通过校准数据调节静电力来保持空腔深度平行关系的反射式显示器的制作方法

专利名称：通过校准数据调节静电力来保持空腔深度平行关系的反射式显示器的制作方法
通过校准数据调节静电力来保持空腔深度平行关系的反射式显示器
背景技术：
用于便携式电器的反光式显示屏比发光式和透光式显示屏有着明显的优势。与发光式和透光式显示器相比它们更轻便，尺寸更小，能效更高，对人的眼睛刺激性小，明亮的光线下效果更好。发光式和透光式显示屏在明亮的环境下，如阳光直射，往往显得模糊。近年来，大量的研发投入到反射显示技术的发展中。当今在市场上最常见的技术围绕着电泳效应，其工作原理是带电粒子会离开与其电荷极性相同的表面，并被与其电荷极性相反的表面吸引。利用这种效应的显示器件就是熟知的电泳图像显示(EPIDs)。包括美国专利号4655897，4732830，4742345，4746917，4772820，5360689; 7259744在内的多项专利描述并说明了制作EPIDs的方法与技术，和 EPIDs的设备构成。虽然EPIDs的低功耗是其明显的优势，这些显示器的响应时间很长，速度极慢，使他们不适合用于视频显示。此外，制造彩色EPIDs的高成本是其广泛使用的另一个重大障碍。其他应用于电湿显示器及胆留液晶显示器的显示技术，在美国专利号6911132(Pamula等)，和美国专利号5570216(Lu等)文献中分别做了描述和说明。电湿技术依靠调整电场修改厌水表面的润湿性。利用这种方法能有效地制成高亮度，高对比度的屏幕。并且其迅捷的电压开关速度在一定程度上克服了电泳技术反应迟缓的问题。双稳态胆留液晶显示机制利用光的衍射效应。然而，和电泳屏幕一样，胆留液晶显示屏也反应太慢，不适合视频显示。用于反射式显示的技术，采用光的干扰的效应，可能要优于以上提到的其他的技术，因为这类显示器件相对简单。电泳图像显示，电湿技术，胆留液晶显示，它们每个都依赖于具体的材料的独特性质，往往增加他们的生产成本，因为这些材料往往并不容易得到。此夕卜，这些器件的显示屏需要空间上相间的子像素，这导致在实现全彩显示方面会有更多的困难。相比之下，光学干涉显示模块只依靠材料的机械性能，因此是最有发展前途的显示技术。美国专利号5835255 (Miles)及其随后的一些专利披露陆如何利用调制单元阵列来控制处于可见光谱波段的光来实现显示面板。如图Ia和Ib (在先发明)所示，每个调光器100包含两个平行的反射镜102和104，两反射镜被一空腔101和透明薄膜105分离。支架108支撑着镜子102和104，使他们相互分开，于是构成了空腔101。每个镜子上都有电极。镜子102是两镜中朝向入射光的一个，它反射部分入射光，并透过其余的入射光。镜子104则反射已通过镜子102的光线。给两个镜子上的电极施加电压后，镜子104被吸引到102，空腔消失，于是调光器从处于自然的“开”状态(如图Ia所示)切换到“关”状态(如图Ib所示)。切换到关闭状态有效地去除空腔101，并使镜104塌在绝缘的透明薄膜105上。绝缘的透明膜105，有效地防止两个镜子之间电流的流动，并且决定在关闭状态下两个镜子之间的间距。处于关闭状态的调光单元100的光学特性取决于透明薄膜的厚度。通过改变处于开状态的调光单元的两镜面间距可以改变腔内光束的相位，从而在光干涉加强和减弱之间连续变化。因此，控制调光器100从开启到关闭，就能够使显示像素从其显示原色(具体颜色取决于镜子102和104之间的间距)变为黑色。在一个实例中，使用这种技术的彩色显示器至少需要三个子像素，每个子像素代表了彩色像素的三原色中一个。当电压从镜子102和104上去除后，100调光器必须可靠地从开启切换到关闭。这个要求为调光单元的制造提出了挑战，由于微结构在接触部位会表现出静摩擦现象，这被称为“粘连”。防粘连的凸起结构通常用来提高这类微结构接触部位释放的可靠性。一些以往使用系链结构的设计通过使镜104的扭转来释放拉伸或压缩的局部张力，也有助于减少镜子和黏附透明薄膜之间的粘连。在先前的技术中曾经提出三平行板结构，来实现多态的颜色调制 (披露在美国专利号7372613)。在这个设计中，附加电极板加入调光单元结构。因此，活动板可以达到三稳态，并可在三种状态之间切换。需要考虑将镜面从粘连力释放所需的弹性力和驱动电压之间的平衡。一方面，弹性恢复力对降低粘连是有帮助的，但与此同时，驱动可移动的镜子需要更大的静电作用力(即更高的电压)。适当的平衡很难找到，特别是对于不同颜色，恢复力和驱动力的要求是不同的。无论有什么优势，上述所有技术都有一个共同的问题-它们需要极其精确的结构，而这又需要即复杂又昂贵的制作工艺。现有的所有技术用空间调色来最大限度地提高显示屏幕的分辨率和色度。不过空间调色需要每一个像素单元包括至少三个子像素调光单元，控制三个或更多子像素颜色的每个调光单元的必须采用独特的步骤来加工制作。每个子像素的驱动也必须通过行线和列线来实现。精度至关重要，因为子像素很小，外部的导电连接结构十分复杂。显而易见，这样的精度实现起来难度大并且需要高昂的代价。美国专利号7006272公开了一种方法，通过调制光束来实现变色像素，从而试图避免上述问题。这与美国专利号5835255公开的颜色调制的原理是相似的，不过该方法使用三个平行板结构(见前图2A-2C)。底板202和中间板204都反射光线并形成一个空腔。不过中板204是可变形的，其垂直位置由施加电压于板202或顶板206而控制。调整电压就会按照所期望程度移动中间板204，从而改变加强性干涉所产生的反射光的频率。然而，这项专利并没有披露在施加电压驱动时如何实现中间板低曲率的具体方法。理论上讲，中间板204如果厚度均匀，将在施加电压时形成的双曲表面，如图2c所示，除非板变形到足以触摸底板202 (镜面104在接触透明薄膜105时被展平，如图Ib所示)。因此，一个特定的印有图案的非均匀中间板结构才能保持板的平坦。这种自由移动板已经被尝试，但还没有被证明是成功的。为确保中间板204能够自由移动，同时保持其平板形状，以往技术中使用了四个拉索(或至少有三个)，拉索被安置在可移动中间板的各个角落，用来控制中间板的形变，并在施加电压时能使移动板(例如，见披露的美国专利号5999303)保持平整。另外悬臂梁结构也被应用在以往可调镜面中(例如，参见美国专利号5312513的披露)。通过溅射，平板和拉索/悬臂梁结构被沉积在牺牲层上，然后利用传统的光刻技术形成结构图案。牺牲层蚀刻掉之后留下由支撑点支持的悬空结构。释放之后拉索和悬臂梁通常会由于残余应力的存在而产生形变，从而导致拉索/悬臂梁被收缩或拉伸。此外，由于无法控制的制造偏差，拉索/悬臂梁未必能在每一个制作的器件中保持一致。这些变化可能会导致颜色实现不良或故障。一个显示面板中的几个错误的像素就可能导致整个面板报废-从而大大增加制造成本。传统显示产品用红，绿，蓝(RGB)原色来形成彩色像素。红色，绿色和蓝色不同成分的比例组合可产生全频谱色彩。另一方面，打印机一般使用减法混色法来产生色彩。成分多少不等的青色，洋红，黄色和黑色(CMYK)油墨一层层的涂在一张白纸。每一层减去一些否则将被白色背景层反射的光，这样层的各种组合可以产生一个特定的颜色。通过使用不同比例的彩色油墨层，可以产生几乎所有的色彩。因此，打印图像时，通过滤掉一定比例的会从白色的背景上反射的不同波长的光，从而得到需要颜色。通常各种发光式和投射式显示器也使用RGB三原色来产生各种颜色。这似乎是最实际和经济的方法，因为单带宽的光线能够更方便地通过发射光或彩色滤光片来获得。此夕卜，在RGB显示器中，黑色和白色可以实现的黑色背景上，无需添加额外的色彩空间(即第四种颜色)。不过从用于显示器产品的RGB转化到用于打印机的CMYK，一般会降低色彩保真·度。美国专利号7586472 (Marcu等)讲述了使用一种颜色的减色法的方案，可以解决光传输设备中的获得全彩显示的难题。在实践中，因为显示面板需要达到一定的分辨率，像素的数量庞大，面板制造难度很大。任何存在故障的像素会危及整体面板的质量，甚至有一些缺陷像素的面板是无法使用的。太多缺陷的面板导致低成品率，从而增加了制造成本。因此，在合理的成本条件下制作一致性的显示面板仍然是件困难的事。因此，目前需要一种用反射光调光阵列构成的显示屏，它不仅容易实现，而且反应速度快，耗能低，低成本，易于制作。最好是采用减色法CMYK调色的，不过RGB加色法被采用在其他各种类型的显示器中。对复杂系统加工精度的要求，应转移到显示面板的外部驱动电路，以提高产量和降低成本的过程。

发明内容
依据前面的讨论，本样板干涉调光器有一个可动板，通过驱动来确定空腔厚度。可动板通过自动控制来弥补非平衡的条件，以避免活动板绕至少两个正交轴之一的方向上倾斜。干涉调光器还包括一个固定板，置于可动板对面。可动板和固定板之间的距离确定空腔的厚度，用来调制透射入腔体的光。多个电极对面至少装有一个其他电极。一个或多个电极安置在可动板上。导体结合在多个电极和至少一个其他电极上，并接在一个受控电压源上，使预定的电压可以施加到多个电极的每个电极上。对每个电极施加适当的电压，在静电吸引力的作用下移动可动板，以改变腔的深度，并且补偿不平衡状况，从而极大地消除可动板在至少两个正交轴之一的方向倾斜。在一些典型实施案例中，多电极包括三个并排的电极，并平行于固定板的平面，但电极与一个坐标轴不对称。三个电极通过静电控制约空腔深度，并消除可动板围绕着两个正交轴的倾斜。在一些更多的实施案例中，多电极结构包含沿平行于固定板的第一轴安置的两个并排电极。两个附加电极亦安置在沿平行于固定板第二轴，第二轴通常与第一轴正交，实际是平行于一个正交轴。附加电极与多个电极和至少一个其他电极不在一个平面上，并通过导体施加合适的预定电压给每个附加电极。这些附加电极以静电控制可动板使之不产生围绕着两个正交轴的倾斜。固定板包括一层部分反射层，它使照射在固定板上部分入射光通过并进入空腔，同时反射剩余的入射光。可动板也包括一层部分反射层，将传输到空腔中的光的反射回去。空腔的深度决定了通过空腔调制后经由固定板部分反射层透射的光波段。光线经过在空腔中的调制和透射，与从固定板部分反射层反射的光线发生干涉，从而产生期望颜色的反射光。可动板上的反射层可以是导电材料，也可以是被涂上导电膜的非导电介质。至少在某些实施案例里，在固定板和可动板之间涂有电绝缘涂层，使可动板与固定板电绝缘。这样可动板在不对多个电极施加电压驱动时可以与固定板接触。当对多电极施加电压驱动活动板，导致活动板相对固定板移动，至少有一个弹性悬臂梁来支撑可动板使之悬空，从而确定可动板和固定板之间的光学空腔。在一些实施案例里，至少一个弹簧悬臂梁由单弹簧悬臂梁构成，它具有与可动板的强度相匹配的弹性回复力，这样在多个电极上的电压去除之后单弹性悬臂梁就能够有足够的回复力将可动板恢 复到原始位置，但又不至于大到在电极上施加电压驱动致使可动板产生变形。在其他的实施案例里，至少一个弹性悬臂梁包括两个沿可移动板相对边缘安置的弹性悬臂梁。还有其他的实施实例里，至少一个弹簧束包括一个弹簧悬臂梁沿可动板的每一个边缘固定。在一些实施案例里，底板与可移动板的一个边相邻，可移动板则位于固定板的对面。底板也是固定的，其中包括多个电极，或至少一个电极。这项技术的另一个方面是控制光干涉调光器的可动板，以弥补不平衡造成的可动板倾斜，使得可动板与固定板大致保持平行。对于干涉调光器而言，可动板和顶部的固定板之间的距离确定用于光调制的干涉空腔的深度。该方法的步骤与所有上述部件功能相一致。任何干涉调光器和上面讨论的方法均可应用于具备多个排成行和列的这种干涉调光器阵列的显示面板。在显示面板的每个干涉调光器上施加合适的电压可以使其反射所需的颜色，并补偿干涉调光器的可动板相对固定板的任何倾斜。由于干涉调光器既可产生所需颜色的反射光，又能补偿可动板相对固定板的任何倾斜，所以这些干涉调光器具有相似电压特性，因此可以把这些干涉调光器按照驱动电压的大小来分组，并把每组的电压表征存储在闪存中，用以驱动显示面板上的干涉调光器，从而产生静止图像或视频图像。本发明内容部分提供了一些简化的概念，我们将在下面进一步详细描述。然而，这个摘要并不要确定要求保护主题的关键或基本特征，也不打算帮助确定要求保护主题的范围。


通过参考以下的详细描述并结合附带的图例，一个或多个典型实施和修改的各个方面和其具备的优点将变得更加容易明白，其中图IA和IB (先前发明)是两个平行的反射镜组成的调光单元的侧视图，其中包括一个可动的底镜和一个位于上部的固定的半反射镜，图IA显示镜子的“开”状态，而图IB显示镜子的“关”状态；
图2A，2B，2C (先前发明)是三个平行板组成的调光单元的侧视图，包括上层的透明电极板和下层具有电极的反光板，在上层板(图2B)或底层板上施加电压可造成可动中间板(图2C)移动(和可能的变形)；图3不意法布里-拍罗干涉仪(Fabry-Perot Interferometer,简称FPI)的两个平行的镜面，两镜面被一个透明空腔相隔，其中第一镜面由非导电介质堆栈而不是由薄的金属涂层构成，从而避免了反射光的相位反转；图4在270纳米深度的空腔里，改变入射光的波长，反射光和透射光所占的百分比； 图5A是使用两个弹性臂支撑一个可移动反射镜FPI实例的侧面展开示意图，采用有源矩阵寻址，电压施加在三个电极上，以弥补任何机械的不平衡，从而纠正可动镜面相对固定镜面的倾斜；图5B是使用两个弹性臂支撑一个可移动反射镜FPI实例的侧面展开示意图，采用有源矩阵寻址，电压施加在四个电极上，以弥补任何机械的不平衡，从而纠正可动反射镜面相对固定镜面的倾斜；图6A所示FPI调光单元的实例采用无源矩阵寻址和一个由两个弹性梁支撑的可动镜，施加于多个电极的电压差以补偿和纠正可动镜面相对固定镜面的倾斜；图6B所示FPI调光单元实例采用单支撑梁的可动镜，其中支撑梁和可动镜刻制在同一层上，电极上施加电压的极性和大小修正可动镜任何倾斜，同时驱动可动镜以达到所需的腔深度；图6C所示另一个FPI调光单元实例，采用单独的支撑梁，但在此实施实例中，支撑梁提供弹性恢复力，其大小和可动板刚性相匹配，因此施加电压可移动可动板，并且不会使该板变形；图6D所示另一个FPI调光单元实例，包括四个支撑梁将可动板悬起，一对电极设置在底板上，另一对电极(与第一对电极正交)安置在可动板上，通过这些电极可以驱动可动板，并使其保持不倾斜；图7A和7B所示基于反光式FPI原理的调光单元实例，其中包括三个无隔离柱的平板，可动板在不驱动时直接相接触地置于顶层板之下(图7A)，当调光单元被驱动，可动板被拉离顶层板，并在顶层板和可动板之间形成空腔(图7B)，施加到多个电极板不同电压用以补偿热膨胀，残余应力，和其他制造缺陷的影响；图8是一个说明可动板在实例图6A-6D中的电压-位移关系；图9A-9D说明了按照设计利用目前传统的MEMS制作工艺制作FPI调光单元组成显示面板的步骤，为了简便，在图中只示意4个像素单位(即四套可动/固定板，两行和两列电极)；图10A-10F说明了另一种制作FPI调光单元组成的显示面板的步骤，同样，图中只画出四个显示像素单位以简化说明；图11A-11F说明了制造单弹性悬臂梁调光单元的步骤，同样，图中只画出四个显示像素单位以简化说明；图12A-12G说明了在透明材料上制造调光单元各个步骤，图中只画出四个显示像素单位以简化说明；
图13A-13B说明FPI调光单元如何为产生所期望的可见光而工作，两图分别表示了调光单元处在不被驱动(图13A)状态和被驱动(图13B)状态；图14是一个如何校准显示屏的示意图，用来确定电压和施加于各个像素从而修正不同的反射颜色。显示面板需要用全光谱的白光照射来校准；和图15是一个实施例的系统框图,用来修正本例各个组里的颜色偏差和可动板的倾斜，并控制FPI调光单元上行和列的电极，使得面板上各个像素都能显示期望的颜色，并补偿可动板由于制作材料和制作加工的差异而产生的任何倾斜。
具体实施例方式图例和披露的实施案例是非限制性的实施例用图例来说明。实施图例的披露目的在于阐述说明而不是限制性的。对技术和权利保护方面的限制不作用于本文讨论和图例中出现的例子。此外，除非另有注明，任·何实例中披露的特性都能够和其他例子的任何一个或多个特点相结合。颜色的实现本显示器所用的光干涉调光器本质上是个微型法布里-珀罗(Fabry-Perot)光谐振器。图3为典型的微法布里-珀罗干涉器(FPI)300示意图，其中包括上302下304两个镜面，这对互相平行的镜面被中间夹着的空腔301 (或透明的介质)隔开。入射光线305从上面进入FPI，穿过顶部的镜面302，然后在两镜面之间经过多次反射，最终光线306，308分别从上302和下304两镜面射出。根据空腔或介质厚度的不同，从FPI出射的光线将产生相长干涉或相消干涉。通过控制空腔的厚度(比如上302和下304两镜面的距离)来改变调光器的状态。每一个状态都对应着某个特定的反射光颜色。只要以足够快的频率作瞬间改变，就可以显示出多重状态的各种颜色，由于人眼来不及感知到每次产生的特定颜色，从而显示复合颜色。把每个颜色得出射光的持续时间控制在比较少的时间段内，那么像素就可以作出调整并产生大范围的颜色空间。对于像图3所示的由两个被空腔隔开的镜面组成的FPI调光器300，镜面之间空间301的折射率总是低于镜面涂层介质303。因为金属涂层反射相位角与电介质的反射相位角呈现出很大的不同，故如果镜面是非导电介质而非金属薄膜或涂层的话，上302镜面的初始反射线307就不会经历相位反转。一束光从上302镜面射入后，穿过空腔301，在传播时保持相位不变，当入射到下304镜面时就会分解成透射光306和反射光。这部分反射光线一旦从下镜面304反射就会经历相位反转并重新穿过空腔301，与初始反射光线307叠力口。当光波波长等于空腔厚度的2倍时，初始反射线307和二次反射线308的相位角正好相反。另外，所有连续反射线308的相位角都是和初始反射线的相位角307不同。因此，对于特定波长的光波，如果在反射面来回往复传播的光程为波长的整数倍，其将会产生完整的相消干涉。然而对于透射306的那部分来说，则会产生完整的相长干涉。这样以来，上302下304平行的两镜面再配合其中的空腔301，就组成一个光过滤器，使某种特定波长的光波透射而使另外某种特定波长光波反射。这个理论已经用艾里(Airy)函数在数学上得以论证。对于垂直于FPI入射的光线，其透射率T和反射率R可以用以下(I)和(2)两个公式计算
权利要求
1.所有权被申明的发明定义如下一种带有可动平板的光干涉调光器，它通过驱动可动平板而改变一个空腔的深度并且对非平衡条件进行补偿，这种不平衡可以导致可动平板沿两个正交轴中的至少一个倾斜，其中包括 (a)一个固定平板位于可动平板的对面，并与可动平板之间构成一个空腔深度，空腔用于调制入射到空腔内的可见光； (b)多电极与至少一个单电极处于相对的位置，其中多电极或单电极可位于可动平板上； (C)连接多电极和至少一个单电极的导线，这些导线和一个控制电压源连接，可以将预先定义的电压组施加于多电极中的每个电极上，从而产生静电引力来驱动可动平板以改变空腔深度，并且可以补偿不平衡条件，充分地消除可动平板在关于其所在平面内至少一个正交坐标轴上的倾斜。
2.根据权利要求I所述的干涉调光器，其中多电极包含三个沿两个正交坐标轴中至少一个不对称分布的电极。
3.根据权利要求I所述的干涉调光器，其中多电极包含两个沿与固定平板平行的轴并排 排列的电极，还包括另外两个沿着平行于固定平板并和第一轴垂直的另一轴并排的补充电极，但位于和多电极和至少一个电极不同的平面上。
4.根据权利要求I所述的干涉调光器，每个固定板和可移动板均包括一层部分反射层，透射部分入射光并且反射其余的入射光，从而发生光干涉并产生期望颜色的可见光。
5.根据权利要求4所述的干涉调光器，其中部分反射层包含导电材料或者涂有有导电薄膜的绝缘材料。
6.根据权利要求I所述的干涉调光器，至少在可动平板或固定平板上包含一层绝缘层使两板绝缘。
7.根据权利要求6所述的干涉调光器，在多个电极没有被施加电压驱动时，可动平板和固定平板完全接触。
8.根据权利要求I所述的干涉调光器，还包含具有至少一个能支撑可动镜面悬空并为可动平板提供恢复力的弹性梁，此恢复力应与可动平板的刚度匹配，这样当电压从这些电极上去掉后，此弹性梁能够提供足够的弹性恢复力将可动平板恢复到未驱动位置，但此恢复力不能过大以至于在给多电极施加电压来驱动可动平板时造成可动板变形。
9.根据权利要求8所述的干涉调光器，其中至少一个弹性梁结构是一个在可动平板边缘按一定间距连接的弹性梁构成的。
10.根据权利要求8所述的干涉调光器，其中至少一个弹性梁结构包含两个连接在可动板相对边缘上的弹性梁。
11.根据权利要求8所述的干涉调光器，其中至少一个弹性梁结构包含一个连接于可动平板不同边缘处的弹性梁。
12.根据权利要求I所述的干涉调光器，还包括一个底板，使得可动板位于固定板和底板之间，底板也是固定的且包括以下两者之一 (a)多个电极；或 (b)至少一个电极。
13.根据权利要求I所述的干涉调光器，其中大量的干涉调光器是以行列阵列形式安排在显示器中，还包括连接并传输驱动电极电压的导线，显示器中每个干涉调光器通过这些电压驱动电极在每个显示像素上产生期望的反射颜色，并且补偿可动平板相对于固定平板的倾斜。
14.一种控制干涉调光器可动镜面的方法，以补偿导致可动镜面倾斜而与顶部固定平板不平行的非平衡条件，而可动平板和固定平板之间的距离确定光学腔的深度，其中包括以下步骤 (a)提供多个分布于干涉调光器表面的第一组电极； (b)提供至少另一组的电极，其位置在第一组电极的对面；和 (C)给第一组和第二组电极施加电压，给多个电极施加的电压用于提供恰当的静电引力以补偿非平衡条件，并且使可动平板相对于固定平板运动，从而改变干涉调光器的深度和被其反射出的颜色，同时防止可动平板倾斜而破坏和顶部固定平板的平行关系。
15.根据权利要求14所述的方法，其中提供第一组电极的步骤包含划分可动平板的区域以定义第一组电极中每个电极的步骤。
16.根据权利要求14所述的方法，其中提供第一组电极的步骤包含划分顶部固定平板区域以确定第一组电极中每个电极。
17.根据权利要求14所述的方法，其中提供第一组电极的步骤包含划分位于底部与可动平板相对的固定平板区域以定义第一组电极中的每个电极的步骤，可动平板又与顶部固定平板相对。
18.根据权利要求14所述的方法，其中提供分布于干涉调光器表面的第二组电极的步骤，此表面与第一组电极所在表面不同，第一组电极定义一行电极和一列电极，而第二组电极定义不同的行电极和列电极。
19.根据权利要求18所述的方法，其中提供第二组电极的步骤包含在顶部固定平板上划分区域以定义第二组电极中每个电极的步骤。
20.根据权利要求18所述的方法，其中提供第二组电极的步骤包含划分可动平板的区域以定义第二组电极中每个电极的步骤。
21.根据权利要求18所述的方法，其中提供第二组电极的步骤包含划分底部固定平板的区域以定义第二组电极中的每个电极的步骤，其中底部平板和顶部固定平板分别位于可动平板上下两侧。
22.根据权利要求14所述的方法，其中还包含使可动平板和固定平板相互绝缘的步骤。
23.根据权利要求14所述的方法，其中还包含确定施加在第一组电极的每个电极上的电压值的步骤，这些电压可以使干涉调光器产生期望的反射颜色并且补偿任何可动平板相对于顶部固定平板的倾斜。
24.根据权利要求23所述的方法，其中还包含存储检索电压的步骤，电压标示值存贮在闪存器中，当显示器面板正常工作，这个存储器提供适合的电压于自动驱动可动平板，从而实现期望的颜色，并且补偿可动平板任何相对于顶部固定平板的倾斜。
25.根据权利要求24所述的方法，还包含以下几个步骤 (a)对于包含众多干涉调光器的显示器中的每个干涉调光器，确定施加给第一组电极中的每个电极的电压值，用以获得期望的颜色，并且补偿动任何移动平板相对于顶部固定平板的倾斜； (b)在闪存存储器中存储显示器干涉调光器中每个电极上所需要施加的电压；和 (c)当使用显示器时，读出闪存中存储的确定的电压值，并将该电压施加于干涉调光器中每个电极，这样显示器中处在一个像素上的可动镜面的干涉调光器被驱动，就能获得在此像素位置的期望颜色。
26.根据权利要求25所述的方法，还包含将显示器中的干涉调光器分组的步骤，每组中的干涉调光器享有通用的电压，用来获得期望的反射颜色并且补偿此组中的每个干涉调光器的可动平板相对顶部固定平板的任何倾斜。
27.一种反射期望波段的反射光干涉调光器，其中包含 (a)一个部分反射，接收外部入射光的顶层平板，入射在半反射顶层平板上的一部分光线透射，而剩余的部分则被部分反射顶层反射； (b)至少被一个弹性梁支撑而处于悬空状态的部分反射可动平板，此平板可以相对于部分反射顶层平板运动； (C)在干涉调光器里的一个表面上沉积第一组电极； (d)至少一个其它电极生成在与第一组电极相对应的位置；和 (e)与第一组电极和至少一个其它电极相耦合的控制电压源，给第一组电极的每个电极施加电压，选择施加的电压高低以使得 (i)静电驱动部分反射可动平板相对于部分反射顶层平板运动，从而在两者之间形成空腔，而空腔深度用于调节从部分反射顶层平板进入空腔的透射光线，这样空腔中调制的光和部分反射顶层平板的反射光相干涉，从而获得期望反射光的波长范围；和 ( )补偿部分反射可动平板相对于顶部平板的任何倾斜，保持部分反射可动平板和部分反射顶层平板的基本平行。
28.根据权利要求27所述的干涉调光器，还包含位于部分反射可动平板下面的底部平板，其中第一组电极生成在如下表面之一 (a)部分反射顶部平板； (b)部分反射可动平板；和 (C)底部平板。
29.根据权利要求27所述的干涉调光器，还包含位于部分反射可动平板上的下面的底部平板，其中至少一个其他电极在以下之一上 (a)部分反射顶部平板； (b)部分反射可动平板；和 (c)底部平板。
30.根据权利要求27所述的干涉调光器，还包含位于与第一组电极不同表面的第二组电极，其中第一组电极包含一组行电极和一组列电极，第二组电极包含其他组的行电极和其他组的列电极。
31.根据权利要求30所述的干涉调光器，还包含位于部分反射可动平板下面的底部平板，第二组电极沉积在以下之一上 (a)部分反射顶部平板；(b)部分反射可动平板；和 (c)底部平板。
32.根据权利要求27所述的干涉调光器，其中部分反射可动平板靠一个单独的弹性梁支撑，当电压没有施加在第一组电极上时，此弹性梁提供一个足够的恢复力以使部分反射可动平板恢复到其平衡位置，但恢复力不能过大而使得施加电压驱动部分反射可动平板时导致部分反射可动平板产生变形。
33.根据权利要求27所述的干涉调光器，其中部分反射可动平板受多弹性梁支撑，每个弹性梁都生成在部分反射可动平板的相邻的但不同的边缘上。
34.根据权利要求27所述的干涉调光器，其中部分反射顶部平板和部分反射可动平板均涂覆有从以下组分中选择的成分 (a)一层绝缘层；和 (b)—层金属导电层。
35.根据权利要求27所述的干涉调光器，还包含沉积于部分反射顶部平板和部分反射可动平板之间的绝缘层。
36.根据权利要求27所述的干涉调光器，还包含存储于闪存器中的索引，包含施加于第一组电极上驱动可动反射平板运动的电压，用以获得对应于各种颜色的空腔深度，并补偿部分反射可动平板相对于部分反射顶部平板的任何倾斜。
37.一种补偿调光器中部分反射可动平面倾斜力的方法，可使得部分反射可动平板平行于相邻的部分反射固定平板，从而形成光学空腔，这样期望的颜色就从干涉调光器反射出来，具体包含如下步骤 (a)在干涉调光器内部表面制成第一组电极； (b)在第一组电极所在表面相对应的其他表面沉积至少一个电极； (C)给第一组电极施加电压，通过下述方法控制施加于第一组电极中每个电极上的电压 (i)驱动部分反射可动平板使其相对于部分反射固定平板运动，控制部分反射固定平板和部分反射可动平板之间的空腔，此空腔深度通过调制通过部分反射固定平板透射到空腔的光线和部分反射固定平板反射的光线产生光干涉，从干涉调光器上反射出期望的光波段，和 ( )补偿部分反射可动平板相对于部分反射固定平板的任何倾斜从而保证部分反射可动平板和部分反射固定平板的平行。
38.根据权利要求37所述的方法，其中提供第一组电极的步骤包含提供在部分反射可动平板或部分反射固定平板上生成第一组电极的步骤。
39.根据权利要求37所述的方法，其中还包含提供一个在部分反射可动平板之下置放底部平板的步骤，其中提供第一组电极的步骤包含在部分反射可动平板，部分反射固定平板，或底部平板三者之一上提供第一组电极的步骤。
40.根据权利要求39所述的方法，还包含提供位于部分反射可动平板，部分反射固定平板，或者底部平板三者之一的第二组电极的步骤，第一组电极包含一组行电极和一组列电极，而第二组电极包括其它一组行电极和其它一组列电极。
41.根据权利要求37所述的方法，还包含以下步骤(a)确定应用于第一组电极上的电压大小以从干涉调光器获得期望的反射颜色并且补偿部分反射可动平板的任何倾斜； (b)在闪存存储器中存储电压的标示；并且 (C)访问在闪存存储器中存储的电压值索引并且利用相应的电压来产生期望的反射颜色并补偿部分反射可动平板的任何倾斜。
42.根据权利要求37所述的方法，还包含下列步骤 (a)制作一个包含成行成列排列的多个干涉调光器的显示器屏；和 (b)给每个干涉调光器的电极施加合适的电压，以在显示器中的一行一列的位置上产生各种期望的颜色，并且补偿在每个调光器中部分反射的可动平板相对于部分反射的固定平板的任何倾斜。
全文摘要
干涉调光器包含一个可动镜面，通过给与其相对的多个电极施加电压来驱动可动镜面从而和在顶部平板的部分反射镜形成光学空腔。空腔深度决定了在空腔内由于内部反射而受调制的光波波段，此反射光线与从顶部平板的部分反射镜面反射的光线发生光学干涉，从而产生一个期望的反射光颜色。制造上的变化和材料的特性都会导致可动镜面相对于部分反射镜面倾斜，从而也降低了调光器的精确度。这种偏差可以通过给多个电极施加不同的电压来加以补偿。电压可以在决制造之后确定，并且存储在闪存存储器中，当调光器在被驱动时得以应用。
文档编号G02F1/21GK102893212SQ201180012583
公开日2013年1月23日 申请日期2011年1月18日 优先权日2010年3月24日
发明者季中 申请人:元博科技有限公司