(57)【要約】【課題】コーナー光干渉変調のための方法及び装置【解決手段】ディスプレイが説明され、ここでは、ディスプレイは、互いに零でない角度で配置された複数の表面を含む。少なくとも１つの表面は、光干渉変調器を含むことができる。カラー・シフトに対する補正は、互いにある１つの角度で配置された２又は３つの表面を介して提供されることが出来る。複数の表面は、類似した光干渉変調器を有する。この様なディスプレイを製作する方法も説明される。より明るいディスプレイは、互いに直交して配置された３つの表面の使用を介して提供されることが出来る。ここで、表面のそれぞれは、異なる色の光を反射する光干渉変調器を有する。アディティブ法又はサブトラクティブ法の何れかが、特定の色の光を発生させるために使用されることが出来る。【選択図】    図９Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１のほぼ平坦な表面及び第２のほぼ平坦な表面を具備する実質的に透明な基板、該第２表面が該第１表面に対し第１の零でない角度である；
前記第１表面を覆って配置された少なくとも第１反射素子、ここにおいて、前記第１反射素子は、第１信号に応答して変化する第１反射率を有する；及び
前記第２表面を覆って配置された少なくとも第２反射素子、
を具備する、ディスプレイ。
【請求項２】
第２反射素子は、基板を覆って配置された反射層を具備する、請求項１のディスプレイ。
【請求項３】
第２反射素子は、第２信号に応答して変化する第２反射率を有する、請求項１のディスプレイ。
【請求項４】
第１反射素子は、実質的に第２反射素子と同一である、請求項３のディスプレイ。
【請求項５】
第１の零でない角度は、約９０度である、請求項１のディスプレイ。
【請求項６】
基板は、第１表面に対して第２の零でない角度を成す第３のほぼ平坦な表面を具備し、前記第３表面が第２表面に対して第３の零でない角度を成す、請求項１のディスプレイ。
【請求項７】
基板の第３表面を覆って配置された少なくとも第３反射素子を更に具備する、請求項６のディスプレイ。
【請求項８】
第２反射素子は、第２表面を覆って配置された反射層を具備する、そしてここにおいて、第３反射素子は、第３表面を覆って配置された反射層を具備する、請求項７のディスプレイ。
【請求項９】
第２反射素子は、第２信号に応答して変化する第２反射率を有する；及び
第３反射素子は、第３信号に応答して変化する第３反射率を有する、
請求項７のディスプレイ。
【請求項１０】
第１反射素子は、第２及び第３反射素子と実質的に同一である、請求項９のディスプレイ。
【請求項１１】
第１反射素子は：
少なくとも第１位置と第２位置との間を移動可能な反射層；及び
前記可動反射層と第１表面との間に配置された部分的反射層、
を具備する、請求項１のディスプレイ。
【請求項１２】
第１反射素子の第１反射率は、ある波長範囲に反射することを具備し、波長範囲が第１信号に応答して変化する、請求項１１のディスプレイ。
【請求項１３】
第１反射素子は、第１反射素子の可動反射層が第１位置にある時に、白色光を反射する、請求項１２のディスプレイ。
【請求項１４】
前記第１及び第２反射素子の少なくとも１つと電気的に通信するプロセッサ、前記プロセッサは画像データを処理するために構成される；及び
前記プロセッサと電気的に通信する記憶装置、
を更に具備する、請求項１のディスプレイ。
【請求項１５】
前記第１及び第２反射素子の少なくとも１つに少なくとも１つの信号を送るために構成されたドライバ回路を更に具備する、請求項１４のディスプレイ。
【請求項１６】
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るために構成されたコントローラを更に具備する、請求項１５のディスプレイ。
【請求項１７】
前記プロセッサに前記画像データを送るために構成された画像ソース・モジュールを更に具備する、請求項１４のディスプレイ。
【請求項１８】
前記画像ソース・モジュールは、受信機、トランシーバ及び送信機の少なくとも１つを具備する、請求項１７のディスプレイ。
【請求項１９】
入力データを受信し、そして前記プロセッサに前記入力データを伝達するために構成された入力装置を更に具備する、請求項１４のディスプレイ。
【請求項２０】
光を実質的に伝達するための手段；
光を反射するための第１手段、ここにおいて、第１反射手段の反射率は、信号に応答して変化することが可能であり、及び伝達手段に直角に入射する光は、伝達手段に関して直角でない角度で反射される；及び
光を反射するための第２手段、
を具備する、ディスプレイ。
【請求項２１】
光を伝達するための手段は、少なくとも第１のほぼ平坦な表面及び第２のほぼ平坦な表面を具備する実質的に透明な基板を具備し、該第２表面が該第１表面に対し第１の零でない角度である、請求項２０のディスプレイ。
【請求項２２】
第１反射手段は、第１信号に応答して変化する反射率を有する第１反射素子を具備する、請求項２０のディスプレイ。
【請求項２３】
第２反射手段は、反射層を具備する、請求項２０のディスプレイ。
【請求項２４】
第２反射手段は、基板を覆って配置された反射層を具備する、請求項２０のディスプレイ。
【請求項２５】
第１反射手段は、光を変調するための手段を具備する、請求項２０のディスプレイ。
【請求項２６】
光を変調するための手段は、干渉光変調器を具備する、請求項２５のディスプレイ。
【請求項２７】
第１及び第２の反射手段は、実質的に同一である、請求項２０のディスプレイ。
【請求項２８】
第１の実質的に平坦な表面で光を変調すること、該第１表面は光を変調するために構成された第１光学素子を具備する；
第１表面から第２の実質的に平坦な表面に向けて第１波長範囲の光を反射すること；及び
観察者に向けて光を反射すること、
を具備する、カラーを表示する方法。
【請求項２９】
光を変調することは、光干渉変調を具備する、請求項２８の方法。
【請求項３０】
観察者に向けて光を反射することは、第２表面から観察者に光を反射することを具備する、請求項２８の方法。
【請求項３１】
第２表面は、反射層を具備する、請求項３０の方法。
【請求項３２】
第２表面から光を反射することは、第２波長範囲の光を反射することを具備する、請求項３０の方法。
【請求項３３】
第１波長範囲は、第２波長範囲と実質的に同じである、請求項３２の方法。
【請求項３４】
観察者に向けて光を反射することは：
第２表面から第３の実質的に平坦な表面に光を反射すること；及び
該第３表面から観察者に向けて光を反射すること、
を具備する、請求項２８の方法。
【請求項３５】
第３表面から光を反射することは、第２波長範囲の光を反射することを具備する、請求項３４の方法。
【請求項３６】
第２波長範囲は、第１波長範囲と実質的に同じである、請求項３５の方法。
【請求項３７】
観察者に向けて光を反射することは：
第２表面から第３の実質的に平坦な表面に向けて光の第２波長範囲の光を反射すること；及び
該第３表面から観察者に向けて光の第３波長範囲の光を反射すること、
を具備する、請求項２８の方法。
【請求項３８】
第１波長範囲は、第１及び第２波長範囲と異なる、請求項３７の方法。
【請求項３９】
第１表面から第４波長範囲の光を反射することを更に具備し、第４波長範囲が第１波長範囲と異なる、請求項３７の方法。
【請求項４０】
１又は複数の基板を覆って第１及び第２の実質的に平坦な表面を形成すること、ここにおいて、該第１及び第２表面は、互いに対して零でない角度で配置される；
第１表面を覆って第１電極を形成すること；
第１電極を覆って誘電体層を堆積すること；
誘電体層を覆って犠牲層を堆積すること；
犠牲層を覆って柔軟層を形成すること；
柔軟層と誘電体の間に干渉キャビティを形成するために犠牲層を除去すること、ここにおいて、柔軟層は、第１信号に基づき誘電体に関して移動可能である；及び
第２表面を覆って配置された反射素子を形成すること、
を具備する、ディスプレイ装置を製造する方法。
【請求項４１】
犠牲層中にキャビティを形成するために柔軟層の形成に先立ち犠牲層の一部分を除去すること；及び
キャビティ内に支持構造を形成すること、
を更に具備する、請求項４０の方法。
【請求項４２】
柔軟層を形成することは、第２電極を形成することを具備する、請求項４０の方法。
【請求項４３】
犠牲層を覆って柔軟層を形成することは：
犠牲層の少なくとも一部分を覆って第２電極を形成すること；及び
第２電極を覆ってメカニカル層形成すること、ここにおいて、メカニカル層は、第２電極の少なくとも一部分と接触する、
を具備する、請求項４０の方法。
【請求項４４】
第１表面及び第２表面に対して零でない角度で配置された第３の実質的に平坦な表面を形成すること；及び
該第３表面を覆って第２反射素子を形成すること、
を更に具備する、請求項４０の方法。
【請求項４５】
３つの基板の複数の表面を互いに実質的に直交するように向けることを更に具備する、請求項４４の方法。
【請求項４６】
第２反射素子を形成することは、光干渉変調器を形成することを具備する、請求項４４の方法。
【請求項４７】
第１及び第２表面を形成することは、第１基板を覆って第１及び第２表面を形成することを具備する、請求項４０の方法。
【請求項４８】
光干渉変調器を形成することを更に具備する、請求項４０の方法。
【請求項４９】
第１及び第２表面を形成することは、第２表面に対して第１表面を実質的に直角に向けることを具備する、請求項４０の方法。
【請求項５０】
第１及び第２表面を形成することは、第１基板を覆って第１表面を形成すること及び第２基板を覆って第２表面を形成することを具備する、請求項４０の方法。
【請求項５１】
第２基板に直接第１基板を固定することを更に具備する、ここにおいて、第１基板は、第２基板に対して零でない角度で配置される、請求項５０の方法。
【請求項５２】
枠に第１基板及び第２基板を固定することを更に具備する、ここにおいて、第１基板は、第２基板に対して零でない角度で配置される、請求項５０の方法。
【請求項５３】
請求項４０の方法により製造される、ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、微小電気機械システム（microelectromechanical systems）（ＭＥＭＳ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微小機械素子、アクチュエータ、及び電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及び、あるいは、電気装置及び電気機械装置を形成するために基板及び／又は堆積された材料の一部分をエッチングして取り除く、若しくは複数の層を付加する、その他のマイクロマシニング・プロセスを使用して創り出されることができる。ＭＥＭＳ装置の１つのタイプは、光干渉変調器と呼ばれる。光干渉変調器は、１対の導電性プレートを具備し、その一方又は両方が、全体としてあるいは一部分が透明である及び／又は反射でき、そして適切な電子信号の印加により相対的動きが可能である。一方のプレートは、基板上に堆積された静止層を具備し、他方のプレートは、エアー・ギャップにより静止層から分離された金属膜を具備することができる。そのような装置は、広範囲のアプリケーションを有し、これらのタイプの装置の特性を利用すること及び／又は変形することは、この技術において有益であり、その結果、自身の特徴は、既存の製品を改善することに活用されることができ、未だ開発されていない新たな製品を創り出すことに活用されることができる。
【発明の開示】
【０００３】
［ある実施形態の要約］
本発明のシステム、方法、及び装置は、それぞれ複数の態様を有し、そのいずれもが、その好ましい特性に単独で寄与するのではない。本発明の範囲を制限することなく、自身のより卓越した特徴が、ここに簡潔に説明される。本明細書を熟考した後で、特に“特定の実施形態の詳細な説明”と題する項を読んだ後で、本発明の特徴が、その他のディスプレイ装置に対して利点をどのようにして提供するかを、理解するであろう。
【０００４】
ディスプレイが提供される１つの実施形態において、少なくとも第１のほぼ平坦な表面及び第２のほぼ平坦な表面を具備する実質的に透明な基板、第１表面に対して第１の零でない角度である第２表面、前記第１表面を覆って置かれた少なくとも１つの第１反射素子、ここにおいて、第１反射素子は第１信号に応答して変化する第１反射率を有する、及び、前記第２表面を覆って配置された少なくとも１つの第２反射素子、を具備する。
【０００５】
別の１つの実施形態は、光を実質的に伝導するための手段、光を反射するための第１手段を具備するディスプレイを提供する、ここにおいて、第１反射手段の反射率は、信号に応答して変化することが出来る。伝導手段上に直角に入射する光は、伝導手段に関して直角でない角度で反射される。ディスプレイは、光を反射するための第２手段を更に具備する。
【０００６】
別の１つの実施形態は、第１表面から第２表面に向けて光を反射すること；及び観察者に向けて光を反射することを具備する、カラーをディスプレイする方法を提供する、ここにおいて、第１表面は、前記光を変調する第１光学素子を具備する。
【０００７】
更に別の１つの実施形態は、１又は複数の基板を覆って第１及び第２表面を形成すること、第１表面を覆って第１電極を形成すること、第１電極を覆って誘電体層を堆積すること、誘電体層を覆って犠牲層を堆積すること、犠牲層を覆って柔軟層を形成すること、柔軟層と誘電体との間に干渉キャビティを形成するために犠牲層を除去すること、ここにおいて、柔軟層は、第１信号に基づいて誘電体に関して移動可能である、及び第１表面に対して零でない角度を成す第２表面を覆って反射素子を形成すること、を具備する、ディスプレイ装置を製造する方法を提供する。ディスプレイ装置は、このような方法を使用して製造されることが出来る。
【０００８】
［特定の実施形態の詳細な説明］
以下に非常に詳細に議論されるように、本発明の１実施形態は、光干渉変調器に基づいたディスプレイであり、そこにおいてディスプレイは、互いに零でない角度に向けられた少なくとも２つの表面を含む。零でない角度がおおよそ９０°で、そして２つの表面がそれぞれ光干渉変調器を含む時、このような配置は視野角の関数としてカラー・シフト（color shift）に対する補正を補助するために使用されることが出来る。カラー・シフトに対する更に包括的な補正は、もし３つの表面が使用され、各３表面が光干渉変調器を含みそして各光干渉変調器が類似の反射特性を有する場合に、達成され得る。もし互いに実質的に直角に向けられた少なくとも３つの表面を有するディスプレイが使用され、そして表面はそれぞれ非アクチュエート状態において他とは異なるエアー・ギャップ間隔を有する光干渉変調器を有するならば、サブトラクティブ（subtractive）法は、特定の色の光を反射するために使用されることが出来る。このようなサブトラクティブ法の利用は、同じ色を生成するためにアディティブ（additive）法を利用する類似のディスプレイと比較する時に、遥かに明るいディスプレイを都合よくもたらす。
【０００９】
下記の詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に向けられる。しかしながら、発明は、多数の異なる方法で具体化されることができる。この明細書では、参照符合が、図面に与えられ、全体を通して同様の部分が類似の数字を用いて表される。下記の説明から明らかになるように、本発明は、動画（例えば、ビデオ）であるか固定画面（例えば、静止画）であるかに拘わらず、及び文書であるか絵画であるかに拘わらず、画像を表示するために構成された任意の装置で実行されることができる。より詳しくは、本発明が種々の電子装置で実行される若しくは電子装置に関連付けられることができることが、予想される。電子装置は、例えば、携帯電話機、無線装置、パーソナル・データ・アシスタンツ（ＰＤＡｓ）、ハンド−ヘルド又は携帯型コンピュータ、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム・コンソール、腕時計、時計、計算機、テレビ・モニタ、フラット・パネル・ディスプレイ、コンピュータ・モニタ、自動車ディスプレイ（例えば、走行距離計ディスプレイ、等）、コクピット制御装置及び／又はディスプレイ、カメラ視野のディスプレイ（例えば、自動車の後方監視カメラのディスプレイ）、電子写真、電子広告板又はサイン、プロジェクタ、建築上の構造物、包装、及び芸術的な構造（例えば、宝飾品１個の画像のディスプレイ）のようなものであるが、限定されない。ここに説明されたものに類似の構造のＭＥＭＳ装置も、電子スイッチング装置のような、非−ディスプレイ・アプリケーションにおいて使用されこともできる。
【００１０】
光干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を具備する１つの光干渉変調器ディスプレイの実施形態が、図１に図示される。これらの装置において、画素は、明状態又は暗状態のいずれかである。明（“オン”又は“開（open）”）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に反射する。暗（“オフ”又は“閉（close）”）状態にある場合には、ディスプレイ素子は、入射可視光をユーザにほとんど反射しない。実施形態に依存して、“オン”及び“オフ”状態の光反射率特性は、逆にされることがある。ＭＥＭＳ画素は、選択された色を主に反射するように構成されることができ、白黒に加えてカラー表示を可能にする。
【００１１】
図１は、視覚ディスプレイの一連の画素中の２つの隣接する画素を図示する等測図であり、ここでは、各画素は、ＭＥＭＳ光干渉変調器を具備する。複数の実施形態において、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／列アレイを具備する。各光干渉変調器は、互いに可変であり制御可能な距離に位置する１対の反射層を含み、少なくとも１つの可変の大きさを有する共鳴光学的キャビティを形成する。１つの実施形態において、反射層の１つは、２つの位置の間を移動することができる。第１の位置では、ここではリリース状態（released state）と呼ぶ、可動層は、固定された部分反射層から比較的離れた距離に位置する。第２の位置では、可動層は、部分反射層により近くに隣接して位置する。２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に依存して、建設的に（constructively）又は相殺的に（destructively）干渉して、各画素に対して全体が反射状態又は非反射状態のいずれかを作る。
【００１２】
図１の画素アレイの図示された部分は、２つの隣接する光干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左の光干渉変調器１２ａでは、可動かつ高反射層１４ａは、固定された部分反射層１６ａから所定の距離にあるリリースされた位置に図示される。右の光干渉変調器１２ｂでは、可動高反射層１４ｂは、固定された部分反射層１６ｂに隣接するアクチュエートされた位置に図示される。
【００１３】
固定層１６ａ，１６ｂは、電気的に導電性であり、部分的に透明であり、かつ部分的に反射する、そして、例えば、透明基板２０上にクロムとインジウム−スズ−酸化物のそれぞれ１層又はそれより多くの層を堆積することにより製作されることができる。複数の層は、平行なストライプにパターニングされ、下記に更に説明されるようにディスプレイ装置における行電極を形成できる。可動層１４ａ，１４ｂは、支柱１８の頂上に及び複数の支柱１８の間に堆積された介在する犠牲材料上に堆積された（行電極１６ａ，１６ｂに直交する）１層又は複数の層の堆積された金属層の一連の平行なストライプとして形成されることができる。犠牲材料がエッチされて除去される時に、変形可能な金属層は、決められたエアー・ギャップ１９だけ固定金属層から分離される。アルミニウムのような非常に電導性があり反射性の材料が、変形可能層として使用されることができ、そして、これらのストライプは、ディスプレイ装置において列電極を形成できる。
【００１４】
印加電圧がないと、キャビティ１９は、２つの層１４ａ，１６ａの間に留まり、変形可能層は、図１の画素１２ａに図示されたように機械的にリラックス(relax)した状態にある。しかしながら、電位差が選択された行及び列に印加されると、対応する画素において行及び列電極の交差点に形成されたキャパシタは、充電され、静電力が電極を互いに引きつける。電圧が十分に高ければ、可動層は、変形され、図１に右の画素１２ｂにより図示されたように、固定層に対して押し付けられる（この図に図示されていない誘電材料が、固定層上に堆積されることがあり、短絡することを防止し、分離距離を制御する）。この動きは、印加される電位差の極性に拘わらず同じである。このようにして、反射と非反射画素状態を制御できる行／列アクチュエーションは、従来のＬＣＤ技術及びその他のディスプレイ技術において使用される多くの方法に類似している。
【００１５】
図２から図５Ｂは、ディスプレイ・アプリケーションにおいて光干渉変調器のアレイを使用するための１つの具体例としてのプロセス及びシステムを説明する。図２は、本発明の複数の態様を組み込むことができる電子装置の１つの実施形態を説明するシステム・ブロック図である。具体例の実施形態において、電子装置は、プロセッサ２１を含む。そのプロセッサ２１は、任意の汎用のシングル・チップ又はマルチ・チップ・マイクロプロセッサ、例えば、ＡＲＭ，ペンティアム（登録商標）、ペンティアムＩＩ（登録商標）、ペンティアムＩＩＩ（登録商標）、ペンティアムＩＶ（登録商標）、ペンティアム（登録商標）プロ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、パワーＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）、若しくはディジタル・シグナル・プロセッサ、マイクロコントローラ、又はプログラム可能なゲート・アレイのようないずれかの特殊用途マイクロプロセッサ、であることができる。本技術において通常であるように、プロセッサ２１は、１若しくはそれより多くのソフトウェア・モジュールを実行するように構成されることができる。オペレーティング・システムを実行することに加えて、プロセッサは、ウェブ・ブラウザ、電話アプリケーション、電子メール・プログラム、若しくはいずれかのその他のソフトウェア・アプリケーションを含む、１若しくはそれより多くのソフトウェア・アプリケーションを実行するように構成されることができる。
【００１６】
１つの実施形態では、プロセッサ２１は、しかも、アレイ・コントローラ２２と通信するように構成される。１つの実施形態では、アレイ・コントローラ２２は、画素アレイ３０に信号を供給する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に図示されたアレイの断面は、図２に線１−１により示される。ＭＥＭＳ光干渉変調器に関して、行／列アクチュエーション・プロトコルは、図３に説明されたこれらの装置のヒステリシス特性を利用することができる。これは、例えば、可動層をリリースされた状態からアクチュエートされた状態へ変形させるために１０ボルトの電位差を必要とすることがある。しかしながら、電圧がその値から減少される場合に、１０ボルトより下に電圧が降下して戻るとしても、可動層はその状態を維持する。図３の具体例の実施形態では、可動層は、電圧が２ボルトより下に降下するまで完全にはリリースされない。そのようにして、図３に説明された例では、約３から７Ｖの電圧の範囲があり、そこでは、その範囲内で装置がリリースされた状態又はアクチュエートされた状態のいずれかで安定である、印加電圧のウィンドウが存在する。これは、ここでは“ヒステリシス・ウィンドウ”又は“安定ウィンドウ”として呼ばれる。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイ・アレイに関して、行／列アクチュエーション・プロトコルは、行ストロービング（strobing）の期間に、アクチュエートされようとしているストローブされた行の画素は、約１０ボルトの電圧差を受け、そしてリリースされようとしている画素は、零ボルトに近い電圧差を受ける。ストローブの後で、画素は、約５ボルトの定常状態電圧差を受け、その結果、画素は、行ストローブが画素をどんな状態に置いたとしてもそこに留まる。書き込まれた後で、各画素は、電位差がこの例では３−７ボルトの“安定ウィンドウ”の範囲内であると判断する。この特徴は、アクチュエートされた又はリリースされた現在の状態のいずれかの状態と同じ印加電圧条件の下で、図１に説明された画素設計を安定にさせる。アクチュエートされた状態又はリリースされた状態であるかに拘わらず、光干渉変調器の各画素が、基本的に固定反射層と移動反射層とにより形成されたキャパシタであるので、この安定状態は、ヒステリシス・ウィンドウの範囲内の電圧でほとんど電力消費なしに保持されることができる。印加電位が一定であるならば、基本的に電流は、画素に流れ込まない。
【００１７】
代表的なアプリケーションでは、ディスプレイ・フレームは、第１行中のアクチュエートされた画素の所望のセットにしたがって列電極のセットを明示すること（asserting）によって創り出される。行パルスは、それから行１の電極に印加されて、明示された列ラインに対応する画素をアクチュエートする。列電極の明示されたセットは、その後、第２行中のアクチュエートされた画素の所望のセットに対応するように変更される。パルスが、それから、行２の電極に印加されて、明示された列電極にしたがって行２中の適切な画素をアクチュエートする。行１画素は、行２パルスに影響されず、行１画素が行１パルスの間に設定された状態に留まる。これは、連続した方式で一連の行全体に対して繰り返されることができ、フレームを生成する。一般に、フレームは、１秒当たり所望のフレームの数でこのプロセスを連続的に繰り返すことにより、新たなディスプレイ・データでリフレッシュされる及び／又は更新される。ディスプレイ・フレームを生成するために画素アレイの行及び列電極を駆動するための広範なプロトコルも、周知であり、本発明とともに使用されることができる。
【００１８】
図４及び図５Ａ，図５Ｂは、図２の３×３アレイ上でディスプレイ・フレームを創り出すための１つの可能性のあるアクチュエーション・プロトコルを説明する。図４は、画素が図３のヒステリシス曲線を表すために使用されることができる、列及び行電圧レベルの可能性のあるセットを説明する。図４の実施形態では、画素をアクチュエートすることは、適切な列を−Ｖｂｉａｓに設定し、そして適切な行を＋ΔＶに設定することを含む。これは、それぞれ−５Ｖ及び＋５Ｖに対応することができる。画素をリリースさせることは、適切な列を＋Ｖｂｉａｓに設定し、そして適切な行を同じ＋ΔＶに設定することにより実現され、画素を横切る零ボルトの電位差を生成する。行電圧が零ボルトに保持されるこれらの行では、列が＋Ｖｂｉａｓ又は−Ｖｂｉａｓであるかに拘らず、画素が元々あった状態がどうであろうとも、画素は、その状態で安定である。
【００１９】
図５Ｂは、図５Ａに図示されたディスプレイ配列に結果としてなる、図２の３×３アレイに印加される一連の行及び列信号を示すタイミング図である。そこでは、アクチュエートされた画素は、非反射である。図５Ａに図示されたフレームを書き込む前に、画素は、任意の状態であることができ、そしてこの例では、全ての行が０ボルトであり、全ての列が＋５ボルトである。これらの印加電圧では、全ての画素は、自身の現在のアクチュエートされた状態又はリリースされた状態で安定である。
【００２０】
図５Ａのフレームでは、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）及び（３，３）がアクチュエートされる。これを実現するために、行１に対する“ライン時間”の期間に、列１及び２は、−５ボルトに設定され、そして列３は、＋５ボルトに設定される。全ての画素が３−７ボルトの安定ウィンドウの中に留まるため、これは、どの画素の状態も変化させない。行１は、その後、０から５ボルトまで上がり、零に戻るパルスでストローブされる。これは、（１，１）及び（１，２）画素をアクチュエートし、（１，３）画素をリリースする。アレイ中のその他の画素は、影響されない。望まれるように行２を設定するために、列２は、−５ボルトに設定され、そして列１及び３は、＋５ボルトに設定される。行２に印加される同じストローブは、次に、画素（２，２）をアクチュエートし、画素（２，１）及び（２，３）をリリースする。再び、アレイのその他の画素は、影響されない。行３は、列２及び３を−５ボルトに、そして列１を＋５ボルトに設定することより同様に設定される。行３ストローブは、図５Ａに示されたように行３画素を設定する。フレームを書き込んだ後で、行電位は零であり、そして列電位は＋５又は−５ボルトのいずれかに留まることができ、ディスプレイは、その後、図５Ａの配列で安定である。同じ手順が数十から数百の行及び列のアレイに対して採用されることができることは、歓迎される。しかも、行及び列アクチュエーションを実行するために使用された電圧のタイミング、シーケンス、及びレベルが、上記に概要を示された一般的な原理の範囲内で広範囲に変化されることができ、そして、上記の例は、単なる具体例であり、任意のアクチュエーション電圧方法が、本発明で使用されることができる。
【００２１】
上記に説明され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、広範囲に変化できる。例えば、図６Ａ−図６Ｃは、移動鏡構造の３つの異なる実施形態を図示する。図６Ａは、図１の実施形態の断面であり、そこでは金属材料１４のストライプが、直交して延びている支柱１８上に堆積される。図６Ｂでは、可動反射材料１４は、連結部（tether）３２上に、角だけで支柱に取り付けられる。図６Ｃでは、可動反射材料１４は、変形可能層３４から吊り下げられる。この実施形態は、反射材料１４に使用される構造設計及び材料が光学的特性に関して最適化されることができるため、及び変形可能層３４に使用される構造設計及び材料が所望の機械的特性に関して最適化できるため、利点を有する。種々のタイプの光干渉装置の製造は、例えば、米国公開出願２００４／００５１９２９を含む、種々の公開された文書に記載されている。多種多様な周知の技術が、一連の材料堆積、パターニング、及びエッチング工程を含む、上記に説明された構造を製造するために使用されることができる。
【００２２】
図７、図７Ａ、及び図７Ｂは、光線を変調するための変調システム３２の種々の実施形態を示す。変調システム３２は、各コーナー光干渉変調器ディスプレイ素子３４に当たる光の自己干渉を制御するように構成されたコーナー光干渉変調器ディスプレイ素子３４（図７Ａ）のアレイを具備する。１又は複数のディスプレイ素子３４は、システム３２から外に出る光に作用する少なくとも１つの可動光学素子（図示されてない）を有することが可能である。システム３２は、カラー・ディスプレイ、白／黒ディスプレイ、若しくはその他所望の型のディスプレイを提供するために、入射光と相互作用するように構成されることが可能である。例えば、システム３２は、コンピュータ、通信機器（例えば、セル電話機）、電子ペーパー、ページャ、テレビ、パネル（例えば、ディスプレイ又は制御パネル）、広告板、標識、電飾装置、又はいずれかのその他ディスプレイ装置、のためのディスプレイ画面を形成することが出来る。好ましくは、入射光は、変調器３４から外へ向けられる前に多数回反射される。図示された実施形態において、入射光は変調器ディスプレイ素子３４から外へ進む前に３回反射されることが出来る。
【００２３】
一般に、図７Ａの変調器ディスプレイ素子３４は、変調器ディスプレイ素子３４から外に出る光に作用するための少なくとも１つの干渉光学素子（下記に説明される）を具備することが可能である。図示された実施形態において、変調器３４は、複数の壁、基板、又は表面３５ａを具備するコーナー反射鏡である。図７Ａの変調器３４は、好ましくは互いにほぼ類似する一般に３角形の形状を有するほぼ平坦な表面３５ａを具備する。
【００２４】
図７Ｂは、ほぼ正方形の観察表面３５ｂを有するコーナー変調器ディスプレイ素子変調器３４の代わりの実施形態を示す。他の代わりの実施形態において、変調器３４の観察表面は、光線と相互作用するために好適な任意の寸法と形状配置を有することが可能である。
【００２５】
少なくとも１つのコーナー光干渉ディスプレイ素子３４の表面３５ａ、３５ｂ上に配置される光干渉変調器光学素子の作用が、図８及び図９に関してもっと詳細に説明される。図８は、駆動されてない又は撓んでない（undeflected）状態にある変調器ディスプレイ素子３４の光学素子１２を模式的に図示し、その結果、後で更に詳細に議論されるように、所定の波長の入射光が反射される。光学素子１２は、変調器３４の表面３５ａ、３５ｂの１つを形成できる壁又は基板２０を有する。
【００２６】
図８の実施形態において、光学素子１２が非アクチュエート又は駆動されていない位置にある時、素子は、それが創った光学的干渉に基づいた１色の光を出力する。このような素子１２の反射率（例えば、それが反射する光の波長）は、光学素子の状態、同様に素子の設計の関数である。後でもっと完全に説明されるように、光学素子１２が図８Ｂに示されるアクチュエート状態（或いは、駆動された、潰れた（collapsed）、又は撓んだ（deflected）状態と呼ばれる）に駆動される場合、光学素子１２は、暗になる、すなわち可視光波長を反射しない、ことが可能である。しかしながら、代わりの実施形態において、光学素子が潰れた状態に駆動された時、素子は本質的に白状態にあることが可能である。カラー画素又は変調器に対して、個々の光学素子１２の非駆動状態は、白、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、又は変調された形状と表示、或いは装置３２の配色に依存して他の色であることが可能である。簡単のため、１２のような光学素子が以下で説明される時、素子は、２つの状態の色出力（例えば、赤／黒、又は黄／白）によって説明されることができ、そして所定の状態は、反射するように構成された色（例えば、“赤”状態、又は“白”状態）毎に呼ばれる。２つの特定の状態を有する光学素子は、例えば、これに限定されないが、使用される材料の選択及び種々の構成要素の寸法により、多数の方法で実現されることが出来ることは理解され、そして以下に更に詳しく説明される。
【００２７】
再び図８Ａを参照して、光学素子１２は基板２０を含み、基板は、好ましくは、光を透過させて干渉キャビティへ導くことを可能にする一般に透過性基板である。基板２０は、ガラス、高分子材料、プラスチック、及び／又は光線を透過させるために適した任意の物質を含み得る。例えば、層１６は、ほぼ平坦な表面の基板２０上に支持され、そして主鏡／導電体を備えることが出来る。１つの実施形態において、層１６は、その上に鏡が製作される透明な導電体コーティングから構成される。好ましい実施形態において、誘電体層が導電体の反対の鏡の側の上に製作される。代わりの実施形態において、透明導電体、鏡及び誘電体層の他の組合せ及び配置が、使用されることが出来る。複数の取付け支柱１８が、それ等の先端が可動層４０を支持するように、基板２０から延びており、可動層は、層１６の表面に対向する表面を有する第２の導電層４３及び副鏡／導電体４１を具備することが出来る。可動層４０は、一対の支柱１８の間に拡がることが可能であり、基板２０にほぼ平行であることを保証するため引張り応力下にあることが出来る。鏡／導電体４１は、オプションとして可動層４０と一体化され、そしてその一部であることが可能である。このように、層４０は、複数の層を具備することが可能である。或いは、層４０は、単一層の物質であることが可能である。例えば、可動層４０は、可動の高反射層１４（図１参照）であることが出来る。当業者ならば、素子１２の適切な形状配置、材料の型、層の数、及びその他の構造的特徴を容易に理解して、素子１２の所望の機械的及び光学的特性を実現するであろう。キャビティ１９は、層１６と鏡／導電体４１の間、及び複数の支柱１８の間に形成される。オプションで、キャビティ１９は、複数のキャビティを具備することが出来る。図示された実施形態において、キャビティ１９は、一般に長方形の形状である。
【００２８】
キャビティ１９内の建設的（constructive）干渉は、キャビティ１９から発する見える光の色を決定する。可動層４０が層１６に向かって移動するに従って、キャビティ１９内部の干渉は変調され、そしてその変調が、変調器の層１６を通過して発する光の色に影響する。層１６と４０がほぼ平行であるから、上方又は下方から干渉キャビティ１９に入射する光の放射は、キャビティ内部で多重反射を受けることが可能で、その結果光学的干渉が起こる。キャビティ１９の寸法に依存して、干渉は、自身の実効インピーダンス、及び従って自身の反射及び／又は透過特性を決定する。キャビティ１９の１又は複数の寸法を変更することは、光学素子１２の光学的特性を変える。図示された実施形態において、ギャップ又はキャビティ高さ（すなわち、層１６と層４０との間の間隔）のような１つの寸法を変更することは、素子１２の光学的特性を変える。上述のように、キャビティ１９の高さは、キャビティ１９の２つの導電層１６と４０を横切る電圧を印加することにより変えられることが出来る。これは、層４０の移動を引き起こす１又は複数の静電力を発生する。複数の実施形態において、層４０は、図示された非駆動状態及び駆動状態の間を移動させられることが可能で、そこでは、キャビティ１９は、部分的に又は完全に潰される。静電力は、２値又はアナログ・モードで光学素子が動作するように使用されることが可能である。
【００２９】
図８Ａの参照を続けると、光学素子１２は、アクチュエート位置と非アクチュエート位置との間の２値モード動作のために構成される。図示のように、光学素子１２は、非アクチュエート位置にありそしてキャビティ１９は潰されていないことが示されている。この状態は、一般に層４０に電圧が印加されない時に、或いは、もし光学素子１２がヒステリシス・ウィンドウを有するように設計されているならば、層４０に印加される電圧と層１６上の電圧との間の差が選択された閾値の値未満である時に、存在する。層４０のバイアスは、結果として層４０が層１６にほぼ平行であるようにする。図８Ｂにおいて、キャビティ１９は、層４０と層１６との間の電圧差が選択された閾値の値を越えるように、層４０に印加される電圧によって潰されたことが示されている。換言すれば、電圧は、層１６と４０との間の相対移動を引き起こす力を発生するように、光学素子１２に対し印加されることが出来る。当業者は、層１６と４０の所望の位置を実現するために所望の大きさの電圧を選択することが出来る。
【００３０】
図８Ａを参照し続けると、可視スペクトル（例えば、白色光）の周波数領域よりなる入射光４２は、非アクチュエート状態にある光学素子１２の共鳴周波数であるスペクトル成分を含む。入射光４２は、部分的に層１６により反射され、そして可動層４０により部分的に又は完全に反射される。その結果、この共鳴成分は、５０で示されるように、観察者へ光学素子１２により反射される。入射光４２の非共鳴成分は、多重反射の結果相殺的（deconstructive）干渉を受け、従って観察者に反射されて戻ることはない。このように、白色光４２が、非アクチュエート状態にある光学素子１２に入射する時、非アクチュエート状態にある光学素子１２の共鳴周波数の光５０は、観察者に反射される。もちろん、キャビティ１９のギャップ又は高さは、所望の光５０（すなわち、選択された色の光）が光学素子１２により観察者に反射されるように設計されることが可能である。
【００３１】
図８Ｂは、キャビティ１９がほぼ潰されているアクチュエート位置にある光学素子１２を示す。層１６、４０の間の距離が変化しているので、装置１２の共鳴周波数も、変化している。その他の正確な干渉キャビティ寸法により、入射光４６ａの本質的な部分は、光４６ｂとして反射され、そして光学素子１２は、アクチュエート状態にあるときは完全に鏡として機能する。このようなアクチュエート状態をここでは“白色”状態と呼ぶ、とはいえ、実質的に白い光は、複数の共鳴周波数を有する光学素子の利用を介するような、他の方法でも作られることが可能であることが、理解される。このような光学素子のこれに代わる実施形態において、光は、光学素子１２がアクチュエート状態にある時に相殺的干渉を受け、従って、上述のように黒く見えることが可能である。
【００３２】
アクチュエート状態にある光学素子１２により反射される光の波長を変調するための１つの方法は、層１６の特性を変えることである。例えば、層１６が誘電体層を具備する好ましい実施形態において、誘電体層の高さは、アクチュエート状態において種々の色を実現するために変えられることが可能である。非常に薄い誘電体層は、上述のように、本質的に鏡として機能する光学素子１２を結果的にもたらし、従ってアクチュエート状態において白色光を反射する。もし誘電体層がもっと厚く作られているならば、層１６における部分透過性の鏡と可動層４０における鏡との間の距離が、可視光の波長に比べて極端に小さいので、光学素子１２は、アクチュエート状態において可視光を全く反射しない。誘電体層の高さが更に増加させられるに従い、光学素子は、アクチュエート状態において種々の色の可視光を反射できる。誘電体層の高さがより一層増加させられると、上述のように、光学素子１２は、アクチュエート状態において実質的に白色光を反射させるようになることが可能である。この誘電体層は、必ずしも、例えば、層１６の一部として形成される必要はなく、先に議論されたように、例えば、可動層４０の一部として代わりに形成されることが可能である。誘電体層が層４０と１６の反射素子の間にそれぞれ挿入される限り、光学素子がアクチュエート状態にある時に、誘電体層の高さを変えることは、上述のアクチュエート状態の特性に帰着することが出来る。
【００３３】
図９は、上述の干渉光学素子１２を少なくとも１つ有するコーナー変調器ディスプレイ素子３４の１つの実施形態の透視図である。図示された実施形態において、ディスプレイ素子３４は、１つの光学素子１２と複数のほぼ平坦な表面６２を有し、その表面上に反射層が置かれ、その結果、ほぼ平坦な表面６２は、本質的に鏡として機能する。表面６２及び光学素子１２の形状と配置は、互いに異なることも類似することもあり得る。
【００３４】
好ましくは、少なくとも２つの表面６２と光学素子１２は、互いにほぼ直交する。ある複数の実施形態において、光学素子１２の複数の鏡（例えば、層４０）と複数の表面６２の１つは、互いにほぼ直交する。例えば、表面６２の１つと光学素子１２の基板２０との間に作られる角αは、以下に記載されるように、任意の適切な角αが使用され得るけれども、約８０度から約１００度の範囲、更に好ましくは約９０度であることが可能である。光学素子１２と表面６２は、それ故仮想立方体のコーナーを形成することが出来る。１つの実施形態において、光学素子１２は、ディスプレイ素子３４の１又は複数の壁にほぼ直交する仮想平面を画定する。
【００３５】
図９Ａは、図９の実施形態の断面図を示す。平坦な表面６２の表面積とその上に光学素子１２が設置される平坦な表面、基板２０とも呼ばれる（図１参照）、の表面積は、互いにほぼ等しく出来る。しかしながら、他の実施形態において、基板２０の表面積と平坦な表面６２の表面積は、互いに異なることがあり得る。当業者は、基板２０と表面６２の寸法形状を所望の光学的性質を実現するために決定することが出来る。本記載が複数の平坦な表面を具備する基板に関して言及しているけれども、ディスプレイ素子３４は、代わりに、つなぎ合わされた、又はさもなければ、互いに相対的に固定された２枚以上の基板を具備することも出来ることは、理解される。例えば、３枚の３角形の実質的に平坦な素子が、互いに固定されて基板３４を形成することが出来る。代わりの実施形態において、３枚の３角形のほぼ平坦な素子は、相対的にある角度で複数の部片を保持する枠の中に嵌め込まれることが出来る。
【００３６】
図９及び図９Ａの光学素子１２は、２値又はアナログ・モードの動作を有することが可能である。図９Ａの光学素子１２は、非アクチュエート位置に図示されている。この様に、光学素子１２内部の可動層４０は、キャビティ１９内部で所望の光学的干渉を実現するために２以上の位置の間を移動されることが可能である。基板は、好ましくは固定されており、そしてコーナー変調器ディスプレイ素子３４の前面観察表面を定める。１つの実施形態において、光学素子１２は、２値モードで動作し、そして、図示されている非駆動状態とチャンバー３０がほぼ潰された駆動状態との間で、層又は鏡４０をアクチュエートする。図示された非駆動状態において、好ましくは光学素子１２の１つ又は１対の表面６２と約４５°の入射角をなす、入射光の波６６は、少なくとも１つの光学素子１２又は１対の表面６２と相互作用する。好ましくは、入射光６６は、図９Ｂに関連して更に詳細に議論されるように、変調器２４を出る前に光学素子１２及び各表面６２と相互作用する。
【００３７】
図９Ｂは、光学素子１２と反射面６２ａ、６２ｂを有するコーナー変調器ディスプレイ素子の透視図を示す。光は、径路６８ａに沿ってコーナー変調器ディスプレイ素子３４の表面６２ａの上に入射する。表面６２ａが反射面を具備するので、光は、次に径路６８ｂに沿って光学素子１２へ反射される。光が光学素子１２上に入射する時、光は、光学素子と相互作用する。例えば、光学素子１２が、赤／黒光学素子の様な、カラー／黒光学素子であることが出来る。光学素子１２がアクチュエート状態にあるその様な場合では、入射光６８ｂは、例えば、赤色光として、変調器１２により部分的に反射されることが可能である。光学素子１２がアクチュエート状態にある時、ディスプレイ素子３４の内部反射は、ほぼ滅殺され、そして光学素子１２は黒く見える。もし光学素子１２が、光が反射されるような状態にある場合、光は、径路６８ｃに沿って表面６２ｂに反射される。光は、次に径路６８ｄに沿って変調器から外へ反射される。この様にして、光学素子１２と光との相互作用は、素子１２の特性とアクチュエーション状態に依存して、変調器から外に向かう素子１２上に入射した光の全てが反射される、ある程度が反射される、又は全く反射されないかの何れかの結果になることが出来る。
【００３８】
入射光は、ディスプレイ素子３４の内部表面と相互作用し、そのため、反射される光の量と反射光の波長に依存して、観察者がディスプレイ素子３４をほぼ暗／白として、又は任意の所望の色として見るように、観察者に返送されることが可能である。光学素子１２の１又は複数の層（例えば、層１６及び／又は層４１）の厚さ及び／又は材料の屈折率は、選択されることができ、誘電体層に関連する上述の議論の様に、アクチュエート位置にある時に、所望の色を創ることが可能である。例えば、光学素子１２は、それがアクチュエート位置にある時に、黄色の光を反射することが出来る。別の１つの実施形態において、光学素子１２は、アクチュエート位置にある時に、暗い又は黒であることが出来る。しかも別の１つの実施形態において、アクチュエート位置にある時に、光学素子１２は、白色であることができる。
【００３９】
以前に示されたように、光学素子１２の状態（即ち、光学素子が非アクチュエート位置にあるか又はアクチュエート位置にあるか）は、観察者が特定の色を見るかどうか、又は観察者が暗素子又は明素子１２を見るかどうか、を決定する。層１６は、コーティングされることができ、その結果、変調器ディスプレイ素子３４が、層１６のコーティング又は処理（例えば、吸収フィルタ）に依存してアクチュエート状態において暗である又は反射する（例えば、白色光を出力する）ことができる。
【００４０】
都合がよいことに、表面６２ａ、６２ｂ及び光学素子１２が互いにほぼ直角に向けられた実施形態において、変調器ディスプレイ素子３４は、それが大部分の又はほぼ全ての入射光線を元の方向に沿ってほぼ反射するように向けられることが可能である。図９Ｂに戻って、表面６２ａ、６２ｂのそれぞれと光学素子１２が互いに直角に向けられる時、入射光径路６８ａは、光路６８ｄに平行であり、光路６８ｄに沿って反射光がディスプレイ素子３４から出てゆく。このようにして、変調器３４の各表面が反射出来るため、入射光線６８ａは、それぞれの表面で跳ね返され、順を追って、正味の結果は光線が１８０度の方向変化を受ける。
【００４１】
ディスプレイ素子３４の設計とその製作に使用される材料次第で、光学素子１２と複数の表面６２の１面との成す角αは、変調光が入射光の径路に平行な径路に沿って反射されるディスプレイ素子３４の実施形態の上述の特性を実現するために、９０°以外の角度であり得ることが、当業者により理解される。角度αは、ディスプレイ素子３４の製作に使用される材料の屈折率のような因子に依存する。当業者のある者は、このようにして、変調器ディスプレイ素子３４の所望の光学的特性を実現するために、光学素子１２と鏡６２との間の適切な角度を決定できる。
【００４２】
光学素子１２により反射される光の波長は、複数の層の間のエアー・ギャップの寸法及び光学素子の製作に使用される材料のような因子の関数である一方で、観察者が置かれている光学素子の１つの面に相対的な角は、観察者に反射される光の波長にも影響を及ぼす。これは、光が層１６から可動層４０へそして層１６へ戻って伝わるので、層１６により透過される光線によって伝わる径路の長さは、入射光が法線と成す角、ここでは視野角と呼ぶ、の関数であるためである。視野角が増大するに従い（即ち、観察者が法線方向から外れてディスプレイの横方向に移動する）、キャビティ内部で光線によって伝わる径路は増大し、そして層１６により反射される光と層１６により透過される光との間の光路差は、変えられる。
【００４３】
例えば、図１０には、図８Ａに示される光学素子１２に類似する光学素子１２の一部分の断面が示される。この光学素子１２において、層１６は、基板上の透明導電体５８、基板と反対の透明導電体５８側の上に置かれた部分反射層５６、及び反射層の反対の部分反射層５６側の上に置かれた誘電体層５４を具備する。部分反射層５６上に法線に対して角Θで入射する光９２は、径路９２ａに沿って部分的に反射され、そして層５６及び５４を通り径路９２ｂに沿って部分的に透過され、そして次に可動層４０により反射される。干渉が起こる波長λ（そしてそれ故、観察者に光学素子９２により反射される波長）は、主として次式により支配される：
Ｎλ＝−４（ｎｈ＋ｇ）ｃｏｓ（Θ），
ここで、ｎは誘電体層５４の誘電率であり、ｈは層５４に垂直な径路に沿った層５４の底面と層５４の上面との間の距離であり、ｇは層５４に垂直な径路に沿った層５４の上面と層４０の底面との間の距離（エアー・ギャップとも呼ばれる）であり、そしてＮは、干渉極大の次数と呼ばれる、任意の整数である。結果として生じる干渉の大部分は、上式により支配されるけれども、光学素子内の他の層から反射される光に伴う干渉は、同様に結果として生ずる干渉への影響を有することがある。
【００４４】
光が、法線に対して角Θ’（ここでΘ’＞Θ）で、径路９４に沿って入射する代わりに、ある部分の光は、光学キャビティ１９の内部で径路９４ｂをたどって進み、その径路は径路９２ｂより長い。与えられた光学キャビティ１２に対して、従って、反射される波長は、視野角Θに直接比例することが知られることが出来る。このようにして、観察者が法線方向から離れるに従い、観察者に反射される変調光への影響は、干渉が生じる波長が減少させられるということである。この効果は、ここでは角度シフトと呼ばれる。角度シフトに対する補償を助けるためディフューザ層（diffuser layer）を利用することは可能であるが、しかし角度シフトに対する補償は、類似の反射特性を持つ光学素子を有する基板を、互いに零でない角度に向けられた少なくとも２枚の基板を有するディスプレイ素子の１実施形態の使用を介して提供されることが可能である。
【００４５】
複数の実施形態において、コーナー変調器ディスプレイ素子３４は、複数の光学素子１２を具備することが出来る。例えば、図示されていないけれども、図９のディスプレイ素子３４は、１対の光学素子１２と１つの反射面６２を具備することが出来る。光学素子１２は、それ等が共にアクチュエート位置か非アクチュエート位置の何れかにあるように、同期化されることが出来る。好ましくは、光学素子１２が非アクチュエート位置にある時、光学素子１２は、寸法及び使われている材料に関して両方とも、互いにほぼ同等である干渉キャビティ１９をそれぞれ有する。１対の光学素子２８の間の光干渉変調器２４上の入射角が近似的に余角である時、光学素子２８からの角度シフトは、互いに近似的に打ち消しあう。削減された又は打ち消された角度シフトは、カラー・シフトにおける視野角の影響を都合が良いことに削減する又はほぼ除去する。好ましくは、入射光線は、カラー・シフトにおける視野角の影響が実質的に削除されることを保証するために、双方の光学素子１２から反射される。
【００４６】
図１１は、可視光に対して実質的に透過性である材料から成るピラミッド型光学素子１７０を具備するディスプレイ素子の１実施形態の断面図である。ピラミッド型素子１７０は、互いにある角度で向けられた３つの側面１７２ａ，１７２ｂと１７４、及び底面１７６を具備する。表面１７２ａ，１７２ｂと１７４は、ピラミッド型光学素子１７０の底面１７６への入射光８０ａが表面１７２ａ，１７２ｂと１７４のそれぞれから反射されて、入射光に実質的に平行な径路に沿って底面１７６を通過して戻ることが出来るような角度で互いに配置される。当業者は、ピラミッド型光学素子１７０の屈折率及び入射光の入射角のあり得る範囲のような因子を考慮して、この様な特性のために必要な適切な角度を決定することが出来る。
【００４７】
ピラミッド型光学素子１７０の屈折率は、底面１７６への入射光８０ａの大部分がピラミッド型光学素子１７０に入り、そして底面１７６を通過して透過して出る前に、各表面１７２ａ，１７２ｂと１７４で内部全反射を受けることが出来るように、選択される。このようにして、ピラミッド型光学素子１７０は、空気よりも十分に高い屈折率を有する材料から作られるべきである。例えば、ある実施形態において、約１．３の屈折率を有するガラスが、使用されることが出来る。好ましい実施形態において、約１．５−１．６の屈折率を有するプラスチックが、使用されることが出来る。もし非常に高い屈折率を有する材料がピラミッド型光学素子１７０に対して使用されるならば、法線に対して大きな角度で底面１７６の内表面に入射する光は、内部全反射を受け、従って底面１７６を通り透過されることが出来ない。これを避けるため、ピラミッド型素子１７０と空気の中間の屈折率を有する層１７８が、ピラミッドの底面の上に置かれることが出来て、内部全反射を無効にし、そして光が底面１７６を通過して観察者に向かわせることが出来る。表面１７２ａ、１７２ｂを透過する光の量を最小にするために、これらの表面は、反射素子（図示しない）を具備することが出来る。
【００４８】
ピラミッド型光学素子１７０は、更に可動層１８０を含み、可動層は光に対して透明であることが出来、そして内部全反射を無効にするために選択される屈折率を有することが出来、さもなければ内部全反射が表面１７４で生ずることになる。図１１に示されるように、可動層１８０は、点線で示される第２の位置１８６へ矢印１８４で示される方向に、軸心１８２の回りをアクチュエートされることが出来る層を具備することが可能である。可動層１８０は、ピラミッド型素子１７０の表面１７４に対して図１５に示される位置に傾けられることが可能で、表面１７４の内部全反射を無効にする。
【００４９】
可動層１８０は、静電力を利用して軸心１８２の回りをアクチュエートされることが出来る。ピラミッド型ディスプレイ素子１７０は、そこに電圧を印加されることが可能な導電性素子１８８を含むことが出来る。部材１９０は、ディスプレイ素子１７０の裏側から延伸し、そして可動層１８０を図示された位置１８６に保持することが出来る。部材１９０は、素子１８８が電源と電気的な通信をするように配線を具備できる。電圧が部材１９０を介して素子１８８に印加され、素子１８８と可動層１８０との間に作られる静電ポテンシャルを発生することが出来る。静電ポテンシャルは、可動層１８０を素子１８８の方へ引き寄せる。可動層１８０は、導電性材料を具備することが可能で素子１８８から電気的に絶縁されている。複数の実施形態において、スプリング又は他の傾斜手段が使用されて、可動層１８０をある所望の位置に傾けることが出来る。図示されてないけれども、複数の素子１８８が、可動層１８０の任意の所望の位置設定を実現するために使用されることが出来る。
【００５０】
ピラミッド型光学素子１７０の動作は、ここで図１１に対して説明される。光８０ａは、底面１７６上に入射し、そして表面１７２ａへ透過され、そこで径路８０ｂに沿って表面１７４へ反射される。可動層１８０がアクチュエート位置１８６にある時、光８０ｂは、好ましくは表面１７２ｂへそしてそこから戻って径路８０ｃに沿って観察者に向けて、内部全反射によって反射される。しかしながら、可動層１８０が、図１１に示されるように、非アクチュエート位置にある時、内部全反射は無効にされ、そして光は表面１７４を通過し８０ｄのような径路に沿って透過される。このようにして、底面１７６を見る観察者は、可動層１８０がアクチュエートされる時にピラミッド型素子１７０から反射される白色光を見る、そして可動層が非アクチュエートであり、そして表面１７４に対して傾けられる時、反射光を何も見ない（即ち、黒）。
【００５１】
図示されていないけれども、変調器ディスプレイ素子３４の１又は複数の壁は、上述の光学素子１２に類似した光学素子を有することが出来る。例えば、表面１７２ａは、非アクチュエート位置で赤い光を反射する赤／白光学素子１２を具備することが出来、その結果、ピラミッド型ディスプレイ素子１７０が、観察者に黒、白又は赤に見えるように構成されることが出来る。もし可動層１８０及び光学素子１２が共にアクチュエート位置にあるなら、ディスプレイ素子１７０は、観察者には白に見える。もし可動層１８０のみがアクチュエート位置にあるなら、ディスプレイ素子１７０は、観察者には赤に見える。もし可動層１８０が非アクチュエート位置にあるなら、ディスプレイ素子１７０は、光学素子１２の状態とは無関係に、観察者には黒に見える。
【００５２】
図１２及び図１２Ａは、それぞれが光線を操作するように構成された３つの可動光学素子１２を含む変調器ディスプレイ素子３４の別の１つの実施形態を示す。１又は複数の光学素子１２は、２値モード及び／又はアナログ・モードで動作することが出来る。例えば、１つの実施形態において、複数の光学素子１２の１つは、２値モードで動作し、他方別の１つの光学素子１２は、アナログ・モードで動作する。各光学素子１２の（複数の）動作モードは、ディスプレイ素子３４から所望の光学出力を得るように選択されることが出来る。
【００５３】
光学素子１２は、入射光６６がカラー・シフトに対する視野角の影響を削減又は除去するために１又は複数の光学素子１２と相互作用するように、アクチュエートされることが出来る。当業者は、結果として各光学素子１２により反射される光線の所望の角度シフトになるように、各光学素子１２の反射素子（前述のように、可動層４０であり得る）の所望の位置を決定することが出来る。入射光６６が３つの光学素子１２の全てと相互作用できるから、光線を処理する３回の機会がある。換言すると、光が法線に対して零でない角度で各光学素子に当たるので、光線がディスプレイ素子３４から反射される時、ディスプレイ素子３４は、３つの異なる位置で角度シフトを生じさせることが出来る。
【００５４】
変調器ディスプレイ素子３４の複数の光学素子１２は、同期化されるか又は非同期化されることが出来る。１つの動作モードにおいては、複数の光学素子１２の１つは、非アクチュエート位置にあることが可能で、他方他の２つの光学素子は、アクチュエート位置にある。あるいは、光学素子１２の２つが、非アクチュエート位置にあり、そして他の光学素子１２が、アクチュエート位置にあることが出来る。他の実施形態において、複数の光学素子１２のそれぞれは、アクチュエート位置又は非アクチュエート位置にあることが出来る。
【００５５】
カラー・ディスプレイに対しては、変調器ディスプレイ素子３４は、個々に可動光学素子１２を有することが可能であり、それ等は、変調器構成及びディスプレイ・カラー配色に従い白、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、又は他の色を出力するようにコーティング又は処理されることが出来る。
【００５６】
１つの実施形態において、変調器ディスプレイ素子３４は、青色光、赤色光、及び／又は緑色光を反射することが出来る３つの光学素子１２を具備する。各光学素子１２は、非アクチュエート位置とアクチュエート位置との間で共にアクチュエートされることが可能である。換言すると、１つの実施形態において、ディスプレイ素子３４は、干渉性の青色光を創出する３つの光学素子１２を有することが出来る。別の１つの実施形態において、変調器ディスプレイ素子３４は、干渉性の赤色光を創出する３つの光学素子１２を具備することが出来る。更に別の１つの実施形態において、ディスプレイ素子３４は、干渉性の緑色光を創出する３つの光学素子１２を具備することが出来る。都合が良いことに、１つの変調器ディスプレイ素子３４の複数の光学素子１２が同時に同じ色を反射する時、カラー・シフトに対する視野角の影響は、削減される又は除去されることが出来る。
【００５７】
図７に示されるシステム３２は、所望の色を作るために同じ又は異なる色を創り出す隣接した複数の変調器ディスプレイ素子３４を有することが出来る。公知のアディティブ（additive）法と技術は、システム３２から任意の所望の色を表示するために利用されることが出来る。このようにして、変調器３４はフルカラー画像を作るため青色光、赤色光、及び緑色光の所望の組合せを実現するように動作されることが可能である。付け加えると、複数の光学素子は、例えば、黒／白ディスプレイを作るために、変調器３４が暗又は白であるように非アクチュエート位置に駆動されることが出来る。
【００５８】
１つの実施形態において、システム３２は、複数の変調器３４を具備し、各変調器は少なくとも１つの光学素子を含む。１つの与えられた変調器３４は、３色の赤、緑、又は青のうち１つだけを反射することが出来て、その結果、複数の変調器３４の３分の１は、赤を作ることが出来、３分の１は緑を作ることが出来、そして３分の１は青を作ることが出来る。この様なディスプレイが黄色光を作るためには、赤及び緑の変調器３４が共に赤色光及び緑色光をそれぞれ反射するように設定されなければならない、そして青の変調器３４は光を反射しないように設定されなければならない。これは与えられた色を作るためのアディティブ技術である。
【００５９】
それに代わる実施形態において、ディスプレイ３２における変調器ディスプレイ素子３４の各表面は、異なる光学素子１２を含む、例えば、１つの青／白光学素子、１つの赤／白光学素子、そして１つの緑／白光学素子である。この様にして、２つの光学素子１２をアクチュエートすることにより、与えられた色は、ディスプレイ素子３４により作られることが出来る。例えば、緑色光を反射するために、赤／白及び青／白光学素子は、白位置にアクチュエートされねばならない。白色光は、３つの光学素子１２の全てが白位置にアクチュエートされる時に反射され、そして２未満の光学素子がその白位置にアクチュエートされるならば、変調器ディスプレイ素子３４は、ほぼ暗く見える。例えば、もし赤／白及び緑／白光学素子が共にそれぞれ赤及び緑の状態にあるならば、赤／白光学素子は赤色光のみを反射し、そして緑／白光学素子は緑色光のみを反射する。かくして、各３表面から反射されるコーナー変調器３４の白色入射光は、変調器３４から反射で戻されることはない。
【００６０】
別の１つの実施形態において、図１２及び図１２Ａの変調器ディスプレイ素子３４の複数の光学素子１２は、シアン／白、マゼンタ／白及び黄／白光学素子であることが出来る。即ち、光学素子１２のキャビティ１９は、シアン、マゼンタ、及び黄色の所望の干渉色を実現するように設計されることが可能である。各光学素子１２は、個々に動作されそして適切な位置に動かされて、公知のサブトラクティブ（subtractive）法及び技術を使用することによりフルカラー画像を作るため所望の色を取り去ることが出来る。各光学素子１２は、白位置にあることが出来て、変調器ディスプレイ素子３４からほぼ白色ディスプレイを実現する。各光学素子が入射可視光の範囲の異なる部分を取り去るので、各光学素子１２は、黒く見える光学素子を作るように、非白状態（例えば、シアン、マゼンタ、又は黄）であることが出来る。
【００６１】
この実施形態において、与えられた色を作るために、アディティブ又はサブトラクティブ技術の何れかが利用されることができる、又は２つの技術の組合せが利用されことができる。例えば、黄色は、サブトラクティブ技術を使用して、黄／白光学素子を黄色位置に動かし、そして変調器ディスプレイ素子３４中のその他の光学素子を白位置に動かすことにより、作られることが出来る。この技術は、個々のディスプレイ素子３４のそれぞれが入射光から青の波長を取り去ることにより黄色を生成するので、サブトラクティブ技術と呼ばれる。
【００６２】
もしより明るい黄色（例えば、黄色と白色光の組合せの結果得られる１つの階調）が望まれるなら、以下に説明する様に、この色は、アディティブ及びサブトラクティブ技術の組合せの使用を介して創られることが出来る。組合せ技術が使用されることができ、そこでは、ディスプレイ中の半数のディスプレイ素子３４は、上述のサブトラクティブ技術を介して黄色を生成し、そして他の半数のディスプレイ素子３４が（３つの光学素子１２を全て白色状態に置くことにより）白を生成する。白色光と黄色光の加算は、所望のより明るい黄色を創り出す。
【００６３】
更に１つの実施形態において、変調器ディスプレイ素子の各表面は、その表面上の他の光学素子と実質的に同等の光学的特性を有する複数の個別の光学素子を具備する。この様な実施形態において、より明るい黄色は、与えられた表面上の黄／白光学素子の半数を黄位置にそして半数を白位置に置くことにより、１個のコーナー変調器ディスプレイ素子によって生成されることが出来る、その結果、ディスプレイ素子３４への青色入射光の大略半分のみが反射され、所望のより明るい黄色を創り出す。
【００６４】
そのようにして、変調器ディスプレイ素子３４の光学素子１２は、所望のディスプレイ・カラー構成次第で、任意の適切な色を与えることが出来る。
【００６５】
特定の色を発生させるために変調器ディスプレイ素子３４を使用するサブトラクティブ技術の利用は、単にアディティブ技術のみを採用する類似のディスプレイよりも遥かに明るいディスプレイを創ることを都合よく可能にする。アディティブ技術が利用され、そして与えられたディスプレイ素子が、赤、緑又は青の何れかのみしか表示できない実施形態において、各ディスプレイ素子は、反射される波長に対応して、ディスプレイ素子上の白色入射光のわずかな量のスペクトルを反射するに過ぎないので、大量の明るさが失われる。例えば、黄色を発生させるために、赤色光を反射する多数のディスプレイ素子３４及び緑色光を反射する多数のディスプレイ素子３４は、黄色光を発生させるために使用されることが出来る。しかしながら、赤色光を反射するように設定されたディスプレイ素子は、緑の波長を反射しない、そして逆の場合も同じである。このようにして、この黄色の明るさは、各ディスプレイ素子が黄色光を反射する場合に得られるような明るさの大略半分である。それに加えて、もし青色光を反射できるディスプレイ素子３４が（上述の３色コーナー・アディティブ・ディスプレイ素子であるよりはむしろ）青色素子専用であるなら、これ等のディスプレイ素子は、全く光を反射しないように設定されねばならない。その様な実施形態において、黄色光の明るさは、もし各ディスプレイ素子３４が黄色光を反射するように設定されることができるならば可能になる明るさの大略３分の１である。
【００６６】
サブトラクティブ技術を利用することにより、各ディスプレイ素子は、ここでは黄色光を構成する赤と緑の波長を共に反射するように作られることが出来る。各ディスプレイ素子３４中の黄／白光学素子１２は、黄色状態に置かれ（従って、青の波長は反射されない）、そして他の光学素子は、白状態に置かれる。この様なディスプレイは、上述の理由で、専用ディスプレイ素子がアディティブ技術を介して色を発生させるディスプレイよりも３倍明るくなることが可能である。
【００６７】
コーナー変調器によって反射される光が、一般にコーナー変調器に向かって進んだ径路に平行な径路に沿って観察者に反射されるので、光源は、観察者のほぼ背後に置かれていなければならない。この様に、コーナー変調器を利用するディスプレイを使用されるようにするためには、ディスプレイは、導光板（light guiding plate）のような観察者とディスプレイとの間に配置された光源を具備するか、若しくはディスプレイは、入射光が観察者自身により遮られない程観察者から十分離れた距離に置かれるか、の何れかでなければならない。
【００６８】
ここで説明される型のコーナー変調器は、このようにして、観察者から遠く離れた距離に置かれる大きな装置における使用に特に好適である。例えば、コーナー光干渉変調器は、高反射性動的交通標識を創り出すために使用されることが出来て、それは、運転者のヘッドライトが、運転者の観測径路に平行に近い径路に沿って照明を提供するはずであるので、運転者に容易に見えるはずである。広告板及びスポーツ会場にあるような巨大ビデオ画面は、コーナー光干渉変調器が好適な別の１つのアプリケーションである。
【００６９】
広告板やビデオ画面のような大規模アプリケーションに対しては、光干渉変調器のヒステリシス特性は、例えば、セルラ電話機のディスプレイにおけるディスプレイ設計に対するほど決定的ではないことがあり、セルラ電話機では電力消費の最小化が決定的である。かくして、このようなコーナー変調器ディスプレイ素子を利用した大規模ディスプレイの構成に使用される設計と材料に関してトレードオフがなされる。ヒステリシス挙動を示さない光学素子１２は、例えば、光学素子１２を駆動する際により大きな自由度が、より大きな電力消費というコストを払って実現されることが可能であることにおいて、有利であることが出来る。
【００７０】
図１３Ａは、隣接する凸型ピラミッド形状の対向面により形成されるＶ型変調器１０２のアレイ１００を有するシステム９８を図示する。各Ｖ型変調器１０２は、他の表面に対し１つの角度をなして１又は複数の表面を有する。図示された実施形態において、変調器１０２は、一般に３角形の観察表面１０４，１０６を有する。入射光は、光線を操作できる表面１０４，１０６の両方と相互作用できる。都合の良いことに、変調器１０２は、光線を操作するために２つの機会を与える。例えば、変調器１０２は、光が表面１０４，１０６に当たる度毎に光線を操作することが出来る。複数の実施形態において、変調器１０２は、光線に作用するために上述の光学素子１２又は１８０に類似した光学素子を有することが出来る。あるいは、変調器１０２は、図１３Ｂに示され以下で説明される光学素子を有することが出来る。
【００７１】
図１３Ｂは、図１３ＡのＶ型変調器１０２の１つの代わりの実施形態の外皮切断図であって、１対の光学素子１２８の変形実施形態を示している。これ等の光学素子１２８は、ここに開示された何れかの実施形態における光学素子１２の代わりに使用され得る代わりの設計を表し、そして図６Ｃに関して説明された光学素子に類似している。図示された実施形態において、光学素子１２８は、好ましくは一般的なガラス又は透明プラスチックである透明基板１１０上に固定された電極層１１２を具備する。光学素子１２８は、誘電体層１１５と電極１１２との間に挿入された反射層１１４を好ましくは有する。外側部材１１９は、上部層１２３に接続された側壁１２１を有する。キャビティ支柱１１８が、上部層１２３から延び、そして鏡１２０に接続される。複数の実施形態において、鏡１２０は、外側部材１１９に統合されその一部である。側壁１２１と鏡１２０は、キャビティ１１６を画定する。動作の際に、電極１１２と透明基板１１０に電圧が印加される場合、鏡１２０は、透明基板１１０の方へ静電的に引き寄せられる。外部部材１１９は、鏡１２０が透明基板１１０に相対的に動かされるように変形することが出来る。鏡１２０の動きは、キャビティ１１６の大きさを変え、そしてキャビティ内部で光が干渉により変調されるようにする。
【００７２】
図１４Ａは、Ｖ型溝又はチャネルを画定するＶ型変調器１０２を具備するシステム９８の１つの変形された実施形態の上平面図を示す。変調器１０２は、上述のような１又は複数の光学素子１２，１２８、又は１８０を具備することが出来る。
【００７３】
図１４Ｂに示されるように、変調器１０２のそれぞれは、１対の光学素子１２を具備できる。光学素子１２は、動作状態にあって、少なくとも１つの方向においてカラー・シフト補正を与えることが出来る。例えば、変調器１０２は矢印１０６’及び／又は１０８の方向にカラー・シフト補正を与えることが出来る。１つの好ましい実施形態において、１対の光学素子１２がＯＮ位置にある時、それ等は他の光学素子１２のギャップにほぼ等しいギャップを有する内部キャビティを形成する。１対の光学素子１２がこの配置にある時、入射光６６は、光学素子１２の１つにより操作され、そして径路１１３に沿って他の光学素子１２に反射されることが出来て、順に、他の光学素子１２は、光を操作しそして径路１１５’に沿って光を観察者に反射して戻す。都合がよいことに、変調器１０２は、角度シフトを削減する又は好ましくは相殺して、カラー・シフトに対する観察角の影響を削減する又は除去する。好ましくは、１対の光学素子１２は、互いにほぼ直交する。しかしながら、変調器１０２の加工において使用される設計と材料に依存して、入射光の径路６６に平行な径路１１５’に沿って観察者に光を反射するために、互いにある角度、大略９０°以外のある角度、に一対の光学素子１２を配置する必要があることがある。
【００７４】
Ｖ型溝１０２が、角度シフトを補正するために任意の方向に向けられることが可能であるが、一連の水平溝は、溝１０２の軸に直交する平面内で観察者の移動がもたらす角度シフトに対する補正を与える。テレビ又はコンピュータ・ディスプレイのように、垂直の向きに置かれたディスプレイにおいては、観察者は、画面の中心から垂直方向よりも水平方向に外れる可能性が極めて高い。このようにして、溝１０２の両側に類似の光学素子１２を有する垂直に向けられた溝１０２の実施形態は、水平方向の角度シフトに対する補正を与え、これは、多くの光干渉変調器ベースのディスプレイにとって十分な補正であることが出来る。
【００７５】
図示されてないけれども、ここに開示されている光学素子は、コーナー反射変調器３４又はＶ型変調器１０２の内部に置かれることが出来ることは予想される。この様にして、光学素子１２及び／又は１２８は、コーナー反射変調器３４の内部あるいは外部に配置されることが出来る。同様に、光学素子１２及び／又は１２８は、Ｖ型変調器１０２の内部あるいは外部に配置されることが出来る。光は、光線を操作するために任意の好適な方向に光学素子を通過できる。
【００７６】
ここに開示される変調器の観察表面は、多角形、曲面、平面、円形、楕円形、及び／又は光と相互作用するその他任意の好適な形状であって良い。付け加えると、ここに開示される変調器の各壁又は画面は、１より多くの光学素子（例えば、光学素子１２又は１７０）を有することが出来る。このようにして、光学素子のアレイは、光干渉変調器の１又は複数の壁に沿って配置されることが出来る。
【００７７】
ここに開示される光干渉変調器は、種々の製造工程を介して形成されることが出来る。例えば、米国特許番号５，８３５，２５５号に記載の製造工程は、ここに開示される光干渉変調器を製造するために変形されることが出来る。付け加えると、開示される変調器を作るための一般的な製造方法が、以下に説明される。
【００７８】
図１５Ａから図１５Ｈは、ここに開示される光干渉変調器の製作のための１つの工程フローを示す。図１５Ａは、コーナー反射変調器を形成するための出発材料として使用される基板１５０を示す。基板１５０は、パターン１５２を有する。パターン１５２は、好ましくは基板１５０の本体から外側に突き出す凸形状のアレイを具備し、そして好ましくは約８５度と約９５度の範囲にある内角βを作る隣接した外表面を有する。１つの好ましい実施形態において、角βは、約９０度である。角βは、所望の光学的特性を実現するために必要に応じて、パターン１５２を形成する複数の表面の間の向き画定するために、当業者により変えられそして選択されることが出来る。図示される実施形態において、基板１５０は、基板から延びる複数の立方体のコーナーを具備する、パターン１５２を有する。
【００７９】
パターン１５２は、当業者に周知の種々の好適な方法及び従来技術により形成されることが出来る。ここに説明される製作工程は、例えば、エンボス加工、エッチング、フォトリソグラフィ，立体リソグラフィ、マイクロマシーニング、スクローリング、切断、鋳込み、又は基板１５０の形状を形成するのに好適な何れかのその他の手段のような、従来の製造技術を使用することにより遂行されることが可能であることを、当業者は理解する。１つの実施形態において、基板１５０は、微小エンボス加工を介して形成されるパターン１５２を有する。例えば、成形可能な材料、好ましくは透明なポリマ、が、エンボスパターン１５２の本質的に逆であるパターンを有するエンボス工具に接触させられることが出来る。すなわち、エンボス工具は、本質的にパターン１５２のポジ形状の逆であるネガ形状のパターンを有することが出来る。所望のパターンが形成された後で、エンボス工具が基板１５０から取り外され、この様にしてパターン１５２を形成する。あるいは、エッチング技術が、所望のパターン１５２を形成するために使用されることが出来る。例えば、化学エッチング、メカニカル・エッチング、若しくはレーザ、アブレーション、又は反応性イオン・エッチングのようなその他の除去（ablative）手段が、微小エンボス・パターン１５２を形成するために使用されることが可能である。当業者は、例えば、パターン１５２の形状の寸法及び構成、製造時間、及び／又はその他の製造パラメータに基づいて、基板１５０上にパターン１５２を形成するための製造技術を選択することが出来る。
【００８０】
光学素子２８が、基板１５０上に作られることが出来る。これを実行するために、電極が基板１５０上に形成される。図１５Ｂに示されるように、電極材料１５６が基板１５０上に堆積される。電極材料１５６は、次に一部の材料を除去するために処理されることが可能である。図１５Ｃに図示される実施形態において、電極層１５６は、電極１６０を形成するパターニング及びエッチング工程を受けている。電極材料１５６がエッチングされた後で、誘電体層１５８は、第１電極１６０及び基板１５０の露出部分１６２を覆って堆積される。第１電極材料は、電気的に導電性があり、そして金属又は好ましくは所望の電気伝導度を有するようにドープされたシリコンのような半導体であることが出来る。１つの実施形態において、第１電極１６０は、インジウム錫酸化物のような透明導電体、及びクロムのような主鏡を具備する多層構造である。別の１つの実施形態において、第１電極１６０は、インジウム錫酸化物のような透明導電体、及び誘電体層（例えば、シリコン酸化物）並びに主鏡を具備する多層構造である。誘電体層１５８は、シリコン酸化物であることが出来る。当業者は、干渉光学素子にとって望ましい光学特性を実現するために第１電極１６０の材料及び寸法を決定できる。
【００８１】
簡単のために、図１５Ｄから図１５Ｈまでは基板１５０の一断面のみを示す。図１５Ｄに示されるように、犠牲層１６４が誘電体層１５８を覆って堆積されることが出来る。犠牲層１６４のマスキング及びエッチングは、図１５Ｅに示されるような穴あるいは凹んだ領域１６５を形成することが出来る。図１５Ｆに示されるように、材料１６６が凹んだ領域１６５に堆積されて、支持構造１８を形成することが出来る。犠牲層１６４は、モリブデンであることが出来て、ＸｅＦ２蒸気に曝すことによりエッチングされることが出来る。材料１６６は、ネガ型のフォトレジスト材料であることが出来る。材料１６６は、ポリマ、金属、酸化物、又は凹んだ領域１６５を充填するのに好適な何れかの他の材料であることが出来る。
【００８２】
図１５Ｇに関して、次に第２電極１６８は、支柱構造１８及び犠牲層１６４を覆って堆積されて、可動層４０（図８Ａ参照）の一部を形成することが出来る。第２電極４０は、電気的に導電性があり、そして金属又は所望の電気伝導度を有するようにドープされたシリコンのような半導体であることが出来る。可動層４０及び導電層１５８は類似の材料又は異なる材料で作られることが出来る。代わりの工程フロー（図示されず）においては、多段プロセスが、（図１４に見られるような）メカニカル層から吊り下げられる第２電極を製作するために使用される。次に、犠牲層１６４が、例えば、エッチングにより除去されて、図１５Ｈに見られる様な、例えば、キャビティ１９の様な干渉キャビティを形成する。モリブデン犠牲層１６４は、ＸｅＦ２蒸気への曝露により除去されることが出来る。ここに図示され説明されている様な、光干渉変調器を製作するための工程フローは、製作工程の１又は複数の異なる段階で堆積される、異なる複数の材料、例えば、モリブデン（犠牲層）及びポリマ・フォトレジスト（支柱構造）、から形成された犠牲層及び支柱又は支持構造１８を有することが出来ることを、当業者は評価する。
【００８３】
代わりの実施形態、広告板又は街頭看板のように、ディスプレイ素子の表面が光学素子１２又は１２８の構成要素の寸法と比べて非常に大きい特別な実施形態において、多数の平坦な基板は、組み立てられてディスプレイ素子３４を作ることが出来る。例えば、３つの光学素子１２は、１又は複数の３個組の別々の３角形のガラス基板の平坦な表面上に形成されることが出来て、その基板は、次にディスプレイ素子３４を形成するために互いにある角度で固定される。あるいは、光学素子は、非３角形基板上に形成されることが出来て、基板の一部が選択的に除去されてほぼ３角形基板を形成する。この様な製作工程は、最終的なディスプレイが非常に大きくなる場合に、複数のポジ形状を有する大きな基板の形成が困難なことがある可能性があるという点で、及び、平坦な基板上に光学素子を作成することが出来る既存の装置が、変更の必要なく使用され得るという点で、好都合である。
【００８４】
１つの代わりの実施形態において、上述の実施形態において他の光学素子と同じ表面上に形成される、ディスプレイ素子３４の電極層は、ディスプレイ素子３４内のどこかに置かれる１又は複数の電極により代わりに置き換えられることが出来る。１つの実施形態において、１つの電極は、１個の電極がディスプレイ３４の複数の光学素子１２をそれぞれ同時にアクチュエートできるように、ディスプレイ素子３４の底部に形成される。この様な配置は、ディスプレイ素子３４が角度シフトを補正するために類似の反射特性を持つ多数の光学素子を有する実施形態において好都合であり得る。光学素子を駆動された状態に置くためにより高い励起電圧が必要とされることがあるけれども、この配置は、この様なディスプレイ素子の駆動体系及び製作を共に簡略化することが出来る。
【００８５】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、ディスプレイ装置２０４０の実施形態を説明するシステム・ブロック図である。ディスプレイ装置２０４０は、例えば、セルラ電話機又は携帯電話機である可能性がある。しかしながら、ディスプレイ装置２０４０の同じ構成要素又はそのわずかな変形が、しかも、テレビ及び携帯型メディア・プレーヤのような種々のタイプのディスプレイ装置をも説明する。
【００８６】
ディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１、ディスプレイ２０３０、アンテナ２０４３、スピーカ２０４５、入力装置２０４８、及びマイクロフォン２０４６を含む。ハウジング２０４１は、一般に当業者に周知の各種の製造技術のいずれかから形成され、射出成型、及び真空成形を含む。その上、ハウジング２０４１は、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、及びセラミックス、又はこれらの組み合わせを含むが、限定されない、いずれかの種々の材料から作られることができる。１つの実施形態では、ハウジング２０４１は、取り外し可能な部分（図示されず）を含み、異なる色、若しくは異なるロゴ、絵柄、又はシンボルを含むその他の取り外し可能な部分と取り替えられることができる。
【００８７】
具体例のディスプレイ装置２０４０のディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、双安定ディスプレイを含むいずれかの種々のディスプレイであることができる。その他の実施形態では、当業者に周知であるように、ディスプレイ２０３０は、フラット−パネル・ディスプレイ、例えば、上記に説明されたような、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ、又はＴＦＴ  ＬＣＤ、若しくは非フラット−パネル・ディスプレイ、例えば、ＣＲＴ又はその他の真空管装置、を含む。しかしながら、本実施形態を説明する目的に対して、ディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、光干渉変調器ディスプレイを含む。
【００８８】
具体例のディスプレイ装置２０４０の１つの実施形態の構成要素が、図１６Ｂに模式的に図示される。図示された具体例のディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１を含み、少なくとも部分的にその中に納められた増設の構成要素を含むことができる。例えば、１つの実施形態では、具体例のディスプレイ装置２０４０は、トランシーバ２０４７に接続されたアンテナ２０４３を含むネットワーク・インターフェース２０２７を含む。トランシーバ２０４７は、プロセッサ２０２１に接続され、プロセッサ２０２１は調整ハードウェア２０５２に接続される。調整ハードウェア２０５２は、信号を調整する（例えば、信号をフィルタする）ために構成されることができる。調整ハードウェア２０５２は、スピーカ２０４５及びマイクロフォン２０４６に接続される。プロセッサ２０２１も、入力装置２０４８及びドライバ・コントローラ２０２９に接続される。ドライバ・コントローラ２０２９は、フレーム・バッファ２０２８に及びアレイ・ドライバ２０２２に接続される。アレイ・ドライバ２０２２は、順番にディスプレイ・アレイ２０３０に接続される。電源２０５０は、個々の具体例のディスプレイ装置２０４０設計により必要とされるように全ての構成要素に電力を供給する。
【００８９】
ネットワーク・インターフェース２０２７は、アンテナ２０４３及びトランシーバ２０４７を含み、その結果、具体例のディスプレイ装置２０４０は、ネットワークを介して１又はそれより多くの装置と通信できる。１つの実施形態では、ネットワーク・インターフェース２０２７は、しかも、プロセッサ２０２１の要求を軽減させるためにある種の処理能力を持つことができる。アンテナ２０４３は、信号を送信し受信するための当業者に公知にいずれかのアンテナである。１つの実施形態では、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ），（ｂ），又は（ｇ）を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１規格にしたがってＲＦ信号を送信し、受信する。他の１つの実施形態では、アンテナは、ブルートゥース（BLUETOOTH）規格にしたがってＲＦ信号を送信し、受信する。セルラ電話機の場合には、アンテナは、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ若しくは無線セル電話ネットワークの内部で通信するために使用されるその他の公知の信号、を受信するように設計される。トランシーバ２０４７は、アンテナ２０４３から受信された信号を事前処理し、その結果、信号がプロセッサ２０２１によって受信され、更に操作されることができる。トランシーバ２０４７は、しかも、プロセッサ２０２１から受信された信号をも処理し、その結果、信号はアンテナ２０４３を介して具体例のディスプレイ装置２０４０から送信されることができる。
【００９０】
代わりの実施形態では、トランシーバ２０４７は、受信機によって置き換えられることが可能である。しかも他の１つの代わりの実施形態では、ネットワーク・インターフェース２０２７は、画像ソースによって置き換えられることができる。画像ソースは、プロセッサ２０２１に送られるべき画像データを記憶できる、又は発生できる。例えば、画像ソースは、ディジタル・ビデオ・ディスク（digital video disc）（ＤＶＤ）又は画像データを含むハード−ディスク・ドライブ、若しくは画像データを発生するソフトウェア・モジュールであることができる。
【００９１】
ここに開示されるシステム及び変調器は、任意の好適な手段を介して作成されることが可能である。上記で説明された種々の方法及び技術が、本発明を実行するための多くの方法を提供する。もちろん、説明された全ての目的又は利益が、ここに説明されたいずれかの特定の実施形態に従って実現されることが、必ずしも必要でないことが、理解されるべきである。そのようにして、例えば、ここに教示され又は示唆されていることが、あるその他の目的又は利点を必ずしも実現しなくとも、ここに教示されているような１つの利点又は利点のグループを実現する又は最適化する方式で、複数の方法が実行されることがあることを、当業者等は理解する。
【００９２】
更に、当業者は本明細書中に開示された異なる実施形態からの種々の特徴の相互交換可能性を理解する。同様に、上記で説明された種々の特徴又はステップは、そのような特徴又はステップのそれぞれに対するその他の公知の同等物と同様に、当業者によりうまく組み合わされることができ、ここに説明された原理に従って方法を遂行することが出来る。付け加えると、この中に説明されそして図示される方法は、説明された行為の正確な順序に限定されないし、また記載された全ての行為の実行に限定される必要もない。イベント又は行為のその他の順序、若しくは全てよりは少ないイベント、若しくは複数のイベントの同時発生は、本発明の実施形態を実行する上で利用されることが可能である。
【００９３】
本発明がある実施形態及び例の状況において開示されてきているが、本発明が具体的に開示された実施形態を超えてその他の代わりの実施形態及び／又は使用、及び明らかな変形及びそれらと同等のものに拡張されることを、当業者は理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、光干渉変調器ディスプレイの１実施形態の一部分を図示する等測図であり、そこでは、第１の光干渉変調器の可動反射層は、リリースされた位置にあり、第２の光干渉変調器の可動反射層は、アクチュエートされた位置にある。
【図２】図２は、３×３光干渉変調器ディスプレイを組み込んでいる電子装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図３】図３は、図１の光干渉変調器の１つの具体例の実施形態に関する印加電圧に対する可動鏡位置の図である。
【図４】図４は、光干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されることができる行及び列電圧のセットの説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図２の３×３光干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図２の３×３光干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図６Ａ】図６Ａは、図１の装置の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、光干渉変調器の代わりの実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、光干渉変調器の他の１つの代わりの実施形態の断面図である。
【図７】図７は、複数の光線と相互作用するように構成されたコーナー光干渉変調器のアレイを有するシステムの上平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図７のコーナー光干渉変調器の１つの透視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、変形されたコーナー光干渉変調器の透視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、光干渉変調器の光学素子の側立面図であり、２値モードにおける動作及びオン位置にある時の光線への効果を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、オフ位置にある図８Ａの光学素子の側立面図である。
【図９】図９は、１つの光学素子を有する光干渉変調器の１実施形態の透視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、線９Ａ−９Ａに沿って取られた図９の光干渉変調器の断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９の光干渉変調器の透視図であり、具体例の光の経路を示す。
【図１０】図１０は、図８Ａの光学素子に類似の光学素子の側立面図であり、２つの具体例の光の経路を示す。
【図１１】図１１は、素子の内部全反射を無効にする可動壁をアクチュエートすることにより機能するコーナー・ディスプレイ素子の１つの変形された実施形態の断面図である。
【図１２】図１２は、複数の可動光学素子を有するコーナー光干渉変調器の１つの変形された実施形態の上平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、線１２Ａ−１２Ａに沿って取られた図１１の光干渉変調器の断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、複数の光線と相互作用するように構成された光干渉変調器のアレイを有するシステムの別の１つの実施形態の上平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、線１３Ｂ−１３Ｂに沿って取られた図１３Ａの可動光学素子の別の１つの実施形態の断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、光干渉変調器のアレイを有する変調器システムの別の１つの実施形態の平面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、線１４Ｂ−１４Ｂに沿って取られた図１４Ａの変調器システムの断面図であり、ここでは、変調器は一対の可動光学素子を有する。
【図１５Ａ】図１５Ａは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｅ】図１５Ｅは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｆ】図１５Ｆは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｇ】図１５Ｇは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｈ】図１５Ｈは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは、複数の光干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、複数の光干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１２…光干渉変調器、光学素子，１４…可動反射層（可動鏡），１６…固定反射層（固定鏡），１８…支柱，１９…キャビティ，２０…透明基板，３２…変調システム、３４…変調器ディスプレイ素子、３５ａ，３５ｂ…表面、４０…可動層、４１…鏡／導電体、４２…入射光、４３…第２の導電層、４６ａ…入射光、４６ｂ…反射光、５０光…、５４…誘電体層、５６…部分反射層、５８…透明導電体、６２…表面、６６…入射光、６８ａ−６８ｄ…光の伝播径路、８０ａ−８０ｄ…光の伝播径路、９２，９２ａ，９２ｂ…光の伝播径路、９４，９４ａ，９４ｂ…光の伝播径路、９８…Ｖ型変調器の配列を有するシステム、１００…Ｖ型変調器の配列、１０２…Ｖ型変調器、１０４，１０６…表面、１０６’，１０８…カラー・シフト補正の方向、１１０…透明基板、１１２…電極、１１３…光の伝播径路、１１４…反射層、１１５…誘電体層、１１５’…光の伝播径路、１１６…キャビティ、１１８…支柱、１１９…外側部材、１２０…鏡、１２１…側壁、１２３…上部層、１５０…基板、１５２…パターン、１５６…電極材料、１５８…誘電体層、１６０…第１電極、１６２…基板の露出部分、１６４…犠牲層、１６５…凹んだ領域、１６６…充填材料、１６８…第２電極、１７０…ピラミッド型素子、１７２Ａ，１７２ｂ，１７４…ピラミッド型素子の側面、１７６…ピラミッド型素子の底面、１７８…ピラミッド型素子と空気の中間の屈折率を有する層、１８０…可動層、１８２…軸心、１８４…アクチュエート方向、１８６…アクチュエート位置、１８８…導電体素子、１９０…部材、２０４０…ディスプレイ装置、２０４１…ハウジング。
【図１】
2006099082.tif 000003
【図２】
2006099082.tif 000004
【図３】
2006099082.tif 000005
【図４】
2006099082.tif 000006
【図５Ａ】
2006099082.tif 000007
【図５Ｂ】
2006099082.tif 000008
【図６Ａ】
2006099082.tif 000009
【図６Ｂ】
2006099082.tif 000010
【図６Ｃ】
2006099082.tif 000011
【図７】
2006099082.tif 000012
【図７Ａ】
2006099082.tif 000013
【図７Ｂ】
2006099082.tif 000014
【図８Ａ】
2006099082.tif 000015
【図８Ｂ】
2006099082.tif 000016
【図９】
2006099082.tif 000017
【図９Ａ】
2006099082.tif 000018
【図９Ｂ】
2006099082.tif 000019
【図１０】
2006099082.tif 000020
【図１１】
2006099082.tif 000021
【図１２】
2006099082.tif 000022
【図１２Ａ】
2006099082.tif 000023
【図１３Ａ】
2006099082.tif 000024
【図１３Ｂ】
2006099082.tif 000025
【図１４Ａ】
2006099082.tif 000026
【図１４Ｂ】
2006099082.tif 000027
【図１５Ａ】
2006099082.tif 000028
【図１５Ｂ】
2006099082.tif 000029
【図１５Ｃ】
2006099082.tif 000030
【図１５Ｄ】
2006099082.tif 000031
【図１５Ｅ】
2006099082.tif 000032
【図１５Ｆ】
2006099082.tif 000033
【図１５Ｇ】
2006099082.tif 000034
【図１５Ｈ】
2006099082.tif 000035
【図１６Ａ】
2006099082.tif 000036
【図１６Ｂ】
2006099082.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月27日(2005.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2006099082.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月7日(2006.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
少なくとも１つのコーナー光干渉ディスプレイ素子３４の表面３５ａ、３５ｂ上に配置される光干渉変調器光学素子の作用が、図８Ａ及び図９に関してもっと詳細に説明される。図８Ａは、駆動されてない又は撓んでない（undeflected）状態にある変調器ディスプレイ素子３４の光学素子１２を模式的に図示し、その結果、後で更に詳細に議論されるように、所定の波長の入射光が反射される。光学素子１２は、変調器３４の表面３５ａ、３５ｂの１つを形成できる壁又は基板２０を有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図９及び図９Ａの光学素子１２は、２値又はアナログ・モードの動作を有することが可能である。図９Ａの光学素子１２は、非アクチュエート位置に図示されている。この様に、光学素子１２内部の可動層４０は、キャビティ１９内部で所望の光学的干渉を実現するために２以上の位置の間を移動されることが可能である。基板は、好ましくは固定されており、そしてコーナー変調器ディスプレイ素子３４の前面観察表面を定める。１つの実施形態において、光学素子１２は、２値モードで動作し、そして、図示されている非駆動状態とチャンバー１９がほぼ潰された駆動状態との間で、層又は鏡４０をアクチュエートする。図示された非駆動状態において、好ましくは光学素子１２の１つ又は１対の表面６２と約４５°の入射角をなす、入射光の波６６は、少なくとも１つの光学素子１２又は１対の表面６２と相互作用する。好ましくは、入射光６６は、図９Ｂに関連して更に詳細に議論されるように、変調器３４を出る前に光学素子１２及び各表面６２と相互作用する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
例えば、図１０には、図８Ａに示される光学素子１２に類似する光学素子１２の一部分の断面が示される。この光学素子１２において、層１６は、基板上の透明導電体５８、基板と反対の透明導電体５８側の上に置かれた部分反射層５６、及び反射層の反対の部分反射層５６側の上に置かれた誘電体層５４を具備する。部分反射層５６上に法線に対して角Θで入射する光９２は、径路９２ａに沿って部分的に反射され、そして層５６及び５４を通り径路９２ｂに沿って部分的に透過され、そして次に可動層４０により反射される。干渉が起こる波長λ（そしてそれ故、観察者に光学素子１２により反射される波長）は、主として次式により支配される：
Ｎλ＝−４（ｎｈ＋ｇ）ｃｏｓ（Θ），
ここで、ｎは誘電体層５４の誘電率であり、ｈは層５４に垂直な径路に沿った層５４の底面と層５４の上面との間の距離であり、ｇは層５４に垂直な径路に沿った層５４の上面と層４０の底面との間の距離（エアー・ギャップとも呼ばれる）であり、そしてＮは、干渉極大の次数と呼ばれる、任意の整数である。結果として生じる干渉の大部分は、上式により支配されるけれども、光学素子内の他の層から反射される光に伴う干渉は、同様に結果として生ずる干渉への影響を有することがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
光が、法線に対して角Θ’（ここでΘ’＞Θ）で、径路９４に沿って入射する代わりに、ある部分の光は、光学キャビティ１９の内部で径路９４ｂをたどって進み、その径路は径路９２ｂより長い。与えられた光学キャビティ１９に対して、従って、反射される波長は、視野角Θに直接比例することが知られることが出来る。このようにして、観察者が法線方向から離れるに従い、観察者に反射される変調光への影響は、干渉が生じる波長が減少させられるということである。この効果は、ここでは角度シフトと呼ばれる。角度シフトに対する補償を助けるためディフューザ層（diffuser layer）を利用することは可能であるが、しかし角度シフトに対する補償は、類似の反射特性を持つ光学素子を有する基板を、互いに零でない角度に向けられた少なくとも２枚の基板を有するディスプレイ素子の１実施形態の使用を介して提供されることが可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
複数の実施形態において、コーナー変調器ディスプレイ素子３４は、複数の光学素子１２を具備することが出来る。例えば、図示されていないけれども、図９のディスプレイ素子３４は、１対の光学素子１２と１つの反射面６２を具備することが出来る。光学素子１２は、それ等が共にアクチュエート位置か非アクチュエート位置の何れかにあるように、同期化されることが出来る。好ましくは、光学素子１２が非アクチュエート位置にある時、光学素子１２は、寸法及び使われている材料に関して両方とも、互いにほぼ同等である干渉キャビティ１９をそれぞれ有する。１対の光学素子１２の間の光干渉変調器３４上の入射角が近似的に余角である時、光学素子１２からの角度シフトは、互いに近似的に打ち消しあう。削減された又は打ち消された角度シフトは、カラー・シフトにおける視野角の影響を都合が良いことに削減する又はほぼ除去する。好ましくは、入射光線は、カラー・シフトにおける視野角の影響が実質的に削除されることを保証するために、双方の光学素子１２から反射される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
図１３Ａは、隣接する凸型ピラミッド形状の対向面により形成されるＶ型変調器１０２のアレイ１００を有するシステム９８を図示する。各Ｖ型変調器１０２は、他の表面に対し１つの角度をなして１又は複数の表面を有する。図示された実施形態において、変調器１０２は、一般に３角形の観察表面１０４，１０６を有する。入射光は、光線を操作できる表面１０４，１０６の両方と相互作用できる。都合の良いことに、変調器１０２は、光線を操作するために２つの機会を与える。例えば、変調器１０２は、光が表面１０４，１０６に当たる度毎に光線を操作することが出来る。複数の実施形態において、変調器１０２は、光線に作用するために上述の光学素子１２又は１７０に類似した光学素子を有することが出来る。あるいは、変調器１０２は、図１３Ｂに示され以下で説明される光学素子を有することが出来る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図１４Ａは、Ｖ型溝又はチャネルを画定するＶ型変調器１０２を具備するシステム９８の１つの変形された実施形態の上平面図を示す。変調器１０２は、上述のような１又は複数の光学素子１２，１２８、又は１７０を具備することが出来る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
光学素子１２８が、基板１５０上に作られることが出来る。これを実行するために、電極が基板１５０上に形成される。図１５Ｂに示されるように、電極材料１５６が基板１５０上に堆積される。電極材料１５６は、次に一部の材料を除去するために処理されることが可能である。図１５Ｃに図示される実施形態において、電極層１５６は、電極１６０を形成するパターニング及びエッチング工程を受けている。電極材料１５６がエッチングされた後で、誘電体層１５８は、第１電極１６０及び基板１５０の露出部分１６２を覆って堆積される。第１電極材料は、電気的に導電性があり、そして金属又は好ましくは所望の電気伝導度を有するようにドープされたシリコンのような半導体であることが出来る。１つの実施形態において、第１電極１６０は、インジウム錫酸化物のような透明導電体、及びクロムのような主鏡を具備する多層構造である。別の１つの実施形態において、第１電極１６０は、インジウム錫酸化物のような透明導電体、及び誘電体層（例えば、シリコン酸化物）並びに主鏡を具備する多層構造である。誘電体層１５８は、シリコン酸化物であることが出来る。当業者は、干渉光学素子にとって望ましい光学特性を実現するために第１電極１６０の材料及び寸法を決定できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
図１５Ｇに関して、次に第２電極１６８は、支柱構造１８及び犠牲層１６４を覆って堆積されて、可動層４０（図８Ａ参照）の一部を形成することが出来る。第２電極４０は、電気的に導電性があり、そして金属又は所望の電気伝導度を有するようにドープされたシリコンのような半導体であることが出来る。可動層４０及び導電層１５６は類似の材料又は異なる材料で作られることが出来る。代わりの工程フロー（図示されず）においては、多段プロセスが、（図１３Ｂに見られるような）メカニカル層から吊り下げられる第２電極を製作するために使用される。次に、犠牲層１６４が、例えば、エッチングにより除去されて、図１５Ｈに見られる様な、例えば、キャビティ１９の様な干渉キャビティを形成する。モリブデン犠牲層１６４は、ＸｅＦ２蒸気への曝露により除去されることが出来る。ここに図示され説明されている様な、光干渉変調器を製作するための工程フローは、製作工程の１又は複数の異なる段階で堆積される、異なる複数の材料、例えば、モリブデン（犠牲層）及びポリマ・フォトレジスト（支柱構造）、から形成された犠牲層及び支柱又は支持構造１８を有することが出来ることを、当業者は評価する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
【図１】図１は、光干渉変調器ディスプレイの１実施形態の一部分を図示する等測図であり、そこでは、第１の光干渉変調器の可動反射層は、リリースされた位置にあり、第２の光干渉変調器の可動反射層は、アクチュエートされた位置にある。
【図２】図２は、３×３光干渉変調器ディスプレイを組み込んでいる電子装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図３】図３は、図１の光干渉変調器の１つの具体例の実施形態に関する印加電圧に対する可動鏡位置の図である。
【図４】図４は、光干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用されることができる行及び列電圧のセットの説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図２の３×３光干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図２の３×３光干渉変調器ディスプレイにディスプレイ・データのフレームを書き込むために使用されることができる行及び列信号に関する１つの具体例のタイミング図を図示する。
【図６Ａ】図６Ａは、図１の装置の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、光干渉変調器の代わりの実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、光干渉変調器の他の１つの代わりの実施形態の断面図である。
【図７】図７は、複数の光線と相互作用するように構成されたコーナー光干渉変調器のアレイを有するシステムの上平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図７のコーナー光干渉変調器の１つの透視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、変形されたコーナー光干渉変調器の透視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、光干渉変調器の光学素子の側立面図であり、２値モードにおける動作及びオン位置にある時の光線への効果を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、オフ位置にある図８Ａの光学素子の側立面図である。
【図９】図９は、１つの光学素子を有する光干渉変調器の１実施形態の透視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、線９Ａ−９Ａに沿って取られた図９の光干渉変調器の断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９の光干渉変調器の透視図であり、具体例の光の経路を示す。
【図１０】図１０は、図８Ａの光学素子に類似の光学素子の側立面図であり、２つの具体例の光の経路を示す。
【図１１】図１１は、素子の内部全反射を無効にする可動壁をアクチュエートすることにより機能するコーナー・ディスプレイ素子の１つの変形された実施形態の断面図である。
【図１２】図１２は、複数の可動光学素子を有するコーナー光干渉変調器の１つの変形された実施形態の上平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、線１２Ａ−１２Ａに沿って取られた図１２の光干渉変調器の断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、複数の光線と相互作用するように構成された光干渉変調器のアレイを有するシステムの別の１つの実施形態の上平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、線１３Ｂ−１３Ｂに沿って取られた図１３Ａの可動光学素子の別の１つの実施形態の断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、光干渉変調器のアレイを有する変調器システムの別の１つの実施形態の平面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、線１４Ｂ−１４Ｂに沿って取られた図１４Ａの変調器システムの断面図であり、ここでは、変調器は一対の可動光学素子を有する。
【図１５Ａ】図１５Ａは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｅ】図１５Ｅは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｆ】図１５Ｆは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｇ】図１５Ｇは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１５Ｈ】図１５Ｈは、光干渉変調器の製作のための工程フローの態様を模式的に示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは、複数の光干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、複数の光干渉変調器を具備する視覚ディスプレイ装置の１実施形態を説明するシステム・ブロック図である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2006099082.tif 000039
【外国語明細書】
2006099082000001.pdf