特許 6142046 金属化光方向転換フィーチャを備えた照明デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6142046

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】金属化光方向転換フィーチャを備えた照明デバイス

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20170529BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20170529BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20170529BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20170529BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20170529BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170529BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 455

   G06F3/041 410

   G06F3/041 422

   G06F3/044 124

   G06F3/044 128

   G09F9/00 366A

   G09F9/00 313

   G02B6/00 331

   F21Y115:10

【請求項の数】29

【外国語出願】

【全頁数】40

(21)【出願番号】特願2016-117738(P2016-117738)

(22)【出願日】2016年6月14日

(62)【分割の表示】特願2014-241384(P2014-241384)の分割

【原出願日】2010年12月22日

(65)【公開番号】特開2016-171086(P2016-171086A)

(43)【公開日】2016年9月23日

【審査請求日】2016年6月16日

(31)【優先権主張番号】61/290,868

(32)【優先日】2009年12月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508095337

【氏名又は名称】クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】イオン・ビタ

(72)【発明者】

【氏名】スティーブン・ピー・ダネンス

(72)【発明者】

【氏名】エフゲニー・ピー・ゴーセフ

(72)【発明者】

【氏名】コレンゴーデ・エス・ナラヤナン

【審査官】 田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３２６５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４２８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２９６１９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ライトガイドであって、前記ライトガイドの表面における凹所によって規定された複数の光方向転換フィーチャを有するライトガイドと、
間隔を隔てた複数の導体であって、前記複数の導体の個々のものが前記凹所の対応する一つの上に存在し、かつ前記凹所の対応する一つの中に延在し、すぐに隣り合う凹所には延在しない、複数の導体と、
前記複数の導体のうち一つの導体の電界の変化を感知することができる接触感知電子機器と、
を備える、接触感知機能が統合された照明デバイス。

【請求項2】

前記間隔を隔てた複数の導体の各々が、他の間隔を隔てた複数の導体と同じレベルに存在する、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項3】

前記複数の導体が反射金属層を含む、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項4】

前記凹所の表面がファセットを含み、前記導体が前記ファセット上に存在する、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項5】

さらに複数のマスク構造を有し、各々のマスク構造が前記複数の導体の対応する一つの上に配置され、前記対応する導体からの周辺光の反射を抑制するように構成される、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項6】

前記マスク構造が干渉構造である、請求項５に記載の照明デバイス。

【請求項7】

前記凹所が、前記ライトガイドの表面内を前記ライトガイドの反対の面の方へ延在し、前記干渉構造が、前記ライトガイド内を伝播する光を反射し、一方で周辺光の低レベルの反射をもたらすよう構成されている、請求項６に記載の照明デバイス。

【請求項8】

前記ライトガイドが基板の上に配置された光方向転換層を備え、
前記複数の光方向転換フィーチャが前記光方向転換層の中に延在する、
請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項9】

前記接触感知電子機器が、前記複数の導体の各々の電界の変化の、ｘ−ｙ平面における位置を決定することができる、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項10】

前記接触感知電子機器が相互キャパシタンスの変化を感知することができる、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項11】

前記接触感知電子機器が自己キャパシタンスの変化を感知することができる、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項12】

前記電界の変化が導電性の物体の近接によって誘導される、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項13】

前記ライトガイドが反射型ディスプレイの上に配置される、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項14】

前記反射型ディスプレイが干渉変調器を含んだ表示素子を含む、請求項１３に記載の照明デバイス。

【請求項15】

前記ライトガイドによって照明されることができるディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成されるプロセッサであって、画像データを処理するように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成される記憶デバイスと
をさらに備える、請求項１に記載の照明デバイス。

【請求項16】

少なくとも１つの信号を前記ディスプレイに送信するように構成されたドライバ回路と、
前記画像データの少なくとも一部を前記ドライバ回路に送るように構成されたコントローラとをさらに備える、請求項１５に記載の照明デバイス。

【請求項17】

前記画像データを前記プロセッサに送るように構成された画像源モジュールをさらに有し、前記画像源モジュールが、受信機、トランシーバおよび送信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の照明デバイス。

【請求項18】

入力データを受け取り、かつ、前記入力データを前記プロセッサに送るように構成された入力デバイス
をさらに備える、請求項１５に記載の照明デバイス。

【請求項19】

ライトガイドであって、前記ライトガイドの表面における凹所によって規定された複数の光方向転換フィーチャを有するライトガイドを提供するステップと、
間隔を隔てた複数の導体の個々のものを前記ライトガイドの対応する光方向転換フィーチャの表面上に配置し、前記光方向転換フィーチャの対応する凹所の中に延在させ、すぐに隣り合う凹所には延在させないようにするステップと、
前記複数の導体のうち一つの導体の電界の変化を送信することができる接触感知電子機器に前記導体を電気接続するステップと、
を含む、接触感知機能が統合された照明デバイスを製造する方法。

【請求項20】

間隔を隔てた複数の導体の個々のものを前記ライトガイドの対応する光方向転換フィーチャの表面上に配置するステップが、前記間隔を隔てた複数の導体の各々を同じレベルに形成することを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

間隔を隔てた複数の導体の個々のものを前記ライトガイドの対応する光方向転換フィーチャの表面上に配置するステップが、前記対応する光方向転換フィーチャの表面上に反射金属層を堆積することを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項22】

前記ライトガイドを提供するステップが、各々の光方向転換フィーチャをテーパエッチングして、ファセットを形成することを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項23】

前記ライトガイドを提供するステップが、屈折率整合方向転換層を基板の上に堆積するステップと、前記方向転換層中に前記光方向転換フィーチャをテーパエッチングするステップとを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項24】

光を案内するための案内手段であって、前記案内手段の表面における凹所によって規定された光を方向転換させるための複数の方向転換手段を有する案内手段と、
間隔を隔てた複数の電気を伝導させるための導電手段であって、前記導電手段の個々のものが対応する方向転換手段の上に存在し、かつ対応する前記方向転換手段の凹所の中に延在し、すぐに隣り合う凹所には延在しない、導電手段と、
前記複数の導電手段のうち一つの導電手段の電界の変化の感知に基づいた接触事象を検出するための検出手段と、
を備える、接触感知機能が統合された照明デバイス。

【請求項25】

前記案内手段がライトガイドを含み、前記導電手段が導体を含み、前記方向転換手段が光方向転換フィーチャを含み、あるいは、前記検出手段が接触感知電子機器を含む、請求項２４に記載の照明デバイス。

【請求項26】

前記間隔を隔てた複数の導電手段が同じレベルに存在する、請求項２４に記載の照明デバイス。

【請求項27】

前記導電手段が反射金属導体を含む、請求項２４に記載の照明デバイス。

【請求項28】

前記電界の変化が導電性の物体の近接によって誘導される、請求項２４に記載の照明デバイス。

【請求項29】

前記検出手段が、前記導電手段のキャパシタンスの変化を感知する手段を含む、請求項２４に記載の照明デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本開示は、２００９年１２月２９日に出願した、「ＦＲＯＮＴ ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨ ＴＯＵＣＨ ＳＥＮＳＯＲ ＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬＩＴＹ．」という名称の米国仮特許出願第６１／２９０８６８号の優先権を主張するものである。この先願の開示は、本開示の一部とみなされ、参照により本開示に組み込まれている。

【0002】

本開示は、一般に、画像を能動的に表示するための電気機械システムおよび表示デバイスに関する。より詳細には、いくつかの実施態様は、表示デバイスのための照明デバイスに関する。いくつかの実施態様は、タッチスクリーンセンサデバイスおよび電極に関する。いくつかの実施態様では、照明デバイスおよびタッチスクリーンセンサデバイスは、接触センサ機能が統合された単一の照明デバイスへと統合されている。

【背景技術】

【0003】

電気機械システムには、電気素子および機械素子を有するデバイス、アクチュエータ、変換器、センサ、光学コンポーネント（例えば鏡）および電子機器が含まれている。電気機械システムは、それらに限定されないが、マイクロスケールおよびナノスケールを始めとする様々なスケールで製造することができる。例えば微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶ範囲のサイズを有する構造を含むことができる。超微小電気機械システム（ＮＥＭＳ）デバイスは、１ミクロンより小さいサイズを有する構造を含むことができ、例えば数百ナノメートルより小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気機械素子は、堆積、エッチング、リソグラフィ、および／または基板の一部および／または堆積した材料層の一部をエッチ除去し、あるいは層を追加して電気デバイスおよび電気機械デバイスを形成する他の微小機械加工プロセスを使用して生成することができる。

【0004】

あるタイプの電気機械システムデバイスは、干渉変調器（ＩＭＯＤ）と呼ばれている。本明細書において使用されているように、干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理を使用して光を選択的に吸収および／または反射するデバイスを意味している。いくつかの実施態様では、干渉変調器は、一対の導電板を含むことができ、そのうちの一方または両方の一部または全体を透明および／または反射性にすることができ、また、適切な電気信号を印加することによって相対運動させることができる。一実施態様では、一方の導電板は、基板の上に配置された静止層を含むことができ、また、もう一方の導電板は、エアギャップによって静止層から間隔を隔てた金属膜を含むことができる。一方の導電板のもう一方の導電板に対する位置によって、干渉変調器に入射する光の光学干渉を変化させることができる。干渉変調器デバイスは、広範囲にわたる用途を有しており、既存の製品を改善するための使用、および新しい製品、とりわけ表示機能を備えた製品を創造するための使用が期待されている。

【0005】

干渉変調器によって形成されるピクセルを使用している表示デバイスなどのいくつかの表示デバイスでは、反射した周辺光を使用して画像が形成される。これらのディスプレイの感知輝度は、観察者に向かって反射する光の量で決まる。周辺光が少ない状態では、人工光源からの光を使用して反射型ピクセルが照明され、次に反射型ピクセルが観察者に向かって光を反射し、それにより画像が生成される。市場の需要に合致し、かつ、設計基準に合致するために、反射型ディスプレイおよび透過型ディスプレイを始めとする表示デバイスのニーズに合致するべく、常に新しい照明デバイスが開発されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示のシステム、方法およびデバイスは、それぞれいくつかの革新的態様を有しており、それらのうちのどの態様も、単独では本明細書において開示される望ましい属性に対する役割を担っていない。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の中で説明されている主題の一革新的態様は、接触センサ機能が統合された照明デバイスであって、光方向転換フィーチャの上に形成された導体を有するライトガイドを含んだ照明デバイスで実施することができる。また、照明デバイスには、人の指などの導電性の物体が近接することによって誘導される導体のキャパシタンスの変化を感知することができる接触感知電極システムが含まれている。特定の実施態様では、ライトガイドは、反射型ディスプレイの上に配置されている。特定の実施態様では、ライトガイドは、基板の上に形成された光方向転換層を含むことができ、この光方向転換層の中に光方向転換フィーチャが形成されている。特定の実施態様では、接触感知電極システムは、単一の表面に形成された第１の電極および第２の電極を含むことができる。第１の電極は１つの方向に延在しており、また、第２の電極は、非平行の他の方向に延在しており、第１の電極は、第１および第２の電極が交差するのを防止するために形成された２つの側を備えたギャップを有しており、このギャップは、第１の電極を第１の側と第２の側に分断している。特定の実施態様では、第１の電極は、ギャップの両側に形成された導電ブリッジおよびビアを介して、ギャップを横切って第１の電極の第２の側に電気接続されている。特定の実施態様では、導電ブリッジは、第１および第２の電極の表面より低い高さで形成されている。

【0008】

本開示の中で説明されている主題の他の革新的態様は、接触センサ機能が統合された照明デバイスであって、光を方向転換させるための方向転換手段の上に形成された、電気を伝導させるための導電手段を有する、光を案内するための案内手段と、導電性の物体が近接することによって誘導される導電手段のキャパシタンスの変化を感知するための感知手段とを含む照明デバイスで実施することができる。特定の実施態様では、案内手段はライトガイドを備えており、導電手段は導体を備えており、方向転換手段は光方向転換フィーチャを備えており、あるいは感知手段は接触感知電極システムを備えている。

【0009】

本開示の中で説明されている主題の他の革新的態様は、接触感知機能が統合された照明デバイスを製造する方法であって、ライトガイド内の光方向転換フィーチャの表面に導体を配置するステップと、導電物体が近接することによって誘導される導体のキャパシタンスの変化を感知することができる電極システムに導体を電気接続するステップと含む方法で実施することができる。特定の実施態様は、ファセットを形成するためにライトガイド上の光方向転換フィーチャをテーパエッチングするステップと、ファセットの上に反射導体を堆積させるステップとを含むことができる。特定の実施態様は、屈折率整合方向転換層を基板の上に堆積させるステップと、方向転換層中の光方向転換フィーチャをテーパエッチングするステップとを含むことができる。特定の実施態様は、１つの方向に延在する第１の電極、および非平行の他の方向に延在する第２の電極を方向転換層の上にパターニングするステップと、第１および第２の電極が交差するのを防止するために形成された２つの側を備えたギャップを第１の電極中にパターニングするステップであって、ギャップが、第１の電極を第１の側と第２の側に分断するステップとを含むことができる。特定の実施態様では、光方向転換フィーチャをエッチングして、第１の電極の第１および第２の側のいずれかに電気接続することができる。特定の実施態様では、光方向転換フィーチャの上に導体を形成することができ、また、方向転換層の下方の層の中に導電ブリッジを堆積させることも可能であり、それにより、光方向転換フィーチャの上に形成された導体および導電ブリッジを介して、第１の電極の第１の側および第２の側を電気的に橋絡させることができる。

【0010】

本開示の中で説明されている主題の他の革新的態様は、光方向転換ファセットの上に形成された導体を有するライトガイドを含んだ照明デバイスで実施することができ、光方向転換ファセットの上に形成される導体は、電子システムに電気接続される。特定の実施態様では、電子システムは接触センサシステムである。

【0011】

本明細書の中で説明されている主題の１つまたは複数の実施態様の詳細は、添付の図面および以下の説明の中で示されている。他の特徴、態様および利点については、以下の説明、図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は、必ずしも縮尺通りには描かれていないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】干渉変調器（ＩＭＯＤ）表示デバイスの一連のピクセル内の隣接する２つのピクセルを示す等角図の一例を示す図である。

【図2】３×３干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示す図である。

【図3A】図１の干渉変調器の可動反射層の位置対印加電圧を示す線図の一例を示す図である。

【図3B】様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加された場合の干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示す図である。

【図4A】図２の３×３干渉変調器ディスプレイ内の表示データのフレームを示す線図の一例を示す図である。

【図4B】図４Ａに示されている表示データのフレームを書き込むために使用することができるコモン信号およびセグメント信号のタイミング図の一例を示す図である。

【図5A】図１の干渉変調器ディスプレイの部分断面の一例を示す図である。

【図5B】干渉変調器の様々な実施態様の断面の例を示す図である。

【図5C】干渉変調器の様々な実施態様の断面の例を示す図である。

【図5D】干渉変調器の様々な実施態様の断面の例を示す図である。

【図5E】干渉変調器の様々な実施態様の断面の例を示す図である。

【図6】干渉変調器の製造プロセスを示す流れ図の一例を示す図である。

【図7A】干渉変調器を製造する方法における様々なステージを概略的に示す断面の例を示す図である。

【図7B】干渉変調器を製造する方法における様々なステージを概略的に示す断面の例を示す図である。

【図7C】干渉変調器を製造する方法における様々なステージを概略的に示す断面の例を示す図である。

【図7D】干渉変調器を製造する方法における様々なステージを概略的に示す断面の例を示す図である。

【図7E】干渉変調器を製造する方法における様々なステージを概略的に示す断面の例を示す図である。

【図8A】照明デバイスによって照明されているディスプレイの実例の一例を示す図である。

【図8B】照明デバイスおよび接触センサを備えたディスプレイの実例の一例を示す図である。

【図8C】接触センサが統合された照明デバイスを備えたディスプレイの一実施態様の実例の一例を示す図である。

【図9A】ライトガイドの一実施態様の実例の一例を示す図である。

【図9B】金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの一実施態様の実例の一例を示す図である。

【図9C】接触センサが統合された金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの一実施態様の横断面図の一例を示す図である。

【図9D】金属化光方向転換フィーチャおよび接触感知電極を備えた一実施態様の横断面図の実例の一例を示す図である。

【図10A】接触センサの一実施態様の実例の一例を示す図である。

【図10B】接触センサが統合された照明デバイスの実施態様の実例の例を示す図である。

【図10C】接触センサが統合された照明デバイスの実施態様の実例の例を示す図である。

【図11A】接触センサが統合された金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの一実施態様の実例の一例を示す図である。

【図11B】光方向転換フィーチャの表面に堆積された材料の層、および光方向転換フィーチャの外側に形成されたこれらの層から構成された構造を備えたライトガイドの一実施態様の実例の一例を示す図である。

【図12A】接触センサが統合された金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの実施態様の実例の例を示す図である。

【図12B】接触センサが統合された金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの実施態様の実例の例を示す図である。

【図13A】複数の干渉変調器を含んだ表示デバイスを示すシステムブロック図の例を示す図である。

【図13B】複数の干渉変調器を含んだ表示デバイスを示すシステムブロック図の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

様々な図における同様の参照番号および指定は、同様の構成要素を表している。

【0014】

以下の詳細な説明は、革新的態様を説明するために特定の実施態様を対象にしている。しかしながら、本明細書における教示は、多くの異なる方法で適用することができる。説明されている実施態様は、動画（例えばビデオ）であれ、あるいは静止画像（例えばスチール画像）であれ、また、文字であれ、図形または絵であれ、画像を表示するように構成される任意のデバイスの中で実施することができる。より詳細には、これらの実施態様は、それらに限定されないが、移動電話、マルチメディアインタネットイネーブルセルラ電話、移動テレビジョンレシーバ、無線デバイス、スマートフォン、ブルートゥース（登録商標）デバイス、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、無線電子メールレシーバ、ハンドヘルドすなわち携帯型コンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、プリンタ、複写機、スキャナ、ファクシミリデバイス、ＧＰＳレシーバ／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、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子読取りデバイス（例えば電子リーダ）、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、等々）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（例えば車両内の後方ビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電子掲示板またはサイン、プロジェクタ、建築構造物、マイクロ波、冷凍機、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、携帯型メモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パッケージング（例えばＭＥＭＳおよび非ＭＥＭＳ）、美的構造物（例えば宝石片上へのイメージの表示）および様々な電気機械システムデバイスなどの様々な電子デバイスの中で、あるいはこれらの電子デバイスと関連して実施することができることが企図されている。また、本明細書における教示は、それらに限定されないが、電子スイッチングデバイス、無線周波数フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、運動感知デバイス、磁力計、消費者電子工学のための慣性コンポーネント、消費者電子工学製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、作動スキーム、製造プロセス、電子試験機器などの非表示用途に使用することも可能である。したがってこれらの教示には、単に図に示されている実施態様に限定されることは意図されておらず、それとは全く逆に、当業者には容易に明らかであるように、広範囲にわたる用途を有している。

【0015】

本明細書において開示されている様々な実施態様は、ライトガイドを有する照明デバイスに関しており、ライトガイドには、ライトガイドの光方向転換フィーチャの中に導電フィーチャが統合されている。導電フィーチャは電子システムに電気接続されている。いくつかの実施態様では、電子システムは、接触感知システムの一部であり、この接触感知システムによって照明デバイスは接触センサ機能を提供することができる。接触センサ機能が統合された照明デバイスには、１つまたは複数の金属化光方向転換フィーチャを有するライトガイドが含まれている。また、デバイスには、人の指などの導電性の物体が近接することによって誘導される、電極システム内の電極間のキャパシタンスの変化を感知するための電極システムが含まれている。いくつかの実施態様では、金属化光方向転換フィーチャを形成している導体は、接触感知電極システムと電気連絡している。

【0016】

本開示の中で説明されている主題の特定の実施態様を実施することにより、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現することができる。例えば、本明細書の中で説明されている照明デバイスのいくつかの実施態様には、メタライゼーションがない場合に生じることになる角度範囲よりも広い角度範囲から光方向転換フィーチャに衝突する光を反射させることによって光方向転換フィーチャの機能を改善することができる金属化光方向転換フィーチャが含まれている。それと同時に、照明デバイスは、接触感知電極が統合され、あるいは電極、導電トレースまたは他の電気構造を使用している電子システムが統合された電極または導体を有することも可能であり、それにより導電性の物体の近接を検出することができる。いくつかの実施態様では、導電性の物体の検出を促進するために使用される電気構造は、金属化光方向転換フィーチャを含むことができる。他の実施態様では、金属化光方向転換フィーチャは、どの電気回路にも一切電気接続しなくてもよい。いずれの場合においても、電気構造および金属化光方向転換フィーチャは、同じ堆積およびリソグラフィプロセスを使用して製造することができる。この方法によれば、電気構造および金属化光方向転換フィーチャを個別に製造する場合に要することになるステップより少ないステップで、接触感知機能が統合された照明デバイスを製造することができる。さらに、電気構造に光方向転換フィーチャを統合することにより、光方向転換フィーチャおよび電気構造のための異なる材料の層を使用した場合に利用することができる厚さより薄いデバイスを形成することができる。

【0017】

説明されている実施態様を適用することができる適切なＭＥＭＳデバイスの一例は、反射型表示デバイスである。反射型表示デバイスは、反射型表示デバイスに入射する光を光学干渉の原理を使用して選択的に吸収および／または反射させるために干渉変調器（ＩＭＯＤ）を組み込むことができる。ＩＭＯＤは、吸収体、該吸収体に対して移動させることができる反射体、および吸収体と反射体の間に画定される光共振空胴を含むことができる。反射体は、複数の異なる位置へ移動させることができ、それにより光共振空胴の大きさを変更することができ、延いては干渉変調器の反射率に影響を及ぼすことができる。ＩＭＯＤの反射率スペクトルは、異なる色を生成するために可視波長全体にわたってシフトさせることができる極めて広いスペクトル帯域を生成することができる。スペクトル帯域の位置は、光共振空胴の厚さを変更することによって、つまり反射体の位置を変更することによって調整することができる。

【0018】

図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）表示デバイスの一連のピクセル内の隣接する２つのピクセルを示す等角図の一例を示したものである。ＩＭＯＤ表示デバイスには、１つまたは複数の干渉ＭＥＭＳ表示素子が含まれている。これらのデバイスでは、ＭＥＭＳ表示素子のピクセルは、明るい状態または暗い状態のいずれかにすることができる。明るい（「緩和」、「開」または「オン」の）状態では、表示素子は、入射する可視光の大部分を例えば使用者に向かって反射する。一方、暗い（「作動された」、「閉じた」または「オフ」の）状態では、表示素子は、入射する可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施態様では、オン状態およびオフ状態の光反射率特性を逆にすることができる。ＭＥＭＳピクセルは、特定の波長を主として反射するように構成することができ、それにより黒および白に加えてカラー表示することができる。

【0019】

ＩＭＯＤ表示デバイスは、ＩＭＯＤの行／列アレイを含むことができる。個々のＩＭＯＤは、エアギャップ（光学ギャップまたは空胴とも呼ばれている）を形成するために、可変で、かつ、制御可能な距離を隔てて互いに配置された一対の反射層、つまり可動反射層および固定部分反射層を含むことができる。可動反射層は、少なくとも２つの位置の間を移動させることができる。第１の位置、つまり緩和位置では、固定部分反射層から比較的遠くに離れた位置に可動反射層を配置することができる。第２の位置、つまり作動位置では、部分反射層により近い位置に可動反射層を配置することができる。これらの２つの層で反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合って、あるいは弱め合って干渉し、それによりピクセル毎に全体的に反射状態または全体的に非反射状態のいずれかを生成することができる。いくつかの実施態様では、非作動時にＩＭＯＤを反射状態にして可視スペクトル内の光を反射させることができ、また、非作動時にＩＭＯＤを暗い状態にして可視範囲外の光（例えば赤外光）を反射させることができる。しかしながら、いくつかの他の実施態様では、非作動時にＩＭＯＤを暗い状態にし、また、作動時にＩＭＯＤを反射状態にすることができる。いくつかの実施態様では、印加電圧を導入することにより、ピクセルを作動して状態を変化させることができる。いくつかの他の実施態様では、印加される電荷がピクセルを作動して状態を変化させることができる。

【0020】

図１に示されているピクセルアレイの部分には、隣接する２つの干渉変調器１２が含まれている。左側のＩＭＯＤ１２には（図に示されているように）、部分反射層を含んだ光スタック１６から所定の距離を隔てた緩和位置に位置している可動反射層１４が示されている。左側のＩＭＯＤ１２の両端間に印加されている電圧Ｖ_０は、可動反射層１４を作動するには不十分である。右側のＩＭＯＤ１２には、光スタック１６の近傍、または光スタック１６に隣接する作動位置に位置している可動反射層１４が示されている。右側のＩＭＯＤ１２の両端間に印加されている電圧Ｖ_ｂｉａｓは、可動反射層１４を作動位置に維持するには十分である。

【0021】

図１では、ピクセル１２の反射特性は、ピクセル１２に入射する光を示す矢印１３、および左側のピクセル１２で反射する光１５で概ね示されている。図には詳細に示されていないが、ピクセル１２に入射する光１３のほとんどは、光スタック１６に向かって透明基板２０を透過することは当業者には理解されよう。光スタック１６に入射する光の一部は、光スタック１６の部分反射層を透過し、また、一部は透明基板２０を通って後方に反射する。光１３のうちの光スタック１６を透過する部分は、可動反射層１４で透明基板２０に向かって（また、透明基板２０を透過して）後方へ反射する。光スタック１６の部分反射層で反射した光と、可動反射層１４で反射した光の間の干渉（強め合う干渉または弱め合う干渉）により、ピクセル１２で反射した光１５の１つまたは複数の波長を決定することができる。

【0022】

光スタック１６は、単一の層または複数の層を含むことができる。層は、電極層、部分反射および部分透過層、および透明誘電体層のうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様では、光スタック１６は、導電性で、部分的に透明で、かつ、部分的に反射性であり、また、光スタック１６は、例えば上記層のうちの１つまたは複数を透明基板２０の上に堆積させることによって製造することができる。電極層は、様々な金属、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの様々な材料から形成することができる。部分反射層は、様々な金属、例えばクロム（Ｃｒ）、半導体および誘電体などの部分的に反射性である様々な材料から形成することができる。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層で形成することができ、これらの層の各々は、単一の材料または複数の材料の組合せで形成することができる。いくつかの実施態様では、光スタック１６は、光吸収体および導体の両方として働き、その一方で、異なる、より導電性の層または部分（例えば光スタック１６の、あるいはＩＭＯＤの他の構造の）は、ＩＭＯＤピクセル間のバス信号に対して働くことができる金属または半導体の単一の半透明厚さを含むことができる。また、光スタック１６は、１つまたは複数の導電層または導電／吸収層を覆う１つまたは複数の絶縁層すなわち誘電体層を含むことも可能である。

【0023】

いくつかの実施態様では、光スタック１６の層を平行条片にパターン化することができ、また、以下でさらに説明するように、表示デバイス中に複数の行電極を形成することができる。当業者には理解されるように、「パターン化される」という用語は、本明細書においては、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを意味するべく使用されている。いくつかの実施態様では、可動反射層１４には、アルミニウム（Ａｌ）などの高度に導電性で、かつ、高度に反射性の材料を使用することができ、これらの条片は、表示デバイス中に複数の列電極を形成することができる。可動反射層１４は、ポスト１８の頂部に堆積される列、およびポスト１８間に堆積される介在犠牲材料を形成するための、１つまたは複数の堆積金属層の一連の平行条片（光スタック１６の行電極に対して直角の）として形成することができる。犠牲材料がエッチ除去されると、画定ギャップ１９、すなわち光学空胴を可動反射層１４と光スタック１６の間に形成することができる。いくつかの実施態様では、ポスト１８間の間隔は、１〜１０００ｕｍ程度にすることができ、一方、ギャップ１９は、１０，０００オングストローム（Å）未満程度にすることができる。

【0024】

いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤの個々のピクセルは、作動状態であっても、あるいは緩和状態であっても、本質的には固定反射層および可動反射層によって形成されるコンデンサである。電圧が印加されていない場合、可動反射層１４ａは、図１の左側のピクセル１２で示されているように機械的に緩和した状態を維持し、可動反射層１４と光スタック１６の間にギャップ１９が画定されている。しかしながら、選択された行および列のうちの少なくとも一方に、電位差、例えば電圧が印加されると、対応するピクセルの行電極および列電極の交点に形成されるコンデンサが充電されるようになり、静電力によって電極が共に引っ張られる。印加される電圧が閾値より高い場合、可動反射層１４が変形し、光スタック１６の近傍または光スタック１６まで移動することになる。光スタック１６内の誘電体層（図示せず）は、図１の右側の作動されたピクセル１２で示されているように、層１４と１６の間の短絡を防止し、かつ、これらの間の分離距離を制御することができる。挙動は、印加される電位差の極性に無関係に同じである。アレイ内の一連のピクセルは、いくつかの例では「行」または「列」と呼ぶことができるが、１つの方向を「行」と呼び、他の方向を「列」と呼ぶことは任意であることは当業者には容易に理解されよう。繰り返すが、配向によっては行を列とみなし、列を行とみなすことも可能である。さらに、表示素子は、直交する行および列で一様に配置することができ（「アレイ」）、あるいは非線形構成で配置することも可能であり、例えば互いに対して一定の位置オフセットを持たせることができる（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、どちらも構成と呼ぶことができる。したがってディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして参照されているが、いずれの場合においても素子自体を互いに直交配置する必要はなく、あるいは一様な分布で配置する必要もなく、非対称形状および非一様に分布した素子を有する配置を含むことができる。

【0025】

図２は、３×３干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示したものである。電子デバイスには、１つまたは複数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プロセッサ２１が含まれている。オペレーティングシステムの実行に加えて、プロセッサ２１は、ウェブブラウザ、電話用途、電子メールプログラムまたは任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む１つまたは複数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。

【0026】

プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するように構成することができる。アレイドライバ２２は、例えばディスプレイアレイすなわちパネル３０に信号を提供する行ドライバ回路２４および列ドライバ回路２６を含むことができる。図１に示されているＩＭＯＤ表示デバイスの断面は、図２の線１−１によって示されている。分かり易くするために図２にはＩＭＯＤの３×３アレイが示されているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多くのＩＭＯＤを含むことができ、また、行と列とでそれぞれ異なる数のＩＭＯＤを含むことも可能である。

【0027】

図３Ａは、図１の干渉変調器の可動反射層の位置対印加電圧を示す線図の一例を示したものである。ＭＥＭＳ干渉変調器の場合、行／列（つまりコモン／セグメント）書込み手順には、図３Ａに示されているこれらのデバイスのヒステリシス特性を利用することができる。可動反射層つまり鏡を緩和状態から作動状態に変化させるためには、干渉変調器には場合によっては例えば約１０ボルトの電位差が必要である。しかしながら電圧がその値から低くなって例えば１０ボルト未満に降下しても可動反射層はその状態を維持し、電圧が２ボルト未満に降下するまで可動反射層は完全に緩和しない。したがって図３Ａに示されているように約３ボルトから７ボルトの電圧範囲が存在し、この電圧範囲に印加電圧の窓が存在しており、この窓の中ではデバイスは緩和状態または作動状態のいずれかで安定である。これは、本明細書においては「ヒステリシス窓」または「安定窓」と呼ばれている。図３Ａのヒステリシス特性を有するディスプレイアレイ３０の場合、行／列書込み手順は、所与の行をアドレス指定している間、アドレス指定された作動すべき行のピクセルが約１０ボルトの電圧差にさらされ、また、緩和させるべきピクセルがゼロボルトに近い電圧差にさらされるよう、１つまたは複数の行を一度にアドレス指定するように設計することができる。アドレス指定されると、ピクセルは、それらがその前のストローブ状態を維持するよう、定常状態、つまり約５ボルトのバイアス電圧差にさらされる。この例では、個々のピクセルは、アドレス指定されると、約３〜７ボルトの「安定窓」内の電位差に遭遇することになる。このヒステリシス特性の特徴により、例えば図１に示されているように、同じ印加電圧条件の下で、その時点における作動状態または緩和状態のいずれかで安定した状態を維持するようにピクセルを設計することができる。個々のＩＭＯＤピクセルは、作動状態であれ、あるいは緩和状態であれ、本質的には固定反射層および可動反射層によって形成されるコンデンサであるため、実質的に電力を消費することなく、つまり実質的に電力を損失することなく、ヒステリシス窓内の定常電圧でこの安定状態を保持することができる。さらに、印加される電圧電位が実質的に一定を維持する場合、ＩＭＯＤピクセルには本質的にほとんど電流が流れないか、あるいは全く流れない。

【0028】

いくつかの実施態様では、所与の行のピクセルの状態への所望の変化（存在すれば）に従って、「セグメント」電圧の形態のデータ信号を列電極のセットに沿って印加することによって画像のフレームを生成することができる。引き続いて、一度に１行ずつフレームが書き込まれるよう、アレイの個々の行をアドレス指定することができる。所望のデータを第１の行のピクセルに書き込むために、第１の行のピクセルの所望の状態に対応するセグメント電圧を列電極に印加することができ、また、特定の「コモン」電圧すなわち信号の形態の第１の行パルスを第１の行電極に印加することができる。次に、第２の行のピクセルの状態への所望の変化（存在すれば）に対応するよう、セグメント電圧の設定を変更することができ、また、第２のコモン電圧を第２の行電極に印加することができる。いくつかの実施態様では、第１の行のピクセルは、列電極に沿って印加されるセグメント電圧の変化に影響されず、第１のコモン電圧行パルスの間に設定された状態を維持する。一連のすべての行に対して、あるいは別法として一連のすべての列に対して、逐次方式でこのプロセスを繰り返すことによって画像フレームを生成することができる。これらのフレームは、１秒当たりいくつかの所望のフレーム数でこのプロセスを連続的に反復することにより、新しい画像データを使用してリフレッシュおよび／または更新することができる。

【0029】

個々のピクセルの両端間に印加されるセグメント信号およびコモン信号の組合せ（つまり個々のピクセルの両端間の電位差）によって、結果として得られる個々のピクセルの状態が決まる。図３Ｂは、様々なコモン電圧およびセグメント電圧を印加した場合の干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示したものである。当業者には容易に理解されるように、「セグメント」電圧は、列電極または行電極のいずれか一方に印加することができ、また、「コモン」電圧は、列電極または行電極のもう一方に印加することができる。

【0030】

図３Ｂ（ならびに図４Ｂに示されているタイミング図）に示されているように、開放電圧ＶＣ_ＲＥＬがコモンラインに沿って印加されると、セグメントラインに沿って印加される電圧、つまり高セグメント電圧ＶＳ_Ｈおよび低セグメント電圧ＶＳ_Ｌに無関係に、コモンラインに沿ったすべての干渉変調器素子が、開放状態または非作動状態とも呼ばれる緩和状態に置かれる。詳細には、開放電圧ＶＣ_ＲＥＬがコモンラインに沿って印加されると、変調器の両端間の電位電圧（ピクセル電圧とも呼ばれる）は、高セグメント電圧ＶＳ_Ｈおよび低セグメント電圧ＶＳ_Ｌの両方が、そのピクセルのための対応するセグメントラインに沿って印加されると、緩和窓（開放窓とも呼ばれ、図３Ａを参照されたい）内である。

【0031】

高保持電圧ＶＣ_{ＨＯＬＤ＿Ｈ}または低保持電圧ＶＣ_{ＨＯＬＤ＿Ｌ}などの保持電圧がコモンラインに印加されると、干渉変調器の状態が一定に維持される。例えば緩和したＩＭＯＤは緩和位置を維持し、また、作動されたＩＭＯＤは、作動位置を維持する。保持電圧は、高セグメント電圧ＶＳ_Ｈおよび低セグメント電圧ＶＳ_Ｌの両方が、対応するセグメントラインに沿って印加されると、ピクセル電圧が安定窓内を維持するように選択することができる。したがってセグメント電圧スイング、つまり高セグメント電圧ＶＳ_Ｈと低セグメント電圧ＶＳ_Ｌの差が、正または負のいずれかの安定窓の幅未満になる。

【0032】

アドレス指定する、つまり作動する場合、高アドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｈ}または低アドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｌ}などの電圧がコモンラインに印加され、対応する個々のセグメントラインに沿ってセグメント電圧を印加することにより、そのラインに沿った変調器にデータを選択的に書き込むことができる。セグメント電圧は、作動が、印加されるセグメント電圧に依存するように選択することができる。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されると、あるセグメント電圧を印加することによって安定窓内のピクセル電圧が得られ、したがってピクセルは非作動状態を維持する。一方、他のセグメント電圧を印加することによって安定窓外のピクセル電圧が得られ、それによりピクセルが作動される。作動をもたらす特定のセグメント電圧は、使用されるアドレス指定電圧に応じて変化する。いくつかの実施態様では、高アドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｈ}がコモンラインに沿って印加されると、高セグメント電圧ＶＳ_Ｈを印加することによって変調器をその現行の位置に維持することができ、一方、低セグメント電圧ＶＳ_Ｌを印加することによって変調器を作動することができる。必然的な結果として、低アドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｌ}が印加されると、セグメント電圧の影響が逆になり、高セグメント電圧ＶＳ_Ｈによって変調器が作動され、また、低セグメント電圧ＶＳ_Ｌは、変調器の状態に対して何の影響も有さない（つまり安定状態を維持する）。

【0033】

いくつかの実施態様では、変調器の両端間に常に同じ極性の電位差を生成する保持電圧、アドレス指定電圧およびセグメント電圧を使用することができる。いくつかの他の実施態様では、変調器の電位差の極性を反転させる信号を使用することができる。変調器の両端間の極性を反転させる（つまり書込み手順の極性を反転させる）ことにより、単一の極性による反復書込み動作後に生じる可能性のある電荷の蓄積を少なくすることができ、あるいは禁止することができる。

【0034】

図４Ａは、図２の３×３干渉変調器ディスプレイ内の表示データのフレームを示す線図の一例を示したものである。図４Ｂは、図４Ａに示されている表示データのフレームを書き込むために使用することができるコモン信号およびセグメント信号のタイミング図の一例を示したものである。これらの信号は、例えば図２の３×３アレイに印加することができ、それにより最終的に、図４Ａに示されているライン時間６０ｅ表示構造が得られる。図４Ａに示されている作動された変調器は暗い状態にあり、つまり反射光の実質的な部分が可視スペクトルの外側であり、したがって例えば観察者にとっては暗く見えることになる。図４Ａに示されているフレームを書き込む前のピクセルの状態は任意であるが、図４Ｂのタイミング図に示されている書込み手順では、個々の変調器は予め開放済みであり、第１のライン時間６０ａの前は非作動状態にあることが仮定されている。

【0035】

第１のライン時間６０ａの間、開放電圧７０がコモンライン１に印加され、コモンライン２に印加される電圧は、高保持電圧７２で始まって開放電圧７０まで降下し、また、低保持電圧７６がコモンライン３に沿って印加される。したがってコモンライン１に沿った変調器（コモン１、セグメント１）、（１、２）および（１、３）は、第１のライン時間６０ａの間、緩和状態または作動状態を維持し、コモンライン２に沿った変調器（２、１）、（２、２）および（２、３）は緩和状態へ移動し、また、コモンライン３に沿った変調器（３、１）、（３、２）および（３、３）は、それらのその前の状態を維持する。図３Ｂを参照すると、セグメントライン１、２および３に沿って印加されるセグメント電圧は、コモンライン１、２または３は、いずれも、ライン時間６０ａの間、作動をもたらすことになる電圧レベル（つまりＶＣ_ＲＥＬ−緩和およびＶＣ_{ＨＯＬＤ＿Ｌ}−安定）にさらされていないため、干渉変調器の状態に対する影響は有していない。

【0036】

第２のライン時間６０ｂの間、コモンライン１の電圧が高保持電圧７２まで上昇し、また、コモンライン１に沿ったすべての変調器は、コモンライン１にアドレス指定電圧または作動電圧が印加されていないため、印加されるセグメント電圧に無関係に緩和状態を維持する。コモンライン２に沿った変調器は、開放電圧７０が印加されているため、緩和状態を維持し、また、コモンライン３に沿った変調器（３、１）、（３、２）および（３、３）は、コモンライン３に沿った電圧が開放電圧７０まで降下すると緩和する。

【0037】

第３のライン時間６０ｃの間、コモンライン１に高アドレス指定電圧７４を印加することによってコモンライン１がアドレス指定される。このアドレス指定電圧が印加されている間、低セグメント電圧６４がセグメントライン１および２に沿って印加されるため、変調器（１、１）および（１、２）の両端間のピクセル電圧は、変調器の正の安定窓の高い方の末端より高く（つまり電圧差が定義済み閾値より大きい）、したがって変調器（１、１）および（１、２）が作動される。一方、高セグメント電圧６２がセグメントライン３に沿って印加されるため、変調器（１、３）の両端間のピクセル電圧は、変調器（１、１）および（１、２）の両端間のピクセル電圧より低く、変調器の正の安定窓内を維持し、したがって変調器（１、３）は緩和状態を維持する。同じくライン時間６０ｃの間、コモンライン２に沿った電圧が低保持電圧７６まで降下し、また、コモンライン３に沿った電圧は開放電圧７０を維持し、それによりコモンライン２および３に沿った変調器を緩和位置に放置する。

【0038】

第４のライン時間６０ｄの間、コモンライン１の電圧が高保持電圧７２まで復帰し、コモンライン１に沿った変調器をそれらの対応する個々のアドレス指定状態にする。コモンライン２の電圧は、低アドレス指定電圧７８まで降下する。高セグメント電圧６２がセグメントライン２に沿って印加されているため、変調器（２、２）の両端間のピクセル電圧は、変調器の負の安定窓の低い方の末端より低く、したがって変調器（２、２）を作動する。一方、低セグメント電圧６４がセグメントライン１および３に沿って印加されているため、変調器（２、１）および（２、３）は緩和位置を維持する。コモンライン３の電圧が高電圧７２まで上昇し、コモンライン３に沿った変調器を緩和状態にする。

【0039】

最後に、第５のライン時間６０ｅの間、コモンライン１の電圧が高保持電圧７２を維持し、また、コモンライン２の電圧が低保持電圧７６を維持し、コモンライン１および２に沿った変調器をそれらの対応する個々のアドレス指定状態にする。コモンライン３の電圧が高アドレス指定電圧７４まで上昇し、コモンライン３に沿った変調器をアドレス指定する。低セグメント電圧６４がセグメントライン２および３に印加されているため、変調器（３、２）および（３、３）が作動され、一方、セグメントライン１に沿って高セグメント電圧６２が印加されているため、変調器（３、１）は緩和位置を維持する。したがって第５のライン時間６０ｅの終了時には、３×３ピクセルアレイは、図４Ａに示されている状態になり、また、保持電圧がコモンラインに沿って印加されている限り、他のコモンラインに沿った変調器（図示せず）がアドレス指定されている場合に生じる可能性があるセグメント電圧の変化に無関係にその状態を維持する。

【0040】

図４Ｂのタイミング図では、所与の書込み手順（つまりライン時間６０ａ〜６０ｅ）には、高保持電圧と高アドレス指定電圧、または低保持電圧と低アドレス指定電圧のうちのどちらかの使用を含むことができる。所与のコモンラインに対する書込み手順が完了すると（かつ、コモン電圧が作動電圧の極性と同じ極性を有する保持電圧に設定されると）、ピクセル電圧は、所与の安定窓内を維持し、そのコモンラインに開放電圧が印加されるまで緩和窓を通過しない。さらに、個々の変調器は、変調器をアドレス指定する前に、書込み手順の一部として開放されるため、開放時間ではなく、変調器の作動時間が必要なライン時間を決定することができる。特に、変調器の開放時間が作動時間より長い実施態様では、図４Ｂに示されているように、単一のライン時間より長い時間にわたって開放電圧を印加することができる。いくつかの他の実施態様では、色が異なる変調器などの異なる変調器における作動電圧および開放電圧の変化を考慮するために、コモンラインまたはセグメントラインに沿って印加される電圧を変化させることができる。

【0041】

上で説明した原理に従って動作する干渉変調器の構造の細部は、広範囲にわたって変更することができる。例えば図５Ａ〜５Ｅは、可動反射層１４およびその支持構造を含んだ干渉変調器の様々な実施態様の断面の例を示したものである。図５Ａは、図１の干渉変調器ディスプレイの部分断面の一例を示したもので、金属材料の条片すなわち可動反射層１４は、基板２０から直角に延在しているサポート１８の上に堆積されている。図５Ｂでは、個々のＩＭＯＤの可動反射層１４は、その形が概ね正方形または長方形であり、テザー３２の上の隅または隅の近傍でサポートに取り付けられている。図５Ｃでは、可動反射層１４は、その形が概ね正方形または長方形であり、可撓金属を含むことができる変形可能層３４から懸垂されている。変形可能層３４は、可動反射層１４の周囲の周りの基板２０に直接または間接的に接続することができる。これらの接続は、本明細書においては支持ポストと呼ばれている。図５Ｃに示されている実施態様は、変形可能層３４によって実施されるその機械的機能と、可動反射層１４の光学機能とを切り離すことによって得られる追加利点を有している。この切り離しにより、反射層１４のために使用される構造設計および材料と、変形可能層３４のために使用される構造設計および材料を互いに独立して最適化することができる。

【0042】

図５Ｄは、ＩＭＯＤの他の例を示したもので、可動反射層１４には反射性副層１４ａが含まれている。可動反射層１４は、支持ポスト１８などの支持構造の上に載っている。支持ポスト１８は、例えば可動反射層１４が緩和位置に位置すると、可動反射層１４と光スタック１６の間にギャップ１９が形成されるよう、下部静止電極（つまり図に示されているＩＭＯＤ内の光スタック１６の一部）からの可動反射層１４の分離を提供している。また、可動反射層１４は、電極および支持層１４ｂとして働くように構成することができる導電層１４ｃを含むことも可能である。この例では、導電層１４ｃは、基板２０から遠位の、支持層１４ｂの一方の側に配置されており、また、反射性副層１４ａは、基板２０から近位の、支持層１４ｂのもう一方の側に配置されている。いくつかの実施態様では、反射性副層１４ａは導電性であってもよく、また、支持層１４ｂと光スタック１６の間に配置することができる。支持層１４ｂは、誘電材料、例えばシリコンオキシナイトライド（ＳｉＯＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の１つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの実施態様では、支持層１４ｂは、複数の層のスタックであってもよく、例えばＳｉＯ_２／ＳｉＯＮ／ＳｉＯ_２の３層スタックなどであってもよい。反射性副層１４ａおよび導電層１４ｃのいずれか一方または両方が、例えばＣｕが約０．５％のＡｌ合金または他の反射性金属材料を含むことができる。誘電体支持層１４ｂの上下に導電層１４ａ、１４ｃを使用することによって応力を平衡させることができ、また、伝導を改善することができる。いくつかの実施態様では、反射性副層１４ａおよび導電層１４ｃは、可動反射層１４内における特定の応力プロファイルの達成などの様々な設計目的のために異なる材料で形成することができる。

【0043】

また、図５Ｄに示されているように、いくつかの実施態様は、ブラックマスク構造２３を含むことも可能である。ブラックマスク構造２３は、周辺光または迷光を吸収するために光学的に不活性の領域に形成することができる（例えばピクセルとピクセルの間、またはポスト１８の下方とポスト１８の下方の間）。また、ブラックマスク構造２３は、ディスプレイの不活性部分からの光の反射を禁止し、あるいはその部分の光の透過を禁止、それによりコントラスト比を大きくすることによって表示デバイスの光学特性を改善することも可能である。さらに、ブラックマスク構造２３は導電性であってもよく、また、電気バッシング層として機能するように構成することも可能である。いくつかの実施態様では、行電極をこのブラックマスク構造２３に接続し、接続された行電極の抵抗を小さくすることができる。ブラックマスク構造２３は、堆積およびパターニング技法を始めとする様々な方法を使用して形成することができる。ブラックマスク構造２３は、１つまたは複数の層を含むことができる。例えばいくつかの実施態様では、ブラックマスク構造２３には、光吸収体として働くモリブデン−クロム（ＭｏＣｒ）層、ＳｉＯ_２層、および反射体およびバッシング層として働くアルミニウム合金が含まれており、それらの厚さの範囲は、それぞれ約３０〜８０Å、５００〜１０００Åおよび５００〜６０００Åである。これらの１つまたは複数の層は、例えばＭｏＣｒの場合のＣＦ４および／またはＯ_２、およびアルミニウム合金層の場合のＳｉＯ_２層およびＣｌ_２および／またはＢＣｌ_３を始めとする、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを始めとする様々な技法を使用してパターニングすることができる。いくつかの実施態様では、ブラックマスク２３は、エタロンまたは干渉スタック構造であってもよい。このような干渉スタックブラックマスク構造２３の場合、導電性吸収体を使用して、個々の行または列の光スタック１６内の下部静止電極間で信号を伝送し、あるいはバス転送することができる。いくつかの実施態様では、スペーサ層３５は、ブラックマスク２３内の導電層から吸収体層１６ａを一括して電気的に隔離するように働くことができる。

【0044】

図５Ｅは、ＩＭＯＤの他の例を示したもので、可動反射層１４は自立型である。図５Ｄとは対照的に、図５Ｅの実施態様には支持ポスト１８は含まれていない。その代わりに可動反射層１４は、複数の位置で下方の光スタック１６と接触しており、可動反射層１４の曲率が十分な支持を提供しており、干渉変調器の両端間の電圧が干渉変調器を作動するには不十分になると、可動反射層１４は図５Ｅの非作動位置へ復帰する。光スタック１６は、複数のいくつかの異なる層を含むことができるが、ここでは分かり易くするために、光吸収体１６ａおよび誘電体１６ｂを含んだ光スタック１６が示されている。いくつかの実施態様では、光吸収体１６ａは、固定電極および部分反射層の両方として働くことができる。

【0045】

図５Ａ〜５Ｅに示されている実施態様などの実施態様では、ＩＭＯＤは直視デバイスとして機能し、透明基板２０の前面、つまり変調器が配置されている側とは反対側から画像が観察される。これらの実施態様では、デバイスの背面部分（つまり可動反射層１４の後方の表示デバイスのあらゆる部分であって、例えば図５Ｃに示されている変形可能層３４を含む部分）は、反射層１４がデバイスのこれらの部分を光学的に遮蔽するため、表示デバイスの画像品質に影響を及ぼさないように、つまり画像品質に悪影響を及ぼさないように構成することができ、かつ、画像品質に悪影響を及ぼすことなく動作させることができる。例えば、いくつかの実施態様では、可動反射層１４の後方に、電圧アドレス指定およびこのようなアドレス指定によって生じる運動などの変調器の電気機械特性から変調器の光学特性を分離する能力を提供するバス構造（図示せず）を含むことができる。さらに、図５Ａ〜５Ｅの実施態様は、例えばパターニングなどの処理を単純化することができる。

【0046】

図６は、干渉変調器の製造プロセス８０を示す流れ図の一例を示したものであり、また、図７Ａ〜７Ｅは、このような製造プロセス８０の対応するステージの略断面図の例を示したものである。いくつかの実施態様では、製造プロセス８０は、図６には示されていない他のブロックに加えて、例えば図１および５に示されている汎用タイプの干渉変調器を製造するために実施することができる。図１、５および６を参照すると、プロセス８０は、基板２０の上に光スタック１６を形成するブロック８２で開始される。図７Ａは、基板２０の上に形成されたこのような光スタック１６を示したものである。基板２０は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であってもよく、基板２０は、可撓性であっても、あるいは比較的硬くて、曲げることができなくてもよく、また、基板２０は、光スタック１６の効果的な形成を容易にするために、例えば洗浄などの先行準備プロセスを施すことができる。上で説明したように、光スタック１６は、導電性で、部分的に透明で、かつ、部分的に反射性にすることができ、また、例えば所望の特性を有する１つまたは複数の層を透明基板２０の上に堆積させることによって製造することができる。図７Ａでは、光スタック１６には、副層１６ａおよび１６ｂを有する多層構造が含まれているが、いくつかの他の実施態様では、もっと多くの、あるいはもっと少ない副層を含むことができる。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの一方は、結合導体／吸収体副層１６ａなどの、光学的に吸収性の特性と導電性の特性の両方を備えた構成にすることができる。さらに、これらの副層１６ａ、１６ｂのうちの一方または両方を平行条片にパターン化することができ、また、表示デバイス内の行電極を形成することができる。このようなパターニングは、マスキングプロセスおよびエッチングプロセス、または当分野で知られている他の適切なプロセスによって実施することができる。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの一方を、１つまたは複数の金属層（例えば１つまたは複数の反射層および／または導電層）の上に堆積される副層１６ｂなどの絶縁層すなわち誘電体層にすることができる。さらに、光スタック１６は、ディスプレイの行を形成する個別の平行条片にパターン化することも可能である。

【0047】

プロセス８０は、次にブロック８４へ進行し、光スタック１６の上に犠牲層２５が形成される。この犠牲層２５は、空胴１９を形成するために後で除去され（例えばブロック９０で）、したがって犠牲層２５は、結果として得られる、図１に示されている干渉変調器１２には示されていない。図７Ｂは、部分的に製造されたデバイスを示したもので、光スタック１６の上に形成された犠牲層２５が含まれている。光スタック１６上への犠牲層２５の形成には、後続する除去の後、所望の設計サイズを有するギャップすなわち空胴１９（同じく図１および７Ｅ参照）が提供されるように選択される厚さの、例えばモリブデン（Ｍｏ）または非晶質シリコン（Ｓｉ）などのキセノンジフルオライド（ＸｅＦ_２）−エッチング可能材料の堆積を含むことができる。犠牲材料の堆積は、物理蒸着（ＰＶＤ、例えばスパッタリング）、プラズマ増速化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、熱化学蒸着（熱ＣＶＤ）またはスピン塗布などの堆積技法を使用して実施することができる。

【0048】

プロセス８０は、次にブロック８６へ進行し、支持構造、例えば図１、５および７Ｃに示されているようなポスト１８が形成される。ポスト１８の形成には、支持構造開口を形成するための犠牲層２５のパターニングと、それに引き続く、ポスト１８を形成するための、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤまたはスピン塗布などの堆積方法を使用した、上記開口中への材料（例えば重合体または無機材料、例えば酸化ケイ素）の堆積を含むことができる。いくつかの実施態様では、図５Ａに示されているようにポスト１８の下部端が基板２０に接触するよう、犠牲層の中に形成される支持構造開口を犠牲層２５および光スタック１６の両方を貫通して下方の基板２０まで延在させることができる。別法としては、図７Ｃに示されているように、犠牲層２５の中に形成される開口を、光スタック１６を貫通しないよう、犠牲層２５のみを貫通して延在させることも可能である。例えば図７Ｅには、光スタック１６の上部表面に接触している支持ポスト１８の下部端が示されている。ポスト１８または他の支持構造は、犠牲層２５の上に支持構造材料の層を堆積させ、かつ、犠牲層２５中の開口から離れた位置に位置している支持構造材料の部分をパターニングすることによって形成することができる。支持構造は、図７Ｃに示されているように開口の中に配置することができるが、少なくとも一部を犠牲層２５の一部の上に延在させることも可能である。上で言及したように、犠牲層２５および／または支持ポスト１８のパターニングは、パターニングおよびエッチングプロセスによって実施することができるが、代替エッチング方法によって実施することも可能である。

【0049】

プロセス８０は、次にブロック８８へ進行し、図１、５および７Ｄに示されている可動反射層１４などの可動反射層すなわち膜が形成される。可動反射層１４は、１つまたは複数の堆積ステップ、例えば１つまたは複数のパターニングステップ、マスキングステップおよび／またはエッチングステップと共に、反射層（例えばアルミニウム、アルミニウム合金）堆積ステップを使用することによって形成することができる。可動反射層１４は導電性であってもよく、また、可動反射層１４は導電層と呼ばれている。いくつかの実施態様では、可動反射層１４は、図７Ｄに示されているように複数の副層１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含むことができる。いくつかの実施態様では、副層１４ａ、１４ｃなどのこれらの副層のうちの１つまたは複数は、それらの光学特性のために選択された高度に反射性の副層を含むことができ、また、他の副層１４ｂは、その機械的特性のために選択された機械的副層を含むことができる。犠牲層２５は、ブロック８８で形成された、部分的に製造された干渉変調器の中に依然として存在しているため、可動反射層１４は、通常、この段階では可動ではない。部分的に製造された、犠牲層２５を含んだＩＭＯＤは、本明細書においては「開放されていない」ＩＭＯＤと呼ぶことも可能である。図１に関連して上で説明したように、可動反射層１４は、ディスプレイの列を形成する個別の平行条片にパターン化することができる。

【0050】

プロセス８０は、次にブロック９０へ進行し、空胴、例えば図１、５および７Ｅに示されている空胴１９が形成される。空胴１９は、犠牲材料２５（ブロック８４で堆積された）をエッチング用試薬に露出することによって形成することができる。例えばＭｏまたは非晶質Ｓｉなどのエッチング可能犠牲材料は、ドライ化学エッチングによって除去することができ、例えば固体ＸｅＦ_２から引き出される蒸気などのガス状または蒸気状エッチング用試薬に、所望の量の材料を除去するのに有効な時間期間にわたって犠牲層２５を露出することによって除去することができ、一般的には空胴１９の周囲の構造に対して選択的に除去される。他のエッチング方法、例えばウェットエッチングおよび／またはプラズマエッチングを使用することも可能である。犠牲層２５はブロック９０の間に除去されるため、可動反射層１４は、通常、このステージの後は可動である。犠牲材料２５が除去されると、結果として得られる、完全に、あるいは部分的に製造されたＩＭＯＤは、本明細書においては「開放された」ＩＭＯＤと呼ぶことができる。

【0051】

図７Ｅに示されている実施態様などの干渉変調器を備えた反射型ディスプレイなどの反射型ディスプレイは、周辺光を観察者に向かって反射することができ、それにより観察者に表示画像を提供することができる。しかしながら、いくつかの状況では、図８Ａに示されているディスプレイ８１０などの反射型ディスプレイの場合、画像を適切に表示するためには場合によっては追加照明が必要である。図８Ａは、照明デバイスによって照明されているディスプレイを示したものである。干渉モジュール型ディスプレイまたは他の反射型ディスプレイなどの反射型ディスプレイには、観察者に画像が見えるようにするためには、場合によってはディスプレイ８１０を照明するための照明デバイス８２０が必要である。これは、場合によっては、周辺光が存在している場合であっても不十分で、そのためにディスプレイを完全に照明することができない場合に望ましい。いくつかの実施態様では、照明デバイス８２０は、ライトガイド内を案内される光をディスプレイ８１０に向け、向けられた光をディスプレイ８１０で観察者に向けて反射させることができる方向転換フィーチャを備えたフロントライトを含むことができる。光は、照明デバイス８２０に結合された１つまたは複数のＬＥＤによってライトガイド８２０に注入することができる（ＬＥＤは示されていない）。別法としては、いくつかの他の実施態様では、ＬＥＤをエッジバー（図示せず）中に結合に結合することも可能であり、次に、ライトガイド８２０内に案内すべき光をライトガイド８２０の幅に沿って広げることができ、次にディスプレイ８１０に向けて放出してディスプレイ８１０を照明することができる。

【0052】

いくつかの実施態様では、場合によっては、図８Ｂの実施態様に示されているように、表示デバイス８００のための接触センサ機能をさらに含むことが望ましい。図８Ｂは、照明デバイスおよび接触センサを備えたディスプレイの実例の一例である。図８Ｂの実施態様に示されているように、ディスプレイ８１０は照明デバイス８２０によって照明されている。照明デバイスの上には接触センサ８３０が積み重ねられている。接触センサ８３０は、接触センサ８３０の中に形成されている導体のキャパシタンスの変化を感知することによって接触の位置を決定することができ、導体のキャパシタンスの変化は、人の指８３５が近接することによって誘導される。照明デバイス８２０を備えた接触センサ８３０を使用することにより、使用者の指と表示デバイス８００を有効に相互作用させることができる。例えば、使用者は、画面の異なる位置を指８３５で触れることにより、表示デバイス８００のディスプレイ８１０上に表示された特定のアイコン８３７を選択することができる。いくつかの実施態様では、照明デバイス８２０には接触センサ８３０が統合されていない。したがって照明デバイス８２０および接触センサ８３０は、互いに機械的に積み重ねられている。図８Ｂに示されているように、接触センサ８３０は照明デバイス８２０の上に積み重ねられているが、他の実施態様では、接触センサ８３０の上に照明デバイス８２０を積み重ねることも可能である。図に示されているように、接触センサ８３０は、ディスプレイ８１０を観察する使用者のより近くに位置している。さらに他の実施態様では、接触センサ８３０は、ディスプレイ８１０の後方に配置することも可能である。

【0053】

図８Ｃを参照すると、接触センサが統合された照明デバイスを備えたディスプレイの一実施態様の実例の一例が示されている。図８Ｃでは、接触センサが統合された照明デバイス８４０は、ディスプレイ８１０の上に形成されており、接触センサが統合された照明デバイス８４０は、ディスプレイ８１０の画像を表示する側、つまり画像表示側のディスプレイ８１０よりも観察者の近くに位置している。接触センサが統合された照明デバイス８４０は、照明を提供して反射型ディスプレイ８１０を照明するのと同時に、その一方で接触センサの機能を発揮することができる。様々な実施態様では、接触センサが統合された照明デバイス８４０の１つまたは複数のコンポーネントは、照明機能ならびに接触感知機能を同時に有している。例えば、接触センサが統合された照明デバイス８４０の中に形成されている導体は、以下でより詳細に説明するように、照明機能ならびに接触感知機能の両方を提供することができる。図に示されているように、接触センサが統合された照明デバイス８４０には、１つのユニットつまり層が含まれている。しかしながら、接触センサが統合された照明デバイス８４０は、複数の層およびコンポーネントを含むことができることを理解されたい。

【0054】

いくつかの実施態様では、接触センサが統合された照明デバイス８４０は、接触センサが統合された照明デバイス８４０に人の指８３５が接触し、あるいは接触するほどに十分に接近し、それにより接触センサが統合された照明デバイス８４０の中に形成されている複数の導体のうちの少なくとも１つの導体のキャパシタンスが変化したか否かを決定することができる。様々な実施態様では、接触センサが統合された照明デバイス８４０は、接触センサが統合された照明デバイス８４０上への人の指８３５による１つまたは複数の接触のｘ−ｙ座標の位置を決定することができる。接触センサが統合された照明デバイス８４０上への人の指８３５による１つまたは複数の接触は、同時に隔離することも、あるいは一時的に隔離することも可能である。図８Ｂの照明デバイス８２０と接触センサ８３０を統合して、図８Ｃに示されている実施態様を形成する方法の１つは、金属化方向転換フィーチャを照明デバイス８２０の中に使用し、その一方で、それと同時にその照明デバイスの金属化方向転換フィーチャを、接触感知電極システムと電気連絡している導体として使用することである。接触感知電極システムは、人の指８３５が近接することによって誘導される導体のキャパシタンスの変化を感知することができる。

【0055】

図９Ａを参照すると、ライトガイドの一実施態様の実例の一例が示されている。図９Ａは、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃを備えた照明デバイス８２０の一実施態様を示したものである。このようなフィーチャは、ライトガイド８２０内を伝搬する光をディスプレイ８１０に向けてライトガイド外へ「方向転換させる」ことができる。図９Ａに示されているように、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃには、光を反射する、つまり方向転換させることができるファセット９０５が含まれている。同じく図９Ａに示されているように、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃは、複数の異なる形状を含むことができる。例えば光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃは、フィーチャ９０１ａで示されているように、１つの方向、例えばｘ方向に縦方向に延在させることができる。他の実施態様では、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃは、９０１ｂおよび９０１ｃなどの離散フィーチャを含むことができる。また、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃは、光線９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃをディスプレイ８１０に向けて放出することができる角錐、円錐もしくは台形のフィーチャ、または他のフィーチャあるいは断面輪郭を含むことも可能である。照明デバイス８２０と同様の照明デバイスを有効に使用してディスプレイ８１０を前面から照明することができ、しばしば「フロントライト」と呼ばれている。

【0056】

いくつかの実施態様では、場合によっては、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃの上に金属導体を形成することが有効である。光方向転換フィーチャは、様々なタイプの構造、例えば光の方向を変える回折構造および反射構造を含むことができることは当業者には理解されよう。いくつかの実施態様では、光方向転換フィーチャは反射型であり、反射は、光方向転換フィーチャの表面で生じる。これらの表面は、一般にファセットと呼ばれている。いくつかの実施態様では、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂまたは９０１ｃは、ライトガイド８２０中の凹所によって画定することができ、凹所の表面は、１つまたは複数のファセット９０５を構成している。ファセット９０５に衝突する光は、光の入射角に応じて反射させるか、あるいはファセットを透過させることができる。例えば光線９０２ａで示されているように、照明デバイス８２０内を伝搬する光線は、光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃ内のファセット９０５の表面に、光が入射するファセットの法線に対して測定した臨界角（図９Ａにθ_ｃで示されている）未満の角度でしばしば入射することになる。当業者には理解されるように、このような場合、光線９０２ａは、脱出光線９０４で示されているように照明デバイス８２０から射出することになる。このような光はディスプレイ８１０に向かって導かれないため、捨てられ、したがってディスプレイ８１０を照明するためには使用されない。実際、このような光は、ディスプレイ８１０の画像を劣化させることになる。したがって、たとえ光線９０２ａが臨界角未満の角度で光反射ファセット９０５に入射しても、光を反射する光方向転換フィーチャ９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃを構築することが望ましい。このような光方向転換フィーチャは、ファセット９０５の表面に金属導体を形成し、それによりファセット９０５の表面を「金属化する」ことによって形成することができる。

【0057】

図９Ｂを参照すると、金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの一実施態様の実例の一例が示されている。図９Ｂでは、照明デバイス９１０には、金属化光方向転換フィーチャ９２０を形成するための光方向転換フィーチャのファセット上に形成された導体９１５を備えたライトガイドが含まれている。図９Ｂに示されている金属化光方向転換フィーチャ９２０は、すべて完全に金属化されているが、金属化光方向転換フィーチャ９２０は、完全に金属化する必要はないことを理解されたい。例えば長い溝として延在している光方向転換フィーチャ（図９Ａの光方向転換フィーチャ９０１ａなど）は、溝に沿った（つまりｘ方向の）特定のポイントを金属化するだけでよく、溝に沿ってその全体を金属化する必要はない。さらに、いくつかの光方向転換フィーチャは、部分的および／または完全に金属化することができ、一方、他の光方向転換フィーチャは金属化されない。いくつかの実施態様では、導体９１５は、反射性すなわち鏡面金属導体である。上で説明したように、金属化光方向転換フィーチャ９２０は、金属化されていない光方向転換フィーチャに優る特定の利点を付与することができる。当業者には理解されるように、図９Ａに関連して上で説明した、臨界角未満の角度で光方向転換フィーチャのファセットに入射する光線の問題は、屈折率が小さい層は、内部全反射に対する臨界角を大きくするため、追加層（屈折率が空気より大きい）がガラスまたは他の屈折率が大きいライトガイドの上に積み重ねられると、一層深刻になる。臨界角が大きくなると、非金属化光方向転換フィーチャによって放出される光線の範囲が狭くなる。

【0058】

図９Ｃを参照すると、接触センサが統合された金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの一実施態様の横断面図の一例が示されている。図９Ｃは、金属化光方向転換フィーチャ９２０の中に導電フィーチャが統合された照明デバイスの一実施態様を示したものである。ｖ字様断面を有するものとして示されているが、金属化光方向転換フィーチャ９２０は、例えば図９Ａの参照数表示９０１ａ、９０１ｂおよび９０１ｃによって示されているように、光を下方へ導くための角度が付いたファセットを有する先細りになった円筒または他の形状などの様々な形状を有することができることを理解されたい。照明デバイスには、光方向転換フィーチャの上に形成された光反射導体９１５を有する金属化光方向転換フィーチャ９２０を備えたライトガイド９１０が含まれている。また、照明デバイスには、光反射導体９１５および電極９５０に電気接続される接触感知電子機器９３０が含まれている。いくつかの実施態様では、光反射導体９１５は、光方向転換フィーチャ９２０の長さ全体にわたって光方向転換フィーチャ９２０の一部であっても、光方向転換フィーチャ９２０の長さの一部のみを延在させることも、あるいは光方向転換フィーチャ９２０の長さをさらに超えて延在させることも可能である。接触感知電子機器９３０は、複数の光反射導体９１５のうちのいくつかに接続することができ、一方、他の光反射導体９１５は、接触感知電子機器９３０に電気接続されない。いくつかの他の実施態様では、図に示されているように、隣接する光反射導体９１５は、接触感知電子機器９３０に電気接続することができる。さらに、図９Ｃには、ライトガイド９１０の上に形成された追加層が示されている。上で説明した、非金属化光方向転換フィーチャが抱えている問題の解決に加えて、電子システムと電気連絡させることにより、光方向転換フィーチャ９２０のファセット９０５上に形成された導体９１５をさらに利用することができる。導体９１５は、ディスプレイの表面全体に部分的または完全に延在させることができ、例えばディスプレイの可視表面全体に完全に延在させることができる。いくつかの実施態様では、電子システムには接触感知電子機器９３０が含まれており、導体９１５は、接触感知電極システムの一部を形成している。接触感知電極システムは、必ずしもその必要はないが、金属化光方向転換フィーチャの一部である複数の導体９１５、およびどの光方向転換フィーチャの一部でもない、接触感知電子機器９３０と電気連絡している複数の導体（集合的に「電極」と呼ぶことができる）を含むことができる。接触感知電子機器９３０は、導電性の物体、例えば人の指８３５が近接することによって誘導される導体９１５のキャパシタンスの変化を検出することができ、したがって電極システムは、全体として、人の指８３５が近接することによって誘導される導体９１５のキャパシタンスの変化を検出することができる。光方向転換フィーチャの上に同じく容量性接触センサの一部として形成された導体９１５を使用することにより、ライトガイドに接触センサ機能を統合することができる。

【0059】

図９Ｃに示されている実施態様では、接触センサ機能が統合された照明デバイス８４０には、ライトガイド９１０の上、つまりライトガイド９１０のディスプレイ８１０とは反対側に層が含まれている。例えば層９４０は、導体９１５を電極９５０から電気的に隔離するための誘電体層であってもよい（電極９５０はｙ方向に沿って延在している）。図９Ｃの横断面図には１つの電極９５０しか示されていないが、いくつかの実施態様は、導体９１５に対して直角のｙ方向に沿って平行に延在している電極９５０のような多くの電極を含むことができる。いくつかの実施態様では、層９４０は、シリコーンまたは他の非腐食性誘電体を含むことができる。導体９１５を劣化させないため、あるいは腐敗させないためには非腐食性材料であることが好ましい。いくつかの実施態様では、層９４０は、ライトガイド９１０の上または上方に押しつけられる圧力感応粘着（ＰＳＡ）層であってもよい。層９４０は、例えば電極９５０がない実施態様では他の目的のために働かせることも可能である（例えば図１０Ｃの実施態様を参照されたい）。層９４０は、空気の屈折率より大きく、かつ、約１．５未満、約１．４未満、あるいは約１．３５未満の屈折率を有することができ、したがってライトガイド９１０の上に形成された層９４０は、ライトガイド９１０内を案内される光に対する臨界角を大きくすることができる。いくつかの実施態様では、層９４０は、例えば１．２または１．３の屈折率を有することができる。上で説明したように、これは、場合によっては光方向転換フィーチャ（非金属化）の方向転換機能に対して負の影響を有している。しかしながら、反射導体９１５は、これらのライアビリティの軽減を促進することができ、したがってライトガイド９１０上の層の設計をより柔軟にすることができる。さらに、接触センサ機能が統合された照明デバイス８４０は、パッシベーション層９６０などの他の層を含むことも可能である。

【0060】

図９Ｄを参照すると、金属化光方向転換フィーチャおよび接触感知電極を備えた一実施態様の横断面図の実例の一例が示されている。図９Ｄの実施態様は、接触感知電子機器９３０が金属化光方向転換フィーチャ９２０に電気接続されていない点を除き、図９Ｃの実施態様と同様である。このような実施態様では、接触感知は、電極９５０（ｙ方向に延在している）および９５５（ページ外のｘ方向に延在している）のような電極の格子を使用して達成することができる。別法としては、接触感知電極は、例えば図１０Ｃの実施態様の場合のように格子でなくてもよく、したがって電極９５０がなく、電極９５５のみを含むことも可能であることを理解されたい（その場合、電極９５５は離散電極を含むことができる）。このような実施態様は、比較的少ないステップを使用して製造することができ、電極９５５および金属化光方向転換フィーチャ９２０は、以下でより詳細に説明するように同じプロセスを使用して堆積され、かつ、エッチングされる。いくつかの他の実施態様では、接触感知電子機器９３０は、電極９５０に電気接続されているだけでなく、あるいは電極９５０に電気接続されることなく、金属化光方向転換フィーチャ９２０および電極９５５の両方に電気接続することができる。いくつかの実施態様では、金属化光方向転換フィーチャ９２０のうちの一部のみが接触感知電子機器９３０に接続される。

【0061】

図１０Ａを参照すると、接触センサの一実施態様の実例の一例が示されている。接触センサは容量性接触センサであってもよい。一般に、図１０Ａの実施態様に示されているように、容量性接触センサには、電極１０１０、１０２０として働く導体が含まれている。図１０Ａの実施態様に示されているように、電極１０１０はｘ方向に延在しており、一方、電極１０２０はｙ方向に延在している。電流が一方の電極１０１０または電極１０２０を通って流れると、電極１０１０と電極１０２０の間に、図１０Ａに電界線１０３０で示されている電界が形成される。電極１０１０と１０２０の間に形成される電界は、相互キャパシタンス１０３５ａおよび１０３５ｂに関係している。人の指８３５あるいは任意の他の導電性物体または対象が電極１０１０または１０２０に近接すると、指の組織および血液中に存在している電荷によって、電極１０１０と１０２０の間に形成される電界が変化し、あるいは影響される。電界のこの乱れによって相互キャパシタンスが影響され、それを相互キャパシタンス１０３５ａ、１０３５ｂの変化として測定することができ、接触感知電子機器９３０によって感知することができる。図９Ｃの導体９１５は、同時に、本明細書のどこかで説明されている光学機能を発揮し、かつ、図１０Ａおよび１０Ｂに示されている電極１０１０または１０２０として、あるいは図１０Ｃに示されている電極１０４０として働くことができる。図１０Ｂ〜１０Ｃは、接触センサが統合された照明デバイスの実施態様の実例のいくつかの例である。

【0062】

図１０Ｂを参照すると、接触センサが統合された照明デバイス８４０では、層１０５０または１０５２は、いくつかの実施態様では、電極１０２０または１０１０のうちのいくつかまたは一部を含んだ金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドを含むことができることが理解される。層１０５２がライトガイドである実施態様では、層１０５２の下方、つまり層１０５２とディスプレイ８１０の間に形成される電極１０２０は、透明にすることも、あるいは半透明にすることも可能であり、また、透明導体を含むことも可能である。同様に、いくつかの実施態様では、層１０５３は、電極１０１０のうちのいくつかまたは一部を含んだ金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドを含むことができる。

【0063】

図１０Ｂを参照すると、いくつかの実施態様では、層１０５０には、ライトガイド、および層１０５０の中に形成された少なくともいくつかの金属化光方向転換フィーチャを含んだ電極１０２０のうちの少なくともいくつかまたは一部が含まれている。金属化光方向転換フィーチャを含んだ電極１０２０は、堆積およびパターニングプロセスによって形成することができる。いくつかの実施態様では、層１０５２の上に形成される電極１０１０は、製造上の便宜のため、また、製造を容易にするために、層１０５０の上に積層するか、あるいは結合することができる。

【0064】

電極が既知のｘ−ｙ位置に存在している場合、指による接触センサ８３０上の接触のｘ−ｙ位置を決定することも可能である。例えば接触センサは、図１０Ｂに示されているように、ｘ方向に延在している多くの電極、およびｙ方向に縦に延在し、および／またはｘ方向に周期的に延在している多くの電極を含むことができる。接触感知電子機器９３０は、相互キャパシタンスの変化を登録し、それにより接触のｘ−ｙ座標を決定するｘ方向電極およびｙ方向電極を隔離し、位置を突きとめ、あるいは決定することができる。「接触」には、同時であれ、あるいは異なる時間であれ、単一の接触または複数の接触を含むことができることを理解されたい。また、「接触」には、ストロークを含むことも可能である。指以外の身体の他の部分を使用してタッチスクリーンに触れることも可能であることを理解されたい。このようなシステムに近接することによって任意の電極システムの相互キャパシタンスまたは自己キャパシタンスに影響を及ぼすことができるスタイラスまたは任意のツールを使用することも可能であり、例えば相互キャパシタンスまたは自己キャパシタンスに影響を及ぼすことができる導電性物体を使用することができる。通信するために、つまり表示デバイスを出力デバイスおよび入力デバイスとして同時に使用してデータを機械に入力するために、このようなツールを使用して表示デバイスに接触することができる。

【0065】

図１０Ａおよび１０Ｂの実施態様では、感知電子機器９３０は、ｘ方向に延在している電極１０１０とｙ方向に延在している電極１０２０の間の相互キャパシタンスを感知することができる。しかしながら、他の実施態様では、図１０Ｃに示されているように、１つの高さの導体すなわち電極のみを使用することも可能である。このような実施態様では、接触感知電子機器９３０は、接触センサ上の一連の導体（図１０Ｃの電極１０４０）と電気連絡することができ、また、接触センサ内の導体の自己キャパシタンスを測定することができる。自己キャパシタンスは、隔離された導体に加えられる、その電位を１ボルトだけ高くする電荷の量である。人の指が近接すると、この自己キャパシタンスに影響を及ぼすことができる。接触感知電子機器９３０は、自己キャパシタンスの変化を感知するように構成することができる。したがっていくつかの実施態様では、場合によっては接触センサにはＸ電極およびＹ電極の格子は不要であるが、場合によっては、単純に、Ｘ方向およびｙ方向の両方に既知のｘ−ｙ座標で分散した離散電極１０４０（導体）のアレイが必要である。図１０Ｂに関連して上で言及したように、接触センサが統合された照明デバイス８４０では、層１０５０は、いくつかの実施態様では、電極１０４０のうちのいくつかまたは一部を含んだ金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドを含むことができることを理解されたい。同様に、いくつかの実施態様では、層１０５３は、電極１０４０の一部を含んだ金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドを含むことができる。図に示されている実施態様では、接触センサが統合された照明デバイス８４０は、ディスプレイ８１０の前面に配置され、フロントライトとして機能している。

【0066】

図１１Ａを参照すると、接触センサが統合された金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの一実施態様の実例の一例が示されている。図１１Ａは、ライトガイド９１０内を伝搬する光をディスプレイ８１０に向けて導くことができる光方向転換フィーチャ９０１を有するライトガイドを示したものである。図１１Ａに示されているように、いくつかの光方向転換フィーチャ９０１は金属化されずに残され、一方、他の光方向転換フィーチャ９０１は金属化光方向転換フィーチャ９２０ａ、９２０ｂである。図に示されている金属化光方向転換フィーチャ９２０ｂは、フィーチャの光方向転換能力を最大化するために完全に金属化されているが、いくつかの実施態様は、完全に金属化されていない表面つまりファセットを備えた光方向転換フィーチャを含むことができることに留意されたい。図１１Ａの実施態様に同じく示されているように、金属化光方向転換フィーチャ９２０ａ、９２０ｂと同じ高さに補助構造１１０５を形成することができる。図１１Ａに示されているように、補助構造１１０５には導電線が含まれている。より一般的には、補助構造は、金属化光方向転換フィーチャ９２０のメタライゼーションと同じ材料を使用して、例えばライトガイド９１０の表面にメタライゼーションを堆積させ、次に堆積した材料の層をパターニングして、同時に、金属化光方向転換フィーチャ９２０ａ、９２０ｂのメタライゼーションを画定し、かつ、補助構造１１０５を形成することによって形成することができる。いくつかの実施態様では、補助構造１１０５は導電線であり、金属化光方向転換フィーチャ９２０ｂは、この導電線によって接触感知電極システムに接続されている（つまり他の電極および導体に電気接続され、かつ、接触感知電子機器９３０に電気接続されている）。導電線１１０５は、金属化光方向転換フィーチャ９２０ｂの導体を、人の指が近接することによって誘導される導体のキャパシタンスの変化を感知することができる電極システムに接続する反射金属線を含むことができる。他の実施態様では、導電線１１０５は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導体を含むことができる。図１１Ａに示されているように、すべての金属化光方向転換フィーチャを接触感知電極システムと統合する必要はなく、あるいは接触感知電極システムと電気連絡させる必要はない。例えば所望の照度のディスプレイ８１０を達成するためには、場合によっては特定のサイズおよび／または密度の光方向転換フィーチャが有利である。例えば約３〜３０ｕｍサイズの光方向転換フィーチャの場合、いくつかの実施態様では、１平方ｃｍ当たりのライトガイドに約１，０００〜１００，０００個のフィーチャを使用することができる。しかしながら人の指の寸法の場合、接触感知電極システムと電気連絡する導体の密度は、場合によってははるかに小さい。例えば電極システムの一部である金属化光方向転換フィーチャを含んだ電極間の間隔は、大まかに１平方センチメートル当たり１より広くすることができる。しかしながら、電極間の間隔は、精度がそれほど重要ではない用途ではもっと狭くすることができる。同様に、電極間の間隔は、高い精度が重要である場合、他の用途より広くすることができる。いくつかの実施態様では、金属化光方向転換フィーチャの密度に応じて、１０個当たりに１個以下の割合で金属化光方向転換フィーチャを接触感知電極システムに電気連絡させることができる。したがっていくつかの実施態様では、接触感知電極システムと電気連絡している金属化光方向転換フィーチャ９２０の数を金属化光方向転換フィーチャ９２０の数よりはるかに少なくすることができる。さらに、図１１Ａに示されているように、すべての光方向転換フィーチャを金属化する必要はない。また、図１１Ａに示されているように、いくつかの光方向転換フィーチャ９２０ａは完全に金属化され、一方、他の光方向転換フィーチャ（例えば金属化光方向転換フィーチャ９２０ｂ）は、一部分のみが金属化される。

【0067】

導電線１１０５に反射金属線が含まれている実施態様では、ディスプレイ８１０上に形成される画像が周辺光の反射によって劣化することがある。例えば図１１Ａに示されているように、場合によっては導電線１１０５に周辺光線１１１０が入射し、観察者に向かって後方へ反射することがある。反射した白色光は、図１１Ａの光線１１１５で示されているディスプレイで反射した（着色）光を白くすることがあるため、周辺光のこれらの反射は、ディスプレイ上に表示される画像を劣化させる可能性がある。金属化光方向転換フィーチャ９２０からの同様の反射によって、ディスプレイ８１０上に表示される画像が同様に劣化することがある。当業者には理解されるように、周辺光のこれらの反射によってコントラスト比が小さくなることがある。したがって金属化光方向転換フィーチャ９２０あるいは金属導電線１１０５などの金属表面からの反射をマスキングすることが望ましい。このマスキングを達成する方法の１つは、さもなければコントラスト比を小さくすることになる反射を抑制するか、あるいは除去するために、金属表面を薄膜干渉構造でコーティングすることである。

【0068】

図１１Ｂを参照すると、光方向転換フィーチャの表面に堆積された材料の層、および光方向転換フィーチャの外側に形成されたこれらの層から構成された構造を備えたライトガイドの一実施態様の実例の一例が示されている。図１１Ｂは、金属化光方向転換フィーチャ９２０を製造するための光方向転換フィーチャの上に形成された導体を示したものであるが、金属化光方向転換フィーチャは、さらに、周辺光の反射を抑制するか、あるいは除去するために、薄膜干渉構造１１２０を使用してマスキングされている。反射導体は干渉効果に寄与することができるため、薄膜干渉構造１１２０は、導体９１５（または導電線１１０５）を含んでいる、と言うことも可能である。薄膜干渉構造１１２０には、いくつかの実施態様では誘電体層または導電層であってもよいスペーサ層１１３０、および薄い金属または金属合金吸収体１１３５が含まれている。スペーサ層１１３０は厚みを有しており、また、「光共振空胴」を形成するための様々な適切な透明材料を含むことができる。スペーサ層１１３０（「光共振空胴」）は、導体９１５（または導電線１１０５）と吸収体１１３５の間に形成することができる。スペーサ層１１３０は、空気（例えば吸収体層１１３５を支持するためのポストを使用した）、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＩＴＯ、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｎＯまたはそれらの混合物などの材料を含むことができる。スペーサ層１１３０の厚さに応じて、干渉構造１１２０は、赤、青または緑などの色を反射することができ、あるいは他の実施態様では、ほとんど反射しないか、あるいは全く反射しないよう（例えば黒）、スペーサ層１１３０の厚さを調整することができる。干渉ダークすなわちブラック効果をもたらすためのスペーサ層１１３０（空気以外の）の適切な厚さは、３００Åと１０００Åの間である。誘電体層を堆積させる、つまり形成するための方法については、ＣＶＤならびに他の方法を始めとして当分野で知られている。スペーサ層１１３０が誘電体すなわち絶縁体である他の実施態様では、スペーサ層１１３０は、エアギャップまたは他の透明誘電体材料を使用して形成することができる。干渉ダークすなわちブラック効果をもたらすためのエアギャップ誘電体層１１３０の適切な厚さは、４５０Åと１６００Åの間である。例えば赤、青または緑などの他の色を達成するためには、他の厚さ範囲を使用することができる。

【0069】

同じく図１１Ｂに示されているように、スペーサ層１１３０の上には金属吸収体１１３５が形成されている。図に示されている、金属化光方向転換フィーチャ９２０または導電線１１０５の上に形成される自然反射導体９１５の出現を干渉によって暗くするように干渉構造１１２０が設計される実施態様では、吸収体１１３５は、例えば半透明厚さの金属層または半導体層を含むことができる。吸収体１１３５は、非ゼロｎ^＊ｋ、すなわち屈折率（ｎ）と消衰係数（ｋ）の非ゼロ積を有する材料を含むことも可能である。詳細には、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、タンタル（Ｔａ）およびタングステン（Ｗ）は、すべて適切な層を形成することができる。他の材料を使用することも可能である。一実施態様では、吸収体１１３５の厚さは２０Åと３００Åの間である。一実施態様では、吸収体１１３５は５００Å未満であるが、これらの範囲外の厚さを使用することも可能である。図１１Ｂに示されているように、いくつかの実施態様では、干渉構造１１２０は、導電線１１０５の上に形成することも可能である。

【0070】

導電線１１０５または金属化光方向転換フィーチャ９２０の上に形成された干渉構造１１２０は、ライトガイド９１０内を伝搬する光に対して、周辺光を観察者に向かってほとんど反射しないか、あるいは全く反射しないが、導体の反射金属化表面は、ライトガイド内を案内される光を必要に応じて反射させることができる。例えばライトガイド内を移動する光は、光線１１４０ａおよび１１４０ｂで示されているようにライトガイド９１０内を案内され続ける方法で導電線１１０５の金属表面で反射することができる。金属層１１０５は、いくつかの実施態様では約３０〜１００ｎｍの厚さにすることができる。金属層１１０５のための高反射率金属の例には、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、等々がある。同様に、ライトガイド内を案内される光は、照明すべきディスプレイ８１０に向かって反射するよう、金属化光方向転換フィーチャ９２０で反射することができる。例えば光線１１４３ａおよび１１４６ａは、金属化光方向転換フィーチャ９２０を備えた反射導体に入射し、光線１１４３ｂおよび１１４６ｂで示されているように、照明すべきディスプレイ８１０に向かって反射する。図１１Ｂに示されている実施態様では、金属化光方向転換フィーチャ９２０または導電線１１０５からの周辺光の反射が防止されているが、干渉構造１１２０は、観察者の前方、つまりディスプレイ８１０の画像表示側よりも観察者に近い方に形成された任意の反射表面に形成することができることを理解されたい。したがってディスプレイ上の画像が劣化しないよう、照明デバイス上に形成された任意の反射表面、容量性接触センサ、またはディスプレイの前方に形成された他のデバイスに対して、干渉構造１１２０を使用して周辺光の反射を抑制することができる。このような反射導体は、ディスプレイの画像表示側に配置されるように構成される任意のコンポーネント、例えばディスプレイの上に形成されるフロントライト、ディスプレイの上に形成される接触センサ、あるいはディスプレイの前方に形成される他のデバイスの上に形成することができる。

【0071】

図１１Ｂに示されているように、導電線であってもよい補助構造１１０５をライトガイド９１０の表面、例えばライトガイド９１０の頂部表面に形成することができ、その一方で、光方向転換フィーチャの中に導体９１５が形成される。図に示されているように、光方向転換フィーチャには、ライトガイド９１０の頂部表面に形成された凹所が含まれており、下に向かってライトガイド９１０中に延在している。凹所は、光を方向転換させるためのファセット化された表面を有することができる。それにより、光方向転換フィーチャの中に形成された導体９１５は金属化光方向転換フィーチャ９２０を形成している。導電線１１０５および金属化光方向転換フィーチャ９２０は、反射性導電材料、例えば金属をライトガイド９１０の頂部表面に堆積させ（頂部表面に形成されている光方向転換フィーチャの凹所への材料の共形堆積を含む）、かつ、材料をエッチングして導電線１１０５を形成し、また、光方向転換フィーチャの凹所に材料の一部を残して金属化光方向転換フィーチャ９２０を形成することによって効果的に製造することができる。言い換えると、導電線１１０５および光方向転換フィーチャを形成している凹所中のメタライゼーションなどの補助構造は、単一のパターニングステップで同時に形成することができ、必ずしも導電線１１０５および金属化光方向転換フィーチャ９２０を個別のステップで形成する必要はない。これは、基板を備えたライトガイド上で達成することができ、あるいは光学的に透明な基板の上に形成された屈折率整合方向転換膜を備えたライトガイド上で達成することができる。

【0072】

より一般的には、図１１Ｂに示されている導電線１１０５は、受動および／または能動電子デバイスの一部を形成することができる。例えば、本明細書において説明されているように、線１１０５は電極などの導電線１１０５であってもよい。他の実施態様では、金属以外の多くの異なる種類の材料をライトガイドの頂部表面に堆積させることができる。例えば堆積される材料は、高度に反射性の半導電材料または誘電体、あるいは異なる電気特性を有する材料の組合せを始めとする半導体材料を含むことができる。このような方法によれば、特定の材料の単一の堆積を使用してライトガイドの頂部表面に補助構造を形成することができ（図１１Ｂに導電線１１０５として示されている）、かつ、頂部表面に形成されている光方向転換フィーチャの凹所をコーティングすることができる。同様に、補助構造を形成するための材料のエッチング、それと同時に、材料が充填された、つまりコーティングされた光方向転換フィーチャを形成するために光方向転換フィーチャの凹所に材料の一部を残すプロセスは、フォトリソグラフィプロセスなどの単一のパターニングプロセスを使用して達成することができる。このような補助構造は、導電性トレースまたは他の受動電気デバイスを含むことができる。いくつかの実施態様では、補助構造は複数の層を含むことができる。例えば補助構造は、いくつかの実施態様では、層１１０５、１１３０および１１３５を含むことができる。したがって例えば干渉構造１１２０は、補助構造とみなすことができる。補助構造に複数の層が含まれている場合、同じく補助構造のすべての層を使用して光方向転換フィーチャをコーティングする必要はない。より一般的には、光方向転換フィーチャをコーティングするために使用される１つまたは複数の層を同じく使用して補助構造を形成することも可能であるが、補助構造は、コーティングされた光方向転換フィーチャの中に含まれていない層を含むことができ、また、その逆も可能であることを理解されたい。補助構造に複数の層が含まれている実施態様では、補助構造を形成し、かつ、光方向転換フィーチャの凹所をコーティングするために、材料の複数の層をライトガイドの上に堆積させることができ、次に、堆積した層をエッチングして補助構造およびコーティングされた光方向転換フィーチャを形成することができる。様々な実施態様では、堆積した材料がエッチングされると、光方向転換フィーチャの凹所に形成されていない補助構造の上に追加層を堆積させることができ、また、その逆も可能である。したがってより一般的には、補助構造は、その少なくとも一部は、複数の凹所の少なくともいくつかをコーティングしている材料で形成される。

【0073】

図１１Ｂの実施態様に示されているように、導電線１１０５は金属化光方向転換フィーチャ９２０に電気接続されている。しかしながら、このような電気接続は任意選択であることを理解されたい。したがっていくつかの実施態様では、すべての金属化光方向転換フィーチャが導電性物体の近接を感知することができる電極システム（接触感知電子機器９３０）の一部であるわけではない。これは、光方向転換フィーチャを極めて稠密にする（つまり所与の面積に対する光方向転換フィーチャの数を極めて多くする）ことができ、一方、接触感知電極はそれほど稠密にする必要はないことによるものである。例えば接触感知電極は、水平方向に約１〜１０ｍｍ、約３〜７ｍｍまたは約５ｍｍの間隔を隔てることができる。実際、いくつかの実施態様では（例えば図９Ｄに示されているような実施態様では）、どの金属化光方向転換フィーチャも接触感知電子機器９３０に電気接続されていない。上で説明したように、単一の材料堆積を使用して、このような電極の格子を製造することができ、かつ、光方向転換フィーチャの凹所を共形コーティングすることができる。

【0074】

図１１Ｂに示されているように、ディスプレイ８１０は、必ずしもライトガイド９１０に直接隣接させる必要はない。しかしながら、いくつかの実施態様では、ディスプレイ８１０を照明する照明デバイスを含んだライトガイド９１０にディスプレイ８１０を直接隣接させることができることを理解されたい。他の実施態様では、ライトガイド９１０とディスプレイ８１０の間にエアギャップを形成することができる。さらに、他の実施態様では、ライトガイド９１０とディスプレイ８１０の間に１つまたは複数の層を存在させることができる。このような実施態様では、これらの１つまたは複数の層は、エアギャップを含むことも、あるいはエアギャップを含んでいなくてもよい。

【0075】

図１０Ａおよび１０Ｂに関連して上で説明したように、接触センサのいくつかの実施態様には、誘電体層によって分離され、かつ、ｙ方向に細長く延びている複数の電極の上に積み重ねられた、ｘ方向に沿って細長く延びている複数の細長い電極が含まれている。しかしながら、いくつかの実施態様では、場合によってはＸ電極およびＹ電極の格子を単一の平面すなわち表面に形成することが有利である。言い換えると、同じ表面にＸ電極およびＹ電極の格子を形成することができる。このような実施態様では、１つの方向、例えばｘ方向に細長く延びた電極は、他の方向、例えばｙ方向に細長く延びた電極から電気的に隔離される。図１２Ａ〜１２Ｂは、接触センサが統合された金属化光方向転換フィーチャを備えたライトガイドの実施態様の実例の例であり、単一の平面すなわち表面に形成されたＸ電極およびＹ電極が示されている。

【0076】

例えば図１２Ａに示されている実施態様では、電極１０１０はｘ方向に沿って延在しており、また、電極１０２０はｙ方向に沿って延在している。電極１０１０および電極１０２０は、単一の平面内に形成することができる。図１２Ａに示されている実施態様では、電極１０１０および電極１０２０は、ガラスまたは他の光学的に透明な基板１２１０の表面に形成されている。いくつかの実施態様では、電極１０１０、１０２０は、図１１Ｂを参照して上で説明した導電線１１０５と同様の方法で形成された補助構造であってもよい。光学基板１２１０の上には方向転換層１２１５が形成されている。光学基板１２１０および方向転換層１２１５は、相俟ってライトガイド９１０を構築している。図解を分かり易くするために、図には基板１２１０よりはるかに分厚い方向転換層１２１５が示されているが、様々な実施態様では、基板１２１０は、比較的薄い方向転換層１２１５より分厚くすることができる。図１２Ａの実施態様に示されているように、電極１０２０は、電極１０２０の方向に対して直角の方向に電極１０１０が電極１０２０を横切り、それにより電極１０１０と電極１０２０が隔離されるギャップ１２２０が提供されるようにパターン化されている。図１２Ａには、互いに直角の電極１０１０および１０２０が示されているが、それらは非平行であってもよく、必ずしも直角である必要はない。電極１０２０の両側は、方向転換層中にビア１２４０を形成することにより、導電ブリッジ１２３０を介して電極１０１０の上を架橋されている。ビア１２４０には、ライトガイド９１０内を案内される光を方向転換させるために適切に角度を付けることができるファセットが含まれている。図に示されているビア１２４０は、ギャップ１２２０の両側に形成されている。図に示されているように、ビア１２４０は円錐形であるが、それらは、光をライトガイド９１０外へ方向転換させることができるファセットを提供する任意の形状で形成することができ、例えば角錐または他の輪郭（図９Ａに示されている光方向転換フィーチャ９０１ａおよび９０１ｂと同様の線または線分のような）などの任意の形状で形成することができることを理解されたい。一実施態様では、ビア１２４０は、ビア１２４０中における導電ブリッジ１２３０の共形堆積によって金属化することができ、それにより電極１０２０が露出される。しかしながら、同じく反射性であってもよい導電材料をビア１２４０に個別に充填することも可能である。一実施態様では、ビア１２４０は、基板１２１０の平面に平行の平面に対して４５°の角度のファセットを提供している。

【0077】

また、ビア１２４０は、方向転換層１２１５中の金属化光方向転換フィーチャ９２０として働くことも可能である。方向転換層１２１５は、ビア１２４０以外の金属化または非金属化光方向転換フィーチャを含むことができる。図１２Ａに示されているように、電極１０１０の両側に一対の金属化光方向転換フィーチャ９２０が形成されている。金属化光方向転換フィーチャ９２０は、電極１０２０の一方の側と電極１０２０のもう一方の側をｙに沿って接続している導電ビア１２４０として作用している。これらの金属化光方向転換フィーチャ９２０は、いずれも、表示デバイスを照明するために光をディスプレイに向かって反射させることができ、その一方で電極１０２０を架橋するための電気ビア１２４０として作用することも可能である。したがって金属化光方向転換フィーチャ９２０の中に形成された導体は、接触センサ機能が「統合された」照明デバイス８４０を提供するために、照明デバイスとしての光学的機能と、接触センサとしての電気的機能の両方の機能を実行している。したがって金属化光方向転換フィーチャ９２０は、人の指が近接することによって誘導される、金属化光方向転換フィーチャ９２０内の導体のキャパシタンスの変化を感知することができる接触感知電極システムである、より大きい電極システムと電気連絡することができる。

【0078】

電極１０１０および１０２０ならびにブリッジ１２３０は導電性であり、反射金属導体、またはＩＴＯなどの透明導体を含むことができる。電極１０１０および１０２０は透明であり、一方、ブリッジ１２３０は反射性であることが好ましい。このような実施態様では、ブリッジ１２３０からの周辺光の反射は、図１１Ｂの干渉構造と同様の干渉構造を使用してマスキングすることができる。ビア１２４０、電極１０１０、１０２０およびブリッジ１２３０は、必ずしもスケール通りには描かれていないことを理解されたい。電極１０１０および１０２０（ならびに多少はブリッジ１２３０）は、ライトガイド９１０内を伝搬する光に対するあらゆる影響を最小化するために、小さいフットプリントを有するようにパターン化することができる。したがって電極１０１０、１０２０およびブリッジ１２３０は、いくつかの実施態様では、ビア１２４０より小さい幅を有することができる。図１２Ａの実施態様は、電極１０１０および１０２０を堆積させ、かつ、パターニングすることによって形成することができる。電極１０１０、１０２０およびギャップ１２２０は、商用的に容易に入手することができる標準プレコートＩＴＯコートガラス基板をパターニングすることによって形成することができる。ギャップ１２２０の幅は約５０μｍにすることができるが、もっと広い設計、あるいはもっと狭い設計を使用することも可能であり、例えば約１０μｍと約１０００μｍの間、または約２０μｍと約５００μｍの間のギャップを使用することができる。このような実施態様では、ＩＴＯコートガラスをパターン化して、電極線が交差するのを防止するためにいずれか一方の方向にギャップ１２２０がパターニングされた、ｘ方向の電極１０１０およびｙ方向の電極１０２０を形成することができる。このような実施態様では、ガラス基板は、ライトガイド９１０の基板として働くことができる。次に方向転換層１２１５を堆積させることができ、つまり基板１２１０の上に堆積させることができる。いくつかの実施態様では、層１２１５は、基板１２１０に対して屈折率が整合されたＳｉＯＮ層であってもよい。次にテーパエッチプロセスを使用して、方向転換層１２１５の中に光方向転換フィーチャおよびビア１２４０を画定することができる。ビアの幅は約５μｍにすることができる。いくつかの実施態様では、もっと広いビア、あるいはもっと狭いビアを使用することも可能であり、例えばビアの幅は、約２〜５０μｍまたは約３〜３０μｍにすることができる。次に、金属化光方向転換フィーチャ９２０として働くこともできる、導体が充填されたビア１２４０を提供するために、反射導体層を堆積させ、かつ、エッチングすることができる。

【0079】

図１２Ｂを参照すると、単一の平面内に形成された、Ｘ方向およびｙ方向の電極１０１０、１０２０を備えた電極システムの他の実施態様が示されている。いくつかの実施態様では、電極１０１０、１０２０は、図１１Ｂに関連して上で説明した導電線１１０５の方法と同様の方法で形成された補助構造であってもよい。図１２Ａに示されている実施態様の場合と同様、ライトガイド９１０には、ガラス基板１２１０および光方向転換層１２１５が含まれている。しかしながら、この実施態様の電極１０１０、１０２０およびギャップ１２２０は、光方向転換層１２１５の上に形成されている。この実施態様では、ブリッジ１２３０は、電極１０１０および１０２０の下方で、かつ、基板１２１０の上方に形成されている。図１２Ｂの特定の実施態様では、導電ブリッジ１２３０は透明導体で形成することができ、一方、電極１０１０および１０２０は反射金属で形成することができ、したがって上で言及した干渉構造によってマスキングすることができる。ビア１２４０、電極１０１０、１０２０およびブリッジ１２３０は、必ずしもスケール通りには描かれていないことを理解されたい。いくつかの実施態様では、ブリッジ１２３０（および多少は電極１０１０および１０２０）は、ビア１２４０の表面で反射する光に対するブリッジ１２３０の影響を小さくするために、ビア１２４０の直径より小さい幅を有するようにパターン化することができる。ブリッジ１２３０の方がビア１２４０より広い実施態様では、ブリッジ１２３０は、ビア１２４０で反射した光が下方のディスプレイに向かって下方へ伝搬するのを阻止することができる。ビア１２４０は金属化光方向転換フィーチを含むことができ、ビア１２４０の中へ延在する電極１２３０の共形堆積によって金属化することができる。いくつかの実施態様では、ビアは、数ミクロン程度の寸法を有することができ、一方、電極１２３０（ならびにビア１２４０の共形コーティング）は、１／１０ミクロン程度の厚さを有することができる。導電ブリッジ１２３０を形成するために、基板１２１０の上に導電材料を堆積させ、かつ、パターニングすることができる。いくつかの実施態様では、導電材料は透明導体を含むことができる。また、導電ブリッジ１２３０は、商用的に容易に入手することができる標準プレコートＩＴＯコートガラス基板をパターニングすることによって形成することも可能である。次に、例えば図２Ａに関連して上で説明したように、方向転換層１２１５、方向転換層１２１５中の光方向転換フィーチャおよびビア１２４０のすべてを形成することができる。いくつかの実施態様では、図１２Ｂの実施態様のギャップ１２２０およびビア１２４０の寸法は、図１２Ａに関連して上で言及した寸法と同様の寸法にすることができる。特定の実施態様では、図１２Ａの実施態様の導電ブリッジ１２３０、および図１２Ｂの実施態様の電極１０１０および１０２０は積層することができる。このような方法の一例では、積層層（図１２Ａおよび１２Ｂには示されていない）の一番下にブリッジ１２３０または電極１０１０、１０２０を形成し、次に方向転換層１２１５の上に層を積層して、ブリッジ１２３０または電極１０１０、１０２０を導電ビア１２４０に接続することができる。

【0080】

図１３Ａおよび１３Ｂは、複数の干渉変調器を含んだ表示デバイス４０を示すシステムブロック図の例を示したものである。表示デバイス４０は、例えばセルラ電話または移動電話であってもよい。しかしながら、表示デバイス４０またはその若干の変形形態の同じコンポーネントも、テレビジョン、電子リーダおよび携帯型メディアプレーヤなどの様々なタイプの表示デバイスの実例である。

【0081】

表示デバイス４０には、ハウジング４１、ディスプレイ３０、アンテナ４３、スピーカ４５、入力デバイス４８およびマイクロホン４６が含まれている。ハウジング４１は、射出成形および真空成形を始めとする様々な製造プロセスのうちの任意のプロセスを使用して形成することができる。さらに、ハウジング４１は、それらに限定されないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴムおよびセラミック、またはそれらの組合せを始めとする様々な材料のうちの任意の材料で構築することができる。ハウジング４１は、色が異なる、あるいは異なるロゴ、絵または記号を含んだ他の取外し可能部分と交換することができる取外し可能部分（図示せず）を含むことができる。

【0082】

ディスプレイ３０は、本明細書において説明されている双安定ディスプレイまたはアナログディスプレイを始めとする様々なディスプレイのうちの任意のディスプレイであってもよい。また、ディスプレイ３０は、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤまたはＴＦＴ ＬＣＤなどのフラットパネルディスプレイ、あるいはＣＲＴまたは他の真空管デバイスなどの非フラットパネルディスプレイを含むように構成することも可能である。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書において説明されている干渉変調器ディスプレイを含むことも可能である。

【0083】

図１３Ｂは、表示デバイス４０のコンポーネントを概略的に示したものである。表示デバイス４０にはハウジング４１が含まれており、その中に少なくとも部分的に含まれた追加コンポーネントを含むことができる。例えば表示デバイス４０には、アンテナ４３を含んだネットワークインタフェース２７が含まれており、アンテナ４３はトランシーバ４７に結合されている。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続されており、プロセッサ２１は調整用ハードウェア５２に接続されている。調整用ハードウェア５２は、信号を調整する（例えば信号をフィルタリングする）ように構成することができる。調整用ハードウェア５２は、スピーカ４５およびマイクロホン４６に接続されている。プロセッサ２１は、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９にも接続されている。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８およびアレイドライバ２２に結合されており、アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイ３０に結合されている。電源５０は、個々の表示デバイス４０の設計に必要なすべてのコンポーネントに電力を提供することができる。

【0084】

ネットワークインタフェース２７には、アンテナ４３およびトランシーバ４７が含まれており、したがって表示デバイス４０は、ネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができる。また、ネットワークインタフェース２７は、例えばプロセッサ２１のデータ処理要求事項を軽減するための若干の処理機能を有することも可能である。アンテナ４３は、信号を送受信することができる。いくつかの実施態様では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ １６．１１（ａ）、（ｂ）または（ｇ）を含むＩＥＥＥ １６．１１規格に従って、あるいはＩＥＥＥ ８０２．１１ａ、ｂ、ｇまたはｎを含むＩＥＥＥ ８０２．１１規格に従ってＲＦ信号を送受信している。いくつかの他の実施態様では、アンテナ４３は、ＢＬＵＥＴＯＯＨ（登録商標）Ｔ規格に従ってＲＦ信号を送受信している。セルラ電話の場合、アンテナ４３は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）信号、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）信号、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）信号、移動通信のための広域システム（ＧＳＭ（登録商標））信号、ＧＳＭ（登録商標）／Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）信号、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ＧＳＭ（登録商標） Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）信号、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｒｕｎｋｅｄ Ｒａｄｉｏ（ＴＥＴＲＡ）信号、Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）信号、Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（ＥＶ−ＤＯ）信号、１ｘＥＶ−ＤＯ信号、ＥＶ−ＤＯ Ｒｅｖ Ａ信号、ＥＶ−ＤＯ Ｒｅｖ Ｂ信号、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ）信号、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＤＰＡ）信号、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＵＰＡ）信号、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ＋）信号、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）信号、ＡＭＰＳ信号、または他の知られている、３Ｇ技術４Ｇ技術を利用しているシステムなどの無線ネットワーク内での通信に使用されている信号を受け取るように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受け取った信号を、プロセッサ２１が受け取ることができ、かつ、さらに操作することができるよう、予備処理することができる。また、トランシーバ４７は、プロセッサ２１から受け取った信号を、アンテナ４３を介して表示デバイス４０から送信することができるように処理することも可能である。

【0085】

いくつかの実施態様では、トランシーバ４７は受信機に置き換えることができる。さらに、ネットワークインタフェース２７は、プロセッサ２１に送られる画像データを記憶し、あるいは生成することができる画像源に置き換えることができる。プロセッサ２１は、表示デバイス４０全体の動作を制御することができる。プロセッサ２１は、圧縮画像データなどのデータをネットワークインタフェース２７または画像源から受け取り、かつ、受け取ったデータ処理をして生画像データにし、あるいは容易に生画像データに処理することができるフォーマットにする。プロセッサ２１は、処理済みのデータを記憶するためにドライバコントローラ２９またはフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像中の個々の位置における画像特性を識別する情報と呼ばれている。例えばこのような画像特性には、色、飽和およびグレースケールレベルを含むことができる。

【0086】

プロセッサ２１は、表示デバイス４０の動作を制御するためのマイクロコントローラ、ＣＰＵまたは論理ユニットを含むことができる。調整用ハードウェア５２は、信号をスピーカ４５に送信し、また、マイクロホン４６から信号を受信するための増幅器およびフィルタを含むことができる。調整用ハードウェア５２は、表示デバイス４０内の離散コンポーネントであっても、あるいはプロセッサ２１または他のコンポーネント内に組み込むことも可能である。

【0087】

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から直接取得し、あるいはフレームバッファ２８から取得することができ、また、取得した生画像データをアレイドライバ２２に高速転送するために適切に書式変更することができる。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９は、ディスプレイアレイ３０全体を走査するのに適した時間順序を有するよう、生画像データをラスタ様フォーマットを有するデータフローに書式変更することができる。ドライバコントローラ２９は、次に、フォーマット化された情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラなどのドライバコントローラ２９は、独立型集積回路（ＩＣ）としてしばしばシステムプロセッサ２１に結合されるが、こ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。例えばコントローラは、ハードウェアとして、またはソフトウェアとしてプロセッサ２１の中に埋め込むことができ、あるいはハードウェアの中でアレイドライバ２２と完全に統合することができる。

【0088】

アレイドライバ２２は、フォーマット化された情報をドライバコントローラ２９から受け取ることができ、また、ビデオデータを、ディスプレイのｘ−ｙ行列のピクセルに接続されている数百、場合によっては数千（またはそれ以上）のリード線に毎秒多数回にわたって供給される並列セットの波形に書式変更することができる。

【0089】

いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２およびディスプレイアレイ３０は、本明細書において説明されているすべてのタイプのディスプレイアレイに対して適切である。例えば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すなわち双安定ディスプレイコントローラ（例えばＩＭＯＤコントローラ）であってもよい。さらに、アレイドライバ２２は、従来のドライバすなわち双安定ディスプレイドライバ（例えばＩＭＯＤディスプレイドライバ）であってもよい。また、ディスプレイアレイ３０は、従来のディスプレイアレイすなわち双安定ディスプレイアレイ（例えばＩＭＯＤのアレイを含んだディスプレイ）であってもよい。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９は、アレイドライバ２２と共に統合することができる。このような実施態様は、セルラ電話、時計および他の微小面積ディスプレイなどの高度に統合されたシステムではごく普通である。

【0090】

いくつかの実施態様では、入力デバイス４８は、例えば使用者がディスプレイデバイス４０の操作を制御することができるように構成することができる。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーパッドあるいは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、接触感応スクリーンまたは圧力感応膜あるいは熱感応膜を含むことができる。マイクロホン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成することができる。いくつかの実施態様では、マイクロホン４６を介した音声コマンドを使用して、ディスプレイデバイス４０の動作を制御することができる。

【0091】

電源５０は、当分野でよく知られている様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。例えば電源５０は、ニッケル−カドミウム電池またはリチウム−イオン電池などの蓄電池であってもよい。また、電源５０は、再生可能エネルギー源、コンデンサ、またはプラスチック太陽電池あるいは太陽電池ペイントを始めとする太陽電池であってもよい。また、電源５０は、壁付きコンセントから電力を受け取るように構成することも可能である。

【0092】

いくつかの実施態様では、制御プログラム可能性は、電子表示システム内の複数の場所に配置することができるドライバコントローラ２９の中に存在している。いくつかの他の実施態様では、制御プログラム可能性は、アレイドライバ２２の中に存在している。上で説明した最適化は、任意の数のハードウェアコンポーネントおよび／またはソフトウェアコンポーネントの中で、様々な構成で実施することができる。

【0093】

本明細書において開示されている実施態様に関連して説明した様々な実例論理、論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたはそれらの両方の組合せとして実施することができる。ハードウェアおよびソフトウェアの互換性は、一般に機能に関して説明されており、上で説明した様々な実例コンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップの中で示されている。このような機能がハードウェアの中で実施されるか、あるいはソフトウェアの中で実施されるかどうかは、個々の用途およびシステム全体に課せられる設計制約で決まる。

【0094】

本明細書において開示されている態様に関連して説明した様々な実例論理、論理ブロック、モジュールおよび回路を実施するために使用されるハードウェアおよびデータ処理装置は、本明細書において説明されている機能を実行するために設計された、汎用シングルチッププロセッサまたは汎用マルチチッププロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、専用集積回路（ＡＳＩＣ）、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組合せを使用して実施または実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサまたは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたは状態マシンであってもよい。また、プロセッサは、計算デバイスの組合せ、例えばＤＳＰと、マイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連した１つまたは複数のマイクロプロセッサとの組合せ、あるいは任意の他のこのような構成として実施することができる。いくつかの実施態様では、所与の機能に対して特化された回路によって特定のステップおよび方法を実行することができる。

【0095】

１つまたは複数の態様では、上で説明した機能は、本明細書において開示されている構造、およびそれらの構造的等価物を始めとするハードウェア、ディジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェアの中で実施することができ、あるいはそれらの任意の組合せの中で実施することができる。また、本明細書の中で説明されている主題の実施態様は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、つまりコンピュータ記憶媒体上に符号化された、データ処理装置が実行するための、あるいはデータ処理装置の動作を制御するためのコンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして実施することも可能である。

【0096】

当業者には、本開示の中で説明されている実施態様に対する様々な修正が容易に明らかであり、本明細書において定義されている包括的な原理は、本開示の精神または範囲を逸脱することなく他の実施態様に適用することができる。したがって本開示には、本明細書において示されている実施態様に限定されるのではなく、本明細書において開示されている特許請求の範囲、原理および新規な特徴に矛盾しない最も広義の範囲と一致することが意図されている。「例示的」という語は、本明細書においては、「一例、実例または例証として働く」ことを意味するべく排他的に使用されている。本明細書において「例示的」として説明されているすべての実施態様は、他の実施態様に優る好ましい、あるいは有利な実施態様として必ずしも解釈してはならない。さらに、「上部」および「下部」という用語は、図の説明を容易にするために、また、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すためしばしば使用されており、実施する際のＩＭＯＤの適切な配向を必ずしも反映していないことは当業者には容易に理解されよう。

【0097】

また、本明細書において、個別の実施態様の文脈で記述されている特定の特徴は、単一の実施態様における組合せの中で実施することも可能である。それに対して、単一の実施態様の文脈で記述されている様々な特徴は、複数の実施態様の中で、個別に、あるいは任意の適切な副組合せの中で実施することも可能である。さらに、特徴は、上では、特定の組合せで作用するものとして記述することができ、最初はそのように特許請求さえされているが、特許請求されている組合せからの１つまたは複数の特徴は、いくつかのケースではその組合せから削除することができ、また、特許請求される組合せは、副組合せまたは副組合せの変形形態を対象にすることができる。

【0098】

同様に、図面には特定の順序での操作が示されているが、望ましい結果を達成するためには、図に示されている特定の順序で、あるいは連続する順序でこのような操作を実行する必要があり、あるいは図に示されているすべての操作を実行する必要があるものとして理解してはならない。特定の状況では、場合によっては多重タスキングおよび並列処理が有利である。さらに、上で説明した実施態様における様々なシステムコンポーネントの分離は、すべての実施態様にこのような分離が必要であるものとして理解してはならず、説明されているプログラムコンポーネントおよびシステムは、一般に単一のソフトウェア製品の中にまとめて統合することができ、あるいは複数のソフトウェア製品にパッケージ化することができるものとして理解されたい。さらに、他の実施態様は、以下の特許請求の範囲の範囲内である。いくつかのケースでは、請求項に記載されているアクションは、異なる順序で実行することができ、依然として望ましい結果を達成することができる。

【符号の説明】

【0099】

１２ 干渉変調器（ＩＭＯＤ、ピクセル）
１３ ピクセル１２に入射する光を示す矢印
１４、１４ａ 可動反射層（反射性副層、副層）
１４ｂ 支持層（副層）
１４ｃ 導電層（副層）
１５ 左側のピクセル１２で反射する光
１６ 光スタック
１６ａ 吸収体層（光吸収体、副層、結合導体／吸収体副層）
１６ｂ 誘電体（副層）
１８ ポスト（サポート）
１９、１２２０ ギャップ（空胴）
２０、１２１０ 基板
２１ プロセッサ
２２ アレイドライバ
２３ ブラックマスク構造
２４ 行ドライバ回路
２５ 犠牲層（犠牲材料）
２６ 列ドライバ回路
２７ ネットワークインタフェース
２８ フレームバッファ
２９ ドライバコントローラ
３０、８１０ パネル（ディスプレイアレイ、ディスプレイ）
３２ テザー
３４ 変形可能層
３５、１１３０ スペーサ層（エアギャップ誘電体層）
４０、８００ 表示デバイス
４１ ハウジング
４３ アンテナ
４５ スピーカ
４６ マイクロホン
４７ トランシーバ
４８ 入力デバイス
５０ 電源
５２ 調整用ハードウェア
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ ライン時間
６２ 高セグメント電圧
６４ 低セグメント電圧
７０ 開放電圧
７２ 高保持電圧
７４ 高アドレス指定電圧
７６ 低保持電圧
７８ 低アドレス指定電圧
８０ 干渉変調器の製造プロセス
８２ 基板の上に光スタックを形成するブロック
８４ 光スタックの上に犠牲層を形成するブロック
８６ 支持構造を形成するブロック
８８ 可動反射層を形成するブロック
９０ 空胴を形成するブロック
８２０、９１０ 照明デバイス（ライトガイド）
８３０ 接触センサ
８３５ 人の指
８３７ アイコン
８４０ 接触センサが統合された照明デバイス
９０１、９０１ａ、９０１ｂ、９０１ｃ 光方向転換フィーチャ
９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ 光線
９０４ 脱出光線
９０５ ファセット
９１５ 導体
９２０、９２０ａ、９２０ｂ 金属化光方向転換フィーチャ
９３０ 接触感知電子機器
９４０、１０５０、１０５２ 層
９５０、９５５、１０１０、１０２０、１０４０ 電極
９６０ パッシベーション層
１０３０ 電界線
１０３５ａ、１０３５ｂ 相互キャパシタンス
１１０５ 補助構造（導電線、金属層）
１１１０ 周辺光線
１１１５ ディスプレイで反射した光
１１２０ 薄膜干渉構造
１１３０ 層
１１３５ 吸収体（吸収体層）
１１４０ａ、１１４０ｂ ライトガイド内を移動する光線
１１４３ａ、１１４６ａ 反射導体に入射する光線
１１４３ｂ、１１４６ｂ 照明すべきディスプレイに向かって反射する光線
１２１５ 方向転換層（光方向転換層）
１２３０ 導電ブリッジ（電極）
１２４０ ビア

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】