JP2013033260A - Mems switch with set and latch electrodes - Google Patents

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Clarence Chui
クラレンス・チュイ
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Qualcomm Mems Technologies Inc
クゥアルコム・メムス・テクノロジーズ・インコーポレイテッドQUALCOMM MEMS Technologies, Inc.
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light interference modulator display comprising a light interference MEMS display element.SOLUTION: A MEMS device is electrically actuated with voltage applied between a first electrode 702 and moveable material 714. The device may be maintained in an actuated state by latch electrodes 730a, 730b which are separate from the first electrode.

Description

この出願は、2004年9月27日に出願した「統合MEMS電気スイッチを備えた光干渉変調器アレイ」と題する米国仮出願60/613,501号に対する優先権を請求する。 This application claims priority to and entitled U.S. Provisional Application No. 60 / 613,501 "interferometric modulator array with integrated MEMS electrical switches", filed September 27, 2004. それは、参照によってそのままここに組込まれる。 It is incorporated directly herein by reference.

本発明の分野は微小電気機械システム(MEMS)に関する。 The field of the invention relates to microelectromechanical systems (MEMS).

微小電気機械システム(MEMS)はマイクロメカニカル素子とアクチュエーターと電子機器とを含んでいる。 Microelectromechanical systems (MEMS) include micro mechanical elements, actuators, and electronics. マイクロメカニカル素子は、基板および/または堆積物質層の一部をエッチング除去するか層を追加して電気デバイスや電気機械デバイスを形成する堆積およびまたはエッチング、ほかのマイクロマシーニングプロセスを用いて作製しうる。 Micromechanical element is produced with deposition and or etching to form electrical devices or electro-mechanical device parts of substrates and / or deposited material layers to add a layer or etched away, other micromachining processes sell. MEMSデバイスの一つのタイプは光干渉変調器と呼ばれる。 One type of MEMS device is called an interferometric modulator. ここに使用する光干渉変調器や光干渉光変調器との用語は、光干渉の法則を使用して光を選択的に吸収および/または反射するデバイスを指す。 The term interferometric modulator or interferometric light modulator used herein, refers to selectively absorbs and / or reflects the device light using the principles of optical interference. ある実施形態では、光干渉変調器は一対の伝導プレートを備えていてもよく、その一方または両方は、全体または一部が透明および/または反射的であってもよく、適当な電気信号の印加に対して相対運動可能であってもよい。 Application of certain embodiments, an interferometric modulator may comprise a pair of conductive plates, one or both may wholly or partially be transparent and / or reflective, appropriate electrical signals it may be movable relative. 特定の実施形態では、一方のプレートが基板上に堆積された静止層を備えていてもよく、他方のプレートが空隙によって静止層から離れた金属膜を備えていてもよい。 In certain embodiments, it may comprise a stationary layer one plate is deposited on a substrate and the other plate may comprise a metallic membrane separated from the stationary layer by an air gap. ここに詳細に説明するように、一方のプレートの他方に対する位置は、光干渉変調器への入射光の光干渉を変化させることができる。 As described herein in more detail, the position of one plate in relation to another can change the optical interference of light incident on the interferometric modulator. そのようなデバイスは広範囲の用途を有しており、既存製品を改善してまだ開発されていない新製品を作り出すのにそれらの特徴を利用できるようにこれらのタイプのデバイスの特性を利用および/または修正する技術分野にとって有益であろう。 Such devices have a wide range of applications, utilizing the characteristics of these types of devices to take advantage of these features to produce new products that have not yet been developed to improve the existing products and / or it would be beneficial for the modification to art.

本発明のシステム、方法およびデバイスのおのおのはいくつかの観点を有する。 The system of the present invention, each of the methods and devices have several aspects. それらの単一の一つが単独でその好ましい性質の原因でない。 One of those single is not responsible for its favorable properties alone. 本発明の要旨を制限することなく、そのより顕著な特徴を今簡潔に論じる。 Without limiting the scope of the present invention, briefly discuss the more prominent features now. この議論を考慮した後、特に「発明を実施するための形態」と題する章を読んだ後、本発明の特徴がどのようにほかの表示装置に対して利点を提供するかが理解できよう。 After considering this discussion, after reading the chapter, in particular entitled "Description of the Invention", it will be understood or to provide advantages over how other display device features of the present invention.

一実施形態では、本発明は、基板によって支持された少なくとも二つの支持ポストを持つ基板を備えたMEMSデバイスを含んでいる。 In one embodiment, the present invention includes a MEMS device comprising a substrate having at least two support posts supported by the substrate. デバイスはまた、基板によって支持され支持ポスト間に配置された少なくとも二つの電気的分離電極を含んでいる。 The device also includes at least two electrically isolated electrodes disposed between the support by support posts by the substrate. デバイスはさらに、支持ポストによって基板の上方に支持された可動電極と、可動電極の位置に応じて選択可能に連結可能な少なくとも二つのスイッチ端子をさらに含んでいる。 The device has further a movable electrode supported above the substrate by the support posts, further comprising at least two switch terminals that can be connectable selectively in accordance with the position of the movable electrode.

別の実施形態では、本発明は、MEMSスイッチを動作させる方法を含んでいる。 In another embodiment, the present invention includes a method of operating a MEMS switch. その方法は、第一の電極と第二の電極との間に第一の電圧を印加することにより可動素子を第一位置から第二の位置に移動させることによりスイッチ動作を制御することを含んでいる。 The method include controlling a switching operation by moving the movable element from the first position to the second position by applying a first voltage between the first electrode and the second electrode They are out. その方法はまた、第一の電極と第三の電極との間に第二の電圧を印加することにより可動素子を第二の位置に維持することを含んでいる。 The method also includes maintaining the movable element by applying a second voltage between the first electrode and the third electrode to the second position.

別の実施形態では、MEMSスイッチは、第一と第二の位置の間で移動可能な第一の電極と、可動電極の位置に基づいて選択可能に連結可能なスイッチ端子とを含んでいる。 In another embodiment, MEMS switch includes a first and a first electrode movable between the second position and selectably couplable switch terminal based on the position of the movable electrode. そのスイッチはまた、可動電極を第一の位置から第二に位置に移動させるための手段と、可動電極を第二の位置に維持するための手段とを含んでいる。 The switch also includes means for moving to a position to the second movable electrode from the first position, and means for maintaining the movable electrode in the second position. 維持するための手段は、移動させるための手段から別々に制御可能である。 It means for maintaining can be controlled separately from the means for moving.

別の実施形態では、本発明は、MEMSスイッチを作る方法を備えている。 In another embodiment, the present invention includes a method of making a MEMS switch. その方法は、基板上の一対の支持ポストの間に少なくとも第一と第二の電気的分離電極を形成することと、スイッチ端子を形成することと、前記支持ポスト上に可動電極を形成することとを含んでいる。 The method comprises forming and forming at least first and second electrical separation electrodes between a pair of support posts on a substrate, forming a switch terminal, a movable electrode on said support posts it includes the door.

別の実施形態では、ディスプレーシステムは、MEMSディスプレイ素子のアレイアレイに接続された一つ以上のMEMSスイッチを備えている。 In another embodiment, the display system comprises one or more MEMS switches connected to the array array of MEMS display elements. MEMSスイッチの少なくとも一つは、基板と、基板によって支持された少なくとも二つの支持ポストと、前記基板に支持され支持ポスト間に配置された少なくとも二つの電気的分離電極とを備えている。 At least one MEMS switch includes a substrate, at least a two support posts supported by the substrate, at least a two electrically isolated electrodes supported by the substrate disposed between the support posts. 可動電極は支持ポストによって基板の上方に支持されており、また、可動電極の位置に応じて選択可能に連結可能な少なくとも二つのスイッチ端子が設けられている。 Movable electrode is supported above the substrate by the support posts, and at least two switch terminals selectable linked in accordance with the position of the movable electrode is provided.

第一の光干渉変調器の可動反射層が弛緩位置にあり、第二の光干渉変調器の可動反射層が動作位置にある光干渉変調器ディスプレイの一実施形態の一部を描く等角投影図である。 Movable reflective layer of a first interferometric modulator is in a relaxed position, isometric movable reflective layer of a second interferometric modulator draws a portion of one embodiment of an interferometric modulator display in the operating position it is a diagram. 3×3光干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスの一実施形態を示すシステムブロック図である。 Incorporating a 3 × 3 interferometric modulator display is a system block diagram illustrating one embodiment of an electronic device. 図1の光干渉変調器の一つの代表的な実施形態における可動ミラー位置対印加電圧の図である。 It is a diagram of movable mirror position versus applied voltage in one exemplary embodiment of an interferometric modulator of FIG. 光干渉変調器ディスプレイを駆動するのに使用しうる1セットの行および列電圧を示している。 It shows the row and column voltages of a set that can be used to drive an interferometric modulator display. 図2の3×3光干渉変調器ディスプレイにフレーム表示データを書くために使用されうる行列信号のための一つの代表的なタイミング図を示している。 3 × in FIG 3 shows a typical timing diagram one for that may be the matrix signal used to write the frame display data to the interferometric modulator display. 図2の3×3光干渉変調器ディスプレイにフレーム表示データを書くために使用されうる行列信号のための一つの代表的なタイミング図を示している。 3 × in FIG 3 shows a typical timing diagram one for that may be the matrix signal used to write the frame display data to the interferometric modulator display. 複数の光干渉変調器からなる視覚ディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である。 Is a system block diagram showing an embodiment of a visual display device comprising a plurality of interferometric modulators. 複数の光干渉変調器からなる視覚ディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である。 Is a system block diagram showing an embodiment of a visual display device comprising a plurality of interferometric modulators. 図1のデバイスの断面図である。 It is a cross-sectional view of the device of FIG. 光干渉変調器の代替実施形態の断面図である。 It is a cross section of an alternative embodiment of an interferometric modulator. 光干渉変調器の別の代替実施形態の断面図である。 It is a cross-sectional view of another alternative embodiment of an interferometric modulator. 光干渉変調器のまた別の代替実施形態の断面図である。 It is a cross-sectional view of yet another alternative embodiment of an interferometric modulator. 光干渉変調器の追加の代替実施形態の断面図である。 It is a cross section of an additional alternative embodiment of an interferometric modulator. MEMSスイッチ実施形態の断面である。 Is a cross section of the MEMS switch embodiment. 図8Aのスイッチ実施形態の平面図である。 It is a plan view of the switch embodiment of FIG. 8A. 別のMEMSスイッチ実施形態の断面である。 Is a cross section of another MEMS switch embodiment. 別のMEMSスイッチ実施形態の断面である。 Is a cross section of another MEMS switch embodiment. 図10のスイッチ実施形態の模式/ブロック図である。 It is a schematic / block diagram of a switch embodiment of FIG. 10.

続く詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に向けられている。 Detailed description which follows is directed to certain specific embodiments of the present invention. しかしながら、本発明は多くの異なる手法で具体化することができる。 However, the present invention may be embodied in many different ways. この説明では、同様の部材は同様の符号で示す参照符号を図面に付す。 In this description, to the drawings wherein like parts are designated reference with like numerals throughout. 続く説明から明らかように、実施形態は、動画(たとえばビデオ)か静止画(たとえばスチル画像)かを問わず、さらに文字か絵かを問わず、画像を表示するように構成されたあらゆるデバイスにおいて実施しうる。 As is clear from the following description, video (e.g., video) regardless of whether or still image (e.g., still image), further regardless of whether textual or pictorial, in any device that is configured to display an image It may be carried out. 特に、実施形態は、これに限定されないが、移動電話や無線デバイス、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ハンドヘルドまたは携帯型コンピューター、GPSレシーバー/ナビゲーター、カメラ、MP3プレーヤー、カムコーダー、ゲーム機、腕時計、時計、計算機、テレビジョンモニター、フラットパネルディスプレイ、コンピューターモニター、自動ディスプレイ(たとえば走行記録計ディスプレイその他)、コックピットのコントロールやディスプレイ、カメラ視のディスプレイ(たとえば乗り物の背面カメラのディスプレイ)、電子写真、電子の広告板や標識、プロジェクター、建築物、パッケージング、美的構造物(たとえば一つの宝石の画像)など、いろいろな電子デバイスにおいて実施しうるか関連しうることが予 In particular, embodiments include, but are not limited to, mobile telephones, wireless devices, personal digital assistant (PDA), a hand-held or portable computers, GPS receivers / navigators, cameras, MP3 players, camcorders, game consoles, wrist watches, clocks, computer, television monitors, flat panel displays, computer monitors, auto displays (eg, odometer display, etc.), cockpit controls and displays, camera view of the display (for example, the vehicle of the rear camera display), electronic photographs, electronic advertising plate or label, projectors, architectural structures, packaging, and aesthetic structures (e.g. one gem image) such as that which may be associated or may be implemented in various electronic devices pre される。 It is. ここに説明したものと同様の構造体のMEMSデバイスは電子スイッチデバイスなどの非ディスプレイ用途において使用することもできる。 MEMS devices of similar structure to those described herein can also be used in non-display applications such as in electronic switching devices.

光干渉MEMSディスプレイ素子を備えている一つの光干渉変調器ディスプレイ実施形態を図1に示す。 One interferometric modulator display embodiment comprising an interferometric MEMS display element is illustrated in Figure 1. これらのデバイスでは、画素は明暗状態のいずれかにある。 In these devices, the pixels are in either a bright or dark state. 明(「オン」または「開放」)状態では、ディスプレイ素子は、入射可視光の大部分をユーザーへ反射する。 In the bright ( "on" or "open") state, the display element reflects a large portion of incident visible light to a user. 暗(「オフ」または「閉鎖」)状態では、ディスプレイ素子は、入射可視光をユーザーへほとんど反射しない。 The dark ( "off" or "closed") state, the display element reflects little incident visible light to a user. 実施形態によっては、「オン」状態と「オフ」状態の光反射特性は逆であってもよい。 Depending on the embodiment, the light reflectance properties of the "on" and "off" states may be reversed. MEMS画素は、白黒に加えてカラー表示を考慮し、特定の色で主に反射するように構成することが可能である。 MEMS pixels, in addition to black and white considering color display can be configured to reflect predominantly at selected colors.

図1は、視覚ディスプレイの一連の画素中の二つの隣接画素を描いた等角投影図であり、各画素はMEMS光干渉変調器を備えている。 Figure 1 is an isometric view depicting two adjacent pixels in a series of pixels of a visual display, wherein each pixel comprises a MEMS interferometric modulator. いくつかの実施形態では、光干渉変調器ディスプレイは、これらの光干渉変調器の行/列アレイを備えている。 In some embodiments, an interferometric modulator display comprises a row / column array of these interferometric modulators. 各光干渉変調器は、互いに可変かつ制御可能な距離に位置する一対の反射層を含んでおり、少なくとも一つの可変次元をもつ共振光学キャビティを形成している。 Each interferometric modulator includes a pair of reflective layers positioned at a variable and controllable distance from each other to form a resonant optical cavity with at least one variable dimension. 一実施形態では、一方の反射層が二つの位置の間で移動されうる。 In one embodiment, one of the reflective layers may be moved between two positions. 第一の位置(ここでは弛緩位置と呼ぶ)では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きな距離に位置している。 In the first position (referred to herein as the relaxed position), the movable reflective layer is positioned at a relatively large distance from a fixed partially reflective layer. 第二の位置(ここでは動作位置と呼ぶ)では、可動反射層は、固定部分反射層に隣接し密接して位置している。 In the second position (referred to herein as the actuated position), the movable reflective layer is adjacent to the fixed partially reflective layer is positioned closely. 二つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて強め合ってまたは弱め合って干渉し、各画素について全体反射状態または非反射状態のいずれかを作り出す。 Incident light that reflects from the two layers interferes constructively or destructively depending on the position of the movable reflective layer, producing either an overall reflective or non-reflective state for each pixel.

図1の画素アレイの図示部分は二つの隣接する光干渉変調器12aと12bを含んでいる。 The depicted portion of the pixel array in Figure 1 includes two adjacent interferometric modulators 12a and 12b. 左側の光干渉変調器12aでは、可動反射層14aは光学スタック16aからの所定距離の弛緩位置に図示されており、光学スタック16aは部分的反射層を含んでいる。 In the left of the interferometric modulator 12a, the movable reflective layer 14a is illustrated in a relaxed position at a predetermined distance from an optical stack 16a, which includes a partially reflective layer. 右側の光干渉変調器12bでは、可動反射層14bは光学スタック16bに隣接する動作位置に図示されている。 In the right side of the interferometric modulator 12b, the movable reflective layer 14b is illustrated in an actuated position adjacent to the optical stack 16b.

光学スタック16aと16b(光学スタック16と総称する)は、ここに参照するように、典型的にはいくつかの融合層からなり、それらは、インジウムスズ酸化物(ITO)などの電極層、クロムなどの部分的反射層、透明誘電体を含みうる。 The optical stacks 16a and 16b (collectively referred to as optical stack 16), wherein as referred to in, typically comprise of several fused layers, which can be indium tin oxide (ITO) electrode layer, such as chromium partially reflective layer, such as may comprise a transparent dielectric. したがって、光学スタック16は、電気的に伝導性で、部分的に透明で、部分的に反射的であり、たとえば透明基板20上に上記の層の一つ以上を堆積することにより作られうる。 The optical stack 16 is thus electrically conductive, partially transparent and partially reflective, it can be made by depositing one or more of the above layers on a transparent substrate 20. 部分的反射層は、さまざまな金属、半導体および誘電体などの部分的に反射的であるいろいろな物質から形成することができる。 The partially reflective layer can be formed from a variety of materials which are partially reflective such as various metals, semiconductors, and dielectrics.

いくつかの実施形態では、光学スタックの層は平行ストリップにパターニングされ、後述するようにディスプレイデバイス中の行電極を形成しうる。 In some embodiments, the layers of the optical stack are patterned into parallel strips, and may form row electrodes in a display device as described further below. 可動反射層14a,14bは、ポスト18の上面およびポスト18間に堆積された介在犠牲物質の上に堆積された(行電極16a,16bに直交する)一つまたは複数の堆積金属層の一連の平行ストリップとして形成してもよい。 The movable reflective layers 14a, 14b are deposited on the intervening sacrificial material deposited between the top surface and the post 18 of the post 18 (orthogonal to the row electrodes 16a, 16b) a set of one or more of the deposited metal layer it may be formed as parallel strips. 犠牲物質をエッチング除去すると、可動反射層14a,14bが光学スタック16a,16bから規定間隙19だけ離れる。 When the sacrificial material is etched away, the movable reflective layers 14a, 14b are separated by a defined gap 19 optical stack 16a, from 16b. アルミニウムなどの高伝導反射物質を反射層14に使用してもよく、これらのストリップがディスプレイデバイスの列電極を形成してもよい。 A highly conductive and reflective material such as aluminum may be used for the reflective layer 14, and these strips may form column electrodes in a display device.

印加電圧がないとき、図1の画素12aに示すように、可動反射層14aと光学スタック16aの間にキャビティ19が残り、可動反射層14aは機械的弛緩状態にある。 With no applied voltage, as illustrated by the pixel 12a in Figure 1, the cavity 19 remains between the movable reflective layer 14a and optical stack 16a, with the movable reflective layer 14a in a mechanically relaxed state. しかしながら、選択した行と列に電位差を印加すると、対応する画素の行電極と列電極の交差により形成されたコンデンサーがチャージされ、静電力が電極同士を引き寄せる。 However, when a potential difference is applied to a selected row and column, the capacitor formed at the intersection of the row and column electrodes at the corresponding pixel becomes charged, and electrostatic forces pull the electrodes together. 電圧が十分に高ければ、可動反射層14が変形し、光学スタック16に押し付けられる。 If the voltage is high enough, the movable reflective layer 14 is deformed and is forced against the optical stack 16. 図1の右側の画素12bに示されるように、光学スタック16内の(この図には示していない)誘電体層が短絡するのを防止するとともに層14と層16の間の分離距離を制御しうる。 As shown on the right side of the pixel 12b in FIG. 1, (not shown in this Figure) within the optical stack 16 control the separation distance between layers 14 and 16 together with the dielectric layer to prevent a short-circuit It can be. その振る舞いは印加電位差の極性にかかわらず同じである。 The behavior is the same regardless of the polarity of the applied potential difference. このように、反射対非反射画素状態を制御することができる行/列動作は、従来のLCDやほかのディスプレイ技術で使用される行/列動作に多くの点で類似している。 In this way, row / column actuation that can control the reflective vs. non-reflective pixel states is analogous in many respects to the row / column actuation that used in conventional LCD and other display technologies.

図2〜5は、表示用途の光干渉変調器のアレイを使用するための一つの代表的なプロセスとシステムを示している。 2-5 illustrate one exemplary process and system for using an array of interferometric modulators in a display application.

図2は、本発明の観点を組み込んでよい電子デバイスの一実施形態を示すシステムブロック図である。 Figure 2 is a system block diagram illustrating one embodiment of an electronic device that may incorporate aspects of the present invention. この代表的な実施形態では、電子デバイスは、ARMやPentium(登録商標)、Pentium II(登録商標)、Pentium III(登録商標)、Pentium IV(登録商標)、Pentium(登録商標) Pro、8051、MIPS(登録商標)、Power PC(登録商標)、ALPHA(登録商標)などの任意の汎用シングルまたはマルチチップマイクロプロセッサー、またはデジタルシグナルプロセッサーやマイクロコントローラー、プログラマブルゲートアレイなどの任意の専用マイクロプロセッサーであってもよいプロセッサー21を含んでいる。 In this exemplary embodiment, the electronic device, ARM and Pentium (R), Pentium II (R), Pentium III (R), Pentium IV (R), Pentium (R) Pro, 8051, MIPS (R), a in Power PC (R), ALPHA (TM) any general purpose single- or multi-chip microprocessor such or digital signal processor, microcontroller, any dedicated microprocessor such as a programmable gate array and it includes a good processor 21. この分野で一般に行なわれているように、プロセッサー21は一つ以上のソフトウェアモジュールを実行するように構成されうる。 As is conventional in the art, the processor 21 may be configured to execute one or more software modules. オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサーは、ウェブブラウザや電話アプリケーション、電子メールプログラム、ほかのソフトウェアアプリケーションを含め、一つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成されてもよい。 In addition to executing an operating system, processor, web browser and phone applications, e-mail program, including the addition of software applications, it may be configured to execute one or more software applications.

一実施形態では、プロセッサー21もアレイドライバー22と通信するように構成されている。 In one embodiment, the processor 21 is also configured to communicate with an array driver 22. 一実施形態では、アレイドライバー22は、ディスプレイアレイすなわちパネル30に信号を供給する行ドライバー回路24と列ドライバー回路26を含んでいる。 In one embodiment, the array driver 22 includes a row driver circuit 24 and a column driver circuit 26 that provide signals to a display array or panel 30. 図1に示したアレイの断面は図2の1−1線によって示されている。 The cross section of the array illustrated in Figure 1 is shown by the 1-1 line in FIG. MEMS光干渉変調器については、行/列動作プロトコルは、図3に示したデバイスのヒステリシス特性を利用してよい。 For MEMS interferometric modulators, the row / column actuation protocol may take advantage of a hysteresis property of these devices illustrated in Figure 3. 可動層を弛緩状態から動作状態まで変形させるにはたとえば10ボルトの電位差を必要としてよい。 May require for example, a 10 volt potential difference to cause a movable layer to deform from the relaxed state to the actuated state. しかしながら、電圧がその値から低下するとき、電圧が10ボルト未満に降下する際、可動層はその状態を維持する。 However, when the voltage is reduced from that value, when the voltage drops below 10 volts, the movable layer maintains its state. 図3の代表的な実施形態では、電圧が2ボルト未満の降下するまで可動層は完全に弛緩しない。 In the exemplary embodiment of FIG. 3, the movable layer until the voltage drops below 2 volts it does not relax completely. したがって、デバイスが弛緩または動作状態で安定している印加電圧の窓が存在する電圧の範囲(図3に示した例では約3〜7V)がある。 Therefore, (in the example shown in FIG. 3 about 3 to 7 V) the voltage range window of applied voltage the device is stable in either the relaxed or actuated state is present is. ここでは、これを「ヒステリシス窓」または「安定窓」と呼ぶ。 This is referred to herein as the "hysteresis window" or "stability window." 図3のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイは、行ストロービングのあいだ、ストローブされた行中の動作されるべき画素が約10ボルトの電圧差にさらされ、弛緩されるべき画素が0ボルト近くの電圧差にさらされるように、行/列動作プロトコルを設計することが可能である。 A display array having the hysteresis characteristics of Figure 3, during the row strobing, operation is the pixel to be in the strobed row are exposed to a voltage difference of about 10 volts, the pixels are 0 volts near the voltage to be relaxed as exposure to the difference, it is possible to design the row / column actuation protocol. ストローブの後、画素は、行ストローブによっておかれた状態のままであるように、約5ボルトの定常状態電圧差にさらされる。 After the strobe, the pixels are so remains at state the row strobe put, are exposed to a steady state voltage difference of about 5 volts. 書き込み後、各画素は、この例の3−7ボルトの「安定窓」内の電位差にある。 After writing, each pixel sees a potential difference within the "stability window" of 3-7 volts in this example. この特徴は、図1に示した画素設計を同じ印加電圧状態の下で動作または弛緩の事前状態のいずれかに安定にする。 This feature makes it stable in either the pre-condition of the operation or relaxed the pixel design illustrated in Figure 1 under the same applied voltage conditions. 光干渉変調器の各画素は、動作状態であれ弛緩状態であれ、実質的に固定反射層と可動反射層によって形成されるコンデンサーであるので、この安定状態は、ほとんど消費電力を伴わないヒステリシス窓内の電圧で保持することができる。 Each pixel of the interferometric modulator, whether in the actuated or relaxed state, since a capacitor formed by a substantially fixed and moving reflective layers, this stable state, almost without power hysteresis window it can be held at a voltage within. 印加電位が固定されていれば、実質的に電流は画素に流れ込まない。 If the applied potential is fixed, substantially no current flows into the pixel.

代表的アプリケーションでは、表示フレームは、第一行中の動作画素の所望のセットにしたがって列電極のセットをアサートすることにより作成してよい。 In typical applications, a display frame may be created by asserting the set of column electrodes in accordance with the desired set of actuated pixels in the first row. 次に行パルスを行1電極に印加し、アサートされた列線に対応する画素を動作させる。 A row pulse is then applied to the row 1 electrode, actuating the pixels corresponding to the asserted column lines. 次に列電極のアサートされたセットを変更し、第二行中の動作画素の所望のセットに対応させる。 Then change the asserted set of column electrodes, to correspond to the desired set of actuated pixels in the second row. 次にパルスを行2電極に印加し、行2中の適当な画素をアサートされた列電極にしたがって動作させる。 A pulse is then applied to the row 2 electrode, actuating in accordance with the asserted column electrodes the appropriate pixels in row 2. 行1画素は行2パルスに影響されず、行1パルスのあいだに設定された状態のままである。 The row 1 pixels are unaffected by the row 2 pulse, and remain in the state they were set to during the row 1 pulse. これを一連の行の完全にわたり順次に繰り返してフレームを生成してよい。 This may generate a frame sequentially repeated for the entire series of rows. 一般に、フレームは、毎秒所望のフレーム数でこのプロセスを絶えず繰り返すことにより、新しい表示データでリフレッシュおよび/またはアップデートされる。 Generally, the frames, by continually repeating this process at some desired number of frames per second, are refreshed and / or updated with new display data. 表示フレームを生成するために画素アレイの行電極と列電極を駆動するための種々いろいろなプロトコルもまた周知であり、これは本発明と共に使用してよい。 A wide variety of protocols for driving row and column electrodes of pixel arrays to produce display frames are also well known and may be used in conjunction with the present invention.

図4と5Aと5Bは、図2の3×3アレイに表示フレームを生成するための一つの可能な動作プロトコルを示している。 4 and 5A and 5B illustrate one possible actuation protocol for creating a display frame on the 3 × 3 array of FIG. 図4は、図3のヒステリシス曲線を示す画素に使用してよい列と行の電圧レベルの可能なセットを示している。 Figure 4 shows a good possible set of column and row voltage levels that may be used for pixels exhibiting the hysteresis curves of FIG. 図4の実施形態において、画素を動作させることは、適切な列を−V biasに、適切な行を+ΔVにセットすることを含んでおり、それらは、それぞれ、−5ボルトと+5ボルトに一致していてもよい、 4 embodiment, actuating a pixel, the appropriate column to -V bias, and involves setting the appropriate row to + [Delta] V, they each one to -5 volts and +5 volts it may not match,
画素を弛緩させることは、適切な列を+V biasに、適切な行を同じ+ΔVにセットして、画素を横切ってゼロボルト電位差を生成することより実施する。 It Relaxing the pixel is accomplished by setting the appropriate column to + V bias, and the appropriate row to the same + [Delta] V, carried out producing a zero volt potential difference across the pixel. 行電圧がゼロボルトに保持される行では、画素は、列が+V biasか−V biasかにかかわらず、それらがもとあった状態で安定している。 In those rows where the row voltage is held at zero volts, the pixels are, regardless of whether the column is at + V bias or -V bias, they are stable in a state where there basis. また図4に示すように、上述したほかに逆極性の電圧を使用することができること、たとえば、画素を動作させることが適切な列を+V biasに、適切な行を−ΔVにセットすることを含みうることもわかるであろう。 Further, as shown in FIG. 4, to be able to use a voltage of opposite polarity to the other as described above, for example, the appropriate column to operate the pixel to + V bias, to the appropriate row to -ΔV it will be appreciated also can include. 本実施形態では、画素を解放することは、適切な列を−V biasに、適切な行を−ΔVにセットして、画素を横切ってゼロボルト電位差を生産することにより実施する。 In this embodiment, releasing the pixel is accomplished by setting the appropriate column to -V bias, and the appropriate row to - [Delta] V, is carried out by producing a zero volt potential difference across the pixel.

図5Bは、図5Aに示したディスプレイ配列をもたらす図2の3×3アレイに印加する一連の行と列の信号を示しているタイミング図であり、ここで動作画素は非反射である。 Figure 5B is a timing diagram showing a series of row and column signals applied to the 3 × 3 array of Figure 2 which will result in the display arrangement illustrated in Figure 5A, where actuated pixels are non-reflective. 図5Aに示したフレームを書き込む前に、画素は任意の状態であってもよく、この例では、すべての行が0ボルト、すべての列が+5ボルトにある。 Prior to writing the frame illustrated in Figure 5A, the pixels can be in any state, and in this example, all the rows are at 0 volts, and all the columns are at +5 volts. これらの印加電圧では、すべての画素はそれらの既存の動作状態または弛緩状態で安定している。 With these applied voltages, all pixels are stable in their existing actuated or relaxed states.

図5Aのフレーム中では、画素(1,1)と(1,2)、(2,2)、(3,2)、(3,3)が動作される。 In the frame of FIG. 5A, the pixels and (1,1) (1,2), (2,2), (3,2), it is operations (3,3). これを実施するため、行1の「線時間」のあいだ、列1と列2は−5ボルトにセットし、列3は+5ボルトにセットする。 To accomplish this, during a "line time" for row 1, columns 1 and 2 are set to -5 volts, and column 3 is set to +5 volts. これは任意の画素の状態を変更しない。 This does not change the state of any pixels. なぜなら、すべての画素は3〜7ボルトの安定窓にあるままであるからである。 Because all the pixels because remain in the 3-7 volt stability window. 次に行1を、0から5ボルトまで上がってゼロに戻るパルスでストローブする。 Row 1 is then strobed with a pulse back to zero up from 0 to 5 volts. これは(1,1)と(1,2)画素を動作させ、(1,3)画素を弛緩させる。 This activates the (1,2) pixel (1,1), and relaxes the (1,3) pixel. アレイ中のほかの画素は影響されない。 In addition to the pixels in the array are not affected. 行2を望むようにセットするため、列2を−5ボルトにセットし、列1と列3を+5ボルトにセットする。 To set row 2 as desired, column 2 is set to -5 volts, and columns 1 and 3 are set to +5 volts. 次に行2に印加した同じストローブは、画素(2,2)を動作させ、画素(2,1)と(2,3)を弛緩させる。 The same strobe applied to row 2 will then actuate pixel (2,2) and relax pixels and (2,1) to (2,3). 再び、アレイ中のほかの画素は影響されない。 Again, no other pixels in the array are affected. 列2と列3を−5ボルトに、列1を+5ボルトにセットすることにより行3を同様にセットする。 Columns 2 and 3 to -5 volts, set similarly row 3 by setting the column 1 to +5 volts. 行3のストローブは図5Aに示すように行3の画素をセットする。 The row 3 strobe sets the row 3 pixels as shown in Figure 5A. フレームを書き込んだ後、行電位はゼロになり、列電位は+5または−5ボルトの一方のままとなることが可能であり、ディスプレイは次に図5Aの配列で安定する。 After writing the frame, the row potentials are zero, and the column potentials can remain at either +5 or -5 volts, and the display is then stable in the arrangement of Figure 5A. 多数すなわち何百もの行と列に対して同じ手順を使用することが可能であることがわかるであろう。 It will be appreciated that many other words it is possible to use the same procedure for hundreds of rows and columns. 行と列の動作を実施するのに使用される電圧のタイミングとシーケンスとレベルは、上に概説した一般的な原理の範囲内で広く変えることが可能であり、上述の例は代表的なだけであり、任意の動作電圧方法もここに説明したシステムと方法で使用することが可能である。 Timing, sequence, and levels of voltages used to perform row and column actuation, it is possible to vary widely within the general principles outlined above, the above examples representative only and is a can be used in systems and methods described herein also any operating voltage method.

図6Aと6Bは、ディスプレイデバイス40の実施形態を示すシステムブロック図である。 Figure 6A and 6B are system block diagrams illustrating an embodiment of a display device 40. ディスプレイデバイス40はたとえば携帯(移動)電話とすることができる。 The display device 40 can be, for example, a cellular or mobile telephone. しかしながら、ディスプレイデバイス40またはそれの少しの変形の同じコンポーネントは、テレビやポータブルメディアプレイヤーなどのさまざまなタイプのディスプレイデバイスの例ともなる。 However, the same components of display device 40 or slight variations thereof are also illustrative of various types of display devices such as televisions and portable media players.

ディスプレイデバイス40は、ハウジング41とディスプレイ30とアンテナ43とスピーカー45と入力デバイス48とマイクロホン46とを含んでいる。 The display device 40 includes a housing 41, a display 30, an antenna 43 and input a speaker 45 device 48 and a microphone 46. ハウジング41は一般に、射出成形と真空成形を含む、当業者に周知ないろいろな製造プロセスのいずれかから形成される。 The housing 41 generally including injection molding and vacuum forming, is formed from any of the well-known variety of manufacturing processes to those of skill in the art. さらに、ハウジング41は、これらに限定されないが、プラスチックや金属、ガラス、ゴム、陶器、またはそれらの組み合わせを含む、いろいろな物質のいずれかから作られうる。 In addition, the housing 41 is not limited to, plastic, metal, glass, rubber, and ceramic, or a combination thereof, can be made from any of a variety of materials. 一実施形態では、ハウジング41は、異なる色のまたは異なるロゴや絵や記号を有しているほかの着脱部と交換されてよい(図示しない)着脱部を含んでいる。 In one embodiment, the housing 41 includes a different may be interchanged with other removable portions color, or containing different logos, pictures, or symbols (not shown) detachable unit.

代表的なディスプレイデバイス40のディスプレイ30は、ここに説明するように、双安定ディスプレイを含むいろいろなディスプレイのいずれかであってもよい。 The display 30 of exemplary display device 40, as described herein, may be any of a variety of displays, including a bi-stable display. ほかの実施形態では、ディスプレイ30は、当業者に周知なように、プラズマやEL、OLED、STN LCD、上述したTFT LCDなどのフラットパネルディスプレイ、またはCRTやほかのチューブデバイスなどの非フラットパネルディスプレイを含んでいる。 In other embodiments, the display 30, as is known in the art, plasma or EL, OLED, STN LCD, flat panel display TFT LCD as described above, or a CRT or flat-panel display, such as other tube device, It contains. しかしながら、本実施形態を説明する目的のため、ディスプレイ30は、ここに説明するように、光干渉変調器ディスプレイを含んでいる。 However, for purposes of describing the present embodiment, the display 30, as described herein includes an interferometric modulator display.

代表的なディスプレイデバイス40の一実施形態のコンポーネントを図6Bに概略的に示す。 Schematically illustrated in Figure 6B The components of one embodiment of exemplary display device 40. 図示の代表的なディスプレイデバイス40はハウジング41を含んでおり、その中に少なくとも部分的に囲まれた追加コンポーネントを含むことができる。 The illustrated exemplary display device 40 includes a housing 41 and can include additional components at least partially enclosed therein. たとえば、一実施形態では、代表的なディスプレイデバイス40は、トランシーバー47に接続されるアンテナ43を含むネットワークインターフェース27を含んでいる。 For example, in one embodiment, the exemplary display device 40 includes a network interface 27 that includes an antenna 43 connected to the transceiver 47. トランシーバー47はプロセッサー21に連結されており、それはコンディショニングハードウェア52に連結されている。 Transceiver 47 is connected to the processor 21, which is connected to conditioning hardware 52. コンディショニングハードウェア52は信号を整える(たとえば信号をフィルター処理する)ように構成されうる。 The conditioning hardware 52 may be configured to condition a signal (e.g. filter a signal). コンディショニングハードウェア52はスピーカー45とマイクロホン46に連結されている。 The conditioning hardware 52 is connected to a speaker 45 and a microphone 46. プロセッサー21も入力デバイス48とドライバーコントローラー29に連結されている。 Processor 21 is also connected to an input device 48 and a driver controller 29. ドライバーコントローラー29はフレームバッファ28とアレイドライバー22に接続され、これはさらにディスプレイアレイ30に接続されている。 Driver controller 29 is coupled to a frame buffer 28, array driver 22, which in turn is coupled to a display array 30. 電源50は、特定の代表的なディスプレイデバイス40設計によって必要とされるすべてのコンポーネントにパワーを供給する。 A power supply 50 provides power to all components as required by the particular exemplary display device 40 design.

ネットワークインターフェース27は、代表的なディスプレイデバイス40がネットワーク上の一つ以上のデバイスと通信できるように、アンテナ43とトランシーバー47を含んでいる。 The network interface 27, exemplary display device 40 can communicate with one ore more devices over a network, and includes an antenna 43 and the transceiver 47. 一実施形態では、ネットワークインターフェース27はまたいくつかの処理容量を有し、プロセッサー21の要件を取り除いてもよい。 In one embodiment the network interface 27 may also have some processing capabilities, it may relieve requirements of the processor 21. アンテナ43は、信号の送受信用の当業者に周知の任意のアンテナである。 The antenna 43 is any antenna known to those of skill in the art for transmitting and receiving signals. 一実施形態では、アンテナは、IEEE 802.11規格によりIEEE 802.11(a)や(b)や(g)を含むRF信号を送受信する。 In one embodiment, the antenna transmits and receives RF signals including IEEE 802.11 (a), (b) or (g) by the IEEE 802.11 standard. 別の実施形態では、アンテナはBLUETOOTH(登録商標)規格によりRF信号を送受信する。 In another embodiment, the antenna transmits and receives RF signals according BLUETOOTH (registered trademark) standard. 携帯電話の場合、アンテナは、無線セル電話ネットワーク内で通信するために使用されるCDMAやGSM(登録商標)、AMPS、ほかの既知信号を受信するように設計されている。 For a cellular telephone, the antenna is, CDMA and GSM (registered trademark) that are used to communicate within a wireless cell phone network, AMPS, and is designed to receive another known signal. トランシーバー47はアンテナ43から受信した信号を、それらがプロセッサー21によって受信されさらに操作されうるように前処理する。 Transceiver 47 signals received from the antenna 43, they are pretreated as may be received by and further manipulated by the processor 21. トランシーバー47はまたプロセッサー21から受信した信号を、それらがアンテナ43を介して代表的なディスプレイデバイス40から送信されうるように処理する。 The transceiver 47 also processes signals received from the processor 21, they are processed so that it can be transmitted from the exemplary display device 40 via the antenna 43.

代替実施形態では、トランシーバー47はレシーバーと交換することが可能である。 In an alternative embodiment, the transceiver 47 can be replaced by a receiver. また別の代替実施形態では、ネットワークインターフェース27は像源と取り替えることが可能であり、像源はプロセッサー21に送る画像データを記憶または生成することができる。 In yet another alternative embodiment, network interface 27 can be replaced by an image source, which can store or generate image data to be sent to the processor 21. たとえば、像源は、画像データを収容したデジタルビデオディスク(DVD)やハードディスクドライブ、または画像データを生成するソフトウェアモジュールとすることができる。 For example, the image source can be a digital video disc (DVD) or a hard-disc drive that contains image data, or image data may be a software module that generates.

プロセッサー21は一般に、代表的なディスプレイデバイス40の動作全体を制御する。 Processor 21 generally controls the overall operation of the exemplary display device 40. プロセッサー21は、ネットワークインターフェース27や像源からの圧縮画像データなどのデータを受信し、そのデータを行画像データに、または行画像データへ容易に処理されるフォーマットに処理する。 The processor 21 receives data, such as compressed image data from the network interface 27 or an image source, the data in the row image data is processed into a format that is readily processed into or row image data. 次にプロセッサー21は処理したデータを記憶のためにドライバーコントローラー29またはフレームバッファ28へ送る。 The processor 21 then sends to the driver controller 29 or to frame buffer 28 for storage the processed data. 生データは、典型的には画像内の各場所における画像特性を識別する情報を指す。 Raw data typically refers to the information that identifies the image characteristics at each location within an image. たとえば、そのような画像特性は、色と彩度とグレースケールレベルを含みうる。 For example, such image characteristics can include color, saturation, and gray-scale level.

一実施形態では、プロセッサー21は、マイクロコントローラーまたはCPU、論理演算装置を含み、代表的なディスプレイデバイス40の動作を制御する。 In one embodiment, the processor 21 includes a microcontroller, CPU, or logic unit to control operation of the exemplary display device 40. コンディショニングハードウェア52は、スピーカー45に信号を送信するために、またマイクロホン46から信号を受信するために、一般に増幅器とフィルターを含んでいる。 The conditioning hardware 52 is for transmitting signals to the speaker 45, and for receiving signals from the microphone 46, generally includes amplifiers and filters. コンディショニングハードウェア52は代表的なディスプレイデバイス40内のディスクリートコンポーネントであってもよく、またはプロセッサー21やほかのコンポーネント内に組み込まれていてもよい。 The conditioning hardware 52 may be incorporated into typical be discrete components of display device 40 may be, or processor 21 and the other components.

ドライバーコントローラー29は、プロセッサー21によって生成された行画像データをプロセッサー21から直接またはフレームバッファ28からとり、アレイドライバー22への高速伝送に適切な行画像データに再フォーマットする。 Driver controller 29, directly image data generated by the processor 21 from the processor 21 or to frame buffer 28 Karatori reformats the image data appropriately for high speed transmission to the array driver 22. 具体的には、ドライバーコントローラー29は行画像データを、ラスター状フォーマットを有するデータ流れに再フォーマットし、それは、ディスプレイアレイ30を横切って走査するのに適した時間順序を有している。 Specifically, the driver controller 29 reformats the raw image data into a data flow having a raster-like format, it has a time order suitable for scanning across the display array 30. 次にドライバーコントローラー29はフォーマットした情報をアレイドライバー22に送る。 Then the driver controller 29 sends the formatted information to the array driver 22. LCDコントローラーなどのドライバーコントローラー29はしばしばスタンドアロンの集積回路(IC)としてシステムプロセッサー21に付随されるが、そのようなコントローラーは多くの手法によって実現されてよい。 Such as a LCD controller, is often associated with the system processor 21 as a stand-alone Integrated Circuit (IC), such controllers may be implemented in many ways. それらはハードウェアとしてプロセッサー21に埋め込まれても、ソフトとしてプロセッサー21に埋め込まれても、アレイドライバー22にハードウェアに完全に集積されてもよい。 They may be embedded in the processor 21 as hardware, embedded in the processor 21 as software, or fully integrated in hardware with the array driver 22.

典型的には、アレイドライバー22はドライバーコントローラー29からフォーマットされた情報を受信し、ビデオデータを、ディスプレイのx−yマトリックスの画素から来る何百もの時には何千ものリードに毎秒何度も印加される波形の並列セットに再フォーマットする。 Typically, the array driver 22 receives the information format from the driver controller 29, the video data, even every second repeatedly thousands of leads are applied when hundreds coming from x-y matrix of pixels of the display to re-format to a parallel set of that waveform.

一実施形態では、ドライバーコントローラー29とアレイドライバー22とディスプレイアレイ30は、ここに説明したディスプレイのどのタイプにも適切である。 In one embodiment, the driver controller 29, array driver 22, and display array 30 are appropriate for any of the types of displays described herein. たとえば、一実施形態では、ドライバーコントローラー29は、従来のディスプレイコントローラーや双安定ディスプレイコントローラー(たとえば光干渉変調器コントローラー)である。 For example, in one embodiment, driver controller 29 is a conventional display controller or a bi-stable display controller (e.g., an interferometric modulator controller). 別の実施形態では、アレイドライバー22は、従来のドライバーや双安定ディスプレイドライバー(たとえば光干渉変調器ディスプレイ)である。 In another embodiment, array driver 22 is a conventional driver or a bi-stable display driver (e.g., an interferometric modulator display). 一実施形態では、ドライバーコントローラー29はアレイドライバー22に集積されている。 In one embodiment, driver controller 29 is integrated with the array driver 22. そのような実施形態は、携帯電話、時計、ほかの小面積ディスプレイなどの高集積システムに共通している。 Such an embodiment, a mobile phone, are common clock, to highly integrated systems such other small area displays. また別の実施形態では、ディスプレイアレイ30は、典型的なディスプレイアレイや双安定ディスプレイアレイ(たとえば光干渉変調器のアレイを含むディスプレイ)である。 In yet another embodiment, display array 30 is a typical display array or a bi-stable display array (e.g., a display including an array of interferometric modulators).

入力デバイス48は、ユーザーが代表的なディスプレイデバイス40の動作を制御するのを可能にする。 Input device 48 allows a user to control the operation of the exemplary display device 40. 一実施形態では、入力デバイス48は、QWERTYキーボードや電話キーパッドなどのキーパッドや、ボタン、スイッチ、タッチセンシティブスクリーン、感圧または感熱膜を含んでいる。 In one embodiment, input device 48 includes a keypad, such as a QWERTY keyboard or a telephone keypad, a button, a switch, a touch-sensitive screen, a pressure- or heat-sensitive membrane. 一実施形態では、マイクロホン46は代表的なディスプレイデバイス40用の入力デバイスである。 In one embodiment, the microphone 46 is an input device for the exemplary display device 40. マイクロホン46を使用してデバイスにデータを入力するとき、代表的なディスプレイデバイス40の動作を制御するためにユーザーがボイスコマンドを与えてもよい。 When entering data to the device using a microphone 46, user voice commands may be provided to control operation of the exemplary display device 40.

この分野で周知なように、電源50はいろいろなエネルギー蓄積装置を含みうる。 As are well known in the art, the power supply 50 can include a variety of energy storage devices. たとえば、一実施形態では、電源50は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン電池などの充電式電池である。 For example, in one embodiment, power supply 50, a nickel - a rechargeable battery, such as cadmium battery or a lithium ion battery. 別の実施形態では、電源50は、再生可能エネルギー源とコンデンサー、プラスチック太陽電池と太陽電池ペイントを含む太陽電池である。 In another embodiment, power supply 50 is a renewable energy source, a capacitor, or a solar cell, including a plastic solar cell, and solar-cell paint. 別の実施形態では、電源50は壁付コンセントからパワーを受け取るように構成される。 In another embodiment, power supply 50 is configured to receive power from a wall outlet.

いくつかの実施においては、上述したように、電子ディスプレイシステムのいくつかの場所に配置することが可能であるドライバーコントローラーに、制御プログラム化が存在する。 In some implementations, as described above, in a driver controller which can be located in several places in the electronic display system, control programmability resides. いくつかのケースでは、制御プログラム化はアレイドライバー22に存在する。 In some cases control programmability resides in the array driver 22. たくさんのハードウェアおよび/またはソフトウェアコンポーネントおよびさまざまな構成に対して上述した最適化が実現されてよいことは当業者であればわかるであろう。 Many hardware and / or software components and optimized as described above for the various configurations may be implemented will be appreciated by those skilled in the art.

上述した原理にしたがって動作する光干渉変調器の構造の詳細は広く変更されてよい。 The details of the structure of interferometric modulators that operate in accordance with the principles set forth above may vary widely. たとえば、図7A〜7Eは、可動反射層14をその支持構造の5つの異なる実施形態を示している。 For example, FIG. 7A~7E the movable reflective layer 14 illustrate five different embodiments of the support structure. 図7Aは図1の実施形態の断面図であり、金属物質14のストリップが直交して延びている支持体18上に堆積されている。 7A is a cross-sectional view of the embodiment of FIG. 1, it is deposited on a support 18 which a strip of metal material 14 extends orthogonally. 図7Bでは、可動反射層14がつなぎ32によってコーナーだけで支持体に取り付けられている。 7B, the moveable reflective layer 14 is attached to supports at the corners only, on tethers 32. 図7Cでは、可動反射層14が変形可能層34からつるされており、変形可能層34は可撓性金属で構成されうる。 7C, the moveable reflective layer 14 is suspended from a deformable layer 34, the deformable layer 34 may comprise a flexible metal. 変形可能層34は、直接または間接的に、変形可能層34の周囲の周りの基板20に連結している。 The deformable layer 34, directly or indirectly, to the substrate 20 around the perimeter of the deformable layer 34. これらの接続はここでは支持ポストと呼ぶ。 These connections are referred to as support posts here. 図7Dに示した実施形態は、その上に変形可能層34が横たわる支持ポストプラグ42を有している。 Embodiment illustrated in Figure 7D has support post plugs 42 upon which the deformable layer 34 rests. 図7A〜7Cのように、可動反射層14はキャビティの上につるされるが、変形可能層34は、変形可能層34と光学スタック16の間の穴を満たすことにより、支持ポストを形成しない。 As in Figure 7A-7C, the movable reflective layer 14 remains suspended over the cavity, the deformable layer 34 by filling holes between the deformable layer 34 and the optical stack 16 does not form the support posts . むしろ、支持ポスト18は平坦化物質で作られ、それは支持ポストプラグ42を形成するために使用される。 Rather, the support posts are formed of a planarization material, which is used to form support post plugs 42. 図7Eに示す実施形態は、図7Dに示した実施形態に基づくが、図示しない追加の実施形態と同様に、図7A〜7Cに示した実施形態のいずれに適用してもよい。 Embodiment illustrated in Figure 7E is based on the embodiment shown in FIG. 7D, as well as additional embodiments not shown, it may be applied to any of the embodiments illustrated in FIG. 7A-7C. 図7Eに示した実施形態では、金属またはほかの伝導物質の追加層がバス構造44を形成するために使用された。 In the embodiment shown in FIG. 7E, an extra layer of metal or other conductive material has been used to form a bus structure 44. これは信号を光干渉変調器の背面に沿って転送するのを可能にし、さもなければ基板20上に形成されなければならないであろう多くの電極を取り除く。 This enables signal routing along the back of the interferometric modulators, or otherwise eliminating a number of electrodes that may have to be formed on the substrate 20.

図7に示した実施形態では、光干渉変調器は直視型デバイスとして機能し、画像は透明基板20の正面側つまり変調器が配置される側の反対側から見られる。 In the embodiment shown in FIG. 7, the interferometric modulators function as direct-view devices, in which images are viewed from the side opposite to the side front side, that the modulator of the transparent substrate 20 is disposed. これらの実施形態では、変形可能層34を含め、反射層14は、基板20に対向する反射層の側にある光干渉変調器の部分を光学的に遮へいする。 In these embodiments, including the deformable layer 34, reflective layer 14 optically shields the portions of the interferometric modulator on the side of the reflective layer opposite the substrate 20 optically. これは、遮へい領域が像品質に悪影響を与えずに構成され動作されることを可能にする。 This shielding region to allow it to be configured and operated upon without negatively affecting the image quality. そのような遮へいは、図7Eのバス構造44を可能にし、それは、アドレシングおよびそのアドレシングに起因する動作など、変調器の電気機械の特性から変調器の光学的性質を分離する能力を提供する。 Such shielding allows the bus structure 44 in Figure 7E, it is like the operation caused by the addressing and addressing, which provides the ability to separate the optical properties of the modulator from the electromechanical properties of the modulator. この分離可能な変調器アーキテクチャは、変調器の電気機械的観点と光学的観点のために使用される構造設計と物質が互い独立に選択され機能することを可能にする。 This separable modulator architecture allows the structural design and materials used for the electromechanical aspects and the optical aspects of the modulator to allow them to function selected independently of each other. さらに、図7C〜7Eに示した実施形態は、機械的特性からの反射層14の光学的特性の非干渉を得るという追加の利点を有し、それは変形可能層34によって実現される。 Moreover, the embodiments shown in FIG. 7C~7E have additional benefits deriving from the decoupling of the optical properties of the reflective layer 14 from its mechanical properties, which are carried out by the deformable layer 34. これは、反射層14に使用する構造設計と物質を光学的特性に対して最適化し、また変形可能層34に使用する構造設計と物質を所望の機械的特性に対して最適化すること可能にする。 This allows the structural design and materials used for the reflective layer 14 to be optimized with respect to the optical properties, also possible that the structural design and materials used for the deformable layer 34 optimized with respect to desired mechanical properties to.

いくつかの変更をくわえることで、光干渉変調器の基本構造はMEMSスイッチとして使用することができる。 By adding a few changes, the basic structure of an interferometric modulator can be used as a MEMS switch. 光干渉変調器と同じ基本構造から作られたMEMSスイッチは、光干渉変調器アレイを備えたロジックおよびスイッチ機能の集積化を容易にする。 MEMS switch made from the same basic structure as interferometric modulators ease the integration of logic and switching functions with interferometric modulator arrays. 光干渉素子の製造に似ていない手法で製造されたスイッチや、ガラス基板に堆積されたシリコン薄膜を使用して製造されたさらに従来の電子スイッチなど、ほかのタイプのスイッチが集積されうることが可能である。 Switches and manufactured in a manner that is not similar to the fabrication of the interferometric elements, such as further conventional electronic switches fabricated using silicon thin films deposited on the glass substrate, that other types of switches can be integrated possible it is. しかしながら、光干渉変調器ベースMEMSスイッチの製造は、光干渉変調器を製造するのに使用されるのと同じ多くの処理ステップを使用して行なわれうるので、これらのMEMSスイッチは、たとえばディスプレイに使用される光干渉変調器のアレイと同じ基板上に低費用で集積されうる。 However, manufacturing of an interferometric modulator-based MEMS switches, as it can be performed using many of the same processing steps as used to manufacture the interferometric modulators, these MEMS switches, for example, on the display It can be integrated at low cost on the same substrate as the array of interferometric modulators used.

たとえば、一実施形態では、MEMSスイッチと光干渉変調器は同じプロセスを使用して製造されうる。 For example, in one embodiment, MEMS switches and interferometric modulators may be fabricated using the same process. ただし、製造プロセス中に光干渉変調器および/またはMEMSスイッチに追加ステップが行なわれうる。 However, additional steps to interferometric modulators and / or MEMS switch can take place during the manufacturing process. たとえば、MEMSスイッチに端子を追加する堆積とエッチングのステップは光干渉変調器の製造には不必要である。 For example, the step of deposition and etching to add terminals to the MEMS switches in the manufacture of interferometric modulators is unnecessary. そのような実施形態では、電極などを形成するためのステップなどの、いくつかの共通のステップが行なわれよう。 In such embodiments, such as steps for forming an electrode, some common steps would be performed. MEMSスイッチ端子が次に形成されよう。 It will MEMS switch terminal is then formed. これらのステップが、光干渉変調器とMEMSスイッチの両方に必要なより多くのステップに続いた後に、それにより、複合光干渉変調器・MEMSスイッチアレイが提供されよう。 These steps, after following the many steps than required for both the interferometric modulators and the MEMS switches, thereby the composite interferometric modulators · MEMS switch array will be provided. また別の実施形態では、光干渉変調器を製造するために使用されるのと同じプロセスが、MEMSスイッチを製造するのに使用される。 In another embodiment, the same process as that used to manufacture the interferometric modulator is used to produce the MEMS switch. 光干渉変調器を基板上に最初に製造し、その基板上へのMEMSスイッチの製造がそれに続いてもよい。 Initially fabricate an interferometric modulator on the substrate, the manufacture of MEMS switches on the substrate may be followed. 同様に、MEMSスイッチを基板上に最初に製造し、その基板上への光干渉変調器の製造がそれに続いてもよい。 Similarly, first to produce a MEMS switch on a substrate, the manufacture of interferometric modulators on the substrate may be followed. いずれの場合も、MEMSスイッチが光干渉変調器と同じ多くの構造を備えているので、製造プロセスは大きな変更を必要としない。 In either case, since the MEMS switch has the same number of structures and interferometric modulators, the manufacturing process does not require significant changes.

一実施形態では、これらのMEMSスイッチ群を使用して論理ブロックを形成することができ、それらは任意の目的に使用されうる。 In one embodiment, using these MEMS switches may form a logical block, they can be used for any purpose. MEMSスイッチを備えているこれらの論理ブロックは一緒に配置されて、外部付加コンポーネントに一般的に見られる論理的および電気的な機能を提供し、それによりコンポーネントのコストを節約しうる。 These logical blocks are provided with a MEMS switch are disposed together, provide a logical and electrical functions commonly found in the external additional component, thereby can save the cost of components. たとえば、MEMSスイッチは、たとえば、低漏れトランジスター、シフトレジスター、デマルチプレクサーの容量など、さまざまな方法への使用のために配置されてもよい。 For example, MEMS switches, for example, low leakage transistors, shift registers, etc. capacity of the demultiplexer may be arranged for use in a variety of ways. 光干渉変調器のコンテキストでは、上記のMEMSスイッチは、たとえば、行ドライバーまたは列ドライバーとともに使用されうる。 In the context of the interferometric modulators, the above MEMS switch, for example, it may be used in conjunction with row drivers or column drivers. 好都合なことに、上に説明したMEMSスイッチは、ガラスやガラスウェハー、シリコンウェハー、プラスチック基板などのさまざまな基板上に製造されうる。 Advantageously, MEMS switches as described above, glass or glass wafer, a silicon wafer can be manufactured on various substrates such as plastic substrates.

図8AはMEMSスイッチ700の断面側面図である。 Figure 8A is a cross-sectional side view of MEMS switch 700. 図8AのMEMSスイッチ700は、図7Aの光干渉変調器と同様のつぶれうるキャビティ特徴を有する。 MEMS switch 700 of Figure 8A has a cavity feature that may collapse similar to the interferometric modulator of Figure 7A. MEMSスイッチ700は、二つの端子706と、絶縁層710と、伝導性ストリップ708とをさらに含んでいる。 MEMS switch 700 includes two terminals 706, an insulating layer 710 further includes a conductive strip 708. MEMSスイッチ700は、二つの端子706の間に選択的な電気的接触を提供する構造体である。 MEMS switch 700 is a structure that provides selective electrical contact between the two terminals 706. 特に、端子706が電気的接触にあるときにMEMSスイッチ700は閉鎖と見なされ、端子706が電気的接触にないときにMEMSスイッチは開放と見なされる。 In particular, MEMS switch 700 when the terminal 706 is in electrical contact is considered closed, terminal 706 is the MEMS switch is considered open when not in electrical contact. 機械的弛緩状態では、端子706は電気的接触になく、したがってMEMSスイッチ700は開放である。 In a mechanically relaxed state, terminals 706 are not in electrical contact, thus MEMS switch 700 is open. 図8Aに示されるように、MEMSスイッチ700は、可動物質714と、伝導性ストリップ708と、可動物質714と伝導性ストリップ708との間の絶縁層710とを備えている。 As shown in FIG. 8A, MEMS switch 700 includes a movable material 714, a conductive strip 708, and an insulating layer 710 between the movable material 714 and the conductive strip 708. 基板720は、電極702と、電極702上の絶縁層704とを支持している。 Substrate 720 includes an electrode 702, and supports the insulating layer 704 on the electrode 702. 二つの端子706は、ある距離だけ離れて、絶縁層704の上におよび/またはそれを通って堆積されている。 Two terminals 706, separated by a distance, are deposited through and / or it on the insulating layer 704. 端子706は、絶縁層704および/または電極702を介してviasを使用する他のほかの回路類に連結しうる。 Terminal 706 may be connected to other other circuitry that uses vias through the insulating layer 704 and / or electrode 702. 絶縁層704と可動物質714は、キャビティ707を規定するため、支持体718によって機械的に分離されている。 Insulating layer 704 and the movable material 714 to define a cavity 707, it is mechanically separated by supports 718. 光干渉変調器に関して上述したように、可動物質714は変形可能であり、可動物質714と電極702の間に電圧差が印加されたときに可動物質714が基板720に向かって変形されうる。 As discussed above with respect to the interferometric modulator, the movable material 714 is deformable, the movable material 714 can be deformed towards the substrate 720 when the voltage difference between the movable material 714 and the electrode 702 is applied. これは、図7Aの反射物質14と基板20と電極16に類似し、また図1の反射層14aと14bと透明基材20と反射層16aと16bに類似している。 This is analogous to the reflective material 14 and the substrate 20 and similar to the electrode 16, also the reflection layer 14a and 14b and the transparent substrate 20 in FIG. 1 the reflective layer 16a and 16b in FIG. 7A. 可動物質714はその上に絶縁体710を有していてよく、それはその上に伝導性ストリップ708を有している。 Movable material 714 may have an insulator 710 thereon, which has a conductive strip 708 thereon. 伝導性ストリップ708は、上述したように印加電位差によって可動物質714が基板720に向かってたわんだときに、伝導性ストリップ708が端子706の両方に接触して、端子706が電気的接触にあるようにするとともにMEMSスイッチ700が閉鎖となるようにするように整列されている。 Conductive strip 708, when the movable material 714 by applying a potential difference as described above is deflected toward the substrate 720 and the conductive strip 708 contacts both of the terminals 706, so that the terminal 706 is in electrical contact MEMS switch 700 are aligned so as to be a close as well as to. この実施形態では、端子706と可動物質714の間の接触が可動物質714と電極702の間に印加された電圧差を邪魔しないように、伝導性ストリップ708は絶縁体710によって可動物質714から電気的に分離されている。 In this embodiment, so that the contact between the terminals 706 and the movable material 714 does not disturb the voltage difference applied between the movable material 714 and the electrode 702, the conductive strip 708 is electrically from the movable material 714 by an insulator 710 It is separated. いくつかの実施形態では、そのような分離は必要でなく、伝導性ストリップ708と絶縁体710は必要ではなく、可動物質714それ自体が二つの端子706をつなぐ伝導体として機能することができる。 In some embodiments, such separation is not required, the conductive strip 708 and the insulator 710 is not required, it can be movable material 714 itself serves as conductor connecting the two terminals 706. 可動物質714と電極702の間に印加された電圧が(上述した)あるレベル以下に低下したとき、可動物質714は機械的弛緩状態に戻り、MEMSスイッチ700は開放になる。 When the voltage applied between the movable material 714 and electrodes 702 decreases to below (above) a certain level, the movable material 714 returns to mechanically relaxed state, MEMS switch 700 is open.

図8BはMEMSスイッチ700の平面図である。 Figure 8B is a plan view of the MEMS switch 700. 支持体718と伝導性ストリップ708と端子706が可動物質714を通して見たように示されている。 The support 718 conductive strip 708 and the terminal 706 are shown as viewed through the movable material 714. 伝導性ストリップ708は可動物質714よりも非常に小さくてよい。 Conductive strip 708 may be much smaller than the movable material 714. これは、可動物質714と電極702の間の起電力が伝導性ストリップ708と電極702の間の起電力より大きいことを確実にするためである。 This is because the electromotive force between the moveable material 714 and the electrode 702 to ensure that greater than the electromotive force between the conductive strip 708 and the electrode 702. なぜなら、いったんストリップが電極に接触すれば、ストリップ上のポテンシャルが可動物質上のポテンシャルと異なりうるからである。 This is because once the strip contacts the electrodes, the potential on the strip because be different from the potential of the movable material.

図9は、別の実施形態のMEMSスイッチ800の断面側面図である。 Figure 9 is a cross-sectional side view of MEMS switch 800 of another embodiment. MEMSスイッチ800は、図7Cの光干渉変調器と同様の構造的特徴を有している。 MEMS switch 800 has the same structural features and the interferometric modulator of Figure 7C. それはまた、図8AのMEMSスイッチ700と同様のMEMSスイッチ機能および特徴を有している。 It also has the same MEMS switch function and characteristics as the MEMS switch 700 in Figure 8A.

図10は、以下に詳しく説明する「ラッチ」電極730a,730bの基板上への追加を除いて、図8のスイッチと同様の別のMEMSスイッチの断面側面図である。 10 will be described in detail below "latch" electrode 730a, except for the addition of the substrate in 730b, a cross-sectional side view of another MEMS switch similar to the switch of FIG. 図10には、可動物質714が下方に変形して端子706にくっついた動作位置にあるスイッチが示されている。 10, the movable material 714 is shown to switch on the operating position stuck to the terminal 706 is deformed downward.

動作では、比較的低い電圧が最初に電極730a,730bに印加され、電極730a,730bと可動物質714との間に電圧差を作り出す。 In operation, first electrode 730a relatively low voltage is applied to 730b, the electrode 730a, creating a voltage difference between the 730b and the movable material 714. この設計の有利な実施形態では、この電圧差は、可動物質714を弛緩状態から動作状態へ変形させるに十分な大きさではないが、いったん可動物質が動作状態におかれたならば、それをその状態に維持するのに十分である。 In an advantageous embodiment of this design, this voltage difference, if not a large enough to deform the movable material 714 from the relaxed state to the operating state, once the movable material is placed into operation, it it is sufficient to maintain that state. 続いて、可動物質が電極702に向かってつぶれるようにするには十分な大きさである電圧差を可動物質714と電極702との間に作り出す電極702に電圧が印加される。 Subsequently, the movable material a voltage is applied to the electrode 702 to create between the movable material 714 and the electrode 702 a voltage difference is large enough to to collapse toward the electrode 702. この印加電圧によってデバイスが動作された後、電極702上の電圧が除去されうる。 After the device is operated by the applied voltage, the voltage on electrode 702 may be removed. 可動物質714と電極730a,730bの接近のため、たとえ、ラッチ電極730a,730bに印加された電圧が完全弛緩初期状態からデバイスを動作させるほど十分に高くなくても、続いて可動物質714は、電極730a,730bと可動物質714との間の電圧差によってつぶれた位置に維持されうる。 Movable material 714 and the electrode 730a, for approaching 730b, for example, the latch electrodes 730a, also be sufficiently high as the voltage applied to 730b operates the device from completely relaxed initial state, followed by moving material 714, electrodes 730a, it may be maintained in a position collapsed by the voltage difference between the 730b and the movable material 714. 一実施形態では、電極730a,730bに印加される電圧は1〜10ボルトの範囲にあり、一方、電極702に印加される電圧は5〜15ボルトの範囲にある。 In one embodiment, the electrodes 730a, the voltage applied to 730b is in the range of 1-10 volts, while the voltage applied to the electrode 702 is in the range of 5-15 volts. セット電圧の後にラッチ電圧を印加することもできることがわかるであろう。 It will be appreciated that it is also possible to apply the latched voltage after the set voltage. 図10に示されたさまざまな要素の位置を広く変えることもできることもわかるであろう。 It will also be understood that it is also possible to vary widely the position of the various elements shown in FIG. 10. たとえば、支持ポストとラッチ電極の間にスイッチ端子706を配置することもできる。 For example, it is also possible to arrange the switch terminal 706 between the support posts and latch electrodes. ラッチ電極は、支持ポストに向かっておよび/またはその下方にさらに延びていてもよい。 Latch electrodes toward the support posts and / or may further extend thereunder. さらに、一つだけのまたは二つよりも多くのラッチ電極を設けることもできる。 It is also possible to provide as many or many latch electrodes than two one. 重要な特徴は、ラッチ機能を提供する位置にラッチ電極が配置されるということである。 An important feature is that the latch electrode is disposed in a position to provide a latch function. 図10の、実施形態では、可動物質が角を形成し基板に最初に接触する点の下に配置されたラッチ電極の少なくとも一部を有することが有利である。 In Figure 10, in the embodiment, it is advantageous to have at least a portion of the latch electrodes movable material is placed below the point of initial contact with the substrate to form a corner.

図11は、このスイッチ実施形態の模式/ブロック図を示している。 Figure 11 shows a schematic / block diagram of the switch embodiment. SET信号が電極702に印加され、LATCH信号が電極730Aと730bに印加される。 SET signal is applied to the electrode 702, LATCH signal is applied to the electrode 730A and 730b. LATCH信号はSET信号より低電圧であってよい。 LATCH signal may be a low voltage from the SET signal. いったんLATCHがアサートされれば、SET信号をアサートしてスイッチを閉じることができる。 Once LATCH is asserted, it is possible to close the switch asserts a SET signal. SET信号をデアサートすることは、LATCH信号がまた除去されない限り、デバイスを弛緩させず、スイッチを開放にしない。 Deasserting the SET signal as long as the LATCH signal is not also removed, without relaxing the device, it does not switch to open. この設計では、共通のLATCH信号をアサートするとともに個々の中央電極に送られるSET信号の定められた一群を使用することによって望まれ、その後にスイッチ状態を変えない範囲においてSET信号を任意の値にすることができるようにスイッチの一群を構成することができる。 In this design, desired by the use of the group a defined SET signal sent to each central electrode together with asserting a common LATCH signal, the SET signal to any value in subsequently without changing the switch state range it is possible to configure a group of switches to be able to. すべてのSETおよびLATCH信号をデアサートすることによって、群全体を同時にクリアすることができる。 By deasserting all SET and LATCH signals, it is possible to clear the entire group simultaneously.

上記の詳細な説明は、さまざまな実施形態に適用されるような新規な特徴を示し説明し指摘しているが、例示したデバイスまたはプロセスの形と詳細に対するさまざまな省略と置換と変更が本発明の要旨から逸脱しない範囲において当業者によってなされてもよいことが理解されるであろう。 The foregoing detailed description has been described, and pointed out novel features as applied to various embodiments described point out, but the present invention is changed and replaced with a variety of optional for details and form of the device or process illustrated will the extent of not departing from the gist that may be made by those skilled in the art will understand. 認められるように、ここに述べた特徴と利点のすべてを提供しないが、いくつかの特徴がほかから分けて使用または実行されうる形で本発明が具体化されてもよい。 As will be appreciated, does not provide all of the features and advantages set forth herein, some features are present invention in a form that can be used or executed separately from other may be embodied.

上記の詳細な説明は、さまざまな実施形態に適用されるような新規な特徴を示し説明し指摘しているが、例示したデバイスまたはプロセスの形と詳細に対するさまざまな省略と置換と変更が本発明の要旨から逸脱しない範囲において当業者によってなされてもよいことが理解されるであろう。 The foregoing detailed description has been described, and pointed out novel features as applied to various embodiments described point out, but the present invention is changed and replaced with a variety of optional for details and form of the device or process illustrated will the extent of not departing from the gist that may be made by those skilled in the art will understand. 認められるように、ここに述べた特徴と利点のすべてを提供しないが、いくつかの特徴がほかから分けて使用または実行されうる形で本発明が具体化されてもよい。 As will be appreciated, does not provide all of the features and advantages set forth herein, some features are present invention in a form that can be used or executed separately from other may be embodied.
[1]基板と、 [1] and the substrate,
前記基板によって支持された少なくとも二つの支持ポストと、 At least two support posts supported by said substrate,
前記基板によって支持され前記支持ポスト間に配置された少なくとも二つの電気的分離電極と、 At least the two electrical isolation electrode is supported arranged between the support posts by the substrate,
前記支持ポストによって前記基板の上方に支持された可動電極と、 A movable electrode supported above the substrate by the support posts,
可動電極の位置に応じて選択可能に連結可能な少なくとも二つのスイッチ端子とを備えているMEMSデバイス。 MEMS device comprising at least two switch terminals selectable linked in accordance with the position of the movable electrode.
[2]前記電極の一つが、前記少なくとも二つの支持ポスト間の中央領域に置かれている、[1]のMEMSデバイス。 [2] One of the electrodes are placed in the central region between the at least two support posts, MEMS devices [1].
[3]前記電極の少なくとも一つが、前記中央領域と前記支持ポストの一つとの間で配置されている、[2]のMEMSデバイス。 [3] at least one of said electrodes is disposed between one of the support posts and the central region, MEMS devices [2].
[4]前記電極の少なくとも一つが、前記スイッチ端子の一つと前記支持ポストの一つとの間に配置されている、[2]のMEMSデバイス。 [4] at least one of said electrodes is disposed between one of said support posts and one of the switch terminals, MEMS devices [2].
[5]前記デバイスの中央領域内の第一の電極と、前記第一の電極の一方の側にあり前記第一の電極から電気的に分離された少なくとも一つの第二の電極とを備えている、[1]のMEMSデバイス。 [5] comprises a first electrode in the central region of the device, and at least one second electrode is electrically isolated from the first electrode located on one side of the first electrode It is, MEMS device of [1].
[6]前記スイッチ端子が前記基板によって支持されている、[1]のMEMSデバイス。 [6] The switch terminal is supported by said substrate, MEMS devices [1].
[7]前記可動電極が前記基板の近傍に配置されるときに前記スイッチ端子が連結される、[4]のMEMSデバイス。 [7] The switch terminal is connected, MEMS devices [4] When the movable electrode is disposed in the vicinity of the substrate.
[8]MEMSディスプレイ素子のアレイと、 [8] and an array of MEMS display elements,
前記アレイに接続された一つ以上のMEMSスイッチとを備え、前記MEMSスイッチの少なくとも一つが、 And a least one MEMS switch connected to said array, at least one of the MEMS switch,
基板と、 And the substrate,
前記基板によって支持された少なくとも二つの支持ポストと、 At least two support posts supported by said substrate,
前記基板によって支持され前記支持ポスト間に配置された少なくとも二つの電気的分離電極と、 At least the two electrical isolation electrode is supported arranged between the support posts by the substrate,
前記支持ポストによって前記基板の上方に支持された可動電極と、 A movable electrode supported above the substrate by the support posts,
可動電極の位置に応じて選択可能に連結可能な少なくとも二つのスイッチ端子とを備えている、ディスプレーシステム。 And it is, display system and at least two switch terminals selectable linked in accordance with the position of the movable electrode.
[9]前記アレイに接続されたドライバー回路をさらに備えている[8]のディスプレーシステム。 [9] Display System [8], further comprising a driver circuit connected to said array.
[10]前記ディスプレイと電気的通信状態にあるプロセッサーで、画像データを処理するように構成された前記プロセッサーと、 [10] In the processor in the display and electrical communication, and said processor configured to process the image data,
前記プロセッサーと電気的通信状態にあるメモリーデバイスとをさらに備えている[8]のディスプレーシステム。 Display System [8], further comprising a memory device in electrical communication with said processor.
[11]前記ドライバー回路が、前記ディスプレイに少なくとも一つの信号を送るように構成されている、[9]のデバイス。 [11] The driver circuit is configured to send at least one signal to the display device of [9].
[12]前記ドライバー回路に前記画像データの少なくとも一部を送るように構成されたコントローラーをさらに備えている[11]のデバイス。 [12] The driver circuit device of the further comprising a controller configured send at least a portion of the image data [11].
[13]前記プロセッサーに前記画像データを送るように構成された像源モジュールをさらに備えている[10]のデバイス。 [13] device further comprises [10] an image source module configured to send said image data to said processor.
[14]前記像源モジュールが、レシーバーとトランシーバーとトランスミッターの少なくとも一つを備えている、[13]のデバイス。 [14] The image source module comprises at least one receiver and transceiver and transmitter, the device of [13].
[15]入力データを受け取り前記プロセッサーに前記入力データを通信するように構成された入力装置をさらに備えている[10]のデバイス。 [15] Device further comprises a input device configured to communicate said input data to input data to the receiving said processor [10].
[16]第一の電極と第二の電極との間に第一の電圧を印加することにより可動素子を第一の位置から第二の位置に移動させることによりスイッチ動作を制御することと、 And controlling the switching operation by moving the movable element from the first position to the second position by applying a first voltage between the [16] first electrode and a second electrode,
前記第一の電極と第三の電極との間に第二の電圧を印加することにより前記可動素子を前記第二の位置に維持することとを備えている、MEMSスイッチを動作させる方法。 How the movable element by applying a second voltage and a maintaining in the second position and to operate the MEMS switches between the first electrode and the third electrode.
[17]第二の電圧が前記第一の電圧より小さい、[16]の方法。 [17] The second voltage is the first voltage less than the method of [16].
[18]第一と第二の位置の間で移動可能な第一の電極と、 [18] a first electrode moveable between first and second positions,
前記第一の電極の位置に基づいて選択可能に連結可能なスイッチ端子と、 A switch terminal selectable linked based on the position of the first electrode,
前記可動電極を前記第一位置から前記第二位置に移動させるための手段と、 And means for moving said second position said movable electrode from said first position,
前記可動電極を前記第二位置に維持するための手段とを備え、前記維持するための手段が前記移動させるための手段から別々に制御可能である、MEMSスイッチ。 Wherein a means for maintaining the movable electrode to the second position, said means for maintaining is separately controllable from the means for the movement, MEMS switches.
[19]前記移動手段が第一の電極を備えている、[18]のMEMSスイッチ。 [19] The moving means comprises a first electrode, MEMS switches [18].
[20]前記維持する手段が第二の電極を備えている、[18]または[19]のMEMSスイッチ。 [20] MEMS switches that said means for maintaining is provided with a second electrode, [18] or [19].
[21]基板上の一対の支持ポストの間に少なくとも第一と第二の電気的分離電極を形成することと、 [21] at least a first between a pair of support posts on a substrate and forming a second electrical separation electrode,
スイッチ端子を形成することと、 And forming a switch terminal,
前記支持ポスト上に可動電極を形成することとを備えている、MEMSスイッチを作る方法。 And a forming a movable electrode on said support posts, a method of making a MEMS switch.
[22]前記第一の電極を前記MEMSスイッチの中央領域に形成することを備えている[21]の方法。 [22] The method of the first electrode comprises forming the central region of the MEMS switch [21].
[23]前記中央領域と前記支持ポストとの間に少なくとも一つの第二の電極を形成することを備え、前記少なくとも一つの第二の電極が前記第一の電極から電気的に分離されている、[22]の方法。 [23] comprises forming at least one second electrode between said support posts and said central region, said at least one second electrode are electrically isolated from said first electrode the method of [22].
[24][21]の方法で作られたMEMSスイッチ。 MEMS switch made by the method of [24] [21].

Claims (24)

  1. 基板と、 And the substrate,
    前記基板によって支持された少なくとも二つの支持ポストと、 At least two support posts supported by said substrate,
    前記基板によって支持され前記支持ポスト間に配置された少なくとも二つの電気的分離電極と、 At least the two electrical isolation electrode is supported arranged between the support posts by the substrate,
    前記支持ポストによって前記基板の上方に支持された可動電極と、 A movable electrode supported above the substrate by the support posts,
    可動電極の位置に応じて選択可能に連結可能な少なくとも二つのスイッチ端子とを備えているMEMSデバイス。 MEMS device comprising at least two switch terminals selectable linked in accordance with the position of the movable electrode.
  2. 前記電極の一つが、前記少なくとも二つの支持ポスト間の中央領域に置かれている、請求項1のMEMSデバイス。 One of the least is placed in the central region between the two support posts, MEMS device of claim 1, wherein the electrode.
  3. 前記電極の少なくとも一つが、前記中央領域と前記支持ポストの一つとの間で配置されている、請求項2のMEMSデバイス。 At least one of said being arranged between the central region and one of said support posts, MEMS device of claim 2 of the electrode.
  4. 前記電極の少なくとも一つが、前記スイッチ端子の一つと前記支持ポストの一つとの間に配置されている、請求項2のMEMSデバイス。 At least one of said being arranged between the one switch terminal and one of said support posts, MEMS device of claim 2 of the electrode.
  5. 前記デバイスの中央領域内の第一の電極と、前記第一の電極の一方の側にあり前記第一の電極から電気的に分離された少なくとも一つの第二の電極とを備えている、請求項1のMEMSデバイス。 A first electrode in the central region of the device, and at least one second electrode is electrically isolated from the first electrode located on one side of the first electrode, wherein MEMS device of claim 1.
  6. 前記スイッチ端子が前記基板によって支持されている、請求項1のMEMSデバイス。 Said switch terminals is supported by said substrate, MEMS device of claim 1.
  7. 前記可動電極が前記基板の近傍に配置されるときに前記スイッチ端子が連結される、請求項4のMEMSデバイス。 Wherein the switch terminal is connected, MEMS device of claim 4 when the movable electrode is arranged in the vicinity of the substrate.
  8. MEMSディスプレイ素子のアレイと、 And an array of MEMS display elements,
    前記アレイに接続された一つ以上のMEMSスイッチとを備え、前記MEMSスイッチの少なくとも一つが、 And a least one MEMS switch connected to said array, at least one of the MEMS switch,
    基板と、 And the substrate,
    前記基板によって支持された少なくとも二つの支持ポストと、 At least two support posts supported by said substrate,
    前記基板によって支持され前記支持ポスト間に配置された少なくとも二つの電気的分離電極と、 At least the two electrical isolation electrode is supported arranged between the support posts by the substrate,
    前記支持ポストによって前記基板の上方に支持された可動電極と、 A movable electrode supported above the substrate by the support posts,
    可動電極の位置に応じて選択可能に連結可能な少なくとも二つのスイッチ端子とを備えている、ディスプレーシステム。 And it is, display system and at least two switch terminals selectable linked in accordance with the position of the movable electrode.
  9. 前記アレイに接続されたドライバー回路をさらに備えている請求項8のディスプレーシステム。 Display system of claim 8, further comprising a driver circuit connected to said array.
  10. 前記ディスプレイと電気的通信状態にあるプロセッサーで、画像データを処理するように構成された前記プロセッサーと、 Processors in electrical communication with said display, said processor being configured to process image data,
    前記プロセッサーと電気的通信状態にあるメモリーデバイスとをさらに備えている請求項8のディスプレーシステム。 Display system of claim 8, further comprising a memory device in electrical communication with said processor.
  11. 前記ドライバー回路が、前記ディスプレイに少なくとも一つの信号を送るように構成されている、請求項9のデバイス。 The driver circuit is configured to send at least one signal to said display device of claim 9.
  12. 前記ドライバー回路に前記画像データの少なくとも一部を送るように構成されたコントローラーをさらに備えている請求項11のデバイス。 Device according to claim 11, further comprising a controller configured to send at least a portion of said image data to said driver circuit.
  13. 前記プロセッサーに前記画像データを送るように構成された像源モジュールをさらに備えている請求項10のデバイス。 Device according to claim 10, further comprising an image source module configured to send said image data to said processor.
  14. 前記像源モジュールが、レシーバーとトランシーバーとトランスミッターの少なくとも一つを備えている、請求項13のデバイス。 It said image source module comprises at least one receiver and transceiver and transmitter device of claim 13.
  15. 入力データを受け取り前記プロセッサーに前記入力データを通信するように構成された入力装置をさらに備えている請求項10のデバイス。 Device according to claim 10, further comprising a input device configured to communicate said input data to input data to the receiving the processor.
  16. 第一の電極と第二の電極との間に第一の電圧を印加することにより可動素子を第一の位置から第二の位置に移動させることによりスイッチ動作を制御することと、 And controlling the switching operation by moving the movable element by applying a first voltage between the first electrode and the second electrode to the second position from the first position,
    前記第一の電極と第三の電極との間に第二の電圧を印加することにより前記可動素子を前記第二の位置に維持することとを備えている、MEMSスイッチを動作させる方法。 How the movable element by applying a second voltage and a maintaining in the second position and to operate the MEMS switches between the first electrode and the third electrode.
  17. 第二の電圧が前記第一の電圧より小さい、請求項16の方法。 It said second voltage is the first voltage is less than 17. The method of claim 16.
  18. 第一と第二の位置の間で移動可能な第一の電極と、 A first electrode moveable between first and second positions,
    前記第一の電極の位置に基づいて選択可能に連結可能なスイッチ端子と、 A switch terminal selectable linked based on the position of the first electrode,
    前記可動電極を前記第一位置から前記第二位置に移動させるための手段と、 And means for moving said second position said movable electrode from said first position,
    前記可動電極を前記第二位置に維持するための手段とを備え、前記維持するための手段が前記移動させるための手段から別々に制御可能である、MEMSスイッチ。 Wherein a means for maintaining the movable electrode to the second position, said means for maintaining is separately controllable from the means for the movement, MEMS switches.
  19. 前記移動手段が第一の電極を備えている、請求項18のMEMSスイッチ。 It said moving means comprises a first electrode, MEMS switch according to claim 18.
  20. 前記維持する手段が第二の電極を備えている、請求項18または19のMEMSスイッチ。 Said means for maintaining is provided with a second electrode, MEMS switch according to claim 18 or 19.
  21. 基板上の一対の支持ポストの間に少なくとも第一と第二の電気的分離電極を形成することと、 Forming at least first and second electrical separation electrodes between a pair of support posts on a substrate,
    スイッチ端子を形成することと、 And forming a switch terminal,
    前記支持ポスト上に可動電極を形成することとを備えている、MEMSスイッチを作る方法。 And a forming a movable electrode on said support posts, a method of making a MEMS switch.
  22. 前記第一の電極を前記MEMSスイッチの中央領域に形成することを備えている請求項21の方法。 The method of claim 21, which comprises forming the first electrode in a central region of the MEMS switch.
  23. 前記中央領域と前記支持ポストとの間に少なくとも一つの第二の電極を形成することを備え、前記少なくとも一つの第二の電極が前記第一の電極から電気的に分離されている、請求項22の方法。 Wherein comprises forming at least one second electrode between the central region and the support posts, said at least one second electrode are electrically isolated from said first electrode, claims the method of 22.
  24. 請求項21の方法で作られたMEMSスイッチ。 MEMS switch made by the method of claim 21.
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