通过改变在两个表面之间的间距使其中的一个表面被安置在另一个表面前面，一种干涉式调制器在两个表面反射出的光波之间选择性地产生相长和／或相消干涉。可通过使一个或两个所述表面变形来实现所期望的间距。与一个特定表面相联系的加热元件通过加热形成一个或两个所述表面的材料来引起变形。通过改变所施加的热量来改变变形量，因此可控制在所述表面之间的距离且从而按照需要产生相长和／或相消干涉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微机电系统(MEMS)且，更特定来说，涉及用于选择性地产生光波的相长干涉和/或相消干涉的装置和方法。
技术介绍
微机电系统(MEMS)包括微机械元件、激励器和电子设备。微机械元件可采用沉积、蚀刻或其他可蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的若干部分或可添加若干层以形成电气和机电装置的微机械加工工艺制成。一种类型的MEMS装置被称为干涉式调制器。如本文所用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器是指可利用光学干涉原理来选择性吸收和/或反射光的装置。在一些实施例中，干涉式调制器可包含一对导电板，其中之一或二者可为部分地透明，且能在施加一个适当的电信号时作相对运动导向体。在一个特殊的实施例中，其中一个板可包含一沉积在一衬底上的静止层，另一个板可包含一悬于该静止层上的金属膜。如本文中将更加详细描述的一般，一个板相对于另一个板的位置可改变入射在干涉式调制器上的光的光学干涉。上述装置具有广泛的应用范围，且在此项技术中，利用及/或修改这些类型的装置的特征使其特性可用于改善现有产品及制造目前尚未开发的新产品将是颇为有益的。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供一种干涉式光调制装置。所述干涉式光调制装置包括一个部分反射部分、一个热响应可移动部分和一个热源。所述热响应可移动部分响应温度变化而相对于部分反射移动。配置所述热源以加热可移动部分，从而改变在部分反射部分和可移动部分之间的距离。本专利技术的另一方面，干涉式光调制装置进一步包括一个处理器和一个与所述处理器电连通的存储装置，所述处理器与热源电连通且被配置以处理图像数据。另一方面，本专利技术提供一种具有复数个微机械显示元件的显示装置。每个显示元件包括一个透射层、一个反射层和一个加热元件。反射层与透射层平行，且通过热响应材料支撑与所述透射层隔开。加热元件与热响应材料热连通。另一方面，本专利技术提供一种调制电磁辐射的方法。所述方法包括提供一个微机械装置，其包括有一个热响应部分、一个温度调制器、一个第一部分反射表面和一个与第一表面隔开且平行于第一表面的第二表面。所述热响应部分响应温度的变化而移动。所述方法进一步包括调节温度调制器以改变热响应部分的温度，从而改变第一表面和第二表面之间的距离。另一方面，本专利技术提供一种制造微机械装置的方法。所述方法包括形成一个第一反射层；形成一个与第一反射层隔开的第二反射层；和形成一个与第二反射层热连通的加热元件。另一方面，本专利技术提供一种由此方法形成的干涉式调制器。另一方面，本专利技术提供一种干涉式调制器。所述干涉式调制器包括一个透射层、一个反射层和一个使用热能激励反射层运动的构件。另一方面，本专利技术提供一种干涉式调制器装置，其包含用于部分地反射光的第一构件。所述装置进一步包含用于反射光的第二构件，其被配置以响应温度改变而相对于第一部分反射构件移动。所述装置进一步包含用于加热所述第二反射构件从而改变在第一部分反射构件和第二反射构件之间的距离的构件。附图说明图1为一等角视图，其显示一个具有干涉式调制器的干涉式调制器显示器的一部分，其中静电引力使一个可移动层相对于一个固定层移动。图2为一系统方框图，其显示一包含一个使用图1的干涉式调制器形成的3×3干涉式调制器显示器的电子装置。图3为图1所示干涉式调制器的可移动镜位置与所施加电压的关系图。图4显示可用于驱动图2的干涉式调制器显示器的一组行和列电压的一个实例。图5A显示在图2所示的3×3干涉式调制器显示器中的一个例示性显示数据帧。图5B显示可用于写入图5A所示帧的行信号和列信号的一个例示性时序图。图6为一等角视图，显示根据本专利技术的优选实施例的具有干涉式调制器的干涉式调制器显示器的一部分，所述干涉式调制器被配置以使用热能来激励。图7A、图7B和图7C显示根据本专利技术的优选实施例，图6的干涉式调制器的各种加热元件配置。图8A和图8B为截面侧视图，其更加详细地展示根据本专利技术的各种优选实施例的图1的干涉式调制器。图9A和图9B为根据本专利技术的各种优选实施例的干涉式调制器的反射表面的支撑结构的从上向下视图。图10显示一个根据本专利技术的各种优选实施例的具有3×3的干涉式调制器阵列的显示器的一部分。图11A为一个显示一根据本专利技术优选实施例的显示装置的系统方框图；和图11B为一个更加详细地显示图11A的显示装置的一些组件的系统方框图。具体实施例方式以下详细说明针对本专利技术的某些具体实施例。但是，本专利技术可通过许多不同的方式实施。在本说明中，将参照附图，在附图中，类似的部件自始至终使用类似的编号标识。根据以下说明容易看出，所述实施例可以以任一被配置用于显示图像(无论是动态图像(例如视频)还是静态图像(例如静止图像)，无论是文字图像还是图片图像)的装置中实施。更具体而言，预期该等实施例可在例如(但不限于)以下等多种电子装置中实施或与这些电子装置相关联移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式计算机或便携式计算机、GPS接收器/导航器、照相机、MP3播放器、摄录机(camcorder)、游戏机、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、驾驶舱控制器及/或显示器、摄像机视图显示器(例如，车辆的后视照相机显示器)、电子照片、电子告示牌或标牌、投影仪、建筑结构(例如墙砖的布局)、包装及美学结构(例如，一件珠宝的图像显示器)。具有与本文所述类似的结构的MEMS装置也可被用于诸如电子开关装置的非显示器应用中。如以下将更加详细地描述，一般通过改变在一对导向体之间的静电引力来改变从干涉式调制器的光吸收或反射作用。通过穿过板的电压引起静电引力。应了解，此一调制器的两种可能的状态为1)缺少静电引力或2)存在静电引力。在第一种状态下，通过被放松时板的位置来判定在两个板之间的间距。在第二种状态下，两块板通常会合到一起，直到两块板相接触或其中的一块板碰到物理限位器。通过在两种状态之间交替，干涉式调制器一般以二进制或数字形式工作，可产生在一给定频率的相消干涉或相长干涉，或也可不产生这样的干涉。由于在这些干涉式调制器中的板相对于另一板在两个距离之间交替，故应了解，一般基于这些相对距离判定处于一特定状态下与所述板的相消或相长干涉的特定频率。在本专利技术的优选实施例中，通过热能激励反射层相对于透射层的运动。所述透射层为部分透射性且也允许光透射到反射层。较佳地，形成其中一层或两层的材料或支撑其中一层或两层的材料包括可与温度成函数关系发生收缩、膨胀或另外改变形状的热响应材料。在一些优选实施例中，透射层较佳地保持静止，而反射层可相对于透射层移动。热能激励热响应材料中的形状改变，此引起反射层移动。通过调整热响应材料的温度，可较佳地调整材料的形状改变量，从而允许透射层和反射层之间的间距根据需要而改变。因此，通过改变施加到热响应材料的热能，可实现对相消/相长干涉频率的类模拟控制。通过施加热能来调整热响应材料的温度，较佳是从一个优选与材料相接触的加热元件(如，电阻加热器)导电性地传热。应了解，其他形式的热传递也是可能的，例如，从红外光源辐射热传递到热响应材料。在一些实施例中，可通过各种插入管道向热响应材料传递热能。例如，加热元件可用于(例如，从红外光源)吸收热能，并接着传递热能到热响应材料。图1中显示了一个具有干涉式MEMS显示元件的干涉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种干涉式光调制装置，其包含：一个部分反射部分；一个热响应可移动部分，其响应温度改变而相对于所述部分反射部分移动；和一个热源，其经配置以加热所述可移动部分来改变所述部分反射部分与所述可移动部分之间的一距离。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：克拉伦斯徐，马克米格纳德，
申请(专利权)人：IDC公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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