(57)【要約】本発明の１つの実施形態の電子装置（１００）は、表示画像の画素を少なくとも部分的に表示する。装置は、ある強度における可視波長を選択する光学キャビティを間に画定する第１の反射板（１０２）と第２の反射板（１０４）を有する。装置は、可視波長および／または強度が表示可能な画像の画素と対応して可変に選択できるようにキャビティの光学特性を変更することができる機構（１１２）を有する。装置は、また、１つまたは複数の透明な付着薄膜（７１０）、１つまたは複数の吸収層（７２２）、一体型マイクロレンズ（８０４）、および／または１つまたは複数の吸着防止バンプ（９０８）を有する。付着薄膜は、電子装置を自己パッケージングするために反射板の一方の上にある。吸収層は、望ましくない反射を減少させるために反射板の一方の上にある。一体型マイクロレンズは反射板の一方の上にあり、吸着防止バンプは反射板の間にある。
2006525554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置であって、
ある強度における可視波長を選択する光学キャビティをそれらの間に画定する第１の反射板および第２の反射板と、
前記可視波長と前記強度の少なくとも一方が表示可能な画像の画素に対応して可変に選択されるように、前記光学キャビティの光学特性を変化させる機構と、
前記電子装置を自己パッケージングするための前記第１の反射板および前記第２の反射板の一方上の１つ以上の透明な付着薄膜と、望ましくない反射を減少させるための、前記第１の反射板および前記第２の反射板の一方上の１つ以上の吸収層と、前記第１の反射板および前記第２の反射板の一方上の一体型マイクロレンズと、前記第１の反射板および前記第２の反射板の間の１つ以上の吸着防止バンプとの少なくとも１つと
を備える、表示可能な画像の画素を少なくとも部分的に表示する電子装置。
【請求項２】
前記第１の反射板と前記第２の反射板とにかかる電圧を制御する回路をさらに備え、前記電圧が間の前記光学キャビディの厚さに依存する、請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
電荷共有キャパシタを有し、前記第１の反射板および前記第２の反射板上の所定量の電荷を制御する回路をさらに備える請求項１に記載の電子装置。
【請求項４】
制御された電流源と、前記第１の反射板と前記第２の反射板とに前記電流源を適用する時間間隔を制御する回路とをさらに備える請求項１に記載の電子装置。
【請求項５】
前記第１の反射板が上側低反射板であり、前記第２の反射板が下側高反射板である請求項１に記載の電子装置。
【請求項６】
前記機構が前記光学キャビティの厚さを変更することを可能にする請求項１に記載の電子装置。
【請求項７】
前記機構が前記第１の反射板と前記第２の反射板との一方を動かして前記光学キャビティの厚さを変更することを可能にする請求項１に記載の電子装置。
【請求項８】
前記機構が前記第１の反射板と前記第２の反射板との一方に動作可能に結合された可撓性部材を備える請求項１に記載の電子装置。
【請求項９】
前記光学キャビティがディジタルであり、それにより、前記光学キャビティが選択できる前記可視波長が色成分波長として固定され、前記色成分波長の強度が前記表示可能な画像の画素の対応する色成分に対応して可変に選択可能である請求項１に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記光学キャビティが反射的に選択するか透過的に選択する請求項１に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ほとんどすべての従来の表示装置は本質的に能動的である。これは、表示装置が表示している画像を維持するために表示装置に電力を連続的に供給しなければならないことを意味する。そのような従来の表示装置には、例えば、直視型および投射型陰極線管（ＣＲＴ）表示装置、直視型および投射型液晶表示装置（ＬＣＤ）、直視型プラズマディスプレイ、投射型ディジタル光処理（ＤＬＰ）表示装置、および直視型エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置がある。
【０００２】
これらのタイプの表示装置は、電力を連続的に供給しなければならないので、ラップトップ型およびノートブック型コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）装置、携帯電話のような携帯型装置、ならびに他のタイプの携帯型装置などの供給電力が少なくて貴重な装置では電力使用量の大きな要因となることがある。その結果、そのような装置の設計者は、通常、そのような装置に収容されるバッテリの容量を大きくして重量とコストを増やすことを選択するか、バッテリ充電間の装置の稼働時間を短くすることを選択する。
【０００３】
したがって、以上その他の理由のために本発明が必要とされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの実施形態の電子装置は、表示画像の画素を少なくとも部分的に表示する。装置は、ある強度における可視波長を選択する光学キャビティを間に画定する第１の反射板と第２の反射板を有する。装置は、可視波長および／または強度が表示可能な画像の画素と対応して可変に選択できるようにキャビティの光学特性を変更することができる機構を有する。装置は、また、１つまたは複数の透明な付着薄膜、１つまたは複数の吸収層、一体型マイクロレンズ、および／または１つまたは複数の吸着防止バンプを有する。付着薄膜は、電子装置を自己パッケージングするために反射板の一方の上にある。吸収層は、望ましくない反射を減少させるために反射板の一方の上にある。一体型マイクロレンズは反射板の一方の上にあり、吸着防止バンプは反射板の間にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
ここで参照する図面は本明細書の一部を構成する。図面に示した特徴は、特に断らずまた反対の意味を示さない限り、本発明のすべての実施形態ではなく本発明のいくつかの実施形態だけを示すように意図されている。
【０００６】
本発明の例示的な実施形態の以下の詳しい説明において、説明の一部を構成し、本発明を実施することができる実施例に固有の図表によって示す添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に説明される。本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、論理的変更、機械的変更および他の変更を行うことができる。したがって、以下の詳しい説明は、限定の意味に解釈されるべきでなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲よってのみ定義される。
【０００７】
［概要］
図１Ａは、本発明の実施形態により、表示可能な画像の画素を少なくとも部分的に表示する電子装置１００を示す。装置１００は、上側反射板１０２と下側反射板１０４、ならびに可撓性部材（flexure）１１０とばね機構１１２を含む。変更可能な厚さまたは幅１０８を有する反射板１０２と１０４によって共振光学キャビティ１０６が画定される。上側反射板１０２は、１つの実施形態において、完全反射性のように高反射性である。下側反射板１０４は、１つの実施形態において半透明性であり、すなわち、下側反射板１０４は、１つの実施形態において半反射性である。ばね機構１１２は、本発明の１つの実施形態において線形または非線形ばね機能を有する高分子などの可撓性材料でよい。
【０００８】
光学キャビティ１０６は、光干渉によってある強度で可視波長を様々に選択可能である。電子装置１００の所望の構成により、光学キャビティ１０６は、その強度における波長を反射するかまたは透過することができる。すなわち、キャビティ１０６は、本質的に反射性でも透過性でもよい。光学キャビティ１０６は光を生成せず、それにより、装置１００は、光学キャビティ１０６によって反射または透過される装置１００によって提供される周囲光または光に依存する。光学キャビティ１０６によって選択される可視波長と、光学キャビティ１０６によって選択されるその強度は、光学キャビティ１０６の厚さ１０８に依存する。すなわち、光学キャビティ１０６の厚さ１０８を制御することによって、光学キャビティ１０６を所望の強度において所望の波長に同調させることができる。
【０００９】
可撓性部材１１０とばね機構１１２は、下側反射板１０４が動くことができるようにすることによって、キャビティ１０６の厚さ１０８が変化できるようにする。より一般に、可撓性部材１１０とばね機構１１２は、光学キャビティ１０６の光学特性の変化によってある強度における可視波長を可変に選択できるようにする機構を構成する。光学特性には、キャビティ１０６の光学指数（optical index）および／またはキャビティ１０６の光学厚さがある。可撓性部材１１０とばね機構１１２によって反射板１０４が動くことができるので、反射板１０２と１０４の間に印加された電圧すなわち反射板１０２と１０４に蓄積された電荷によってキャビティ１０６の厚さ１０８が変化する。したがって、可撓性部材１１０が剛性を有し、ばね機構１１２がばね復元力を有し、その結果、反射板１０２と１０４に印加された電圧、すなわち反射板１０２と１０４に蓄積された電荷によって可撓性部材１１０とばね機構１１２が屈して反射板１０４を動かし、所望の厚さ１０８が達成される。所定の厚さ１０８を維持する際に電力は消費されない。
【００１０】
１つの実施形態において、下側反射板１０４は一定電圧に維持され、上側反射板１０２は、所望の可視波長と所望の強度により、可撓性部材１１０の剛性に対して校正されたような電圧に設定される。可撓性部材１１０は、図１Ａの実施形態では下側反射板１０４の下に配置されているように示されているが、別の実施形態では、下側反射板１０４の上に配置されてもよい。他の実施形態において、可撓性部材１１０は、上側反射板１０２の上または下に配置されてもよく、それにより、光学キャビティ１０６の厚さ１０８を調整するために上側反射板１０２ではなく下側反射板１０４が動くことができる。さらに、別の実施形態において、複数の光学キャビティがあってもよく、それにより光学キャビティ１０６は複数のそのようなキャビティを含む。
【００１１】
１つの実施形態において、下側反射板１０４と上側反射板１０２は、キャパシタの電極と見なすことができ、その場合下側反射板１０４と上側反射板１０２の間には絶縁体がある。下側反射板１０４と上側反射板１０２の間に印加される電位が、可撓性部材１１０とばね機構１１２によって下側反射板１０４を動かし、キャパシタに電荷を蓄積させる。この静電荷によって、下側反射板１０４と上側反射板１０２にさらに電圧を印加することなく所定の厚さ１０８を維持することができる。
【００１２】
光学キャビティ１０６によって選択される波長と強度は、表示可能な画像の画素に対応する。したがって、電子装置１００は、画像の画素を少なくとも部分的に表示する。電子装置１００は、アナログ方式とディジタル方式のどちらでも動作することができる。アナログ装置として、電子装置１００は、画素の色と色の強度に対応する光の可視波長と強度を選択する。代替の実施形態において、電子装置１００を使用して、画素をカラーではなく白黒またはグレースケールでアナログ式に表示することができる。
【００１３】
ディジタル装置のとき、電子装置１００は、画素の赤色成分、緑色成分、または青色成分を担当する。装置１００は、赤、緑または青いずれかの静的可視波長を維持し、画素の赤色成分、緑色成分、または青色成分に対応する波長の強度を変化させる。したがって、画素をディジタル的に表示するためには３つの装置１００が必要であり、この場合、ある装置１００が赤波長を選択し、別の装置１００が緑波長を選択肢、第３の装置１００が青波長を選択する。より一般に、画像の画素または一部分の各色成分ごとに１つの装置１００がある。さらに、代替の実施形態において、電子装置１００を使用して、画素をカラーではなく白黒またはグレースケールでディジタル式に表示することができる。
【００１４】
［波長と強度を可変に選択する光学干渉］
電子装置１００の光学キャビティ１０６は、光学干渉を利用してある強度で波長を透過的または反射的に選択する。１つの実施形態における光学キャビティ１０６は、厚さ１０８と等しい光路長を有する薄膜である。光は、キャビティ１０６の両側の反射板１０２と１０４の境界から反射されて、その光自体と干渉する。入射光とその反射像の位相差はｋ（２ｄ）であり（この場合、ｄは厚さ１０８である）、その理由は、反射光がキャビティ１０６内を距離２ｄだけ進むからである。ｋ＝２π／λなので、ｄ＝λ／２のときの入射波と反射波の位相差はｋ２ｄ＝２πであり、強め合う干渉になる。光学キャビティ１０６のモードであるπ／２のすべての倍数は透過される。このとき、光干渉の結果として、光学キャビティ１０６は、λ／２の整数倍のほとんどの光と、λ／４の奇数倍の最小量の光を通す。以上の計算は、干渉を利用した光変調の主要なメカニズムを取り込んでいるが、実際の装置性能をより正確に評価するためにさらにより正確な電磁気シミュレーションが必要な場合がある。
【００１５】
１つの実施形態において、上側反射板１０２は、薄くて半透明な金属薄膜を有し、この場合はｎ−ｉｋ＝２．５−２．５ｉのチタンであり、ここで、ｎはキャビティ１０６の実際の光学指数を表し、ｋはキャビティ１０６の仮想的な光学指数を表す。この実施形態では、吸収と干渉の両方が出力の色と強度を変調する役割をする。光学キャビティ１０６は調整可能なスペーサであり、下側反射板１０４はアルミニウムのような高反射率金属基板である。１つの実施形態において、装置１００がディジタル方式の場合、光学キャビティ１０６は、表示される画素の対応する色成分により、ある強度における６１００オングストローム（Å）の赤波長、５５００Åの緑波長、または４５００Åの青波長を選択することができる。さらに、光学キャビティ１０６は、反射または透過を少なくすることができる。この後者の状態において、光学キャビティ１０６は、反射または透過を５パーセント未満に最適化することができるいわゆる「ダークミラー」である。
【００１６】
例えば、この実施形態において、下側反射板１０４、光学キャビティ１０６、および上側反射板１０２の薄膜の一連の積み重ねは、以下の表により下側反射板１０４における入射ｎが１．５で上側反射板１０２における基材ｎが１．５２の場合に６１００Åの赤波長を達成することができる。
【００１７】
【表１】
2006525554.tif 000003
【００１８】
同様に、この薄膜の一連の積み重ねは、以下の表により上側反射板１０２における入射ｎが１．５で下側反射板１０４における基材ｎが１．５２の場合に５５００Åの緑波長を達成することができる。
【００１９】
【表２】
2006525554.tif 000004
【００２０】
薄膜の一連の積み重ねは、また、以下の表により上側反射板１０２における入射ｎが１．５で下側反射板１０４における基材ｎが１．５２の４５００Åの青波長を達成することができる。
【００２１】
【表３】
2006525554.tif 000005
【００２２】
したがって、薄膜の一連の積み重ねは、光学キャビティ１０６の厚さが２７５０Åか２５００Åか２０００Åかによってそれぞれ６１００Åの赤波長、５５００Åの緑波長、または４５００Åの青波長を達成する。
【００２３】
最後に、薄膜の一連の積み重ねは、以下の表により上側反射板１０２において入射ｎが１．５で下側反射板１０４において基材ｎが１．５２の低反射率または低透過率を達成することができる。
【００２４】
【表４】
2006525554.tif 000006
【００２５】
これにより、光学キャビティ１０６の厚さが４００Åの場合にほぼ黒に近い濃い灰色の出力が得られる。画素が有色状態または黒状態のままでいる時間の長さを比例させることによって平均色相と強度の範囲を大きくすることができる。
【００２６】
光学キャビティの厚さの制御
示したように、可撓性部材１１０とばね機構１１２は、反射板１０２と１０４の両側に適切な電圧が印加されたときに光学キャビティ１０６の厚さ１０８が変化することを可能にし、その結果所望の強度における所望の波長が選択される。この電圧は、平行電極キャパシタの電極として働く反射板１０２と１０４の間の引力でありフリンジ電界を考慮していない以下の式によって決定される。
【００２７】
Ｆ＝ε0Ｖ2Ａ／２ｄ2
【００２８】
ここでε0は自由空間の誘電率であり、Ｖは反射板１０２と１０４の両側の電圧であり、Ａは反射板１０２と１０４のそれぞれの面積あり、ｄは厚さ１０８である。したがって、０．２５ミクロンの厚さ１０８の１００ミクロン平方の画素の両側に１ボルトの電位を印加すると７ｘ１０-7ニュートン（Ｎ）の静電力が生じる。
【００２９】
したがって、反射板１０２と１０４の間のわずかな電圧によって、下側反射板１０４を動かし重力と衝撃に対して保持するのに十分な力が提供される。電圧が印加された後、反射板１０２と１０４によって作成されキャビティ１０６を画定するキャパシタに蓄積された静電荷は、電力を追加することなく下側反射板１０４を適所に保持するのに十分である。しかしながら、電荷の漏れのために電荷を時々の回復させる必要がある。
【００３０】
式（１）で定義された力は、ばね機構１１２によって提供される線形ばね力によって平衡がとられる。
【００３１】
Ｆ＝ｋ（ｄ0−ｄ）    （２）
【００３２】
ここで、ｋは線形ばね定数であり、ｄ0は厚さ１０８の初期値である。式（１）と（２）の力が安定平衡状態にある範囲は、値（ｄ0−ｄ）がゼロからｄ0／３の範囲にあるときである。ｄ0−ｄ＞ｄ0／３のときは、式（１）の静電引力が式（２）のばね力よりも大きくなり、その結果反射板１０４が反射板１０２にパチンと閉じ望ましくない。これは、反射板１０４が位置ｄ0／３を超えたときに、大きいキャパシタンスによって反射板１０２と１０４に過剰な電荷が流れ、これにより反射板１０２と１０４の間の式（１）の引力が大きくなり、反射板１０４が反射板１０２の方に引き寄せられるために生じる。
【００３３】
この制約を克服するために、代わりに反射板１０２と１０４の間の式（１）の力を次のような電荷の関数として表すことができる。
【００３４】
Ｆ−Ｑ2／２εＡ      （３）
【００３５】
ここで、Ｑはキャパシタの電荷である。したがって、力Ｆは距離ｄの関数ではなくなり、０からｄ0の範囲全体にわたって反射板１０４の安定性が実現される。換言すると、反射板１０２と１０４上の電荷量を制限することによって、反射板１０４の位置を移動範囲全体にわたってセットすることができる。
【００３６】
以上の節の説明は、理想的な平行電極キャパシタと理想的な線形ばね復元力に関するものであるが、当業者は、以上説明した原理を非線形ばねや他のタイプキャパシタなどの他の構成にも適応できることが分かる。反射板１０４が反射板１０２にパタンと閉じる動作の範囲をなくすか小さくすることにより、パタンと閉まるときに普通生じる色の数の制限なしに、より実際的なアナログ動作、すなわち非接触式の個別動作が可能になる。すなわち、使用可能な範囲が大きくなるので、色の数、彩度および強度を高めることができる。
【００３７】
さらに、１つの実施形態において、可撓性部材１１０を特定の様式で構成することによって、パタンと閉まることなく非接触動作を行うことができる範囲を大きくすることができる。この特定の様式は、ばね機構１１２の復元力が可撓性部材１１０の変位の非線形関数であり、変位よりも早い割合で増大するようなものである。これは、可撓性部材１１０の厚さを大きくするか、あるいは「屈伸（ｂｅｎｄ  ａｎｄ  ｓｔｒｅｔｃｈ）」設計として知られる最初に曲がり次に延びる可撓性部材を使用することによって達成することができる。
【００３８】
さらに、装置１００をより小さい値の厚さ１０８で動作させることができ、反射板１０２と１０４のどの部分も互いに接触することなく黒状態を達成できる。これにより、反射板１０２と１０４が互いに接触したときに生じる吸着とそれに伴うヒステリシスが防止される。反射板１０２と１０４が互いに接触させられた場合でも、反射板１０２と１０４の間の電圧が明確に制御される場合と対照的に、反射板１０２と１０４上の電荷量が明確に制御される（すなわち、所定量の固定電荷が制御される）場合は反射板１０２と１０４の間の電圧差が小さくなる。これにより、光学キャビティ１０６を画定する反射板１０２と１０４を分離する絶縁体の静電気降伏が減少し、さらに普通なら吸着を大きくする反射板１０２と１０４の間の静電力と、反射板１０２と１０４の間の表面積を小さくするために使用される吸着防止スタンドオフの摩耗が減少するため有利である。
【００３９】
［反射板上の電荷の制御］
図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄは、本発明の様々な実施形態により、反射板１０２と１０４の間の電圧を明確に制御するのと対照的に電子装置１００の反射板１０２と１０４上の電荷量を制御する様々な手法を示す。詳細な説明の前の部分で述べたように、反射板１０２と１０４上に蓄積された電荷を制御することによって反射板１０２と１０４の間の厚さ１０８を制御することができる。したがって、反射板１０２と１０４は、平行電極キャパシタの電極として働く。
【００４０】
図１Ｂにおいて、反射板１０２と１０４に電気的に結合された電流積分機構１２０を利用して、既知の時間の既知の電流を積分することによって、制御量または所定量の電荷が反射板１０２と１０４に注入される。したがって、電流Ｉ、時間ｔまたは電流と時間両方を操作して所望の量の電荷を生成することができる。機構１２０は、所望レベルの電荷を作成するために電流源、ディジタル−アナログ電流源、および／または時分割回路を含むことがある。
【００４１】
図１Ｃにおいて、反射板１０２と１０４がパタンと閉まるのを防ぐために、反射板１０２と１０４が利用可能な電荷が制限される。これは、本発明の１つの実施形態において、分圧器回路１２９を利用することによって具体的に達成される。回路１２９は、キャパシタ１３４と直列に配置された電圧源１３０を含む。スイッチ１３２が、回路１２９の断続動作を制御する。電圧源１３０とキャパシタ１３４と並列に配置されたスイッチ１３６は、電荷漏れにより、電圧または電荷が時間の経過と共に流動するのを防ぐために利用できるリセットスイッチとして働く。リセットは、回路１２９の機械的応答時間よりも迅速に行われることが好ましい。
【００４２】
可撓性部材１１０が線形の場合、Ｃ＜Ｃ’init／２の場合（ここで、Ｃはキャパシタ１３４のキャパシタンス、Ｃ’initは反射板１０２と１０４および光学キャビティ１０６によって構成された可変キャパシタの初期キャパシタンス）に、安定移動範囲を光学キャビティ１０６の初期厚さ１０８全体にわたって拡張することができる。電圧源１３０の電圧が高くなるほど、生じた電荷が可変キャパシタとキャパシタ１３４の間で共有されてパタンと閉まることが実質的になくなる。当業者が理解できるように、この原理は、線形ばねなどの平行電極キャパシタと線形ばね復元力以外の構成、および平行電極キャパシタ以外のキャパシタに応用することができる。
【００４３】
図１Ｄにおいて、反射板１０２と１０４上の電荷は、フィルアンドスピル（ｆｉｌｌ−ａｎｄ−ｓｐｉｌｌ）と呼ばれる手法を使用して、フィルアンドスピル回路１３１を利用することによって制御される。スイッチ１３６は、反射板１０２と１０４によって構成された可変キャパシタと光学キャビティ１０６を放電するために開閉される。次に、固定キャパシタ１３４を充電するために、回路１３１のスイッチ１３８が開かれスイッチ１３２が閉じられる。すなわち、キャパシタ１３４が「満杯」にされる。次に、スイッチ１３２が開かれスイッチ１３８が閉じられ、その結果、キャパシタ１３４は電荷を可変キャパシタと共有する。すなわち、キャパシタ１３４はその電荷を「流出」する。反射板１０２と１０４上の電荷は、光学キャビティ１０６の厚さ１０８に依存する場合でも安定値に達する。このように、電圧源１３０は、所望の厚さ１０８を維持するように制御された電荷を提供する。
【００４４】
［高次ギャップ］
所望の強度において波長を透過的または反射的に選択するために詳細な説明の前の部分で述べたような光干渉は、本発明の１つの実施形態における一次ギャップ（ｆｉｒｓｔ−ｏｒｄｅｒ  ｇａｐ）に依存する。すなわち、光学キャビティ１０６の厚さ１０８である光学キャビティ１０６のギャップが、光の干渉一次波長を制御するように調整される。しかしながら、光学キャビティ１０６の厚さ１０８が大きくなるほど、反射ピークは長い波長の方にずれ、さらに次数が高くなるとピークがスペクトル領域内に入る。
【００４５】
電子装置１００のスペクトル帯幅は、反射板１０２と１０４に利用される薄膜の光学定数、厚さ、および反射板１０２と１０４の間の光学キャビティ１０６の厚さ１０８によって決まる。そのような場合、電子装置１００は、いわゆるファブリーペロー光変調器として働く。反射光のスペクトル純度すなわち彩度は、装置１００のスペクトル帯幅によって決まり、ピーク反射率、スペクトル帯幅、黒状態の反射率、および白状態の光学効率の間でトレードオフを行わなければならない場合がある。
【００４６】
ファブリーペロー変調器のピーク反射率は、次の式が成り立つときに生じる。
【００４７】
２ｎｄ＝ｍλ  （４）
【００４８】
ここで、ｎはギャップ指数であり、ｄは光学キャビティ１０６の厚さ１０８であり、ｍは干渉次数を示す負でない整数であり、λは光の波長である。したがって、式（４）は、単純な干渉モデルを示す。光学薄膜の技術分野の熟練者が理解できるように、装置１００内のすべての材料定数と界面を含む正確な電磁シミュレーションを実行することによって、実際の反射スペクトルを正確にモデル化できることに注意されたい。
【００４９】
ピークの次数が高いほどスペクトル帯幅が狭くなり、したがって彩度が高くなる。緑波長内とその周辺の波長が人間の目の青と赤の感知曲線と重なるので、緑状態のスペクトル帯幅は彩度を決定するのに特に重要である。ピークスペクトル波長を、隣り合った色応答曲線から、緑で不可能なスペクトルの比較的反応しない部分にシフトすることによって、赤と青の飽和状態を改善することができる。したがって、人間の目のピーク感度が緑領域にあるので、スペクトル帯幅を狭くして緑の彩度を高めると表示の明るさが制限されるという問題が生じ、白レベルが下がり全体のコントラストが低くなる。
【００５０】
この制限を克服するために、一次色ではなく二次色または一般にはさらに高い次数の色を生成するために厚さ１０８が大きくされることがある。図２Ａは、本発明の実施形態により、代表的な一次緑スペクトル応答２２６と代表的な緑二次スペクトル応答２２８のグラフ２２０を示す。Ｙ軸２２４は、Ｘ軸２２２上の波長の関数として反射率を示す。二次応答２２８は、さらに狭いスペクトル帯幅と改善された彩度を有する。したがって、本発明の１つの実施形態において、彩度と色成分を高めるために一次応答２２６の代わりに二次応答２２８を利用することができる。もう１つの実施形態において、彩度を高めるために二次応答２２８が利用されるが、強度とホワイトレベルを高めるために一次応答２２６が利用される。
【００５１】
色の彩度は、一般に、青から緑の二次応答のために改善される。図２Ｂは、本発明の実施形態による二次青スペクトル応答２４２のグラフ２４０を示す。グラフ２４０は、前と同じように、反射率をＸ軸２２２上の波長の関数として示すＹ軸２２４を有する。二次青応答２４２は、一次青スペクトル応答を使用するよりも高い彩度を提供する。しかしながら、二次赤スペクトル応答２４４は、三次青スペクトル応答２４６が可視スペクトル範囲に入り始めるのであまり有用ではない。
【００５２】
［表示装置とその使用方法］
図３Ａは、本発明の実施形態による受動的画素機構２００のアレイを示す。受動的画素機構２００は、列２０２と行２０４に編成された機構２００Ａ、２００Ｂ、．．．２００Ｎを含む。画素機構２００はそれぞれ、表示可能な画像と対応して、光学干渉と吸収によってある強度における可視波長を可変に選択することができる。画素機構２００は、本発明の１つの実施形態においてこの機能を実行するための装置と考えることができる。機構２００は、それ自体光を生成しないが周囲および／または補助光を反射または透過するという点で受動的である。
【００５３】
１つの実施形態において、受動的画素機構２００はそれぞれ、１つまたは複数の電子装置１００を含む。したがって、画素は、１つまたは複数の装置１００を含むことができる。受動的画素機構２００が、表示可能な画像の対応する画素をアナログ式に表示する場合、単一装置１００が任意の強度において実質的に任意の色を表示することができるので、機構２００はそれぞれ１つの電子装置１００だけを含むことができる。機構２００がその対応する画素をディジタル式に表示する場合、機構２００はそれぞれ、赤色成分、緑色成分、および青色成分に１つづつ３つの電子装置１００を含むことができる。
【００５４】
図３Ｂは、受動的画素機構２００のアレイを含む本発明の実施形態による表示装置３００の断面図を示す。任意の補助光源３０４が、機構２００によって反射される光を出力する。光源３０４がある場合、機構２００は、光源３０４から提供される光と、任意の周囲光によって提供される光との両方を反射する。光源３０４がない場合、機構２００は周囲光を反射する。光源３０４は、図３Ｂの実施形態において、機構２００によって反射される光を出力するように示されている。別の実施形態において、光源３０４は、機構２００が光源３０４から出力された光を透過するように機構２００の後ろにあってもよい。
【００５５】
コントローラ３０２は、画素に分解された表示可能な画像を画素機構２００に有効に提供する画素機構２００を制御する。すなわち、機構２００がそれぞれ１つまたは複数の電子装置１００を含む実施形態において、コントローラ３０２は、各装置１００のキャビティ１０６の厚さ１０８を変化させ、それにより、画像が、ユーザ３０８に表示されるように、画素機構２００によって適切に描画される。したがって、コントローラ３０２は、光学キャビティ１０６の厚さ１０８を電気的あるいは別の方式で調整し、調整された後、厚さ１０８は可撓性部材１１０によって維持される。
【００５６】
コントローラ３０２は、表示可能な画像を画像ソース３０６から画素に分解された形でも画素に分解されない形でも受け取ることができる。画素に分解されていない場合、あるいは受動的画素機構２００のアレイに１対１で対応しない方式で画素に分解されている場合は、コントローラ３０２自体が、画像を受動的画素機構２００のアレイに対応する画素に分割する。画像ソース３０６自体は、図３Ｂの実施形態のように表示装置３００の外部にあってもよく、表示装置３００の内部にあってもよい。したがって、画像ソース３０６は、表示装置３００の外部のデスクトップコンピュータでもよく、あるいはラップトップ型またはノートブック型コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）装置、携帯電話、または表示装置３００を含む他の装置でもよい。
【００５７】
図４は、本発明の実施形態による、図３Ｂの表示装置３００のような表示装置の使用方法４００を示す。最初に、表示可能な画像が画素に分割され（４０２）、その結果画素に分解された表示可能な画像が得られる。必要に応じて、任意の周囲光を補うために光が提供される（４０４）。既に説明したように、画像の各画素ごとに、対応する可視波長が、対応する強度において光干渉と光吸収によって選択される（４０６）。やはり既に説明したように、対応する強度における対応する波長は、ディジタル式に選択されてもアナログ式に選択されてもよい。
【００５８】
［具体的な電子装置とその製造方法］
図５は、本発明の実施形態による、表示可能な画像の１対の画素を少なくとも部分的に表示するための対応する１対の電子装置５００Ａと５００Ｂを示す。電子装置５００Ａと５００Ｂはそれぞれ、図１Ａの電子装置１００の特定の実施形態であり、したがって、図１Ａの説明は、図５にも等しく適用可能である。さらに、本発明の１つの実施形態において、電子装置５００Ａと５００Ｂをそれぞれ使用して、図３Ａの受動的画素機構２００のそれぞれを実現することができる。図５の以下の説明は、特に電子装置５００Ａを参照して行うが、電子装置５００Ｂに等しく適用可能である。さらに、図５は、分かりやすく示すために、一律の縮尺に従わずに描かれている。
【００５９】
下側反射板１０４は、シリコン基板５０２の上に位置決めされ、より一般には、導電性反射層である。反射板１０２の短絡を防ぐために、下側反射板１０４の上に薄膜絶縁体５０４がある。光学キャビティ１０６が、上側反射板１０２と下側反射板１０４の間に画定され、この場合、上側反射板１０２はやはり、より一般には導電性反射層である。上側反射板１０２の上に位置決めされた可撓性部材１１０は、可撓性部材層とも呼ばれ、上側反射板１０２の可撓性電極として働き、また上側反射板１０２上の張力を維持しかつ反射板１０２が動くことを可能にする。光学キャビティ１０６の間隔は、可撓性部材１１０の剛性に対する電圧をアナログモードで校正することによって、あるいは赤色画素、緑色画素および青色画素の厚さを変化させる切れ目（ｓｔｏｐ）をディジタルモードで提供することによって制御することができる。
【００６０】
絶縁性画素電極５０６は、酸化物でよく、可撓性部材１１０と上側反射板１０２を部分的に覆う。１つの実施形態において、絶縁性画素電極５０６は、４０〜１００ミクロンの幅５０８を有することができ、３〜５ミクロンの高さ５１０を有することができる。空気キャビティ５１４は、絶縁性画素電極５０６を取り囲み、余計な干渉効果を防ぐために光学キャビティ１０６の可干渉距離よりも長い。１つの実施形態における空気キャビティ５１４は、３〜５ミクロンの高さ５２０を有することができる。酸化物５１２と５１８は、空気キャビティ５１４を画定するために使用される補助層を提供し、１つの実施形態において、酸化物５１８はやはり３〜５ミクロンの高さ５２２を有することができる。
【００６１】
空気キャビティ５１４と光学キャビティ１０６からの材料の除去を可能にするためにバイアホール５１６が使用される。例えば、ポリシリコンや別の充填材が、空気キャビティ５１４と光学キャビティ１０６の空間を確保するために付着されてもよいが、実際にはキャビティ５１４と１０６を形成するために除去される。保護層５２４は酸化物５１８を覆い、反射防止コーティング（ＡＲＣ）５２６が保護層５２４を覆っている。ＡＲＣ５２６は、光学キャビティ１０６自体内の望ましくない可干渉相互作用を回避するために望ましい。
【００６２】
図６は、本発明の実施形態により、図５の電子装置５００Ａまたは５００Ｂのような電子装置、あるいはいくつかのそのような電子装置を有する表示装置とを製造する方法６００を示す。最初に、シリコン基板層上に下側金属反射板層が提供される（６０２）。これは、下側金属反射板層を付着させパターン形成することを含むことがある。図５において、下側金属反射板層は下側反射板１０４である。次に、図５において薄い絶縁体５０４である酸化物絶縁体層が付着される（６０４）。
【００６３】
ポリシリコンや他の充填材が付着されパターン形成される（６０４）。ポリシリコンは、形成する共振光キャビティのプレースホールダーとして働く。したがって、図５において、ポリシリコンは、光学キャビティ１０６のスペースを占有する。次に、可撓性部材層と上側金属反射板層が、ポリシリコン上に提供される（６０８）。これは、最初に可撓性部材層を付着させ次に上側金属反射板層を付着させるかまたは反対の順序で付着させ、可撓性部材層と上側金属反射板層をパターン形成することを含むことができる。図５において、可撓性部材層は可撓性部材１１０であり、一方上側金属反射板層は上側反射板１０２である。
【００６４】
酸化物画素電極層が、可撓性部材層と上側金属反射板層の上に提供される（６１０）。これは、酸化物を付着させその酸化物をパターン形成することを含むことができる。図５において、酸化物画素電極層は、絶縁性画素電極５０６である。次に、追加のポリシリコンまたは追加の充填材が、形成する空気キャビティのプレースホールダーとして働くように、酸化物画素電極層上に付着されパターン形成される（６１２）。したがって、図５において、ポリシリコンが、空気キャビティ５１４のスペースを占有する。このポリシリコン上に、図５で酸化物５１８と５１２である酸化物層が付着される（６１４）。
【００６５】
次に、ポリシリコン内に、図５にバイアホール６１６として表されたバイアホールを画定する（６１６）。さらに、前に付着されたポリシリコンを、共振光キャビティと空気キャビティを画定するように除去する（６１８）。例えば、この除去は、等方性ポリシリコンクリーンアウトエッチングを行うことによって行うことができる。図５において、これにより、光学キャビティ１０６と空気キャビティ５１４が形成される。最後に、酸化物層の上に保護層が提供され（６２０）、保護層の上に反射防止コーティングが提供される（６２２）。図５において、保護層は保護層５２４であり、反射防止コーティングは反射防止コーティング５２６である。
【００６６】
［さらに他の具体的な電子装置］
図７Ａと図７Ｂは、本発明の特定の実施形態による図１Ａの電子装置１００を示す。したがって、図１Ａの説明は図７Ａと図７Ｂにも適用可能である。図７Ａと図７Ｂの実施形態の電子装置１００は、より一般には、ファブリーペロー装置である。ミイクロミラー、ファブリーペロー装置、回折装置などの光学的マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）装置の鋸引きとパッケージングが、ＭＥＭＳ構成要素の脆さと透明パッケージの必要性のために困難なことがある。ＭＥＭＳは、一般に、ミラーや流体センサなどの機械装置の上側層を有する半導体チップである。ウェーハの鋸引きは、切断時に繊細な装置を破損させかつ／または汚染する可能性のあるウェットプロセスである。鋸引き後の犠牲層からの装置の切断は、チップごとに行われる場合に困難でかつコストがかかる。そのような装置のパッケージングは、通常、セラミックや他の基板上のパッケージにガラス窓を接着することを含み、これは、コストがかかり、実施が困難であり、また装置のサイズをかなり大きくする可能性がある。図７Ａと図７Ｂの実施形態の電子装置１００は、これらの問題を克服する。
【００６７】
最初に図７Ａを参照すると、可撓性部材１１０、光学キャビティ１０６を画定する反射層１０２と１０４、ならびに既に説明したばね機構１１２を含む装置１００の可動構成要素の上に、犠牲材料７０４が付着される。層７０２が上に付着され、参照番号７０８によって示した位置で基板と接触する。層７０２に穴７０６がパターン形成されエッチングされる。装置１００は、ドライプロセスまたはウェットプロセスでよい当技術分野において既知の選択的切断化学的性質を使用して、犠牲材料７０４を等方的にエッチングすることにより切断される。
【００６８】
次に図７Ｂを参照すると、次に、材料７１０が穴またはバイア７０６内に付着されて装置１００の封止環境が提供される。層７０２と材料７１０は、透明な絶縁体または多層膜でよい。材料７１０は、反射防止コーティングとシール層の両方の２つの役割を果たすことができる。物理蒸着法（ＰＶＤ）や化学蒸着法（ＣＶＤ）などの技術を利用する場合は、真空または気密環境を達成することができる。より高圧の環境を利用する場合は、ＣＶＤのより高い圧力での利用を採用することができる。
【００６９】
しかしながら、気密封止が望ましくない場合、材料７１０は任意選択である。材料７１０がない場合でも、非気密封止が装置を水、汚染物質および微粒子から守るのに役立つので、装置１００のある程度の保護が達成される。材料７１０は、穴７０６を封止するために使用されるが、表面全体に望ましくない場合は、当技術分野内で既知のリソグラフィ技術を使用してパターン形成されエッチングされてもよい。
【００７０】
さらに、図７Ａと図７Ｂと関連したプロセスが、従来のパッケージングなしにクリーンルーム環境内でカプセル化を可能にし、したがってこのプロセスは、自己パッケージングとして示されることがある。プロセスがクリーンルーム環境で実行されることが好ましく、切断操作が保護キャビティ内で行われるので、高い歩留まりを得ることができる。キャビティが封止された後、当技術分野で知られているように、装置１００を破損させることなくチップを鋸で切り離すことができる。
【００７１】
図７Ｃは、本発明のもう１つの特定の実施形態による図１Ａの電子装置１００を示す。したがって、図１Ａの説明は、図７Ｃにも適用可能である。能動光変調器領域の非能動領域に対する比率は口径比と呼ばれることに注意されたい。非能動領域は、画素間のスペース、支持ポスト、湾曲領域などを含む。非能動領域から反射された光は黒状態の反射率を高めることがあり、システム全体のコントラストが低下する。図７Ｃの実施形態の電子装置１００は、この効果を、そのような非能動領域を覆う吸収層または境界マスク７２２を含めることによって減少させる。図７Ｂと関連して説明した自己パッケージング７１０は、境界マスク７２２の基板を提供する。図７Ｃの図７Ａと図７Ｂに対する他の同じ番号の構成要素は、図７Ａと図７Ｂのその対応部分と同一であり、図７Ｃに関して再び説明しない。
【００７２】
境界マスク７２２は、吸収性高分子、感光性吸収性高分子、金属および／または絶縁体複合物、および／または干渉型誘導吸収材を含む様々な材料から構成することができる。吸収性高分子は、一般に、スピンオンされ、フォトレジストマスクおよび現像プロセスによって画像形成される。感光性高分子は、当技術分野で既知のリソグラフィ技術によって直接パターン形成することができる。使用することができる他の材料は、一般に太陽光吸収材として使用するために開発された金属および／またはサーメットとして知られる絶縁体複合物である。そのような材料は、黒色モリブデン、黒色タングステンおよび黒色クロムを含み、きわめて高い吸収度を有する。さらに、これらは、当技術分野内で既知のスパッタリングまたは蒸着技術によって付着されてもよい。誘導吸収材は、層の厚さを調整することによって放散層内の吸収度を最大にする。誘導吸収材は、１０００Å未満のように比較的薄い。
【００７３】
図７Ｃの実施形態の電子装置１００は、専用の画素タイプを有する３状態動作に向いている。例えば、赤、緑および黒色状態を有するタイプ１の３状態画素や、赤、青および黒色状態を有するタイプ２の３状態画素がある。また、緑、青および黒色状態を有するタイプ３の３状態画素があってもよい。したがって、この動作の構成は３状態画素のグループを含む。グループ内の様々な画素が様々な状態で動作するように設計されている。様々な色状態は、犠牲材料７０４の厚さによって制御される。そのような構成は、ディジタルモードにおいて、非接触位置の１つの画素電極または反射板の状態と、上側または下側キャパシタ電極または反射板と接触している他の２つの状態で動作することができる。これは、色を３画素のうちの１つの画素ではなく３画素のうちの２つの画素によって生成できるようにすることによって、シングルギャップ２状態構成よりも優れた利点を有し、色がより明るくなる。
【００７４】
図７Ｃの実施形態の電子装置１００は、また、ここで説明するように、反射板が動いて２つの可変キャパシタを形成することを特徴とするデュアルギャップデュアルキャパシタに向いている。層７２０は、層７０２の下側の部分反射板であり、反射板１０２の上にある。層７２０は、部分反射板とキャパシタ電極の両方として働く。反射板１０２は、静電気的に層７２０の方に上方に駆動されてもよく、反射板またはキャパシタ電極１０４の方に下方に駆動されてもよい。したがって、ばね機構１１２は、２つの方向にたわませられ、一方向だけに撓ませられたときと同じ総移動距離をカバーするにはその平衡位置から約半分だけ移動すればよい。この大きい移動距離範囲によって、画素が複数の色、複数の彩度および黒を生成することができる動作モードが可能になる。この設計において、犠牲材料１０６を除去することによって作成されるキャビティが１つのギャップとして働き、光学キャビティ７０４がもう１つのギャップとして働く。
【００７５】
そのような設計は、少なくとも２つの異なる動作モードで機能することができる。例えば、１つの動作モードにおいて、個々の画素は、カラーディスプレイに必要とされるように複数の色と強度を作成することができる。画素は、一方または両方のギャップ端では接触モードで動作し、他の状況では非接触モードで動作する。もう１つの例として、もう１つの動作モードでは、接触モードで動作することなく複数の色相と強度を達成することができる。
【００７６】
さらに、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃの実施形態のいずれのかの電子装置１００は、シングルギャップデュアルモード（または、マルチレベル）動作に向いており、その場合、モードは、反射板１０２と１０４の間の接触と、反射板１０２と１０４の間の非接触を含む。各画素は、カラーディスプレイに必要とされるような複数の色と強度を作成することができる。画素は、一方のギャップ端で接触モードで動作し、残りの状態で非接触モードで動作する。
【００７７】
所望の色を生成するために不適切な色の画素を使用できないので、画素が、赤、緑、青などの特定の色相に専用にされると、光学的効率が低下する場合がある。したがって、既に説明した図１Ａの厚さ１０８の画素ギャップを、アナログモード、マルチレベルディジタルモード、アナログモードとディジタルモードの組み合わせのような非接触モードで制御することが有利である。装置１００は、厚さ１０８を、黒を作成するときは１０００Å未満に、青を作成するときは約１８００Åに、赤を作成するときは約２８００Åにしなければならないことがある。そのような様々な厚さを実現するために、利用できるシングルギャップ電圧制御モードは、赤と青の間では非接触モードで動作し、次にディジタルモードにおいて画素が黒状態にパチンと閉まることを可能にする。
【００７８】
図８Ａと図８Ｂは、本発明の様々な実施形態による表示可能な画像の１対の画素を少なくとも部分的に表示する対応する１対の電子装置８００Ａと８００Ｂを示す。電子装置８００Ａと８００Ｂはそれぞれ、図１Ａの電子装置１００の特定の実施形態であり、したがって、図１Ａの説明は、図８Ａと図８Ｂにも等しく適用可能である。通常は、画素サイズが小さくなるほど口径比が小さくなることに注意されたい。図８Ａと図８Ｂの図１Ａおよび図７Ａ〜図７Ｃと類似の番号が付けられた構成要素は同一であり、図８Ａと図８Ｂに関して説明されていない。さらに、図８Ａと図８Ｂには図１Ａおよび図７Ａ〜図７Ｃのすべての構成要素が示されているわけではない。
【００７９】
図８Ａにおいて、小さい口径比の欠点は、被覆技術または付着技術を使用して、一体構造のＭＥＭＳ装置８００Ａと８００Ｂに直接付着された一体型レンズ８０４Ａと８０４Ｂを使用する電子装置８００Ａと８００Ｂによって克服される。自己パッケージング層７０２は、初期層８０２が付着された後で、そのようなマイクロレンズ８０４Ａと８０４Ｂの基材を提供する。レンズ８０４Ａと８０４Ｂは、既知のリソグラフィ技術を使用してフォトレジストや他の感光性高分子をパターン形成し、次に熱処理によってパターンを所望のレンズ断面形状に部分的に流すことによって形成することができる。高分子は、最終的なレンズとして残ってもよく、プラズマまたはリアクティブイオンエッチングによってレンズパターンを基礎層８０２に転写するためのマスクとして使用されてもよい。レンズ８０４Ａと８０４Ｂは、その形状を下にある画素に一致させることによってより効率的に作成することができる。
【００８０】
図８Ｂにおいて、自己パッケージング層７０２自体が、単純な形のマイクロレンズとして使用される。そのような技術は、必要な画素の非能動領域の上にレンズ作用を形成するための反射板１０２上の付着有効範囲に依存する。層７０２がレンズ、蒸着厚さ、画素ギャップ間隔、および画素電極または反射板として有効に働くように厚さと断面形状が最適化されることが望ましい。図８Ｂの手法の利点は、追加のレンズが必要なく、画素の非能動領域のまわりの必要な場所だけにレンズ効果があることである。
【００８１】
［吸着防止バンプ］
２つの面が接触するとき、その２つの面は、頻繁に、ファンデルワールス引力、化学結合力、毛管力、カシミール力など様々な異なる力によって互いに引き寄せられる。これらの力のために、面が接触した後で引き離すことができないことがある。したがって、電子装置１００の反射板１０２と１０４が互いに接触しないように、本発明の１つの実施形態において、上側反射板１０２の製造前に下側反射板１０４上に静止摩擦防止バンプ（anti-stiction bumps）が形成される。
【００８２】
図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃは、本発明の１つの実施形態により下側反射板１０４上に吸着防止バンプを作成することができる手法を説明的に示す。図９Ａにおいて、電子装置１００の可撓性部材１１０と下側反射板１０４が既に存在する。犠牲材料９０２が、付着され、次に、図９Ｂにおいて、くぼみ９０４を作成するためにパターン形成され部分的にエッチングされる。次に、図９Ｃの層９０６などのその後の層が、くぼみ９０４内にバンプ９０８を作成するためにくぼみ９０８内に付着される。
【００８３】
図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃは、本発明のもう１つの実施形態により下側反射板１０４上に静止摩擦防止バンプを作成することができる手法を説明的にを示す。図１０Ａにおいて、電子装置１００の可撓性部材１１０と下側反射板１０４は、前述のように既に存在している。同じ厚さの所望の吸着防止バンプ高さを有する第１の犠牲材料９１０が付着される。材料９１０がパターン形成されエッチングされてくぼみ９１２が形成される。図１０Ｂにおいて、第２の犠牲材料９１４は、犠牲層全体の厚さを達成するように付着される。最後に、図１０Ｃにおいて、層９１６などの次の層がくぼみ９１２内に付着されて、くぼみ９１２内にバンプ９１８が作成される。
【００８４】
［結語］
本明細書において特定の実施形態を示し説明したが、当業者は、示した特定の実施形態の代わりに同じ目的を達成するように設計された任意の構成を使用できることを理解するであろうことに注意されたい。本出願は、本発明の任意の適応または変形を対象として含むように意図されている。例えば、本発明の実施形態を主に直接表示装置に関して説明してきたが、投射型表示装置に他の実施形態が適用可能であり、その結果、画素を示す用語は、それらの両方を指し、さらにそのようなシナリオを参照する。例えば、投射用途において、画素サイズは約１０〜２０ミクロンである。したがって、この発明が特許請求の範囲およびその等価物によってのみ制限されることが意図されることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１Ａ】本発明の実施形態による表示可能な画像の画素を少なくとも部分的に表示する電子装置の図である。
【図１Ｂ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置に蓄積される電荷を制御する様々な手法を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置に蓄積される電荷を制御する様々な手法を示す図である。
【図１Ｄ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置に蓄積される電荷を制御する様々な手法を示す図である。
【図２Ａ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置の代表的なスペクトル応答のグラフである。
【図２Ｂ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置の代表的なスペクトル応答のグラフである。
【図３Ａ】本発明の実施形態による受動的画素機構のアレイの図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による表示装置の断面図である。
【図４】本発明の実施形態による使用方法の図である。
【図５】本発明の実施形態による図１Ａの電子装置のより具体的でかつ一致した電子装置の図である。
【図６】本発明の実施形態による製造方法の図である。
【図７Ａ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置のより具体的でかつ一致した電子装置の図である。
【図７Ｂ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置のより具体的でかつ一致した電子装置の図である。
【図７Ｃ】本発明の様々な実施形態による図１Ａの電子装置のより具体的でかつ一致した電子装置の図である。
【図８Ａ】本発明の様々な実施形態による、レンズを含み図１Ａの電子装置のより具体的でかつ一致した電子装置の図である。
【図８Ｂ】本発明の様々な実施形態による、レンズを含み図１Ａの電子装置のより具体的でかつ一致した電子装置の図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態により図１Ａの電子装置内に吸着防止バンプを作成できる方法を説明的に示す図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態により図１Ａの電子装置内に吸着防止バンプを作成できる方法を説明的に示す図である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態により図１Ａの電子装置内に吸着防止バンプを作成できる方法を説明的に示す図である。
【図１０Ａ】本発明のもう１つの実施形態により図１Ａの電子装置内に吸着防止バンプを作成できる方法を説明的に示す図である。
【図１０Ｂ】本発明のもう１つの実施形態により図１Ａの電子装置内に吸着防止バンプを作成できる方法を説明的に示す図である。
【図１０Ｃ】本発明のもう１つの実施形態により図１Ａの電子装置内に吸着防止バンプを作成できる方法を説明的に示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００  電子装置
１０２  第１の反射板
１０４  第２の反射板
１０６  光学キャビティ
１１２  機構
７１０  付着薄膜
７２２  吸収層
８０４  一体型マイクロレンズ
９０８  吸着防止バンプ
【図１Ａ】
2006525554.tif 000007
【図１Ｂ】
2006525554.tif 000008
【図１Ｃ】
2006525554.tif 000009
【図１Ｄ】
2006525554.tif 000010
【図２Ａ】
2006525554.tif 000011
【図２Ｂ】
2006525554.tif 000012
【図３Ａ】
2006525554.tif 000013
【図３Ｂ】
2006525554.tif 000014
【図４】
2006525554.tif 000015
【図５】
2006525554.tif 000016
【図６】
2006525554.tif 000017
【図７Ａ】
2006525554.tif 000018
【図７Ｂ】
2006525554.tif 000019
【図７Ｃ】
2006525554.tif 000020
【図８Ａ】
2006525554.tif 000021
【図８Ｂ】
2006525554.tif 000022
【図９Ａ】
2006525554.tif 000023
【図９Ｂ】
2006525554.tif 000024
【図９Ｃ】
2006525554.tif 000025
【図１０Ａ】
2006525554.tif 000026
【図１０Ｂ】
2006525554.tif 000027
【図１０Ｃ】
2006525554.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置であって、
ある強度における可視波長を選択する光学キャビティをそれらの間に画定する第１の反射板および第２の反射板と、
前記可視波長と前記強度の少なくとも一方が表示可能な画像の画素に対応して可変に選択されるように、前記光学キャビティの光学特性を変化させる機構と、
前記電子装置を自己パッケージングするための前記第１の反射板および前記第２の反射板の一方上の１つ以上の透明な付着薄膜と、
電荷共有キャパシタを有し、前記第１の反射板および前記第２の反射板上の所定量の電荷を制御する回路と
を備える、表示可能な画像の画素を少なくとも部分的に表示する電子装置。
【請求項２】
前記第１の反射板と前記第２の反射板とにかかる電圧を制御する回路をさらに備え、前記電圧が間の前記光学キャビディの厚さに依存する、請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
望ましくない反射を減少させるための、前記第１の反射板および前記第２の反射板の一方上の１つ以上の吸収層と、
前記第１の反射板および前記第２の反射板の一方上の一体型マイクロレンズと、
前記第１の反射板および前記第２の反射板の間の１つ以上の吸着防止バンプと
をさらに含む請求項１に記載の電子装置。
【請求項４】
制御された電流源と、前記第１の反射板と前記第２の反射板とに前記電流源を適用する時間間隔を制御する回路とをさらに備える請求項１に記載の電子装置。
【請求項５】
前記第１の反射板が上側低反射板であり、前記第２の反射板が下側高反射板である請求項１に記載の電子装置。
【請求項６】
前記機構が前記光学キャビティの厚さを変更することを可能にする請求項１に記載の電子装置。
【請求項７】
前記機構が前記第１の反射板と前記第２の反射板との一方を動かして前記光学キャビティの厚さを変更することを可能にする請求項１に記載の電子装置。
【請求項８】
前記機構が前記第１の反射板と前記第２の反射板との一方に動作可能に結合された可撓性部材を備える請求項１に記載の電子装置。
【請求項９】
前記光学キャビティがディジタルであり、それにより、前記光学キャビティが選択できる前記可視波長が色成分波長として固定され、前記色成分波長の強度が前記表示可能な画像の画素の対応する色成分に対応して可変に選択可能である請求項１に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記光学キャビティが反射的に選択するか透過的に選択する請求項１に記載の電子装置。
【国際調査報告】
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