駆動要素１０３ｃ上に直接形成される。垂直ワイヤ１０７ａ及び１０７ｂは、それぞれ駆動要素１０３ａ及び１０３ｂ上に直接形成され、その個別の駆動要素から生じる電気信号が、それぞれ対電極１０２０ａ及び１０２０ｂへの途中にあるセル１０１６を通過することを可能にする。プレート１０２ｂ、１０２ｃは、リアパネルの表面における駆動要素から、各セルにおける対電極までの電気的コンダクタの通路を可能とするホールを持つ。そのホールは、例えば、ウィンドウ１０２ｂ、１０２ｃのホールにおける導電性物質と接触するワイヤ１０９ａの端部に対して、垂直なワイヤを接続するコンダクタとして機能する、電気的に導電性のある物質で満たされることができる。

セル１０１６の上部は、壁電極１０８ｃ、対電極１０２０ｃ並びに垂直ワイヤ１０７ａ及び１０７ｂの上部表面に薄い透過プレートを置くことにより形成される。

次のレベルの構築は、垂直ワイヤ１０７ａ及び１０７ｂへの接続を露出させ、かつその接続を可能とする薄いプレート１０２ｃ／１０４ｂにホールを作るのに、リソグラフ及びエッチング技術を用いることにより開始する。標準的なリソグラフ、エッチング及びデポジット技術が、壁電極１０８ｂ、対電極１０２０ｂの内部にある垂直ワイヤ１０９ａ、及び対電極１０２０ｂ自身を作るのに使用されることができる。対電極１０２０ｂは、(駆動要素１０３ｂに接続される)垂直ワイヤ１０７ｂ上に直接形成される。垂直ワイヤ１０９ａは、垂直ワイヤ１０７ａ上に直接形成され、(駆動要素１０３ａから生じる)垂直ワイヤ１０７ａからの電気信号が、対電極１０２０ａへの途中にあるセル１０１５を通過することを可能にする。

セル１０１５の上部は、壁電極１０８ｂ、対電極１０２０ｂ及び垂直ワイヤ１０９ａの上部表面に薄い透過プレートを置くことにより形成される。

対電極１０２０ｂ及び１０２０ｃは中空であり、従って、電極１０２０ｂ及び１０２０ｃ内で入れ子にされる(nested)ワイヤ１０７ａ、１０７ｂ及び１０９ａといった電気コネクタの通路を持つ。中空の対電極１０２０ｃ内部の入れ子状ワイヤ１０７ａ及び１０７ｂ、並びに中空の対電極１０２０ｂ内部の入れ子ワイヤ１０９ａは、上位の対電極１０２０ａへの電気接続を可能にする。一方、周囲の電極１０２０ｂ及び１０２０ｃは、入れ子ワイヤ１０７ａ及び１０７ｂにより生成される電場から、下位のセルにおけるサスペンション(suspension)を保護する。

最後のレベルの構築は、垂直ワイヤ１０９ａへの接続を露出させ、かつその接続を可能とする薄いプレート１０２ｂ／１０４ａにホールを作るのに、リソグラフ及びエッチング技術を用いることにより開始する。標準的なリソグラフ、エッチング及びデポジット技術が、壁電極１０８ａ及び対電極１０２０ａを作るのに使用されることができる。対電極１０２０ａは、垂直ワイヤ１０９ａ上に直接形成される。垂直ワイヤ１０９ａは、垂直ワイヤ１０７ａに接続され、順に、駆動要素１０３ａに接続される。

セル１０１４の上部は、壁電極１０８ａ及び対電極１０２０ａの上部表面に薄い透過プレートを置くことにより形成される。

ディスプレイパネルにおけるすべてのピクセル１０２６に対する壁電極１０８ａ、１０８ｂ及び１０８ｃは、好ましくは、共通の電圧に維持され、それは好ましくは接地である。３つの壁電極構造(３層のそれぞれに１つが関連付けられる)が、共通の電位に維持されることを確実にするために、薄い透過プレート１０２ｃ／１０４ｂ及び１０２ｂ／１０４ａを横切る、ディスプレイの最外ピクセルの外側エッジ間で電気的接続が作られることができる。また、標準的なリソグラフ、エッチング及びデポジット技術を用いて、薄い透過プレート１０２ｃ／１０４ｂ及び１０２ｂ／１０４ａにおけるホールを介して、３つの壁電極構造間に電気接続が形成されることもできる。

開示されたディスプレイパネルの欠点は、製造が困難であることである。

本発明の目的は、少なくとも２つの異なってアドレス付け可能な(addressable:アドレスによるアクセス可能な)媒体のスタックを持つ光変調器であって、比較的容易に製造されることができる光変調器を提供することである。

上記目的のため、本発明は、光変調要素と制御器とを有する、光を変調するための光変調器を提供する。その光変調要素は、
それぞれ第１の方向に延在し、印加される電位に基づく物理状態を持つ、第１及び第２の媒体と、
上記物理状態に基づく光学状態とを持つ。

上記制御器は、上記第１及び上記第２の媒体を前記光を変調する物理状態にするよう構成され、上記制御器が、
上記第１の方向に延在する電極の構造体であって、上記第１の媒体、上記第２の媒体及び上記電極の構造体がスタックを形成し、上記電極の構造体が上記第１及び上記第２の媒体に上記電位を印加するよう構成される上記電極の構造体と、
上記印加される電位に応じて、上記第１の媒体の物理状態における変化を上記第２の媒体の物理状態の変化から減結合するよう構成される減結合手段とを有する。

本発明者は、上記第１の方向に延在する電極の構造体が、標準的なリソグラフ、エッチング及びデポジット技術のような比較的単純な製造プロセスを可能にすることに気が付いた。そこで、電極の構造体が比較的容易に製造されることができる。それぞれ同じ方向に延在する第１の媒体、第２の媒体及び電極の構造体をスタックすることも単純な製造プロセスにつながり、結果として、比較的容易に製造できる光変調器を生じさせる。更に、減結合手段が、第１及び第２の媒体の印加電位に対する応答の結びつきを低減又は削減する。結果として、第１及び第２の媒体は、異なってアドレス付けされることができる。結合の削減は、完全な減結合としても表される。

ある実施形態において、上記減結合手段は、スタックの一部であり、かつ上記第１の媒体及び上記第２の媒体が異なる印加電位を経験するよう構成される物理的空間を有する。すると、何ら追加的な要素が光変調器に導入されることはない。実施例において、上記第１の媒体は、上記第２の媒体より大きな印加電位を経験する。実施形態に関する変形例において、上記物理的空間は、減結合のための誘電率を持つ誘電物質を有する。すると、第１及び第２の媒体が経験する印加電位における差が容易に制御されることができ、減結合が容易に改善されることができる。実施形態に関する別の変形例においては、上記電極の構造体が、上記第１の媒体及び上記第２の媒体の間に配置される。この態様で、第１及び第２の媒体は共に、電極から直接制御されることができる。すなわち、電場線は、第２の媒体にたどり着くのに第１の媒体を通過する必要がない。実施形態に関する別の変形例において、上記物理的空間は、上記第１の媒体を有する。すると、その配置は比較的容易に実現される。ある実施例では、上記第１の媒体が、上記第２の媒体と上記電極の構造体との間に配置される。すると、電子機器を駆動するための電極が比較的容易に接続されることができる。更に、上記第１の媒体の誘電率が、１より大きく、好ましくは３より大きい場合、減結合が改善される。上記第１の媒体の誘電率が、上記第２の媒体の誘電率より大きい場合には更に有利である。これは、電場線が第１の媒体に一層好適に集中することをもたらす。

別の実施形態では、上記減結合手段が、上記印加電位に応じて物理状態における不均一な変化をもたらす、上記第１の媒体及び上記第２の媒体の不均一な電気特性を有する。すると、なんら追加的な要素が光変調器に導入されることはない。ある実施例では、同じ印加電位が経験される場所で、第１の媒体がその物理状態を第２の媒体より速く変化させる。別の実施例では、上記第１の媒体の物理状態が、上記印加電位に応じて第１の閾値に対応する閾値的挙動を持ち、上記第２の媒体の物理状態は、上記印加電位に応じて第２の閾値に対応する閾値的挙動を持ち、上記第１及び上記第２の閾値が等しくない。すると、結合が実質的に削減される。上記電極の構造体が、上記第１の媒体及び上記第２の媒体の間に配置されるようなスタックレイアウトとすることができる。この態様で、第１及び第２の媒体はともに電極から直接制御されることができる。

別の実施形態では、上記電極の構造体が、少なくとも３つの電極を有し、上記減結合手段は、上記第１及び上記第２の媒体に上記電位を印加するよう構成される上記電極の構造体を有し、上記電位が、
上記光を変調する上記物理状態に関連付けられる物理状態に上記第２の媒体をするための第１の印加電位と、続いて、
上記光を変調する物理状態に上記第１及び上記第２の媒体をするための第２の印加電位とを有する。すると、実現される光学状態の精度が改善される。実施形態に関する変形例において、上記電極の数は３である。すると比較的単純な駆動スキームが可能である。多数の電極に対して、より進化した、従ってより正確な駆動が可能である。更に、上記電極が、上記第１及び上記第２の媒体に面する実質的に平坦な表面を持つ場合、
電極の配置は比較的簡単に製造されることができる。更に、上記電極の表面が、実質的に平坦な面にある場合、電極の製造プロセスは更に簡略化される。上記第１の媒体が、上記第２の媒体と上記電極の構造体との間に配置されるようなスタックレイアウトとすることができる。すると、電子機器を駆動するための電極が比較的容易に接続されることができる。更に、上記第２の印加電位が、上記第２の媒体により経験されることがない場合、第１の媒体だけが第２の印加電位により生成される電場を経験することになる。例えば、その電場は第１の媒体に閉じ込められることになる。この閉じ込めは、例えば、上記第２の印加電位の符号が、上記構造体における後続の電極に対して交互に変化する場合に実現されることができる。実施形態に関する別の変形例では、
上記第１の印加電位の印加が、上記光を変調する上記物理状態に上記第２の媒体をすることを可能にし、続いて、
上記第２の印加電位の印加が、上記光を変調する上記物理状態に上記第１の媒体をすることを可能にし、上記第２の媒体の上記物理状態は、実質的に変化がない。すると、第１の媒体のアドレッシングが、第２の媒体のアドレッシングから完全に減結合され、実現される光学状態は更に一層正確になる。

別の実施形態においては、上記光変調要素が、上記光変調要素の光学状態に実質的になんら貢献しない貯留部と、上記光変調要素の上記光学状態に実質的に貢献する光学アクティブ部とを有する。すると、実現される光学状態の精度が改善される。実施形態に関する変形例では、上記貯留部が、上記電極の１つを有する。すると、実現される光学状態の精度が更に改善される。

別の実施形態では、上記光変調器が、変調されることになる上記光を生成する光源を更に有する。すると、その光変調器は、例えば照明用途のための光源、より具体的には強度及び／又は色及び／又は方向に関して調整可能な光出力を持つ部屋又は道路を照らす照明システム用途のための光源からの光を変調する。更に、上記変調された光が、壁又はスクリーンに投影される場合、光変調要素内のできるだけ滑らかで詳細なパターンが一層見やすくされることができる。

別の実施形態では、上記第１及び前記第２の媒体のいずれかが、双安定電気光学効果を有する。すると、電力消費が比較的少なくて済む。媒体は、例えばシーケンシャルに書き込まれることができる。

別の実施形態においては、上記第１の媒体が、第１の帯電粒子を有し、上記第２の媒体は、第２の帯電粒子を有し、上記光学状態が、上記第１及び上記第２の粒子の物理的運動の結果として、上記第１及び上記第２の粒子の配置に依存し、上記制御器は、上記光を変調する上記第１及び上記第２の粒子の位置を制御するよう構成される。ある実施例では、上記第１の媒体が、第１の帯電粒子を有し、上記第２の媒体は、第２の帯電粒子を有し、上記光学状態が、上記第１及び上記第２の粒子の方向に依存し、上記制御器は、上記光を変調する上記第１及び上記第２の粒子の方向を制御するよう構成される。これは、例えば向きを変えられることができる小さなAlプレートを持つ、ツイストボール光変調器又は浮遊(suspended)粒子光変調器である。光変調器のこれまでに述べた実施形態は、ツイストボール光変調器又は浮遊粒子光変調器で実現されることができることは明らかである。ツイストボール光変調器の例は、ツイストボール・ディスプレイパネル(Gyricon)である。斯かるディスプレイパネルは、良好な紙状／ホワイトディスプレイ特性を持つ。別の実施例では、上記第１の媒体が、第１の帯電粒子を有する第１の電気泳動媒体を有し、上記第２の媒体は、第２の帯電粒子を有する第２の電気泳動媒体を有し、上記光学状態が、上記第１及び上記第２の粒子の位置に依存し、上記制御器は、上記光を変調する上記第１及び上記第２の粒子の位置を制御するよう構成される。これは、例えば、電気泳動光変調器である。光変調器のこれまでに述べた実施形態は、電気泳動光変調器で実現されることができることは明らかである。電気泳動光変調器の例は、電気泳動ディスプレイパネルである。斯かるディスプレイパネルは、一層好適な紙状／ホワイトディスプレイ特性を持つ。電子ブック(e-book)、電子雑誌及び電子新聞といった電子的読書用途とは別に、電気泳動ディスプレイパネルは、情報が表示されることができるような様々な用途の基礎を形成することができる。例えば、案内標識、公共輸送案内、広告ポスタ、価格ラベル、棚ラベル、掲示板等の形式がある。更に、情報以外が変化する表面が必要とされる場面で使用されることができる。例えば、パターン又は色が変化する壁紙などである。特に、その表面が紙状の外観を必要とする場合に使用される。その実施形態の変形例では、上記第１及び上記第２の電気泳動媒体が、分離層により分離される。すると、非常に広範な電気泳動媒体が使用されることができる。しかしながら、上記第１及び上記第２の電気泳動媒体が、接触状態にあり、非混合である場合、分離層は省略されることができる。上記第１の電気泳動媒体が、第１の溶媒を有し、上記第２の電気泳動媒体は、第２の溶媒を有し、上記第１の溶媒と上記第２の溶媒とが非混合である場合には、その非混合である媒体が比較的容易に実現される。ある実施例においては、上記第１の溶媒が、無極有機溶媒であり、上記第２の溶媒は、フッ化有機溶媒である。例えば、第１の媒体がドデカンであり、第２の媒体はFC-40である。その実施形態の変形例において、上記第１及び上記第２の電気泳動媒体の少なくとも一方が、上記第１及び上記第２の媒体が接触状態にある場所で表面エネルギーを低減させる界面活性剤を有する。すると、第１及び第２の媒体が互いに変位することが回避される。

本発明の別の側面は、請求項１に記載の光変調器を有する、画像を表示するディスプレイパネルを提供する。実施形態においては、上記ディスプレイパネルが、透過型の動作モードを持つ。別の実施形態においては、上記ディスプレイパネルが、反射型の動作モードを持ち、消費電力を削減する。

本発明の別の側面は、請求項３３に記載のディスプレイパネルと上記ディスプレイパネルに画像情報を与える回路とを有するディスプレイデバイスを提供する。

本発明の別の側面は、請求項３３に記載のディスプレイパネルを有する、広告情報を表示する掲示板を提供する。

本発明の別の側面は、請求項３３に記載のディスプレイパネルを有する、情報を表示するラベルを提供する。

本発明の別の側面は、光を変調する光変調器のための制御器を提供する。上記光変調器が光変調要素を有し、上記光変調要素が、
それぞれ第１の方向に延在し、印加される電位に基づく物理状態を持つ、第１及び第２の媒体と、
上記物理状態に基づく光学状態とを持ち、
上記制御器は、上記第１及び前記第２の媒体を前記光を変調する物理状態にするよう構成され、上記制御器が、
上記第１の方向に延在する電極の構造体であって、上記第１の媒体、上記第２の媒体及び上記電極の構造体がスタックを形成し、上記電極の構造体が上記第１及び上記第２の媒体に上記電位を印加するよう構成される上記電極の構造体と、
上記印加される電位に応じて、上記第１の媒体の物理状態における変化を上記第２の媒体の物理状態の変化から減結合するよう構成される減結合手段とを有する。

本発明の別の側面は、光を変調する光変調器を駆動する方法を提供する。上記光変調器が光変調要素を有し、上記光変調要素が、
それぞれ第１の方向に延在し、印加される電位に基づく物理状態を持つ、第１及び第２の媒体と、
上記物理状態に基づく光学状態とを持ち、
上記光変調器は、
上記第１の方向に延在する電極の構造体であって、上記第１の媒体、上記第２の媒体及び上記電極の構造体がスタックを形成し、上記電極の構造体が上記第１及び上記第２の媒体に上記電位を印加するよう構成される上記電極の構造体と、
上記印加される電位に応じて、上記第１の媒体の物理状態における変化を上記第２の媒体の物理状態の変化から減結合するよう構成される減結合手段とを有し、
上記方法が、上記第１及び上記第２の媒体を上記光を変調する物理状態にするステップを有する。

特定の手段が異なった請求項において記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを意味するものではない。

本発明の光変調器のこれら及び他の側面が、図面を参照して、以下詳細に説明及び記載されることになる。

すべての図において、対応する部分は、同じ参照番号により参照される。

図２から図４は、第１の基板８、第２の透過型対向基板９、及び複数の光変調要素２、つまりピクセル２を持つディスプレイパネル１の形式で光変調器の例を示す。好ましくは、ピクセル２は、２次元構造におけるほぼ直線に沿って配置される。例えば、ハニカム配置といったピクセル２の他の配置も可能である。アクティブマトリクス実施形態によれば、ピクセル２は、例えば薄膜トランジスタ(TFT)、ダイオード、MIMデバイス等のスイッチ電子機器を更に有することができる。

各ピクセル２は、第１及び第２の媒体を持つ。各媒体は、第１の方向２２に延在し、第１及び第２の媒体に印加される電位に応じた物理状態とその物理状態に応じた光学状態とを持つ。更に、画像を表示するために第１及び第２の媒体が光を変調する物理状態になるよう、制御器100、95が構成される。制御器100、95は、電極の構造体と減結合手段とを持つ。電極95の構造体は、第１の方向22に延在する。更に、第１の媒体、第２の媒体及び電極95の構造体は、スタックを形成する。その電極95の構造体は、第１及び第２の媒体に電位を印加するよう構成される。減結合手段が、印加される電位に応じて、第１の媒体の物理状態における変化を、第２の媒体における物理状態の変化から減結合するよう構成される。その減結合手段は、スタックの一部である物理的空間を有し、その物理的空間は、第１の媒体及び第２の媒体が異なる印加電位を経験することをもたらすよう構成される。減結合手段は、第１の媒体を有する。

図２から図４のディスプレイパネル１は、電気泳動ディスプレイパネルである。第１の媒体は、透明な流体における第１の帯電粒子６を持つ第１の電気泳動媒体を有する。第２の媒体は、透明な流体における第２の帯電粒子７を持つ第２の電気泳動媒体を有する。両方の媒体は、基板８、９の間に存在する。電気泳動媒体自体は、例えば、米国特許出願公開第2002/0180688号より知られている。第１の帯電粒子６は、第１の光学特性を持つ。第２の帯電粒子７は、第１の光学特性とは異なる第２の光学特性を持つ。第１の粒子６は任意の色を持つことができ、一方第２の粒子７は、第１の粒子６の色とは異なる任意の色を持つことができる。第１及び第２の粒子６、７は、減法混色の原色を持つことができる。例えば、第１の粒子６はシアンであり、第２の粒子７はマゼンタとすることができる。第１の粒子６における他の色の例は、例えば、赤、緑、青、黄色、シアン、マゼンタ、白又は黒である。粒子は、光を散乱するよう十分大きくするか、又は実質的に光を散乱しないよう十分小さくすることができる。実施例は、後者の場合である。第１の粒子６は、ピクセル２の第１のセル１３における位置を占めることができ、第２の粒子７は、ピクセル２の第２のセル１４における位置を占めることができる。第１及び第２のセル１３、１４は、垂直にスタックされ、透過層又は基板１２により分離される。ピクセル２の光学状態は、ピクセル２における粒子６、７の位置に依存する。

この設定において、特許出願WO2005/040908に記載されるように、ピクセル２を（補完的な）カラーフィルタと結びつけることが有益である可能性がある。例えば、シアン及びマゼンタ粒子を黄色のカラーフィルタと結びつけることである。

各媒体が、異なる光学特性を備える１種類以上、好ましくは２種類の帯電粒子を含むことも可能である。その場合、異なる粒子の運動にわたる制御を可能とするため、その異なる種類の粒子は明確に異なる電気泳動特性を持つべきである。これは、異なる粒子が、符号又は大きさのいずれかにおいて、明確に異なる電荷を持つべきであることを意味する。２層を用いて、４つの異なる粒子が使用されることができる。例えば、マゼンタ及び黄色が第１の媒体／層にあり、シアン及び黒色が第２の媒体／層にあるとすることができる。こうして、追加的なカラーフィルタを必要とすることなく、フルカラーディスプレイが実現されることができる。

電極９５の構造体は、第１の方向２２に延在する(図４参照)。電極９５は、駆動手段１００から電位を受信することができる。更に、駆動手段は、画像の表示用に光を変調するため第１及び第２の粒子６、７の位置を制御するべく電位を制御するよう構成される。第１及び第２の媒体も、第１の方向２２に延在する。

第２の基板９に面する第１の基板８の表面１５は、反射的とすることができるか、又は任意の色を持つことができる。パネル１が光透過モードで使用されても、基板８は透明とすることができる。ピクセル２は、変調された光を結合する光取り出し表面９１、別名表示表面９１を持つ。更に、ピクセル壁を形成する障壁５１４が、ピクセル２をその周囲から分離する。電極９５ａの表面付近のセル１３における領域は、粒子６に対する貯留部を提供し、電極９５ａの表面付近のセル１４における領域は、粒子７に対する貯留部を提供する。貯留部は、ピクセル２の光学状態には実質的に何ら貢献しない。これは、電極９５ａと観測者との間の黒色マトリクス層５１３により実現される。電極９５ｂ〜９５ｄは、ピクセル２の光学的にアクティブな部分にある。

透過モードにおいて、ピクセル２の光学状態は、電極９５の構造体、第１の基板８、セル１３、層１２、セル１４及び第２の基板９を通過する累積効果の中でも存続する、第１の基板８の側９２におけるピクセル２に入射する可視スペクトルの部分により決定される。すると、好ましくは、電極９５は透明である。反射モードにおいて、ピクセル２の光学状態は、第２の基板９、セル１４、層１２、セル１３を通過し、続いて、反射的又は任意の色を持つことができる第１の基板８の表面１５と相互作用し、及びその後セル１３、層１２、セル１４及び第２の基板９を通り逆向きに進行する累積効果の中でも存在する、第２の基板９の側におけるピクセル２に入射する可視スペクトルの部分により決定される。更に、各セル１３、１４により透過される光の量及び色は、セル１３、１４内の粒子６、７の位置及び色により制御される。セルに入る光の経路にその粒子が位置するとき、その粒子は光の選択された一部を吸収し、残りの光はセルを通して透過される。粒子が、セルに入る光の経路からほぼ除去されるとき、その光は、セルを通過することができ、見た目にはほとんど変化なく現れることができる。従って、観察者により見られる光は、垂直スタックにおける各セル１３、１４における粒子６、７の分布に依存する。

ある例において、第１及び第２の粒子６、７が負に帯電し、第１の粒子６は、(赤色光を吸収することで)シアン色を持ち、第２の粒子７が、(緑色光を吸収することで)マゼンタ色を持つ場合を想定する。更に、第１の基板８の表面１５が白である。加えて、図３のピクセルレイアウトとピクセル２の光学状態とが、シアンである画像を表示するためのものであるとする。

この光学状態を得るために、まず、電極９５ａ〜９５ｄにより受信される電位を適切に変化させることにより、マゼンタ粒子７が電極９５ａの表面付近のセル１４における領域において収集された状態にあるようにされる。例えば、電極９５ａ〜９５ｄは、それぞれ15ボルト、10ボルト、5ボルト及び0ボルトの電位を受信する。代替的に15ボルト、0ボルト、0ボルト及び0ボルトの電位が印加されることもできる点に留意されたい。続いて、電極９５ａ〜９５ｄにより受信される電位を適切に変化させることにより、シアン粒子６がセル１３において分散された状態にあるようにされる。例えば、電極９５ａ〜９５ｄは、それぞれ0ボルト、3ボルト、3ボルト及び3ボルトの電位を受信する。マゼンタ粒子７は、ほぼ不動である。なぜなら、粒子７と電極９５との間の距離が相対的に大きいこと及び電位が相対的に低いことにより、知覚される電場が実質的にゼロだからである。結果として、マゼンタ粒子７は、セルに入る光の経路からほぼ除去され、光は目に見える変化なくセルを通過することができる。更に、シアン粒子６は、セルに入る光の経路に存在しているので、ピクセル２の光学状態はシアンである。

ピクセル２は、少なくとも４つの実現可能な光学状態を持つことに留意されたい：それは、シアン、マゼンタ、白及び黒である。マゼンタである光学状態を得るために、最初に、電極９５ａ〜９５ｄにより受信される電位を適切に変化させることにより、マゼンタ粒子７がセル１４において分散状態にされる。続いて、電極９５ａ〜９５ｄにより受信される電位を適切に変化させることにより、シアン粒子６が、電極９５ａの表面付近で収集された状態にされる。後者の遷移の間、マゼンタ粒子７はほぼ不動である。

白である光学状態を得るために、電極９５ａ〜９５ｄにより受信される電位を適切に変化させることにより、シアン及びマゼンタ粒子６、７が、それぞれ収集された状態にされる。

シアン及びマゼンタ粒子６、７が共にセル１３、１４において分散状態にあるとき光学状態は青になる。

ピクセル２に関しては他の多くのレイアウトが可能である。例えば、図５から図８に示されるレイアウトを参照されたい。図５において、電極９５の構造体は、第１及び第２の媒体に面する第１の基板８の側に存在する。スタックの一部であり、かつ、第１の媒体及び第２の媒体が異なる印加電位を経験することをもたらす物理的空間を減結合手段は有する。その減結合手段は、第１の媒体を有する。図６において、電極９５の構造体は、層１２に存在する。スタックの一部であり、かつ、第１の媒体及び第２の媒体が異なる印加電位を経験することをもたらす物理的空間を減結合手段は有する。その物理的空間は、減結合のための誘電率を持つ分離層１２を有する。図７において、電極９５の構造体は、第１及び第２の媒体に面する第１の基板８の側に存在する６つの電極からなる。その減結合手段は、第１の媒体を有する。図８において、電極９５の構造体は、第１及び第２の媒体から離れて面する第１の基板８の側に存在する５つの電極からなる。ここで、電極９５ａは、電極９５ｂ〜９５ｅより大きい。減結合手段は、第１の媒体を有する。

図９は、ディスプレイパネル１の別の実施形態を示す。ピクセル２は、透明な流体において第１の帯電粒子６を持つ第１の電気泳動媒体を有するセル１３を持つ。ピクセル２は、透明な流体において第２の帯電粒子７を持つ第２の電気泳動媒体を有するセル１４を持つ。ピクセル２は、透明な流体において第３の帯電粒子６０を持つ第３の電気泳動媒体を有するセル８３を持つ。ピクセル２は、透明な流体において第４の帯電粒子７０を持つ第４の電気泳動媒体を有するセル８４を持つ。セル１３、１４、８３、８４はスタックされる。第１、第２、第３及び第４の粒子６、７、６０、７０は、相互に異なる光学特性を持つ。

制御器は、第１及び第２の粒子６、７の位置を制御するため、駆動手段１００から電位を受信する電極９５の構造体を持つ。その制御器は、第３及び第４の粒子６０、７０の位置を制御するため、駆動手段１００から電位を受信する電極９６の構造体を持つ。光学状態は、ピクセル２における第１、第２、第３及び第４の粒子、６、７、６０、７０の位置に依存する。

層１２、８２、９２は、互いに媒体を分離するために存在する。層８２は、更に、セル１３及び１４をセル８３及び８４から減結合するよう大きな誘電率を持つことができる。層８２が高い電気抵抗を持つ場合、例えば、ガラスの層である場合、更に効率的である。

第１の粒子６が正に帯電し、透過において黄色を持ち、第２の粒子７は正に帯電し、透過においてシアン色を持つと仮定する。第３の粒子６０が負に帯電し、透過においてマゼンタ色を持ち、第４の粒子７０は負に帯電し、黒色を持つと仮定する。

電極９５ａ及び９６ａは、ピクセル２の光学状態に実質的に貢献しない貯留部の一部である。他の電極９５ｂ〜９５ｄ、９６ｂ〜９６ｄは、光学的なアクティブ部分にある。

図９の実施形態において、光学的なアクティブ部分における粒子６、７、６０、７０の位置は、ピクセル２の光学状態を決定する。光が第１の基板８の側９２で例えば(図示省略された)バックライト源からピクセル２に入り、表示表面９１を介してピクセル２から出て行くと仮定する。

ピクセル２は、少なくとも以下の好ましい光学状態を達成することができる。それは、３つの減法混色の原色(黄色、シアン、マゼンタ)のいずれか、３つの原色のいずれか(シアン及び黄色粒子だけが光学的にアクティブな部分にあるときピクセルの光学状態は緑、マゼンタ及びシアン粒子だけが光学的にアクティブな部分にあるときピクセルの光学状態は青、マゼンタ及び黄色粒子だけが光学的にアクティブな部分にあるときピクセルの光学状態は赤)、白及び黒である。

更に、電極９５ａ〜９５ｄに印加される電位の値を調整することにより、第１及び第２の粒子６、７の異なった強度レベルが得られることができる。電極９６ａ〜９６ｄに印加される電位の値を調整することにより、第３及び第４の粒子６０、７０の異なった強度レベルが得られることができる。こうして、４粒子電気泳動ピクセル２が、２つの電極の構造体を用いる電気ソーティング機構を備えることが予想される。

例えば図３における透過分離層１２(又は図９における層１２、８２、９２)は、結果として視差、即ち色の視覚依存性を生じさせることができる。分離層１２は、互いに混合しない溶媒における２つの異なる電気泳動分散(electrophoretic dispersion)を準備することにより除去されることができる。すると、ピクセル２は、両方の懸濁液により１ステップで満たされることができ、結果として、分離層を必要とすることなく２つの分離した流体層を生じさせる。これは、図１０に概略的に示される。２つの流体は、非混合であるべきであり、非導電的であり、電気化学的に安定しているべきである。可能な組み合わせは、１つの流体がドデカンといった無極有機溶媒であり、他方がFC-40といったフッ化有機溶媒とするものである。実験によれば、ある流体から別の流体への色素転移なしに近接状態にある２つの懸架を持つことが可能であることが示された(例えば図１１参照)。激しい攪拌の後でさえ、２つの流体層はきちんと分離していることになる(phase)。そこで、次に、ピクセル２は分離した流体で満たされることができるか、又は、やがて分離することになる２つの流体の乳濁液で互いに満たされることになる。最も好適な結果を与えると思われるので、第１のオプションが好ましい。

流体層が互いに変位することを防止するため、基板に接触することになる流体に対する高い親和性を持つコーティングで１つ又は両方の基板８、９を覆う必要がある場合がある。更に、２つの流体が接触状態にあるような場所で表面エネルギーを最小化しつつ、非常に界面活性な結果２つの流体の互いの乳化を促進することにならないよう、１つ又は両方の流体に対する界面活性剤を追加することが有益な可能性がある。意図される位置に両方の流体を保ち、例えば、ディスプレイが傾けられるとき流体分布を支配する密度における差を生じさせないよう、両方の添加が必要とされる場合がある。

また、システムの物理的安定性を改善し、かつ傾斜、混合及び／又は乳化の際異なった媒体が互いに変位することを防止すべく、２つの媒体の間で分離層をインサイチュー成長(in situ grow)させることも可能である。これは、複数のインサイチューポリマ化技術により実現されることができる。１つの可能性のある、非限定的な実施形態は、２つの異なるモノマの組み合わせを必要とする２コンポーネントポリマ化技術を利用するものである。モノマの１つを第１の媒体に、第２のモノマを第２に媒体に溶かすことにより、２つの媒体間の境界でのみポリマ化が起きることになる。こうして、薄いポリマ層が２つの媒体間で成長される。これは、図３に示される透過層１２に関連する視差及び光漏れといった問題なしに、ディスプレイを安定させるのに役立つことになる。

斯かる２層設定の駆動は、図１２に概略的に示される１つのアクティブプレートを用いて実現されることができる。電極間の隙間が十分小さな、好ましくは第１の流体層の厚みと等しいかそれより小さな(面内)電極構造体９５を用いるとき、生成される電場は、その第１の流体層に大きく閉じ込められることになる。更に離れた電極にアドレス付けするときにのみ、電場が第２の層に延在することになり、それにより両方の層における粒子６、７を操作する。この第２の場合は、電極をグループ化し(それらを近隣でまとめ)、「未使用」電極にゼロ又は中間電圧を印加するか、又はそれらを浮遊させることにより実現されることができる。

これら２つの駆動スキームは、交互に実行されることができる。まず、上部層における粒子７が所望の位置にくるよう、粒子６、７が両方の層において移動されることができる(図１２Ｂ)。それから、上部層における粒子７に影響を与えることなく所望の位置にくるよう、底部層における粒子６のみが移動されることができる(図１２Ａ)。この態様において、事実上全体のディスプレイパネル１が、単一のアクティブプレートで駆動されることができる。

図９に示される実施形態において浮遊場を最小化するオプションは、デザインの自由度を犠牲にして成り立つ。電極は互いに比較的短い距離内に配置されなければならないことになる。当然、これは最適な電極配置ではないことになる。浮遊電場を克服する別のオプションは、層８２を、セル１３及びセル８４における電気泳動媒体と非混合である、適切に高い誘電率を持つ透明な流体の薄い層となるよう選択することである。この流体のための１つのオプションは水である。その場合、この第３の流体は、他の２つの流体の間にサンドイッチされることができ、浮遊場をアクティブプレートから「シールドする」層として機能することができる。これは、そうした浮遊場が、意図されずに流体層に延在することを防止することになる。これは図１３に概略的に示される。

他の多くのディスプレイ原理が可能である。例えば、Gyricon社からの「スマートペーパ」ディスプレイパネルのような回転ボールディスプレイパネルである。別の例は、Philipsによるディスプレイであるエレクトロウェッティングディスプレイである。B.J.Feenstra、R.A.Hayes及びM.W.J.PrinsらによるPCT出願WO 03/00196「Display Device」を参照されたい。エレクトロウェッティングディスプレイが双安定ディスプレイである場合、駆動は容易である。エレクトロウェッティングディスプレイが双安定ディスプレイではない場合、最低電圧層を駆動するか、又は両方の層を同時に駆動するかのオプションがある。

３つのスタックされたカラーセルを持つ単一のピクセルの構造を説明する、従来技術の電気泳動ディスプレイパネルの断面を図式的に示す図である。 本発明によるディスプレイパネルの実施形態の正面図を図式的に示す図である。 ピクセルのレイアウトを表す、図２におけるII-IIに沿った断面を図式的に示す図である。 図３におけるIII-IIIに沿った断面を図式的に示す図である。 ピクセルの他のレイアウトを図式的に示す図である。 ピクセルの他のレイアウトを図式的に示す図である。 ピクセルの他のレイアウトを図式的に示す図である。 ピクセルの他のレイアウトを図式的に示す図である。 ピクセルの他のレイアウトを図式的に示す図である。 単一ステップでディスプレイパネルを２つの懸濁液で満たすことを示す図であって、その２つの懸濁液が混合せず、固有のスタックディスプレイパネルを形成するような図である。 フッ化炭素溶媒におけるカーボンブラックの懸濁液と、ドデカンにおけるマゼンタ色素の懸濁液との間の境界の詳細な写真を示す図であって、ある流体から別の流体への粒子の移動が観測されないような図である。 １つのアクティブプレートを用いる２層ピクセルに対する可能な駆動設定であって、電場を底部の流体層に制限するよう(+と-とを交互に)すべての電極を駆動するような図である。 １つのアクティブプレートを用いる２層ピクセルに対する可能な駆動設定であって、電場を上部流体層にも拡張するようわずかな電極を駆動するような図である。 互いと２つのアクティブプレートとにスタックされた３つの混合しない流体層を用いてピクセル内の電場線を概略的に示す図であり、第３の液体が、可視光に対して透過性があり、高い誘電率を持つような図である。

Claims (40)

1. 光変調要素と制御器とを有する光を変調する光変調器であって、前記光変調要素が、
   それぞれ第１の方向に延在し、印加される電位に基づく物理状態を持つ、第１及び第２の媒体と、
   前記物理状態に基づく光学状態とを持ち、
   前記制御器は、前記第１及び前記第２の媒体を前記光を変調する物理状態にするよう構成され、前記制御器が、
   前記第１の方向に延在する電極の構造体であって、前記第１の媒体、前記第２の媒体及び前記電極の構造体がスタックを形成し、前記電極の構造体が前記第１及び前記第２の媒体に前記電位を印加するよう構成される前記電極の構造体と、
   前記印加される電位に応じて、前記第１の媒体の物理状態における変化を前記第２の媒体の物理状態の変化から減結合するよう構成される減結合手段とを有する、光変調器。
2. 前記減結合手段が、スタックの一部であり、かつ前記第１の媒体及び前記第２の媒体が異なる印加電位を経験するよう構成される物理的空間を有する、請求項１に記載の光変調器。
3. 前記物理的空間が、減結合のための誘電率を持つ誘電物質を有する、請求項２に記載の光変調器。
4. 前記電極の構造体が、前記第１の媒体及び前記第２の媒体の間に配置される、請求項２又は３に記載の光変調器。
5. 前記物理的空間が、前記第１の媒体を有する、請求項２に記載の光変調器。
6. 前記第１の媒体が、前記第２の媒体と前記電極の構造体との間に配置される、請求項５に記載の光変調器。
7. 前記第１の媒体の誘電率が、１より大きく、好ましくは３より大きい、請求項６に記載の光変調器。
8. 前記第１の媒体の誘電率が、前記第２の媒体の誘電率より大きい、請求項７に記載の光変調器。
9. 前記減結合手段が、前記印加電位に応じて物理状態における不均一な変化をもたらす、前記第１及び前記第２の媒体の不均一な電気特性を有する、請求項１に記載の光変調器。
10. 前記第１の媒体の物理状態が、前記印加電位に応じて第１の閾値に対応する閾値的挙動を持ち、前記第２の媒体の物理状態は、前記印加電位に応じて第２の閾値に対応する閾値的挙動を持ち、前記第１及び前記第２の閾値が等しくない、請求項９に記載の光変調器。
11. 前記電極の構造体が、前記第１の媒体及び前記第２の媒体の間に配置される、請求項９に記載の光変調器。
12. 前記電極の構造体が、少なくとも３つの電極を有し、前記減結合手段は、前記第１及び前記第２の媒体に前記電位を印加するよう構成される前記電極の構造体を有し、前記電位が、
    前記光を変調する前記物理状態に関連付けられる物理状態に前記第２の媒体をするための第１の印加電位と、続いて、
    前記光を変調する物理状態に前記第１及び前記第２の媒体をするための第２の印加電位とを有する、請求項２に記載の光変調器。
13. 前記電極の数が、３である、請求項１２に記載の光変調器。
14. 前記電極が、前記第１及び前記第２の媒体に面する実質的に平坦な表面を持つ、請求項１２に記載の光変調器。
15. 前記電極の表面が、実質的に平坦な面にある、請求項１４に記載の光変調器。
16. 前記第１の媒体が、前記第２の媒体と前記電極の構造体との間に配置される、請求項１２に記載の光変調器。
17. 前記第２の印加電位が、前記第２の媒体により経験されることがない、請求項１６に記載の光変調器。
18. 前記第２の印加電位の符号が、前記構造体における後続の電極に対して交互に変化する、請求項１７に記載の光変調器。
19. 前記第１の印加電位の印加が、前記光を変調する前記物理状態に前記第２の媒体をすることを可能にし、続いて、
    前記第２の印加電位の印加が、前記光を変調する前記物理状態に前記第１の媒体をすることを可能にし、前記第２の媒体の前記物理状態は、実質的に変化がない、請求項１２に記載の光変調器。
20. 前記光変調要素が、前記光変調要素の光学状態に実質的になんら貢献しない貯留部と、前記光変調要素の前記光学状態に実質的に貢献する光学アクティブ部とを有する、請求項１に記載の光変調器。
21. 前記貯留部が、前記電極の１つを有する、請求項２０に記載の光変調器。
22. 前記光変調器が、変調されることになる前記光を生成する光源を更に有する、請求項１に記載の光変調器。
23. 前記変調された光が、壁又はスクリーンに投影される、請求項２２に記載の光変調器。
24. 前記第１及び前記第２の媒体がそれぞれ、双安定電気光学効果を有する、請求項１に記載の光変調器。
25. 前記第１の媒体が、第１の帯電粒子を有し、前記第２の媒体は、第２の帯電粒子を有し、前記光学状態が、前記第１及び前記第２の粒子の物理的運動の結果として、前記第１及び前記第２の粒子の配置に依存し、前記制御器は、前記光を変調する前記第１及び前記第２の粒子の位置を制御するよう構成される、請求項１に記載の光変調器。
26. 前記第１の媒体が、第１の帯電粒子を有し、前記第２の媒体は、第２の帯電粒子を有し、前記光学状態が、前記第１及び前記第２の粒子の方向に依存し、前記制御器は、前記光を変調する前記第１及び前記第２の粒子の方向を制御するよう構成される、請求項２５に記載の光変調器。
27. 前記第１の媒体が、第１の帯電粒子を有する第１の電気泳動媒体を有し、前記第２の媒体は、第２の帯電粒子を有する第２の電気泳動媒体を有し、前記光学状態が、前記第１及び前記第２の粒子の位置に依存し、前記制御器は、前記光を変調する前記第１及び前記第２の粒子の位置を制御するよう構成される、請求項２５に記載の光変調器。
28. 前記第１及び前記第２の電気泳動媒体が、分離層により分離される、請求項２７に記載の光変調器。
29. 前記第１及び前記第２の電気泳動媒体が、接触状態にあり、非混合である、請求項２７に記載の光変調器。
30. 前記第１の電気泳動媒体が、第１の溶媒を有し、前記第２の電気泳動媒体は、第２の溶媒を有し、前記第１の溶媒と前記第２の溶媒とが非混合である、請求項２９に記載の光変調器。
31. 前記第１の溶媒が、無極有機溶媒であり、前記第２の溶媒は、フッ化有機溶媒である、請求項３０に記載の光変調器。
32. 前記第１及び前記第２の電気泳動媒体の少なくとも一方が、前記第１及び前記第２の媒体が接触状態にある場所で表面エネルギーを低減させる界面活性剤を有する、請求項３０に記載の光変調器。
33. 請求項１に記載の光変調器を有する、画像を表示するディスプレイパネル。
34. 前記ディスプレイパネルが、透過型の動作モードを持つ、請求項３３に記載のディスプレイパネル。
35. 前記ディスプレイパネルが、反射型の動作モードを持つ、請求項３３に記載のディスプレイパネル。
36. 請求項３３に記載のディスプレイパネルと前記ディスプレイパネルに画像情報を与える回路とを有するディスプレイデバイス。
37. 請求項３３に記載のディスプレイパネルを有する、広告情報を表示する掲示板。
38. 請求項３３に記載のディスプレイパネルを有する、情報を表示するラベル。
39. 光を変調する光変調器のための制御器であって、前記光変調器が光変調要素を有し、前記光変調要素は、
    それぞれ第１の方向に延在し、印加される電位に基づく物理状態を持つ、第１及び第２の媒体と、
    前記物理状態に基づく光学状態とを持ち、
    前記制御器が、前記第１及び前記第２の媒体を前記光を変調する物理状態にするよう構成され、前記制御器は、
    前記第１の方向に延在する電極の構造体であって、前記第１の媒体、前記第２の媒体及び前記電極の構造体がスタックを形成し、前記電極の構造体が前記第１及び前記第２の媒体に前記電位を印加するよう構成される前記電極の構造体と、
    前記印加される電位に応じて、前記第１の媒体の物理状態における変化を前記第２の媒体の物理状態の変化から減結合するよう構成される減結合手段とを有する、制御器。
40. 光を変調する光変調器を駆動する方法において、前記光変調器が光変調要素を有し、前記光変調要素は、
    それぞれ第１の方向に延在し、印加される電位に基づく物理状態を持つ、第１及び第２の媒体と、
    前記物理状態に基づく光学状態とを持ち、
    前記光変調器が、
    前記第１の方向に延在する電極の構造体であって、前記第１の媒体、前記第２の媒体及び前記電極の構造体がスタックを形成し、前記電極の構造体が前記第１及び前記第２の媒体に前記電位を印加するよう構成される前記電極の構造体と、
    前記印加される電位に応じて、前記第１の媒体の物理状態における変化を前記第２の媒体の物理状態の変化から減結合するよう構成される減結合手段とを有し、
    前記方法は、前記第１及び前記第２の媒体を前記光を変調する物理状態にするステップを有する、方法。

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