(57)【要約】      （修正有）【課題】光の反射及び／又は吸収を選択的に行う光学干渉変調器を広範囲の応用が出来るよう改良する。【解決手段】干渉変調アレイが、折り曲げ可能な空隙ＭＥＭＳ電気スイッチとともに集積される。この電気スイッチは、表示エレメントと同様の行または列として形成された物理的配列を有している。このスイッチは、表示のための行或いは列の選択機能を形成する。さらにプロセッサやメモリデバイス等のコントローラとともに一体化して構成される。【選択図】      図１
2006099064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を有するＭＥＭＳ表示部と、及び
前記表示部に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチと
を具備する表示装置。
【請求項２】
前記複数のＭＥＭＳスイッチのうちの少なくとも１つは、変形可能な空隙(cavity)ＭＥＭＳスイッチであり、各変形可能な空隙ＭＥＭＳスイッチは、
第１及び第２の端子と、
第１の電極と、及び
前記第１の電極との間の電圧に応答する変形可能なレイヤーとを具備し、前記第１及び第２の端子は選択的に接続可能である請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ＭＥＭＳ表示装置及びＭＥＭＳスイッチはガラス基板上に製造される請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記複数のＭＥＭＳスイッチは、行或いは列の選択回路の一部を形成する請求項１記載の装置。
【請求項５】
イメージデータを処理するように構成され、前記表示エレメントとの電気通信を行なうプロセッサと、
前記プロセッサと電気通信を行なうメモリデバイスと
をさらに具備する請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記表示手段に少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路をさらに具備する請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記イメージデータの少なくとも一部を前記ドライバ回路に送信するように構成されたコントローラをさらに具備する請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記イメージデータを前記プロセッサに送るように構成されたイメージソースモジュールをさらに具備する請求項５記載の装置。
【請求項９】
前記イメージソースモジュールは、受信器、送受信機及び送信器のうちの少なくとも１つである請求項８記載の装置。
【請求項１０】
入力データを受信し、前記入力データを前記プロセッサと通信するように構成された入力装置をさらに具備する請求項５記載の装置。
【請求項１１】
データに基づいて、イメージを表示するように構成された表示装置において、
行及び列を有し、少なくともイメージの一部をマイクロ電気機械的に表示する手段と、
前記表示手段に隣接する１つ以上の追加的な行及び列を有し、前記データを前記表示手段にスイッチする手段を具備する装置。
【請求項１２】
前記表示手段は、ＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を有するＭＥＭＳ表示部を有する請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記スイッチ手段は、前記表示手段に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチを具備する請求項１１又は請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
行又は列を選択する手段と、
データを選択された行及び列にスイッチする手段とをさらに具備する請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
前記選択手段は、コントローラを有する請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記データを選択された行及び列にスイッチする手段は、前記表示手段に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチを具備する請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
ＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を有するＭＥＭＳ表示部と、及び
前記表示部に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチとを具備する表示装置上にイメージを表示する方法において、
ＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列上に表示するためのイメージデータを提供し、
ＭＥＭＳスイッチの追加的な行からスイッチによりＭＥＭＳ表示エレメントの列上に表示のためのイメージデータをスイッチし、
駆動回路をＭＥＭＳスイッチの追加的な行からスイッチによりＭＥＭＳ表示エレメントの行に接続する方法。
【請求項１８】
前記イメージデータのスイッチは、変形可能な空隙内において変形可能なレイヤーを移動することを含み、このレイヤーは、レイヤーと電極との間の電圧に応答し、第１及び第２の端末が選択的に接続可能である請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ＭＥＭＳ表示装置の製造方法において、
基板上にＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を形成し、
同じ或いは異なる基板上に１つ以上のＭＥＭＳスイッチの行或いは列を形成し、前記ＭＥＭＳスイッチの少なくとも１つは前記表示装置に接続されている方法。
【請求項２０】
前記表示エレメント及び複数のＭＥＭＳスイッチを形成するステップは、すくなくともいくつかの共通の処理ステップを含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ＭＥＭＳ表示エレメント及び前記ＭＥＭＳスイッチは共通のガラス基板上に形成される請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法を使用して形成されたＭＥＭＳ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微少機械要素、アクチュエータ及び電子機器を含む。微少機械要素は、蒸着、エッチングおよびまたは、基板および／または堆積材料層の部分をエッチング除去し、あるいは、層を加えて電気及び電気機械装置を形成する他のマイクロ電気機械加工プロセスを用いて生成することができる。ここにおいて使用される光学干渉（インターフェロメトリック）変調器或いは光学干渉光変調器の語は、光学干渉の原理を使用する光の反射及び／又は吸収を選択的に行なう装置に関する。ある実施の形態においては、光学干渉変調器は、導電板の対を有し、この導電板の１つ或いは双方は、全体或いは一部が透明及び／又は反射的であり、適切な電気信号の応用により関連する動きを行なうことが可能である。特定の実施の形態においては、１つの板は基板上に置かれた静止層及び他の板はエアギャップにより静止層から分離された金属膜を有している。より詳述すると、他の板に関連する一方の板の位置が光学干渉変調器上の光入射の光学的干渉を変化させることができる。このような装置は、広範囲の応用ができ、現存する製品の改良及び未開発の新しい製品を作り出すことができるように、このようなタイプの装置の特徴を利用及び／又は改良することは有益である。
【発明の開示】
【０００３】
本発明のシステム、方法及び装置は、各々が、いくつかの態様を有し、単独でその望ましい特性の原因となる単一の態様はない。次に、この発明の範囲を限定することなく、そのより顕著な特徴について簡単に論じる。この論考の後、および特に、「発明を実施するための最良の形態」というタイトルの部分を読んだ後には、この発明の特徴が、他のディスプレイ装置にまさるどれほどの効果をもたらすかを理解できるであろう。
【０００４】
ある実施の形態においては、本発明はＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を有するＭＥＭＳ表示部と、及び前記表示部に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチとを具備する表示装置、である。ある実施の形態においては、複数のＭＥＭＳスイッチのうちのいくつかは、変形可能な空隙ＭＥＭＳスイッチであり、端子、電極及び電極とレイヤーとの間の電圧に応答する変形可能なレイヤーとを具備する。ＭＥＭＳスイッチはガラス基板上に形成されることが可能であり、行或いは列の選択回路の一部として形成される。ある実施の形態においては、表示エレメントと電気的な通信を行なうプロセッサ、プロセッサと電気的な通信を行なうメモリデバイスを有する。これら実施の形態のいくつかは、少なくとも１つの信号をディスプレイエレメントに送信するように構成された第１のコントローラと、イメージデータの少なくとも一部を第１のコントローラに送るように構成された第２のコントローラと、或いは、イメージデータをプロセッサに送信するように構成されたイメージソースモジュールを具備する。イメージソースモジュールは、受信器、送受信機及び送信器の少なくとも１つを有する。また、入力データを受信して、この入力データをプロセッサと通信するように構成された入力デバイスをも有してもよい。
【０００５】
他の実施の形態においては、データに基づいてイメージを表示するように構成された表示装置であって、この装置は、イメージの一部をマイクロ電気機械的に表示する手段を有し、この表示手段は行及び列を有し、データを前記表示手段にスイッチする手段を有し、このスイッチ手段は前記表示手段に隣接する１つ以上の追加的な行及び列を有する。装置の表示手段は、ＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を有するＭＥＭＳ表示部を有する。装置のスイッチ手段は、前記表示手段に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチを具備する。表示装置は、さらに、行又は列を選択する手段と、データを選択された行及び列にスイッチする手段とを具備する。表示装置は、行及び列の選択に使用されるコントローラを有する。スイッチ手段は、表示手段に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチを具備する。
【０００６】
ＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を有するＭＥＭＳ表示部と、及び前記表示部に隣接するＭＥＭＳスイッチエレメントの１つ以上の追加的な行又は列として形成された複数のＭＥＭＳスイッチとを具備する表示装置上にイメージを表示する方法において、ＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列上に表示するためのイメージデータを提供し、ＭＥＭＳスイッチの追加的な行からスイッチによりＭＥＭＳ表示エレメントの列上に表示のためのイメージデータをスイッチし、駆動回路をＭＥＭＳスイッチの追加的な行からスイッチによりＭＥＭＳ表示エレメントの行に接続する。ある表示方法は、前記イメージデータのスイッチは、変形可能な空隙内において変形可能なレイヤーを移動することを含み、このレイヤーは、レイヤーと電極との間の電圧に応答し、第１及び第２の端末が選択的に接続可能である。
【０００７】
ＭＥＭＳ表示装置の製造方法において、基板上にＭＥＭＳ表示エレメントの行及び列を形成し、同じ或いは異なる基板上に１つ以上のＭＥＭＳスイッチの行或いは列を形成し、前記ＭＥＭＳスイッチの少なくとも１つは前記表示装置に接続されている。前記表示エレメント及び複数のＭＥＭＳスイッチを形成するステップは、すくなくともいくつかの共通の処理ステップを含む。前記ＭＥＭＳ表示エレメント及び前記ＭＥＭＳスイッチは共通のガラス基板上に形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下の詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に注力する。しかし、本発明は、多くの異なる方法で実施することができる。この説明においては、図面を参照し、同様の部分は、全体を通して、同じ数字を用いて表わすことにする。以下の説明から容易に理解できるように、本実施の形態は、動いていようと（例えば、ビデオ）、静止していようと（例えば、静止画像）、およびテキストであろうと写真であろうと、画像を表示するように構成されているいかなる装置でも実施することができる。より具体的には、本発明を、限定するものではないが、移動電話、無線装置、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドコンピュータまたはポータブルコンピュータ、ＧＰＳレシーバ／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カメラ一体型ＶＴＲ、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、オートディスプレイ（例えば、走行距離計等）、コックピット制御部および／またはディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば、自動車のリアビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電子掲示板または電子サイン、プロジェクタ、建築構造物、パッケージング及び審美的構造（例えば、１つの宝石に関する画像の表示）等の様々な電子装置で、または前記様々な電子装置に付随して実施してもよいことが意図されている。また、本明細書中で説明したのと同様の構造のＭＥＭＳ装置は、電子スイッチング装置における等の非表示用途で用いることもできる。
【０００９】
干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を備える１つの干渉変調器ディスプレイの実施形態を、図１に示す。これらの装置においては、画素は、明るい状態または暗い状態のいずれかにある。前記明るい（「オン」または「オープン」）状態において、前記ディスプレイ要素は、入射可視光の大部分をユーザに対して反射させる。前記暗い（「オフ」または「クローズド」）状態の場合、前記ディスプレイ要素は、わずかな入射可視光を前記ユーザに対して反射させる。実施形態によっては、前記「オン」及び「オフ」状態の光反射特性は、逆にしてもよい。ＭＥＭＳ画素は、選択された色で主に反射するように構成することができ、黒及び白に加えてカラー表示を可能にする。
【００１０】
図１は、ビジュアルディスプレイの一連の画素における２つの隣接する画素を示す等角図であり、各画素は、ＭＥＭＳ干渉変調器を備える。いくつかの実施形態においては、干渉変調器ディスプレイは、それらの干渉変調器からなる行／列アレイを備える。各干渉変調器は、互いに可変かつ制御可能な距離をおいて配置され、少なくとも１つの可変寸法を有する光空洞共振器を形成する、１組の反射層を含む。一実施形態において、前記反射層の一方は、２つの位置の間で移動してもよい。本明細書において解放状態と呼ばれる第１の位置においては、前記移動可能な層は、固定された部分的反射層から比較的大きな距離をおいて配置されている。第２の位置においては、前記移動可能な層は、前記部分的反射層により近接して配置されている。上記２つの層から反射する入射光は、前記移動可能な反射層の位置により、建設的にまたは破壊的に干渉し、各画素に対して全体的反射状態または非反射状態のいずれかをもたらす。
【００１１】
図１の画素アレイの図示した部分は、２つの隣接する干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左側の干渉変調器１２ａにおいては、移動可能な高反射層１４ａが、固定された部分的反射層１６ａから所定の距離の解放位置に示されている。右側の干渉変調器１２ｂにおいては、移動可能な高反射層１４ｂが、固定された部分的反射層１６ｂに隣接する作動位置に示されている。
【００１２】
固定された層１６ａ、１６ｂは導電性で、部分的に透過性で部分的に反射性であり、例えば、各々がクロム及びインジウムスズ酸化物からなる１つ以上の層を透明基板２０上に付着させることにより、製造することができる。これらの層は、平行なストリップにパターン化され、以下にさらに説明するように、ディスプレイ装置に行電極を形成することが可能である。可動層１４ａ、１４ｂは、ポスト１８の上部に付着させた（行電極１６ａ、１６ｂと直交する）付着金属層と、ポスト１８の間に付着させた介在犠牲材とからなる一連の平行なストリップとして形成することができる。前記犠牲材がエッチング除去されると、前記変形可能な金属層は、画定されたエアギャップ１９により、前記固定された金属層から分離される。前記変形可能層には、アルミニウム等の高導電性の反射材を用いることができ、また、それらのストリップは、ディスプレイ装置内に列電極を形成してもよい。
【００１３】
電圧を印加しない場合、空洞１９は、層１４ａと層１６ａとの間に存続し、かつ上記変形可能層は、図１の画素１２ａによって示すように、物理的に弛緩した状態になっている。しかし、選択した行及び列に対して電位差を加えると、対応する画素における上記行及び列電極の交差部に形成されたコンデンサが充電されて、静電力が前記電極を一緒に引っ張る。前記電圧が充分高い場合、前記移動可能な層は、図１の右側の画素１２ｂによって示すように、変形し、かつ上記固定された層に押し込まれる（短絡を防ぎ、分離された距離を制御するために、この図には示されていない誘電体材料が固定層の上に付着される）。この作用は、印加した電位差の極性に関係なく同じである。このように、反射性対非反射性の画素状態を制御することができる行／列動作は、従来のＬＣＤ及び他の表示技術で用いられるものと多くの点で似ている。
【００１４】
図２から図５Ｂは、表示用途において、干渉変調器からなるアレイを用いる１つの例示的なプロセス及びシステムを示す。
【００１５】
図２は、本発明の態様を組み込んでもよい電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。例示的な実施形態において、前記電子装置は、ＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＶ（登録商標）、ＰｅｎｔｉｕｍＰｒｏ（登録商標）、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ  ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）等のどのような汎用の単一またはマルチチップマイクロプロセッサ、あるいは、ディジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラまたはプログラマブルゲートアレイ等のどのような専用マイクロプロセッサであってもよい、プロセッサ２１を含む。従来技術と同様に、プロセッサ２１は、１つ以上のソフトウェアモジュールを実行するように構成することができる。前記プロセッサは、オペレーティングシステムを実行するのに加えて、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、または他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成することができる。
【００１６】
一実施形態においては、プロセッサ２１も、アレイコントローラ２２と通信するように構成されている。一実施形態において、アレイコントローラ２２は、信号を画素アレイ３０へ供給する行駆動回路２４及び列駆動回路２６を含む。図１に示す前記アレイの断面は、図２の線１−１によって示されている。ＭＥＭＳ干渉変調器の場合、前記行／列作動プロトコルは、図３に示すそれらの装置のヒステリシス特性を利用してもよい。例えば、移動可能な層を、上記解放状態から作動状態に変形させるために、１０Ｖの電位差を要求してもよい。しかし、前記電圧が前記値から低下した場合、前記移動可能な層は、前記電圧が１０Ｖ以下に低下したときにその状態を維持する。図３の例示的な実施形態において、前記移動可能な層は、前記電圧が２Ｖ未満に低下するまで、完全に解放しない。それに伴って、図３に示した実施例には、約３Ｖから７Ｖの電圧範囲があり、この場合、その範囲内で前記装置が、上記解放状態または作動状態のいずれかで安定している印加電圧のウィンドウが存在する。本明細書では、これを「ヒステリシスウィンドウ」または「安定ウィンドウ」と呼ぶ。図３のヒステリシス特性を有する表示アレイの場合、上記行／列作動プロトコルは、行ストロービングの間、作動されるべき前記ストローブされた行の画素が、約１０Ｖの電圧差にさらされ、かつ解放されるべき画素が、０Ｖに近い電圧差にさらされるように設計することができる。前記ストローブの後、前記画素は、どのような状態においても、行ストローブのままであるように、約５Ｖの定常電圧差にさらされる。書き込まれた後、各画素は、この実施例において３Ｖから７Ｖの「安定ウィンドウ」内の電位差を参照する。この特徴は、図１に示す画素設計を、作動または解放先在状態のいずれかにおける同じ印加電圧条件の下で安定させる。上記干渉変調器の各画素は、作動状態または解放状態であろうとなかろうと、本質的に、固定された反射層と移動可能な反射層とによって形成されたコンデンサであるため、この安定状態は、ほとんど電力消失を伴わずに、上記ヒステリシスウィンドウ内の電圧で保持することができる。前記印加電位が固定されている場合、本質的に、電流は前記画素へは流れない。
【００１７】
典型的な用途において、ディスプレイフレームは、第１の行における作動画素の所望のセットに従って、列電極のセットを行使することによって生成することができる。行パルスは、行１電極に印加され、前記行使された列ラインに対応する画素が作動される。次に、列電極の前記行使されたセットは、第２の行の作動画素の所望のセットに対応するため変化する。次いで、パルスが行２電極に印加され、前記行使された列電極に従って、行２の適当な画素が作動される。行１画素は、行２パルスによる影響をうけず、行１パルスに設定された状態のままである。これは、フレームを生成するために、一連の行全体に対して順次繰り返すことができる。一般に、前記フレームは、毎秒所望数のフレームにおいて、このプロセスを連続的に繰り返すことにより、新たな表示データに対してリフレッシュおよび／または更新される。画素アレイの行及び列電極を駆動して、表示フレームを生成する幅広いプロトコルが知られており、本発明と共に用いることができる。
【００１８】
図４、図５Ａ及び図５Ｂは、図２の３×３アレイに表示フレームを生成する１つの可能な作動プロトコルを示す。図４は、図３のヒステリシス曲線を示す画素に用いることができる列及び行電圧レベルの可能なセットを示す。図４の実施形態において、画素を作動させることは、適当な列を−Ｖｂｉａｓに、適当な行を＋ΔＶに設定することを含み、これらはそれぞれ、−５Ｖ及び＋５Ｖに相当する。画素を解放することは、適当な列を＋Ｖｂｉａｓに、適当な行を同じく＋ΔＶに設定して、前記画素の両端に０Ｖの電位差を生じることにより実現される。行電圧が０Ｖに保持される行においては、前記画素は、前記列が＋Ｖｂｉａｓであるかまたは−Ｖｂｉａｓであるかに関係なく、前記画素が元々どのような状態にあろうとも、安定している。図４に示すように、上述のものよりも逆極性の電圧が使用されることが認識されるであろう。例えば、画素を作動させることは、適当な列を＋Ｖｂｉａｓに、適当な行を−ΔＶに設定することを含む。本実施の形態においては、ピクセルを解放することは、適当な列を−Ｖｂｉａｓに、適当な行を同じく−ΔＶに設定して、前記画素の両端に０Ｖの電位差を生じることにより実現される。
【００１９】
図５Ｂは、作動画素が非反射性である、図５Ａに示す表示配列を生じる、図２の３×３アレイに印加される一連の行列信号を示すタイミング図である。図５Ａに示すフレームに書き込む前に、画素は、どのような状態も可能であり、この実施例においては、全ての行が０Ｖであり、全ての列が＋５Ｖである。全ての画素は、これらの印加電圧によって、それらの現在の作動または解放状態において、安定している。
【００２０】
図５Ａのフレームにおいては、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）及び（３，３）が作動している。これを実現するため、行１のための「ラインタイム」の間には、列１及び列２が−５Ｖに設定され、かつ列３が＋５Ｖに設定される。このことは、全ての画素が３Ｖから７Ｖの安定ウィンドウに入ったままであるため、どの画素の状態も変えない。そして、行１は、０Ｖから５Ｖに上昇した後０に戻るパルスによってストローブされる。このことは、（１，１）及び（１，２）画素を作動させ、（１，３）画素を解放する。上記アレイ内の他の画素は影響を受けない。行２を要望通りに設定するため、列２は−５Ｖに設定され、列１及び列３は＋５Ｖに設定される。次いで、行２に印加される同じストローブが画素（２，２）を作動させ、かつ画素（２，１）及び（２，３）を解放する。ここでも、前記アレイの他の画素は影響を受けない。行３は、列２及び列３を−５Ｖに、及び列１を＋５Ｖに設定することにより、同様に設定される。行３のストローブは、行３の画素を図５Ａに示すように設定する。前記フレームを書き込んだ後、前記行電位は０であり、前記列電位は、＋５Ｖまたは−５Ｖのいずれかのままとすることができ、上記ディスプレイは、図５Ａの構成において安定している。数十または数百の行及び列からなるアレイに対して、同じ処理手順を用いることができることが認識されよう。また、行及び列の作動に用いる電圧のタイミング、シーケンス及びレベルを、上述した包括的な原理の範囲内で大きく変化させることができること、及び上記の実施例が、単に例示であり、どのような作動電圧方法もここにおいて述べられるシステム方法と共に用いることができることが認識されよう。
【００２１】
図６Ａ及び図６Ｂは、表示装置４０の実施の形態を示すシステムブロック図である。表示装置４０は、例えば、セルラー或いはモバイル電話である。しかしながら、表示装置４０の同じ要素或いはそれらのわずかなバリエーションの要素は、テレビ、ポータブルメディアプレイヤーのような種々のタイプの表示装置をも示している。
【００２２】
表示装置４０は、ハウジング４１、ディスプレイ３０、アンテナ４３、スピーカ４４、入力デバイス４８及びマイクロフォン４６を有している。ハウジング４１は射出成形及び真空成形を含む一般的に当業者によく知られている種々の製造プロセスから形成される。また、ハウジング４１は、種々の材料から形成され、この材料は金属、ガラス、ゴム、セラミック或いはこれらの組み合わせを含むがこれに限定されない。ある実施の形態においては、ハウジング４１は、図示せぬ取り外し可能な部分（図示せず）を有し、この取り外し可能な部分は他の色、或いは異なるロゴ、絵、シンボルを含む他の取り外し可能な部分と交換することが可能である。
【００２３】
例示的な表示装置４０のディスプレイディスプレイ３０はどんな種類のディスプレイであってもよく、ここにおいて述べる双安定ディスプレイも含まれる。他の実施の形態においては、ディスプレイ３０は、当該技術分野意において広く知られている上述のプラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ、ＴＦＴ  ＬＣＤのようなフラットパネルディスプレイやＣＲＴ、或いは他の真空管装置のようなフラットパネルディスプレイではないものも含まれる。しかしながら、本発明の実施の形態を説明する目的のため、ディスプレイ３０は、ここにおいて述べられる光学干渉変調器ディスプレイを含む。
【００２４】
例示的な表示装置４０のある実施の形態の要素が図６Ｂに概略的に示されている。この例示的に示された表示装置４０はハウジング４１を含み、少なくとも部分的にここに含まれる追加的な要素を含む。例えば、ある実施の形態においては、例示的な表示装置４０はトランシーバ４７に接続されたアンテナ４３を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、このプロセッサ２１は状態ハードウェア５２に接続される。状態ハードウェア５２は、スピーカ４４及びマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１は、入力装置４８及びドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９はフレームバッファ２８及びアレイドライバ２２に接続され、次にアレイドライバ２２はディスプレイアレイ３０に接続される。電源５０は特定の例示的な表示装置４０の設計によって要求される全ての要素に電源を供給する。
【００２５】
ネットワークインターフェイス２７は例示的な表示装置４０がネットワークを介して１つ以上の装置と通信できるように、アンテナ４３及びトランシーバ４７を有している。ある実施の形態においては、ネットワークインターフェイス２７はプロセッサ２１の要求を軽減するようにある程度の処理能力を有している。アンテナ４３は信号の送受信のために使用される当業者において知られているいくつかのアンテナである。ある実施の形態においては、アンテナはＩＥＥＥ８０２．１１規格にしたがったＲＦ信号を送信し受信する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格にはＩＥＥＥ８０２．１１（ａ），（ｂ），或いは（ｇ）を含む。他の実施の形態においては、アンテナはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格にしたがったＲＦ信号を送信し受信する。セルラ電話の場合においては、アンテナは、ＣＤＭＡ，ＧＳＭ、ＡＭＰＳ或いは無線セル電話ネットワーク内における通信を行なうのに使用されるのに使用されている他の信号受信するように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３によって受信された信号を前処理する。これは、プロセッサ２１によって受信され、さらに処理されるためである。トランシーバ４７は、プロセッサ２１から受信した信号をさらに処理する。これはアンテナ４３を介して例示的な表示装置４０から伝送可能にするためである。
【００２６】
代替の実施形態においては、トランシーバ４７は、レシーバと置き換えることができる。また別の代替の実施形態においては、ネットワークインタフェース２７は、画像ソースと置き換えることができ、前記画像ソースは、プロセッサ２１へ送るべき画像データを格納または生成することができる。例えば、前記画像ソースは、画像データを含むデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）またはハードディスクドライブ、あるいは、画像データを生成するソフトウェアモジュールとすることができる。
【００２７】
プロセッサ２１は、一般に、例示的なディスプレイ装置４０の全体の動作を制御する。プロセッサ２１は、ネットワークインタフェース２７または画像ソースからの圧縮された画像データ等のデータを受取り、前記データを処理して生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットにする。そして、プロセッサ２１は、前記処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または格納のためにフレームバッファ２８へ送る。生データは、典型的には、画像内の各位置における画像特性を識別する情報を指す。例えば、そのような画像特性は、色、飽和及びグレースケールレベルを含むことができる。
【００２８】
一実施形態において、プロセッサ２１は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、または、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御する論理ユニットを含む。調整ハードウェア５５は、一般に、信号をスピーカ４５へ転送し、かつマイクロフォン４６から信号を受取る増幅器及びフィルタを含む。調整ハードウェア５５、例示的なディスプレイ装置４０内の個別の構成要素であってもよく、あるいは、プロセッサ２１または他の構成要素に組み込んでもよい。
【００２９】
ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データを、プロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８から取得して、アレイドライバ２２への高速転送に適した生画像データに再フォーマット化する。具体的には、ドライバコントローラ２９は、表示アレイ３０の全域を走査するのに適した時間順序を有するように、前記生画像データを、ラスタ状フォーマットを有するデータフローに再フォーマット化する。そして、ドライバコントローラ２９は、前記フォーマット化した情報をアレイドライバ２２へ送る。ＬＣＤコントローラ等のドライバコントローラ２９は、独立型集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１と関連付けられる場合があるが、そのようなコントローラは、多くの方法で実施することができる。前記コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１に、ソフトウェアとしてプロセッサ２１に埋め込まれてもよく、または、ハードウェア内で、アレイドライバ２２と完全に一体化してもよい。
【００３０】
典型的には、アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９から上記フォーマット化された情報を受取って、前記ビデオデータを、上記ディスプレイの画素のｘ−ｙマトリックスからくる何百及び時には何千ものリードに、毎秒何度も印加される波形の並行セットに、再フォーマット化する。
【００３１】
一実施形態において、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２及び表示アレイ３０は、本明細書に記載したどの種類のディスプレイにも適している。例えば、一実施形態において、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラまたはバイステイブルディスプレイコントローラ（例えば、干渉変調器コントローラ）である。別の実施形態においては、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたはバイステイブルディスプレイドライバ（例えば、干渉変調器ディスプレイ）である。一実施形態において、ドライバコントローラ２９は、アレイドライバ２２と一体化されている。そのような実施形態は、携帯電話、時計及び他の小面積ディスプレイ等の高度に一体化されたシステムにおいては共通である。また別の実施形態においては、表示アレイ３０は、典型的な表示アレイ、またはバイステイブル表示アレイ（例えば、干渉変調器からなるアレイを含むディスプレイ）である。
【００３２】
入力装置４８は、ユーザが例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御できるようにする。一実施形態において、入力装置４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッド、ボタン、スイッチ、タッチスクリーン、感圧または感熱膜等の、キーパッドを含む。一実施形態において、マイクロフォン４６は、例示的なディスプレイ装置４０のための入力装置である。マイクロフォン４６を、前記装置にデータを入力するのに使用する場合、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するために、ユーザによってボイスコマンドを提供してもよい。
【００３３】
電源５０は、当技術分野において公知の様々なエネルギー蓄積装置を含む。例えば、一実施形態において、電源５０は、ニッケル−カドミウム電池またはリチウムイオン電池等の充電可能な電池である。別の実施形態において、電源５０は、回復可能なエネルギー源、コンデンサ、または、プラスチック太陽電池及び太陽電池ペイントを含む太陽電池である。別の実施形態において、電源５０は、壁コンセントから電力を受取るように構成される。
【００３４】
いくつかの実施においては、制御プログラム性は、上述したように、電子表示システムのいくつかの箇所に配置することができるドライバコントローラに存する。制御プログラム性は、アレイドライバ２２に存する場合もある。当業者は、上述した最適化を、多数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素のどれでも、および様々な構成で実施することができることを認識するであろう。
【００３５】
上述の原則に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は非常に広い範囲である。例えば、図７Ａ乃至図７Ｃは、移動ミラー構造の３つの異なる実施の形態を示す。図７Ａは、図１の実施の形態の断面図であり、金属材料１４のストリップがサポート１８に直交して延びるように溶着(deposite)されている。図７Ｂにおいては、移動可能反射性材料１４がつなぎ縄(tethers)３２の角のみでサポートに取り付けされている。図７Ｃでは、移動可能反射性材料１４が変形可能層３４から吊り下げられている。本発明の実施の形態は利点を有する。何故ならば、構造上の設計及び反射性材料１４に使用するための材料が光学的特性に対して最適化され、構造上の設計及び変形可能層３４に使用するための材料を望ましい機械的な特性に対して最適化することが可能であるからである。種々の干渉装置の生産は種々の刊行物、例えば、米国公開出願２００４／００５１９２９に述べられている。公知の広範な種類の技術は、一連の材料体積、パターニング及びエッチングステップを含む上述の構造を生成するのに使用される。
【００３６】
干渉変調器の基本構造のいくつかの変形についてはＭＥＭＳスイッチとして使用されることができる。図８Ａは、ＭＥＭＳスイッチ７００の断面図である。図８ＡのＭＥＭＳスイッチ７００は、図７Ａの干渉変調器と同様の変形可能な空洞特徴を有する。ＭＥＭＳスイッチ７００は、さらに、２つの端子７０６、絶縁層７１０及び導電ストリップ７０８を有する。ＭＥＭＳスイッチ７００は、２つの端子７０６の間の選択的電気接触を提供する構造である。より具体的には、ＭＥＭＳスイッチ７００は、端子７０６が電気的に接触している場合には閉じているとみなされ、端子７０６が電気的に接触していない場合には開であるとみなされる。機械的な解放状態では、端子７０６は電気的に接触しておらず、したがって、ＭＥＭＳスイッチ７００は開である。図８Ａに示すように、ＭＥＭＳスイッチ７００は、移動可能部材７１４、導電性ストリップ７０８及び移動可能部材７１４と導電性ストリップ７０８との間の絶縁層７１０を有する。基板７２０は電極７０２及び電極７０２上の絶縁層７０４をサポートする。所定距離を存する２つの端子７０６は絶縁層７０４を通して堆積される。端子７０６は、絶縁層７０４及び／又は電極７０２を通したバイアスを使用する他の回路に接続可能である。絶縁層７０４及び移動可能部材７１４は、空隙７０７を定義するためにサポート７１８によって機械的に分離されている。干渉変調器に対しては、上述のように、移動可能な部材７１４は変形可能であり、移動可能部材７１４及び電極７０２間に電圧差が加えられた場合に、移動可能部材７１４が基板７２０に向かって変形する。これは、図７Ａの反射性部材１４、基板２０及び電極１６に類似しており、図１の透明基板２０及び反射層１６ａ，１６ｂに類似する。移動可能部材７１４は、絶縁層７１０の上にあり、絶縁層７１０は導電性ストリップ７０８の上にある。導電性ストリップ７０８は、移動可能部材７１４が上述の与えられたポテンシャルによって基板７２０に向かって歪んだ場合に、導電性ストリップ７０８が端子７０６の双方に接触し、端子７０６を電気的に接触させ、ＭＥＭＳスイッチ７００を閉にさせるように並べられる。本実施の形態においては、導電性ストリップ７０８は絶縁体７１０によって移動可能部材７１４から電気的に隔離されており、端子７０６間の接触及び移動可能部材７１４及び電極７０２の間に与えられる電圧差を乱さないようする。ある実施の形態においては、このような隔離が必要でない場合、導電性ストリップ７０８及び絶縁体７１０は必要ではなく、移動可能部材７１４自体は、２つの端子７０６間をブリッジする導体として機能する。移動可能部材７１４及び電極７０２間に印加される電圧があるレベル（上述した）以下に減少した場合、移動可能部材７１４は機械的な解放状態に戻り、ＭＥＭＳスイッチ７００は開となる。
【００３７】
図８ＢはＭＥＭＳスイッチの上面図である。サポート７１８は、導電性ストリップ７０８及び端子７０６は移動可能部材７１４を通して見られるように示されている。導電性ストリップ７０８は、移動可能部材７１４よりもきわめて小さい。これにより、移動可能部材７１４と電極７０２との間の起電力は導電性ストリップ７０８と電極７０２との間の起電力よりも大きいことが保証される。何故ならば、一度ストリップが電極にコンタクトすると、ストリップのポテンシャルが移動可能部材のポテンシャルと異なるものとなるからである。
【００３８】
図９は、他の実施の形態のＭＥＭＳスイッチ８００の横断面図である。ＭＥＭＳスイッチ８００は、図７Ｃの干渉変調器と同様の構造的特徴を有する。また、図８ＡにおけるＭＥＭＳスイッチ７００の機能及び特徴が同様のＭＥＭＳスイッチを有する。干渉変調器のように同様の基本構造に組み込まれるＭＥＭＳスイッチは干渉変調器アレイのロジックの集積及びスイッチ機能を容易にする。干渉変調器の組み立てと同じではない方法で組み立てられたスイッチのような他の種類のスイッチの集積を可能にし、ガラス基板上に堆積されるシリコンフィルムを使用して組み立てられたより通常の電気スイッチを可能にする。しかしながら、ＭＥＭＳスイッチに基づく干渉変調器の製造は、干渉変調器の製造の際に使用される多くの同様のステップ使用して実施されので、このようなＭＥＭＳスイッチは、例えば、ディスプレイなどの干渉変調器アレイとして同じ基板に安価に集積することができる。
【００３９】
例えば、製造プロセスにおける干渉変調器及び／又はＭＥＭＳスイッチ上で特別のステップが実行されるけれども、１つの実施の形態におけるＭＥＭＳスイッチ及び干渉変調器は同様のプロセスを使用して製造される。例えば、端子をＭＥＭＳスイッチに加える堆積及びエッチングステップは干渉変調器の製造には不要である。このような実施の形態においては、端子などを形成するステップのような共通のステップが実行される。ＭＥＭＳスイッチ端子は次に形成される。これらステップに続いて干渉変調器及びＭＥＭＳスイッチ双方に必要とされるさらなるステップが続き、その結果、組み合わされた干渉変調器及びＭＥＭＳスイッチアレイが提供される。他の実施の形態においては、干渉変調器を製造するために使用される同様のプロセスがＭＥＭＳスイッチの製造において使用される。干渉変調器は、続いて、基板上にＭＥＭＳスイッチの組み立てに続いて、まず、基板上に形成される。同様に、ＭＥＭＳスイッチが、まず、基板上の干渉変調器の組み立てに続いて基板上に組み立てられる。いずれの場合においても、製造プロセスは、ＭＥＭＳスイッチが干渉変調器としての同様の多くの構造を有するので重要な改良を必要としない。
【００４０】
図１０Ａは、行選択機能を実行する集積ＭＥＭＳスイッチを有する干渉変調器の実施の形態を示す外観回路図である。この行選択機能は、少ない行出力ラインのディスプレイドライバで高い行数を有するディスプレイを駆動することが要求される場合における、ディスプレイの形態において有用であろう。例えば、同数の画素を有する白黒ディスプレイに対して、カラー画素を有するディスプレイは列の３倍、行の４倍の画素を有する。これらカラーの実施の形態においては、各ピクセルは、４つの赤、４つの青及び４つの緑の変調器を有する。１２の”副画素”の組の反射状態は全体として知覚される画素の色を決定する。この実施の形態では、４倍の行ドライバ出力が通常必要である。しかしながら、図１０Ａ（１２個の副画素のスイッチ構成を示している。）において示されたスイッチ構成では、１つの行ドライバ出力のみが１２個の副ピクセルの各組に対して必要である。本実施の形態は、図８Ａ、８Ｂ、９に示されているのと同様の実施の形態のＭＥＭＳスイッチを使用する。しかしながら、他の実施の形態のＭＥＭＳスイッチを使用することも可能である。行選択機能は、データを干渉変調器アレイに書き込む際に使用される。実施の形態においては、干渉変調器アレイにおける特定の副行に要求される状態に対応するデータは、複数の行及び副行によって分けられた列ライン上で駆動される。続いて、データが意図されている特定の副行がアクティブに駆動され、これにより、副行における干渉変調器が望むべき状態とみなされるようにする。ここにおいて述べられる原則は、この実施の形態或いは他の実施の形態のための列選択機能の実行に容易に適用することができる。
【００４１】
変調器アレイの一部については表示領域４５として図１０Ａに示されている。表示領域という用語はディスプレイ全体のある領域を特定するためにここでは導入される。この表示領域は表示要素の集合であって、この表示要素の集合は、一般的に画像情報のコヒーレントな組を示すディスプレイの一部に分解される。典型的な表示領域は、結果のイメージにおいて単一の画素に対応する。図１０Ａにおける表示領域４５は３つの列６２、６４、６６を有し、一般的に、１つは各色、赤、緑、青を示し、表示領域４５が画素を示す場合には、１つの画素、及び４つの副行５２ａー５２ｄを有する１つの行を表わす。各副画素５２ａ−５２ｄは、３つの列のそれぞれからの干渉変調器及びＭＥＭＳスイッチの組を有する。ドライバ装置５１は、干渉アレイ行毎に１つの出力ピンを有し、行接続が各ドライバ装置５１の出力ピン、及び変調アレイにおける対応する行の間に設けられている。行５は図１０Ａ及び図９Ｂにおいて示されている。
【００４２】
ドライバ装置５１の行選択出力は、行１から始まる連続的なパターンにおいてアクティブになり、次に、行２にと順次進み、これにより１つのアクティブな行を同時に選択する。タイミング回路５３は、ドライバ装置５０が行をアクティブにする時間の一部で各タイミングラインを順次アクティブに駆動し、これにより副行の１つを同時にアクティブにする。タイミング信号がアクティブの間、そのタイミング信号及びバイアス線Ｂ１に接続されたＭＥＭＳスイッチは開になり、そのタイミング信号及び行接続に接続されたＭＥＭＳスイッチは閉になる。行接続上の信号は副行５２ａー５２ｄの干渉変調器に渡る。個々の副行５２ａー５２ｄの干渉変調器は、１）ドライバ装置５１が副行５２ａ−５２ｄに関連付けられた行をアクティブに駆動したとき、２）タイミング回路５３が特定の副行５２ａ−５２ｄに関連付けられたタイミング信号ｔ１−ｔ４をアクティブに駆動したとき、にアクティブになる。
【００４３】
例えば、図１０Ａにおいては、ドライバ装置５１が出力行５をアクティブに駆動している間、タイミング回路５３は順次各タイミング信号ｔ１−ｔ４をアクティブにする。各タイミング信号ｔ１−ｔ４は、行５の信号がアクティブである時間の１／４である。タイミング回路５３がタイミング信号ｔ１をアクティブにしている間、ＭＥＭＳスイッチｓ１は開となり、ＭＥＭＳスイッチｓ２は閉となる。副行５２ａの干渉変調器はドライバ装置５０の出力行５によって駆動される行接続に接続される。なぜなら出力行５はアクティブであり、副行５２ａの干渉変調器はアクティブに駆動される。残りの副行は、バイアスラインＢ１に接続されたままである。タイミング回路５３は、次にタイミング信号ｔ２をアクティブに駆動し、副行５２ｂの干渉変調器が出力行５によって駆動される行接続に接続され、アクティブに駆動される。このシーケンスは、副行５２ａーｄまでのそれぞれがアクティブに駆動されるまで続く。次に、このシーケンスは行６、７などに続く。
【００４４】
図１０Ａに示すように、タイミング信号は列における全ての他の行で共有されており、任意の行の第１の副行がアクティブである場合に、各行の第１の副行のスイッチが切り替わり、そして、第２、第３及び第４の副行のスイッチが切り替わる。しかしながら、アクティブな行のドライバ出力ピンのみがアクティブに駆動される。アクティブな行がアクティブに駆動されている間、全ての非アクティブな行はバイアス電圧に保持される。このように、アクティブな副行以外の全体のアレイの全ての副行における要素が、タイミング信号の状態とは独立の同じバイアス電圧を観察し、結果的に、副行内におけるスイッチの位置とは独立である。非アクティブ行選択スイッチの切り替えは、さらに低消費電力が必要とされる場合に、非アクティブな行選択スイッチの切り替えがマスキング回路について避けられることがわかる。
【００４５】
図１０Ｂは、表示領域４５及びＭＥＭＳスイッチの干渉変調器を有する図１０Ａの回路の物理的なレイアウトの視点を示す。列６２、６４、６６及び副行５２ａーｄが示されている。各ＭＥＭＳスイッチの導電性ストリップ１００８及び端子１００６が移動可能部材１０１４を通して示されている。また、図１０Ａに示された概要にしたがったＭＥＭＳスイッチを接続するための相互接続トレース４７が示されている。相互接続ルーティングの部分は固定された電極の下側で実行される。タイミングライン４９のトレースは、これらの下側でルートされ、或いは基板の底部に平らにルートされる。接続は、垂直バイアスで行われる。
【００４６】
集積の容易さは、図１０Ｂにおいて明らかである。何故ならば、同様の物理的特徴を有し、ＭＥＭＳスイッチが干渉変調器として同じサイズで組み立てられることが可能であるからである。そのようなことから、ＭＥＭＳスイッチのピッチは、干渉変調器のピッチと一致する。このピッチの一致は、とりわけ本実施の形態にとって有益であり、信号を各行及び各列に供給する他の実施の形態も同様である。必要なルーティングは、また、標準メタライゼーション相互接続組み立て技術を使用することにより製造されるにつれて、干渉変調器が便宜的に集積される。
【００４７】
図１１Ａは、集積ＭＥＭＳスイッチを有する干渉変調器の他の実施の形態を示す概略回路図である。本実施の形態においては、ＭＥＭＳスイッチは３状態機能を実行する。本実施の形態は、図８Ａ，８Ｂに示されたものと同じ実施の形態のＭＥＭＳスイッチを示している。しかしながら、他の実施の形態のＭＥＭＳスイッチであってもよい。３状態機能は、電力の節約のための干渉変調器アレイシステムにおいて有用である。行及び列ラインが３状態では、アレイにおける干渉変調器は、干渉変調器上で或いは無限ではない３状態開抵抗を通して、電荷が緩やかに消費されるまで、それらに書き込まれる値を保持する。干渉変調器は消費のためにかかる電荷のわずかな短い時間において充電されることが可能であることから、駆動回路はわずかな有効総表示動作時間の間に電力を遮断することが可能である。
【００４８】
表示領域４０として図１１Ａにおいて示されている干渉変調器の一部は、３つの列６２、６４、６６を有し、一般的には、赤、緑、青のような各色に対して１つであり、表示領域４０が画素を示している場合には、１つの行が４つの副行５２ａ−ｄを有する。各行は、行３状態ＭＥＭＳスイッチ及び各副行からの１つの干渉変調器を有する。各副行５２ａ−ｄは、３つの列のそれぞれからの１つの干渉変調器及び副行３状態ＭＥＭＳスイッチを有する。
【００４９】
各列及び副行３状態ＭＥＭＳスイッチは、信号ＨＯＬＤに接続されている。ＨＯＬＤ信号の状態は、列及び副行ラインが３状態か、或いは列及び副行ラインが駆動されているか否かにより決定される。
【００５０】
図１１Ｂは、表示領域４０の干渉変調器を有する図１１Ａの回路及び物理的レイアウトの観点におけるＭＥＭＳスイッチを示す図である。図１１Ｂは図９Ｂと類似しており、図９Ｂに関して述べられた有効な特徴が、同様に、図１０Ｂから明らかである。図９Ｂの場合のように、集積の容易さは、図１０Ｂからもみられる。
【００５１】
他の実施の形態においては、ＭＥＭＳスイッチはスイッチを利用する任意の応用において使用され、その応用が干渉変調器をも利用するか否かを問わない。したがって、ガラスのような基板全体では、種々の応用において使用されるＭＥＭＳスイッチとともに組み立てられる。さらに以下に述べるように、ＭＥＭＳスイッチはトランジスタと類似する方法で使用されることが可能である。したがって、ＭＥＭＳスイッチは、任意の応用におけるトランジスタ、論理回路、コントローラ及びドライバ装置などと置き換えることができる。
【００５２】
図１２は、ＭＥＭＳスイッチを使用する論理機能の実施の形態を示す。ＭＥＭＳスイッチは、固有の極性を有しない４つの端子装置であるので、これら論理機能は、２つのスイッチのみで実行される。図１２の各インバータ、ＡＮＤ、ＯＲゲートは２つのＭＥＭＳスイッチに接続され、これらＭＥＭＳスイッチの移動可能層は、他のＭＥＭＳスイッチの移動可能層に接続され、第１の入力及び他のＭＥＭＳスイッチの移動可能層に接続される１つの端子を形成し、出力を形成する。インバータの場合、第１のスイッチは、その電極及び電源に接続される他の端子の双方を有し、第２のスイッチは、その電極及び接地される他の端子の双方を有する。ＡＮＤゲートの場合には、第１のスイッチは接地される電極及び第２の入力に接続される他の端子を有し、第２のスイッチは電源に接続される電極及び接地される他の端子を有する。ＯＲゲートの場合、第１のスイッチは接地される電極及び電源に接続される他の電極を有し、第２のスイッチは電源に接続される電極及び第２の入力に接続される他の端子を有する。他の実施の形態においては、単一タイプＭＥＭＳスイッチはＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲ、ＯＲ、ＸＯＲ、ＸＮＯＲ、ＡＯＩのようなデジタルロジック機能を作り出すために使用され、これらの組み合わせも可能である。
【００５３】
ＭＥＭＳスイッチを有するロジックブロックは、外部要素において典型的に見られる論理機能を提供するために配置され、これにより、システムコストを低減する。例えば、ＭＥＭＳスイッチは、低リークトランジスタの容量、シフトレジスタ、デコーダにおいて使用されるように配列される。干渉変調器表示装置の文脈においては、ＭＥＭＳスイッチは、例えば、行ドライバ或いは列ドライバとともに使用される。有利なことに、ＭＥＭＳスイッチは、ガラス基板、或いはプラスチック基板のような種々の基板上に組み立てられる。ガラス基板の大きな領域上にスイッチを載置する能力は、一般的に、シリコン基板よりも高価ではなく、従来のトランジスタをベースとしたロジックの多くの形よりも有利な効果を提供する。
【００５４】
上記詳細な説明を示し、記載し、かつ様々な実施形態に当てはまる本発明の新規な特徴を指摘してきたが、説明した装置またはプロセスの構成及び細部の様々な省略、置換及び変更を、本発明の趣旨から逸脱することなく、当業者が実行できることが理解されるであろう。認識されるように、本発明は、いくつかの特徴を、他のものとは別に用い、または実施することができる場合、本明細書に記載した全ての特徴及び利益をもたらさない構成の範囲内で具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の干渉変調器の可動反射層が解放位置にあり、かつ第２の干渉変調器の可動反射層が作動位置にある、干渉変調器ディスプレイの一実施形態の一部を示す等角図である。
【図２】３×３干渉変調器ディスプレイを含む電子装置の一実施形態を示す、システムブロック図である。
【図３】図１の干渉変調器の１つの例示的な実施形態の場合の可動ミラー位置対印加電圧の図である。
【図４】干渉変調器ディスプレイを駆動するのに用いることができる、行及び列電圧のセットの図である。
【図５Ａ】図２に示した３×３光学干渉変調器における表示データのフレームの一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａのフレームを書き込むのに使用される行及び列信号のタイミング図の一例を示す図である。
【図６Ａ】表示装置の実施の形態を示すシステムブロック図である。
【図６Ｂ】表示装置の実施の形態を示すシステムブロック図である。
【図７Ａ】図１の装置の断面図である。
【図７Ｂ】光学干渉変調器の択一的な実施の形態の断面図である。
【図７Ｃ】光学干渉変調器の択一的な実施の形態の他の断面図である。
【図８Ａ】ＭＥＭＳスイッチの実施の形態を示す図である。
【図８Ｂ】ＭＥＭＳスイッチの実施の形態を示す図である。
【図９】ＭＥＭＳスイッチの実施の形態を示す図である。
【図１０Ａ】ＭＥＭＳスイッチを使用する光学干渉変調器アレイの実施の形態の回路を示す図である。
【図１０Ｂ】ＭＥＭＳスイッチを使用する光学干渉変調器アレイの実施の形態の回路を示す図である。
【図１１Ａ】ＭＥＭＳスイッチを使用する光学干渉変調器アレイの実施の形態の回路を示す図である。
【図１１Ｂ】ＭＥＭＳスイッチを使用する光学干渉変調器アレイの実施の形態の回路を示す図である。
【図１２】１つのタイプのＭＥＭＳを使用するインバータ、ＡＮＤ、ＯＲ論理機能の実施の形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2006099064.tif 000020
【図１２】
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【外国語明細書】
2006099064000001.pdf