Дисплеи на основе микроэлектромеханических систем и способы их изготовления

Дисплеи на основе микроэлектромеханических систем и способы их изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данная заявка заявляет приоритет предварительной заявки на патент США №60/951,930 от 25 июля 2007 г., которая полностью включена в настоящее описание.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ [0002] Микроэлектромеханические системы (МЭМС) содержат микромеханические элементы, исполнительные механизмы-микроактюаторы и электронные схемы. Микромеханические элементы могут быть получены с использованием осаждения, травления и/или других процессов с микрообработкой, посредством которых части подложек и/или слои осажденного материала удаляют травлением или добавляют слои для формирования электрических или электромеханических устройств. Один тип устройства МЭМС представлен интерферометрическим модулятором. В настоящем описании терминами «интерферометрический модулятор» или «интерферометрический светомодулятор» обозначено устройство, которое выборочно поглощает и/или отражает свет, используя принципы оптической интерференции. В некоторых вариантах реализации изобретения интерферометрический модулятор может содержать две проводящие пластины, по меньшей мере одна из которых может быть прозрачной и/или отражающей полностью или частично и может совершать относительное перемещение при подаче соответствующего электрического сигнала. В одном конкретном варианте реализации изобретения одна пластина может содержать зафиксированный слой, который осажден на подложку, а другая пластина может содержать металлическую перегородку, которая отделена от зафиксированного слоя воздушным зазором. Как более подробно описано далее, положение одной пластины относительно другой может влиять на оптическую интерференцию света, падающего на интерферометрический модулятор. Такие устройства имеют широкое применение, а использование и/или изменение характеристик устройств таких типов может быть полезным как в известных решениях, так и для усовершенствования существующих изделий и для создания новых изделий, еще не разработанных.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В одном варианте реализации изобретения предложено оптическое устройство на основе микроэлектромеханических систем, включающее проводящий оптический поглотитель, который сформирован над подложкой, на котором сформирован рельеф для образования полосовых электродов, и который выполняет функцию главного проводника в полосовых электродах в оптически активных областях устройства на основе микроэлектромеханических систем, причем над оптическим поглотителем сформирована по меньшей мере одна поддерживающая структура, над которой, в свою очередь, сформирован проводящий деформируемый слой, расположенный на расстоянии от проводящего оптического поглотителя и выполненный с возможностью электростатического отклонения в направлении оптического поглотителя.

[0004] В другом варианте реализации изобретения предложен способ изготовления оптического устройства на основе микроэлектромеханических систем, согласно которому над подложкой формируют проводящий оптический поглотитель и наносят на него рельеф для формирования полосовых электродов, причем оптический поглотитель выполняет функцию главного проводника в полосовых электродах в оптически активных областях устройства на основе микроэлектромеханических систем, над оптическим поглотителем формируют временный слой и по меньшей мере одну поддерживающую структуру, над временным слоем и по меньшей мере одной поддерживающей структурой формируют проводящий деформируемый слой, и выполняют раскрепляющее травление для удаления временного слоя, образуя полость между деформируемым слоем и оптическим поглотителем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] На фиг.1 представлен вид в изометрии участка одного варианта реализации интерферометрического модуляционного дисплея, в котором подвижный отражающий слой первого интерферометрического модулятора находится в релаксационном положении, а подвижный отражающий слой второго интерферометрического модулятора находится в активированном положении.

[0006] На фиг.2 представлена принципиальная схема одного варианта электронного устройства, содержащего интерферометрический модуляционный дисплей 3×3.

[0007] На фиг.3 показан график зависимости положения подвижного зеркала от поданного напряжения для примера реализации интерферометрического модулятора, изображенного на фиг.1.

[0008] Фиг.4 иллюстрирует набор напряжений строк и столбцов, которые могут быть использованы для приведения в действие интерферометрического модуляционного дисплея.

[0009] Фиг.5А и 5В иллюстрируют пример временной диаграммы сигналов строк и столбцов, которые могут быть использованы для записи кадра данных на интерферометрическом модуляционном дисплее 3×3, изображенном на фиг.2.

[0010] На фиг.6А и 6В показаны принципиальные схемы варианта предлагаемого устройства визуального представления данных, содержащего интерферометрические модуляторы.

[0011] На фиг.7А показано поперечное сечение устройства, показанного на фиг.1.

[0012] На фиг.7В показано поперечное сечение еще одного варианта предлагаемого интерферометрического модулятора.

[0013] На фиг.7С показано поперечное сечение еще одного варианта предлагаемого интерферометрического модулятора.

[0014] На фиг.7D показано поперечное сечение еще одного варианта предлагаемого интерферометрического модулятора.

[0015] На фиг.7Е показано поперечное сечение еще одного варианта предлагаемого интерферометрического модулятора.

[0016] На фиг.8A-8J схематично показаны поперечные сечения, иллюстрирующие различные этапы способа изготовления интерферометрического модулятора.

[0017] На фиг.9 показан вид сверху неактивированной матрицы интерферометрических модуляторов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0018] Приведенное далее подробное описание относится к некоторым конкретным вариантам реализации изобретения. Однако имеется множество других способов его реализации. В настоящем описании даются ссылки на чертежи, причем на всех чертежах одинаковые элементы имеют одинаковые обозначения. Варианты изобретения могут быть реализованы в любом устройстве, выполненном с возможностью вывода на дисплей изображения, движущегося (например, видео) или неподвижного (например, статического) и текстового или графического. В частности, предполагается, что варианты изобретения могут быть реализованы в различных электронных устройствах или объединены с различными электронными устройствами, такими, помимо прочего, как мобильные телефоны, беспроводные устройства, персональные электронные ассистенты (PDA), карманные или портативные компьютеры, GPS-приемники/навигаторы, камеры, МР3-плейеры, видеокамеры, игровые консоли, наручные часы, обычные часы, калькуляторы, телевизионные мониторы, плоские панельные дисплеи, компьютерные мониторы, дисплеи автомобильных приборов (например, дисплей счетчика пробега), приборы управления и/или дисплеи кабины самолета, дисплеи обзорных камер (например, дисплей камеры заднего обзора в транспортном средстве), электронные фотографии, электронные информационные щиты или вывески, проекторы, архитектурные конструкции, упаковка, художественные конструкции (например, вывод на дисплей изображений на ювелирных изделиях). Устройства на основе МЭМС со структурой, схожей с описанной здесь, также можно использовать в устройствах без дисплея, например в электронных переключающих устройствах.

[0019] Могут быть разработаны процессы производства устройств на основе МЭМС, таких как интерферометрические модуляторы, которые позволяют упростить или адаптировать их изготовление посредством производственного оборудования для тонкопленочных транзисторов (TFT), такого как производственное оборудование для плоскопанельных дисплеев, или производственного оборудования для стандартных жидкокристаллических дисплеев (LCD) или дисплеев на органических светодиодах (OLED). Еще большее упрощение может быть достигнуто за счет использования в многослойных пленках одних и тех же материалов (например, молибден-хрома (MoCr) или молибдена (Мо) для поглощающего и временного слоев), и исключения дорогостоящих прозрачных проводящих оксидов (например, смешанного оксида индия и олова (ITO)) из оптических стоп матриц, которые достаточно малы, чтобы использовать для переноса сигналов оптический поглощающий слой. В некоторых вариантах реализации изобретения процесс производства может включать такие материалы, как сплавы молибден-хрома (MoCr), используемые в таком производстве. В других вариантах реализации изобретения для обеспечения заданных свойств интерферометрических модуляторов или других устройств на основе МЭМС могут быть использованы сплавы с особым составом.

[0020] Один вариант реализации изобретения с интерферометрическим модуляционным дисплеем, содержащим интерферометрический дисплейный элемент на основе МЭМС, изображен на фиг.1. В этих устройствах пикселы находятся в светлом или темном состоянии. В светлом («включенном» или «открытом») состоянии дисплейный элемент отражает пользователю значительную часть видимого падающего света. В темном («выключенном» или «закрытом») состоянии дисплейный элемент отражает пользователю незначительную часть видимого падающего света. В зависимости от варианта реализации изобретения отражающие свойства «включенного» и «выключенного» состояний могут быть изменены на противоположные. Пикселы на основе МЭМС могут быть выполнены с возможностью преимущественного отражения определенного цветового спектра, благодаря чему возможен вывод на дисплей выбранных цветов помимо черного и белого.

[0021] На фиг.1 представлен вид в изометрии двух смежных пикселов в ряде пикселов дисплея, каждый из которых содержит интерферометрический модулятор на основе МЭМС. В некоторых вариантах реализации изобретения интерферометрический модуляторный дисплей содержит матрицу из строк и столбцов указанных интерферометрических модуляторов. Каждый интерферометрический модулятор содержит два отражающих слоя, которые расположены на изменяемом и регулируемом расстоянии друг от друга, образуя полость оптического резонатора, выполненную с возможностью изменения по меньшей мере по одной координате. В одном варианте реализации изобретения один из отражающих слоев может быть перемещен в одно из двух положений. В первом положении, релаксационном, подвижный отражающий слой расположен на относительно большом расстоянии от зафиксированного частично отражающего слоя. Во втором положении, активированном, подвижный отражающий слой расположен ближе к частично отражающему слою, и является смежным с ним. В зависимости от положения подвижного отражающего слоя падающий свет может подвергаться конструктивной или деструктивной интерференции, в результате чего каждый пиксел может быть в полностью отражающем состоянии или не отражающем состоянии.

[0022] Изображенная на фиг.1 часть матрицы пикселов содержит два смежных интерферометрических модулятора 12а и 12b. Подвижный отражающий слой 14а левого интерферометрического модулятора 12а находится в релаксационном положении и расположен на заданном расстоянии от оптической стопы 16а, которая содержит частично отражающий слой. Подвижный отражающий слой 14b правого интерферометрического модулятора 12b показан в активированном положении и является смежным с оптической стопой 16b.

[0023] Стопы 16а и 16b (именуемые собирательно оптической стопой 16), по существу, содержат несколько сплавленных слоев, в число которых могут входить электродный слой (состоящий, например, из смешанного оксида индия и олова (ITO)), частично отражающий слой (состоящий, например, из хрома) и прозрачный диэлектрик. Таким образом, стопа 16 является электропроводящей, частично прозрачной и частично отражающей и может быть изготовлена, например, путем осаждения по меньшей мере одного из указанных выше слоев на прозрачную подложку 20. Частично отражающий слой может быть сформирован из различных материалов, являющихся частично отражающими, таких как различные металлы, полупроводники и диэлектрики. Частично отражающий слой может быть сформирован из одного или нескольких слоев материалов, а каждый из слоев может быть сформирован из одного материала или комбинации материалов.

[0024] В некоторых вариантах реализации изобретения на слоях оптической стопы 16 сформирован рельеф с образованием параллельных полос, так что в дисплейном устройстве оказываются сформированы строковые электроды, как описано далее. Подвижные отражающие слои 14а, 14b могут быть сформированы в виде ряда параллельных полос по меньшей мере одного металлического слоя (перпендикулярного строковым электродам 16а и 16b), осажденного на верхнюю часть опор 18, с промежуточным временным материалом, осажденным между опорами 18. После удаления травлением временного материала подвижные отражающие слои 14а, 14b могут быть отделены заданным зазором 19 от оптических стоп 16а, 16b. Для получения отражающих слоев 14 может быть использован материал, обладающий высокими проводящими и отражающими свойствами, например, алюминий, а полученные полосы могут образовывать в дисплейном устройстве столбцовые электроды. Необходимо отметить, что фиг.1 может быть выполнена не в масштабе. В некоторых вариантах реализации изобретения, расстояние между опорами 18 может составлять порядка 10-100 мкм, в то время как зазор 19 может быть порядка <1000 ангстрем.

[0025] Когда электрическое напряжение не приложено, между подвижным отражающим слоем 14а и оптической стопой 16а остается зазор 19, причем слой 14а находится в механически релаксационном положении, как показано на примере пиксела 12а на фиг.1. Однако когда к выбранным строке и столбцу приложена разность потенциалов, конденсатор, образованный в соответствующем пикселе на пересечении электродов строки и столбца, становится заряженным, и электростатические силы сближают эти электроды. Если напряжение достаточно высоко, то подвижный отражающий слой 14 деформируется и прижимается к оптической стопе 16. Диэлектрический слой (не показан), находящийся внутри стопы 16, может предотвращать закорачивание и контролировать расстояние между слоями 14 и 16, как показано на примере правого активированного пиксела 12b на фиг.1. Описанный характер действий одинаков при любой полярности приложенной разности потенциалов.

[0026] Фиг.2-5 иллюстрируют один пример процесса и системы для использования матрицы интерферометрических модуляторов в дисплеях.

[0027] На фиг.2 представлена принципиальная схема одного варианта реализации электронного устройства, которое содержит интерферометрические модуляторы. Предлагаемое электронное устройство содержит процессор 21, который может представлять собой одно- или многокристальный универсальный микропроцессор, такой как ARM, Pentium^®, 8051, MIPS^®, Power PC^®, ALPHA^®, или любой микропроцессор специального назначения, такой как цифровой сигнальный процессор, микроконтроллер или программируемая матрица логических элементов. Как и в известных решениях, процессор 21 может быть выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере одного программного модуля. Помимо выполнения операционной системы процессор может быть выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере одного программного приложения, включая web-браузер, телефонное приложение, программу для работы с электронной почтой или любое другое программное приложение.

[0028] В одном из вариантов реализации изобретения процессор 21 также выполнен с возможностью взаимодействия с матричным формирователем 22. В другом варианте реализации изобретения матричный формирователь 22 содержит схему 24 формирователя строк и схему 26 формирователя столбцов, при этом эти схемы подают сигналы на дисплейную матрицу или панель 30. На фиг.2 линиями 1-1 обозначена линия разреза матрицы, показанной на фиг.1. Необходимо отметить, что, хотя на фиг.2 для ясности представлена матрица 3×3 интерферометрических модуляторов, дисплейная матрица 30 может содержать большое количество интерферометрических модуляторов, а количество интерферометрических модуляторов в строках может отличаться от количества модуляторов в столбцах (например, 300 пикселей в строке на 190 пикселей в столбце),

[0029] На фиг.3 показан график зависимости положения подвижного зеркала от поданного напряжения для примера реализации интерферометрического модулятора, изображенного на фиг.1. Как показано на фиг.3, в протоколе активации строк и столбцов интерферометрических модуляторов на основе МЭМС могут быть использованы гистерезисные свойства указанных устройств. В этом случае для деформации подвижного слоя и перевода его из релаксационного состояния в активированное может потребоваться, например, разность потенциалов, равная 10 вольтам. Однако при уменьшении напряжения от этого значения подвижный слой остается в активированном состоянии. В примере реализации изобретения, изображенном на фиг.3, подвижный слой не становится релаксационным полностью до тех пор, пока напряжение не упадет ниже 2 вольт. Таким образом, в примере, изображенном на фиг.3, имеется область поданного напряжения, приблизительно от 3 В до 7 В, при котором устройство стабильно как в релаксационном, так и активированном состоянии. В настоящем описании этот диапазон называется «гистерезисной областью» или «областью стабильности». Для дисплейной матрицы, имеющей гистерезисные характеристики, показанные на фиг.3, протокол активации строк и столбцов может быть разработан таким образом, что во время стробирования строки к тем ее пикселам, которые необходимо активировать, подают разность напряжений приблизительно 10 вольт, а к тем пикселам, которые необходимо подвергнуть релаксации, разность напряжений, близкую к нулю. После стробирования, к пикселам подают разность напряжений смещения приблизительно 5 вольт, так что они остаются в том состоянии, в которое они были приведены при стробировании строки. В данном примере после осуществления записи к каждому пикселу подают разность потенциалов, которая находится в «области стабильности» (3-7 вольт). Это позволяет придать пикселам (фиг.1) конструкционную стабильность при условии подачи одного и того же напряжения в существующем перед этим активированном или релаксационном состоянии. Поскольку каждый пиксел интерферометрического модулятора, в активированном или релаксационном состоянии, по существу, представляет собой конденсатор, образованный зафиксированным и подвижным отражающими слоями, указанное стабильное состояние может быть сохранено при напряжении, значение которого находится в гистерезисной области, практически без рассеивания мощности. Если поданный потенциал имеет постоянное значение, то в пикселе, по существу, нет тока.

[0030] Как описано далее, обычно дисплейный кадр может быть создан путем подачи группы сигналов данных (каждый из которых имеет определенный уровень напряжения) на группу столбцовых электродов в соответствии с требуемой группой активированных пикселов в первой строке. После этого к электроду строки 1 подают строковый импульс, который активирует пикселы, соответствующие группе сигналов данных. Затем группу сигналов данных изменяют, так что она соответствует требуемой группе активированных пикселов во второй строке. Далее к электроду строки 2 подают импульс, который активирует соответствующие пикселы в строке 2 в соответствии с сигналами данных. Пикселы строки 1 не испытывают влияния импульса строки 2 и остаются в том же состоянии, в которое они были переведены во время импульса строки 1. Для получения кадра описанные действия могут быть выполнены последовательно для всех рядов строк. Обновление и/или обновление кадров, как правило, выполняют новыми отображаемыми данными путем непрерывного повторения этого процесса с определенным количеством кадров в секунду. Кроме того, может быть использовано множество протоколов для управления строковыми и столбцовыми электродами пиксельных матриц с целью получения дисплейных кадров.

[0031] На фиг.4 и 5 изображен возможный вариант протокола активации для создания дисплейного кадра в матрице 3×3, которая показана на фиг.2. На фиг.4 показаны возможные уровни столбцовых и строковых напряжений, которые могут быть использованы для пикселов, характеризующихся гистерезисными кривыми, показанными на фиг.3. В варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.4, для активации пиксела к соответствующему столбцу подают напряжение -V_bias, а к соответствующей строке напряжение +ΔV, которые могут быть равны -5 вольт и +5 вольт соответственно. Релаксация пиксела выполняется подачей к соответствующему столбцу напряжения +V_bias, а к соответствующей строке аналогичного напряжения +ΔV, благодаря чему на концах пиксела создается нулевая разность потенциалов. В тех строках, где сохраняют нулевое напряжение, пикселы находятся в стабильном состоянии независимо от того, в каком состоянии они находились изначально, и независимо от того, какое напряжение подано на столбец: +V_bias или -V_bias. Как показано на фиг.4, также могут быть использованы напряжения, полярность которых противоположна полярности напряжений, указанных выше, например, для активации пиксела к соответствующему столбцу может быть приложено напряжение +V_bias, а к соответствующей строке напряжение -ΔV. В этом варианте реализации изобретения релаксацию пиксела выполняют подачей на соответствующий столбец напряжения -V_bias, а на соответствующую строку аналогичного напряжения -ΔV, благодаря чему на концах пиксела создается нулевая разность потенциалов.

[0032] На фиг.5В изображена временная диаграмма, показывающая последовательность строковых и столбцовых сигналов, подаваемых на матрицу 3×3 (фиг.2) для получения дисплейной конфигурации, показанной на фиг.5А и в которой активированные пикселы являются неотражающими. Перед записью кадра, показанного на фиг.5А, пикселы могут находиться в любом состоянии, в данном примере напряжение на всех строках равно нулю, а напряжение на всех столбцах составляет +5 вольт. При таких напряжениях все пикселы стабильны как в имеющихся активированных, так и релаксационных состояниях.

[0033] В кадре, показанном на фиг.5А, пикселы (1, 1), (1, 2), (2, 2), (3, 2) и (3, 3) активированы. Для этого в течение «времени передачи» для строки 1 на столбцы 1 и 2 подают напряжение -5 вольт, а на столбец 3 напряжение +5 вольт. При этом состояние пикселов не изменяется, т.к. напряжение на всех пикселах остается в области стабильности 3-7 вольт. Далее выполняют стробирование строки 1 с помощью импульса, который увеличивается от 0 до 5 вольт, а затем снова падает до нуля. Это приводит к активации пикселов (1, 1), (1, 2) и релаксации пиксела (1, 3). При этом другие пикселы в матрице не испытывают воздействия. Для приведения строки 2 в необходимое состояние на столбец 2 подают напряжение -5 вольт, а на столбцы 1 и 3 напряжение +5 вольт. Посредством аналогичного стробирования строки 2 активируют пиксел (2, 2) и приводят пикселы (2, 1) и (2, 3) в релаксационное состояние. И вновь, другие пикселы в матрице не испытывают воздействия. Строку 3 обрабатывают аналогичным образом путем подачи на столбцы 2 и 3 напряжения -5 вольт, а на столбец 1 напряжения +5 вольт. Посредством стробирования строки 3 ее пикселы оказываются в состоянии, показанном на фиг.5А. После записи кадра потенциалы строк равны нулю, а потенциалы столбцов могут иметь значения +5 или -5 вольт, при этом изображение на дисплее (фиг.5А) остается стабильным. Аналогичный порядок действий может быть использован для матриц, которые состоят из десятков или сотен строк и столбцов. Распределение временных интервалов, последовательность действий и уровни напряжений, которые используют для активации строк и столбцов, могут быть любыми в рамках общих принципов, описанных выше, а указанные случаи являются лишь примерами, и в описываемых способах и системах могут быть использованы любые способы активации напряжением.

[0034] На фиг.6А, 6В изображены принципиальные схемы варианта реализации дисплейного устройства 40. Устройство 40 может представлять собой, например, сотовый или мобильный телефон. Однако аналогичные компоненты устройства 40 или их незначительно измененные варианты могут служить примером при описании различных типов дисплейных устройств, таких, как телевизионные приемники и портативные медиаплейеры.

[0035] Дисплейное устройство 40 содержит корпус 41, дисплей 30, антенну 43, динамик 45, устройство 48 ввода данных и микрофон 46. Корпус 41, по существу, сформирован по любой из известных технологий, в том числе с помощью литья под давлением и вакуумного формования. Кроме того, корпус 41 может быть выполнен из любого материала, в том числе, помимо прочего, пластмассы, металла, стекла, резины и керамики или их сочетаний. В одном из вариантов реализации изобретения корпус 41 содержит съемные части (не показаны), которые могут быть заменены другими съемными частями, имеющими другой цвет или содержащими другие логотипы, изображения или символы.

[0036] В рассматриваемом примере дисплей 30 устройства 40 может представлять собой любой из дисплеев, в том числе бистабильный дисплей, который описан в тексте настоящей заявки. В других вариантах реализации изобретения понятие дисплей 30 включает плоскопанельный дисплей, например плазменный, электролюминесцентный, светодиодный, жидкокристаллический дисплей с матрицей пассивных скрученных нематических элементов или жидкокристаллический дисплей тонкопленочной технологии, которые были описаны выше, или неплоскопанельный дисплей, например, с электронно-лучевой или иной трубкой. Однако при описании настоящего варианта изобретения понятие дисплей 30 включает интерферометрический модуляционный дисплей.

[0037] На фиг.6В схематически изображены компоненты одного варианта реализации устройства 40, которое содержит корпус 41 и может содержать дополнительные компоненты, которые по меньшей мере частично заключены в корпус. Например, в одном из вариантов реализации изобретения устройство 40 содержит сетевой интерфейс 27, в состав которого входит антенна 43, соединенная с приемопередатчиком 47. Приемопередатчик 47 соединен с процессором 21, который в свою очередь соединен с преобразующими аппаратными средствами 52. Средства 52 могут быть выполнены с возможностью модифицирования сигнала (например, его фильтрации). Средства 52 соединены с динамиком 45 и микрофоном 46. Процессор 21 также соединен с устройством 48 ввода и контроллером 29 формирователя. Контроллер 29 формирователя соединен с буфером 28 кадра и с формирователем 22 матрицы, который, в свою очередь, соединен с дисплейной матрицей 30. Источник 50 питания обеспечивает необходимое питание всех компонентов устройства 40.

[0038] Интерфейс 27 содержит антенну 43 и приемопередатчик 47, благодаря которым устройство 40 может взаимодействовать по меньшей мере с одним устройством в сети. В одном из вариантов реализации изобретения интерфейс 27 может также иметь технические возможности для облегчения работы процессора 21. Антенна 43 представляет собой любую известную антенну для передачи и приема сигналов. В одном из вариантов реализации изобретения антенна передает и принимает радиосигналы в соответствии со стандартом IEEE 802.11, в том числе IEEE 802.11 (a), (b) или (g). В другом варианте реализации изобретения антенна передает и принимает радиосигналы в соответствии со стандартом BLUETOOTH. Антенны сотовых телефонов выполнены с возможностью приема сигналов стандартов множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), глобальной системы мобильной связи (GSM), усовершенствованной службы мобильной телефонной связи (AMPS), широкополосный CDMA (W-CDMA) или других известных сигналов, которые используют для передачи сообщений в беспроводных сотовых телефонных сетях. Приемопередатчик 47 выполняет предварительную обработку сигналов, получаемых от антенны 43. Предварительно обработанные сигналы могут быть приняты процессором 21 для дальнейшей обработки. Приемопередатчик 47 также выполняет обработку сигналов, получаемых от процессора 21, после чего они могут быть переданы от устройства 40 через антенну 43.

[0039] В альтернативном варианте реализации изобретения приемопередатчик 47 может быть заменен приемником. В другом варианте реализации изобретения интерфейс 27 может быть заменен видеоисточником, который может хранить или генерировать видеоданные, предназначенные для отправки процессору 21. В качестве видеоисточника, например, может быть выбран цифровой видеодиск (DVD) или накопитель на жестком диске, который содержит видеоданные, или программный модуль, который генерирует видеоданные.

[0040] Процессор 21, по существу, управляет работой всего устройства 40. Процессор 21 принимает данные, такие как сжатые видеоданные от интерфейса 27 или видеоисточника и выполняет их обработку с получением из них исходных видеоданных или преобразованием в формат, в котором их несложно обработать для получения исходных видеоданных. После этого процессор 21 отправляет обработанные данные на контроллер 29 или в буфер 28 для хранения. Исходные данные, по существу, содержат информацию, которая идентифицирует видеохарактеристики каждой области видеоизображения. К указанным характеристикам могут относиться, например, цветность, насыщенность и полутоновая шкала.

[0041] В одном из вариантов реализации изобретения процессор 21 содержит микроконтроллер, центральный процессор или логическое устройство для управления работой устройства 40. Средства 52, по существу, содержат усилители и фильтры для передачи сигналов на динамик 45 и для приема сигналов от микрофона 46. Средства 52 могут быть выполнены в форме отдельных компонентов в устройстве 40 или могут быть встроены в процессор 21 или другие компоненты.

[0042] Контроллер 29 принимает исходные видеоданные, генерируемые процессором 21, непосредственно от него или из буфера 28 и соответствующим образом переформатирует исходные видеоданные для их высокоскоростной передачи на формирователь 22. В частности, контроллер 29 переформатирует исходные видеоданные в поток данных, формат которого подобен растровому, при этом скорость переформатирования пригодна для выполнения развертки на матрице 30. После этого контроллер 29 отправляет отформатированную информацию формирователю 22. Несмотря на то, что контроллер 29, например контроллер жидкокристаллического дисплея, зачастую бывает связан с процессором 21 в виде отдельной интегральной схемы, такие контроллеры могут быть выполнены множеством способов. Они могут быть встроены в процессор 21 в форме аппаратных средств, программных средств или могут быть полностью интегрированы в аппаратные средства с формирователем 22.

[0043] Как правило формирователь 22 принимает отформатированную информацию от контроллера 29 и переформатирует видеоданные в параллельный ряд волновых сигналов, которые подаются много раз в секунду на сотни, а иногда и тысячи проводников, выходящих из матрицы x-y пикселов дисплея.

[0044] В одном из вариантов реализации изобретения контроллер 29, формирователь 22 и матрица 30 пригодны для любого типа дисплеев, описываемых в настоящей заявке. Например, в одном из вариантов реализации изобретения контроллер 29 представляет собой контроллер стандартного или бистабильного дисплея (например, контроллер интерферометрического модулятора). В другом варианте реализации изобретения формирователь 22 представляет собой стандартный драйвер или драйвер бистабильного дисплея (например, интерферометрического модуляционного дисплея). В одном из вариантов реализации изобретения контроллер 29 объединен с формирователем 22. Такой вариант реализации изобретения является типовым для высокоинтегрированных систем, таких как сотовые телефоны, наручные часы и другие устройства с дисплеями небольших размеров. В другом варианте реализации изобретения матрица 30 представляет собой матрицу стандартного дисплея или матрицу бистабильного дисплея (например, дисплея, содержащего матрицу интерферометрических модуляторов).

[0045] Устройство 48 позволяет пользователю управлять работой устройства 40. В одном из вариантов реализации изобретения устройство 48 содержит клавиатуру, такую как клавиатура QWERTY или телефонную клавиатуру, кнопку, переключатель, сенсорный экран, мембрану, чувствительную к воздействию давления или тепла. В одном из вариантов реализации изобретения устройством ввода данных устройства 40 является микрофон 46. При использовании микрофона 46 для ввода данных пользователь с помощью голосовых команд может управлять работой устройства 40.

[0046] Источник 50 может содержать различные известные устройства хранения энергии. Например, в одном из вариантов реализации изобретения источник 50 представляет собой перезаряжаемую батарею, такую как никель-кадмиевая батарея или ионная литиевая батарея. В другом варианте реализации изобретения источник 50 представляет собой возобновляемый источник энергии, конденсатор или солнечную батарею, в том числе пластмассовую солнечную батарею и светочувствительную краску. В другом варианте реализации изобретения источник 50 выполнен с возможностью получения энергии из сетевой розетки.

[0047] В некоторых вариантах реализации изобретения возможность изменять управляющую программу реализована, как указывалось выше, в контроллере формирователя, который может быть расположен в нескольких местах электронной дисплейной системы. В некоторых случаях возможность изменять управляющую программу реализована в формирователе 22. Описанная выше оптимизация может быть реализована при любом количестве аппаратных и/или программных компонентов и при различных конфигурациях.

[0048] Элементы конструкции интерферометрических модуляторов, которые работают в соответствии с описанными выше принципами, могут быть различными. Например, на фиг.7А-7Е изображены пять различных вариантов реализации подвижного отражающего слоя 14 и поддерживающих его конструкций. На фиг.7А изображено сечение варианта реализации изобретения, показанного на фиг.1, в котором полоса металлического материала осаждена на проходящие перпендикулярно опоры 18. В варианте реализации изобретения, изображенном на Фиг.7В, подвижный отражающий слой 14 имеет квадратную или прямоугольную форму, закреплен на опорах лишь по краям и поддерживается с помощью соединительных элементов 32. В варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.7С, подвижный отражающий слой 14 имеет квадратную или прямоугольную форму и подвешен к деформируемому слою 34, который может содержать гибкий металл. Слой 34 напрямую или опосредованно соединен по периметру с подложкой 20. Указанные соединения в тексте настоящей заявки называются поддерживающими опорами. В варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.7D, поддерживающие структуры выполнены в виде вставок 42 поддерживающих опор, на которых лежит деформируемый слой 34. Подвижный отражающий слой 14 оказывается подвешенным над полостью, как на фиг.7А-7С, однако в этом случае поддерживающие опоры образованы не за счет заполнения полостей между слоем 34 и оптической стопой 16. В этом случае поддерживающие опоры сформированы из подвергшегося планаризации материала, который используют для формирования вставок 42. В других вариантах реализации изобретения опоры могут содержать, дополнительно или в качестве альтернативы, сплошные стенки, например перемычки. Вариант реализации изобретения, изображенный на фиг.7Е, основан на варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.7D, но он также может быть адаптирован для работы с любым из вариантов реализации изобретения, показанным на фиг.7А-7С, а также с другими, не показанными вариантами реализации изобретения. В варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.7Е, использован дополнительный слой металла или другого проводящего материала для получения шинной структуры 44. Такая структура дает возможность выполнять сигнальную разводку на тыльной стороне интерферометрических модуляторов, при этом исключается необходимость использования нескольких электродов и, следовательно, их формирования на подложке 20.

[0049] В вариантах реализации изобретения, таких как изображенные на фиг.7, интерферометрические модуляторы функционируют в качестве устройств прямого видения,