RU2005129860A - Устройство отображения, имеющее массив пространственных модуляторов света с интегрированными цветовыми фильтрами - Google Patents

Claims (72)

1. Устройство, содержащее множество элементов отображения, причем каждый из элементов отображения содержит фиксированную поверхность и подвижную поверхность, сконфигурированные, чтобы определять полость между ними, которая является достаточно большой, так что свет, отражаемый от каждого из элементов отображения, имеет волновой спектр, включающий в себя многочисленные линии; и цветной светофильтр, связанный с, по меньшей мере, одним из элементов отображения, причем цветной светофильтр конфигурируется, чтобы позволять некоторому диапазону длин волн проходить через цветной светофильтр, причем область отображения конфигурируется так, что пользователь видит свет, который проходит через цветной светофильтр.

2. Устройство по п.1, в котором фиксированная поверхность является частично отражающей, а подвижная поверхность является отражающей.

3. Устройство по п.1, в котором расстояние между фиксированной и подвижной поверхностями является, по существу, одинаковым в каждом из множества элементов отображения, когда элементы отображения находятся в открытом состоянии.

4. Устройство по п.1, в котором расстояние между фиксированной и подвижной поверхностями элементов отображения является достаточно большим, так что свет, падающий на каждый из элементов отображения, имеет линии отражательной способности в красных, зеленых и синих длинах волн видимого света.

5. Устройство по п.4, которое дополнительно содержит множество цветных светофильтров, причем первая группа цветных светофильтров конфигурируется, чтобы передавать длины волн видимого света только в длинах волн красного видимого света, вторая группа цветных светофильтров конфигурируется, чтобы передавать длины волн видимого света только в длинах волн зеленого видимого света, и третья группа цветных светофильтров конфигурируется, чтобы передавать длины волн видимого света только в длинах волн синего видимого света.

6. Устройство по п.1, в котором расстояние между фиксированной и подвижной поверхностями элементов отображения является достаточно большим, так что видимый свет, падающий на каждый из элементов отображения, имеет линии отражательной способности в диапазонах примерно от 625 до 740 нм, примерно от 500 до 565 нм и примерно от 440 до 485 нм.

7. Устройство по п.6, которое дополнительно содержит множество цветных светофильтров, причем первая группа цветных светофильтров конфигурируется для передачи длин волн видимого света только в диапазоне примерно от 625 до 740 нм, вторая группа цветных светофильтров конфигурируется для передачи длин волн видимого света только в диапазоне примерно от 500 до 565 нм, и третья группа цветных светофильтров конфигурируется для передачи длин волн видимого света только в диапазоне примерно от 440 до 485 нм.

8. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит множество цветных светофильтров, причем первая группа цветных светофильтров конфигурируется для передачи длин волн света только в диапазоне примерно от 610 до 630 нм, вторая группа цветных светофильтров конфигурируется дл передачи длин волн света только в диапазоне примерно от 530 до 550 нм, и третья группа цветных светофильтров конфигурируется для передачи длин волн света только в диапазоне примерно от 440 до 460 нм.

9. Устройство по п.1, в котором расстояние между фиксированной и подвижной поверхностью элементов отображения находится в диапазоне примерно от 10,000 до 15,000 ангстрем.

10. Устройство по п.1, в котором отражающая поверхность каждого из множества элементов отображения выполнены из одних и тех же материалов.

11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее процессор, который находится в электрическом взаимодействии с упомянутым множеством элементов отображения, причем упомянутый процессор конфигурируется, чтобы обрабатывать данные изображений; и запоминающее устройство в электрическом взаимодействии с упомянутым процессором.

12. Устройство по п.11, дополнительно содержащее схему драйвера, сконфигурированную, чтобы отправлять, по меньшей мере, один сигнал упомянутому множеству элементов отображения.

13. Устройство по п.12, дополнительно содержащее контроллер, сконфигурированный, чтобы отправлять, по меньшей мере, часть упомянутых данных изображений упомянутой схеме драйвера.

14. Устройство по п.11, дополнительно содержащее модуль источника изображений, сконфигурированный для отправления упомянутых данных изображений упомянутому процессору.

15. Устройство по п.14, в котором упомянутый модуль источника изображений содержит, по меньшей мере, один из: приемника, приемопередатчика и передатчика.

16. Устройство по п.11, дополнительно содержащее устройство ввода, сконфигурированное для приема входных данных и передачи упомянутых входных данных упомянутому процессору.

17. Интерферометрический модулятор, сконфигурированный для вывода многочисленных линий в диапазоне длин волн, которые видимы человеческому глазу, причем модулятор содержит частично отражающую поверхность; отражающую поверхность, расположенную по отношению к частично отражающей поверхности, так что зазор между ними является достаточно большим, так что свет, выходящий из интерферометрического модулятора, имеет спектр, включающий в себя многочисленные линии; и фильтр, сконфигурированный для передачи длин волн света, которые находятся только внутри требуемого диапазона длин волн, причем фильтр размещается для приема света, отражаемого от, по меньшей мере, одной из поверхностей, так что принимаемый свет передается через фильтр к наблюдателю.

18. Интерферометрический модулятор по п.17, в котором зазор между частично отражающей и отражающей поверхностями больше, чем около 5000 ангстрем.

19. Интерферометрический модулятор по п.17, в котором фильтр содержит один из: фильтр красного цвета, фильтр зеленого цвета и фильтр синего цвета.

20. Способ изготовления устройства, содержащий изготовление массива элементов отображения, причем каждый из элементов отображения, содержит фиксированную поверхность и подвижную поверхность, чтобы определять полость между ними, которая является достаточно большой, так что свет, отражаемый от каждого из элементов отображения, имеет спектр отражательной способности, включающий в себя многочисленные линии; изготовление цветного светофильтра, который конфигурируется, чтобы позволять некоторому диапазону длин волн проходить через цветной светофильтр; и соединение цветного светофильтра с, по меньшей мере, одним из элементов отображения, так что пользователь видит свет, который проходит через указанный цветной светофильтр.

21. Способ по п.20, в котором расстояние между фиксированной и подвижной поверхностями элементов отображения является достаточно большим, так что свет, падающий на каждый из элементов отображения, имеет линии отражательной способности в каждых из: синих, зеленых и красных длинах волн.

22. Устройство, изготовленное согласно способу по п.20 или 21.

23. Устройство, содержащее частично отражающую поверхность; отражающую поверхность; диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями; и зазор, определенный между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, причем расстояние зазора является расстоянием между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью; причем толщина диэлектрического слоя является достаточно малой, так что, когда модулятор находится в закрытом состоянии, интерференция большого диапазона длин волн видимого света нарушается, так что модулятор отражает видимый свет, и причем, когда модулятор находится в открытом состоянии, расстояние зазора является достаточно большим, чтобы вызывать деструктивную интерференцию, так что модулятор, по существу, препятствует отражению видимого света.

24. Устройство по п.23, в котором толщина диэлектрика меньше, чем около 100 ангстрем.

25. Устройство по п.23, дополнительно содержащее цветной светофильтр.

26. Устройство по п.25, в котором цветной светофильтр конфигурируется, чтобы предпочтительно передавать свет внутри некоторого диапазона длин волн, причем этот диапазон длин волн выбирается, чтобы включать в себя, по меньшей мере, одно из следующего: красные длины волн, зеленые длины волн и синие длины волн.

27. Устройство по п.23, дополнительно содержащее полосовой фильтр, который передает белый свет.

28. Устройство по п.23, в котором имеется результатом деструктивная интерференция, когда расстояние промежутка находится в диапазоне примерно от 500 до 1200 ангстрем.

29. Способ изготовления интерферометрического модулятора, содержащий изготовление частично отражающей поверхности; изготовление отражающей поверхности, причем расстояние зазора определяется как расстояние между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью; размещение диэлектрического слоя между частично отражающей и отражающей поверхностями, причем толщина диэлектрического слоя является достаточно малой, так что, когда модулятор находится в закрытом состоянии, интерференция большого диапазона длин волн видимого света нарушается, так что модулятор отражает видимый свет, и причем, когда модулятор находится в открытом состоянии, расстояние зазора является достаточно большим, чтобы вызывать деструктивную интерференцию, так что модулятор по существу препятствует отражению видимого света.

30. Интерферометрический модулятор, изготовленный посредством способа по п.29.

31. Устройство, содержащее массив интерферометрических модуляторов, каждый содержащий частично отражающую поверхность, содержащую прозрачный проводящий слой и частично отражающий слой; отражающую поверхность; диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями; и зазор, определенный между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, причем размер указанного зазора выбирается так, что каждый интерферометрический модулятор имеет спектр отражения, который включает в себя линию отражательной способности, центрированную вокруг первого порядка зеленого и простирающуюся, чтобы охватывать, по меньшей мере, часть синего первого порядка и красного первого порядка; и по меньшей мере, один цветной светофильтр, размещенный, чтобы принимать свет, отражаемый от отражающей поверхности, так что принимаемый свет передается через фильтр к наблюдателю.

32. Устройство по п.31, в котором диэлектрический слой имеет толщину в диапазоне от около 300 до 1000 ангстрем, и размер зазора находится в диапазоне от около 1400 до 2000 ангстрем.

33. Устройство по п.31, в котором, по меньшей мере, один цветной светофильтр содержит фильтр красного цвета, фильтр синего цвета или фильтр зеленого цвета.

34. Устройство по п.31, в котором, по меньшей мере, один цветной светофильтр содержит множество цветных светофильтров, причем каждый из указанных цветных светофильтров связан с, по меньшей мере, одним из интерферометрических модуляторов.

35. Устройство по п.31, в котором, по меньшей мере, один цветной светофильтр включает в себя зеленый цветной светофильтр и красный цветной светофильтр, причем зеленый цветной светофильтр является менее поглощающим свет, чем красный цветной светофильтр.

36. Устройство по п.31, в котором, по меньшей мере, один цветной светофильтр включает в себя зеленый цветной светофильтр и синий цветной светофильтр, причем зеленый цветной светофильтр является менее поглощающим свет, чем синий цветной светофильтр.

37. Устройство по п.31, в котором линия отражательной способности центрируется на около 520 нм.

38. Устройство по п.31, в котором каждый интерферометрический модулятор имеет спектр отражения, который отражает, по меньшей мере, около 40% света, имеющего длины волн около 450, 520 и 620 нм.

39. Устройство по п.31, причем размер зазора каждого интерферометрического модулятора равен около 2000 ангстрем.

40. Способ изготовления устройства, содержащий изготовление массива интерферометрических модуляторов, причем каждый содержит частично отражающую поверхность, отражающую поверхность, диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями, и зазор, определенный между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, причем размер этого зазора выбирается, так что каждый интерферометрический модулятор имеет спектр отражения, который включает в себя линию отражательной способности, центрированную вокруг первого порядка зеленого и простирающуюся, чтобы охватывать, по меньшей мере, часть первого порядка синего и первого порядка красного; и изготовление, по меньшей мере, одного цветного светофильтра, так что цветной светофильтр передает свет внутри некоторого диапазона длин волн, выбранных, чтобы включать в себя, по меньшей мере, одно из следующего: красные длины волн, зеленые длины волн и синие длины волн; и размещение цветного светофильтра для принятия света, отражаемого от отражающей поверхности, так что принятый свет передается через фильтр к наблюдателю.

41. Устройство, изготовленное посредством способа по п.40.

42. Устройство, содержащее отражающую поверхность; частично отражающую поверхность; диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями, причем толщина диэлектрического слоя является достаточно большой, чтобы вызывать линии отражательной способности в около первого порядка красных и второго порядка синих длинах волн видимого света, когда устройство находится в активизированном состоянии.

43. Устройство по п.42, дополнительно содержащее структуру фильтра, сконфигурированную, чтобы передавать длины волн видимого света, которые находятся внутри диапазонов от около 420 до 650 нм, и блокировать упомянутые первого порядка синие и второго порядка красные линии отражательной способности, так что, когда интерферометрический модулятор находится в активизированном состоянии, частично отражающая поверхность интерферометрического модулятора проявляется, по существу, черной для человеческого глаза.

44. Интерферометрический модулятор, содержащий отражающую поверхность; частично отражающую поверхность, причем упомянутая отражающая поверхность и упомянутая частично отражающая поверхность являются подвижными по отношению друг к другу, чтобы обеспечивать открытое состояние и закрытое состояние для упомянутого интерферометрического модулятора; и диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями, толщина диэлектрического слоя является достаточно большой, чтобы вызывать линии отражательной способности на около 370 нм и около 730 нм, когда модулятор находится в закрытом состоянии.

45. Интерферометрический модулятор по п.44, дополнительно содержащий структуру фильтра, сконфигурированную, чтобы передавать длины волн видимого света, которые находятся внутри диапазонов от около 420 до 650 нм, и блокировать упомянутые линии отражательной способности на около 370 нм и около 730 нм, так что, когда интерферометрический модулятор находится в активизированном состоянии, частично отражающая поверхность интерферометрического модулятора проявляется, по существу, черной для человеческого глаза.

46. Интерферометрический модулятор по п.45, в котором структура фильтра дополнительно конфигурируется, чтобы формировать, по меньшей мере, один из: красный свет, зеленый свет и синий свет - посредством предпочтительно передачи красных, зеленых и синих длин волн, соответственно.

47. Интерферометрический модулятор по п.45, в котором структура фильтра дополнительно конфигурируется для передачи света внутри некоторого диапазона длин волн, причем этот диапазон длин волн выбирается, чтобы включать в себя, по меньшей мере, одно из следующего: красные длины волн, зеленые длины волн, синие длины волн и белые длины волн.

48. Интерферометрический модулятор по п.44, в котором диэлектрический слой содержит оксидную пленку.

49. Интерферометрический модулятор по п.44, в котором толщина диэлектрического слоя находится в диапазоне от около 2200 до 2500 ангстрем.

50. Интерферометрический модулятор по п.44, в котором расстояние между отражающей поверхностью и частично отражающей поверхностью выбирается так, что интерферометрический модулятор имеет спектр отражения, который включает в себя, по меньшей мере, три пика в длинах волн, которые видимы для человеческого глаза.

51. Интерферометрический модулятор, содержащий средство для частичного отражения света; средство для отражения света, при этом частично отражающее средство и отражающее средство конфигурируются, чтобы обеспечивать спектр отражательной способности, включающий в себя многочисленные линии; и средство для фильтрации только требуемой одной из многочисленных линий для просмотра посредством человеческого глаза.

52. Устройство, содержащее средство для модулирования света, сконфигурированного так, что свет, отражаемый от упомянутого модулирующего средства, имеет волновой спектр, включающий в себя многочисленные линии; и средство для фильтрации только требуемой одной из многочисленных линий для просмотра посредством человеческого глаза.

53. Устройство по п.52, в котором упомянутое модулирующее средство содержит множество элементов отображения, причем каждый из элементов отображения содержит фиксированную поверхность и подвижную поверхность, сконфигурированные для определения полости между ними, которая является достаточно большой, так что свет, отражаемый от каждого из элементов отображения, имеет упомянутый волновой спектр, включающий в себя многочисленные линии.

54. Устройство по п.53, в котором упомянутое фильтрующее средство содержит цветной светофильтр, ассоциированный с, по меньшей мере, одним из элементов отображения, причем цветной светофильтр конфигурируется, чтобы позволять некоторому диапазону длин волн проходить через цветной светофильтр, причем устройство конфигурируется так, что пользователь видит свет, который проходит через цветной светофильтр.

55. Устройство, содержащее средство для интерферометрического модулирования света, причем в первом состоянии, интерференция большого диапазона длин волн видимого света нарушается, так что видимый свет отражается, и, причем во втором состоянии, деструктивная интерференция существенно препятствует отражению видимого света; и средство для переключения упомянутого модулирующего средства между упомянутым первым и вторым состояниями.

56. Устройство по п.55, в котором упомянутое модулирующее средство содержит частично отражающую поверхность; отражающую поверхность, причем упомянутая частично отражающая поверхность и упомянутая отражающая поверхность являются подвижными по отношению друг к другу, чтобы обеспечивать открытое и закрытое состояния; диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями; и зазор, определенный между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, причем расстояние зазора является расстоянием между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, причем толщина диэлектрического слоя является достаточно малой, так что в закрытом состоянии, интерференция большого диапазона длин волн видимого света нарушается, и видимый свет отражается, и, причем в открытом состоянии, расстояние зазора является достаточно большим, чтобы вызывать деструктивную интерференцию, чтобы, по существу, препятствовать отражению видимого света.

57. Устройство по п.56, в котором переключающее средство содержит, по меньшей мере, один электрод.

58. Устройство, содержащее средство для модулирования света, причем упомянутое модулирующее средство имеет спектр отражения, который включает в себя линию отражательной способности, центрированную вокруг первого порядка зеленого и простирающуюся, чтобы охватывать, по меньшей мере, часть первого порядка синего и первого порядка красного; и средство для цветовой фильтрации, размещенное, чтобы принимать свет из упомянутого модулирующего средства.

59. Устройство по п.58, в котором упомянутое модулирующее средство содержит множество интерферометрических модуляторов, причем каждый содержит частично отражающую поверхность, содержащую прозрачный проводящий слой и частично отражающий слой; отражающую поверхность; диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями; и зазор, определенный между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, причем размер этого промежутка выбирается так, что каждый интерферометрический модулятор имеет спектр отражения, который включает в себя линию отражательной способности, центрированную вокруг первого порядка зеленого, и простирающуюся, чтобы охватывать, по меньшей мере, часть первого порядка синего и первого порядка красного.

60. Устройство по п.59, в котором упомянутое цветное фильтрующее средство содержит, по меньшей мере, один цветной светофильтр, размещенный, чтобы принимать свет, отражаемый от отражающей поверхности, так что принимаемый свет передается через фильтр к наблюдателю.

61. Устройство, содержащее средство для модулирования света, причем упомянутое модулирующее средство имеет первое и второе состояния, причем в упомянутом втором состоянии отражается свет, который имеет спектральные линии в около первого порядка красных и второго порядка синих длинах волн видимого света; и средство для переключения упомянутого модулирующего средства между упомянутыми первым и вторым состояниями.

62. Устройство по п.61, причем упомянутое модулирующее средство содержит отражающую поверхность; частично отражающую поверхность; и диэлектрический слой, размещенный между частично отражающей и отражающей поверхностями, причем толщина диэлектрического слоя является достаточно большой, чтобы вызывать линии отражательной способности в около первого порядка красных и второго порядка синих длинах волн видимого света, когда интерферометрический модулятор находится в активизированном состоянии.

63. Устройство по п.62, в котором упомянутое переключающее средство содержит, по меньшей мере, один электрод.

64. Устройство по любому из пп.52, 55, 58 и 61, дополнительно содержащее процессор, который находится в электрическом взаимодействии с упомянутым средством для модулирования, причем упомянутый процессор конфигурируется, чтобы обрабатывать данные изображений; запоминающее устройство в электрическом взаимодействии с упомянутым процессором.

65. Устройство по п.64, дополнительно содержащее первый контроллер, сконфигурированный, чтобы направлять, по меньшей мере, один сигнал упомянутому, по меньшей мере, одному дисплею; и второй контроллер, сконфигурированный, чтобы направлять, по меньшей мере, часть упомянутых данных изображений упомянутому первому контроллеру.

66. Устройство по п.65, дополнительно содержащее модуль источника изображений, сконфигурированный, чтобы направлять упомянутые данные изображений упомянутому процессору.

67. Устройство по п.66, в котором упомянутый модуль источника изображений содержит, по меньшей мере, одно из: приемника, приемопередатчика и передатчика.

68. Устройство по п.64, дополнительно содержащее устройство ввода, сконфигурированное, чтобы принимать входные данные и передавать упомянутые входные данные упомянутому процессору.

69. Способ управления дисплеем, содержащий обеспечение массива элементов отображения, причем каждый из элементов отображения содержит фиксированную поверхность и подвижную поверхность, сконфигурированные, чтобы определять полость между ними, которая является достаточно большой, так что свет, отражаемый от каждого из элементов отображения, имеет спектр отражательной способности, включающий в себя многочисленные линии; прием света на массив элементов отображения; и фильтрацию света, отражаемого от каждого из элементов отображения, в соответствии с цветным светофильтром, размещенным в оптическом пути соответствующих элементов отображения.

70. Способ управления дисплеем, причем способ содержит прием света из светового источника, так что свет, по меньшей мере, частично проходит через частично отражающую поверхность и отражается от отражающей поверхности, причем между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью формируется оптическая полость; установку расстояния между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, так что интерференция большого диапазона длин волн видимого света нарушается, и видимый свет отражается от дисплея; и переустановку расстояния между частично отражающей поверхностью и отражающей поверхностью, так что свет внутри полости подвергается деструктивной интерференции и существенно препятствует отражению видимого света от дисплея.

71. Способ управления дисплеем, содержащий отражение света от дисплея, содержащего переключаемую оптическую резонансную полость, так что волновой спектр отражаемого света включает в себя спектральную линию, центрированную вокруг первого порядка зеленого и которая простирается, чтобы охватывать, по меньшей мере, часть первого порядка синего и первого порядка красного; и фильтрацию отраженного света, чтобы избирательно изменять длины волн света, излучаемого от частей дисплея.

72. Способ управления устройством отображения, содержащий множество резонансных оптических полостей, причем упомянутый способ содержит установку, по меньшей мере, одной из упомянутых оптических полостей в некоторое состояние, так что свет, отражаемый от оптической полости, имеет спектральные линии в около первого порядка красных и второго порядка синих длинах волн видимого света; и переключение, по меньшей мере, одной оптической полости, так что, по меньшей мере, одна оптическая полость имеет другую длину оптической полости и другой спектр отражательной способности.