[发明专利]带有应力梁的机械式光调制器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2008年3月10提交的美国专利申请号12/045,518、名称为“Display Apparatus and Methods For Manufacture Thereof”的继续申请部分，该申请是美国专利申请号11/361,785、名称为“Display Apparatus and Methods For Manufacture Thereof”、于2008年7月29日授权的现在的美国专利号7,405,852的一个继续申请，并且本申请要求2008年2月12申请的美国临时申请号61/028,137、2008年10月27日申请的美国临时申请号61/108,783、以及2008年10月28日申请的美国临时申请号61/109,045的优先权。这些申请各自全文通过引用结合在此。

技术领域

总体上，本发明涉及成像显示器的领域，具体地说，本发明涉及光调制器的设计以便着手解决在制造这些梁的过程中结合在光调制器中的梁上产生的应力。

背景技术

由机械式光调制器建造的显示器对于基于液晶技术的显示器是一种有吸引力的替代方案。机械式光调制器足够快地显示具有良好视角并且具有大的色彩范围和灰度范围的视频内容。机械式光调制器在投影显示器的应用中已经是成功的，并且最近已被提出用于直视应用。在本领域中存在着对于快速、明亮、低功率的机械致动的显示器的需要。确切地讲，对于机械致动的显示器存在一种需要，即这些机械致动的显示器能以高速及低电压驱动，以便改进图像质量并减少功率消耗。

发明内容

根据一个方面，本发明涉及一种空间光调制器，该空间光调制器包括一个基片以及被连接到该基片上的一个调制组件。该调制组件包括一个调制元件以及一个顺性梁。该调制组件被构形为用来限制原本就会由这种顺性梁内的固有应力引起的顺性梁朝向一个对置表面的弯曲。在一个实施方案中，弯曲的限制产生了一种想要达到的梁的休止位置。在另一个实施方案中，该顺性梁的形状被确定为用于促进受该调制组件的构形所限制的该梁的弯曲。

在另一个实施方案中，该顺性梁具有第一末端和第二末端并且该顺性梁在一个第一锚定件处被连接到该基片上。例如，在一个实施方案中，该顺性梁在该第一末端处被连接到该第一锚定件上。在另一个实例中，该顺性梁的形状被确定为从该第一末端处延伸离开该第一锚定件并且朝向该第二末端向回朝向该第一锚定件弯曲。在另一个实例中，将该顺性梁连接到该第一末端与第二末端之间的第一锚定件上。在另一个实例中，该顺性梁在一个第二锚定件处被另外连接到该基片上。

在另一个实施方案中，该顺性梁具有第一末端和第二末端，该第一末端和第二末端被连接到在在该基片上沉积的一个公共的锚定件上。该顺性梁的形状形成一个环框。例如，在一个实施方案中，该环框具有从该共同的锚定件延伸离开的一个第一环框部分以及返回到该共同的锚定件的一个第二环框部分。该第一环框部分的长度可以是实质性地大于该第二环框部分的长度。该第一环框部分和/或该第二环框部分可以包括一个辅助环框。

在另一个实施方案中，该调制组件包括一个第二顺性梁。该第一顺性梁与该第二顺性梁均附接到该调制元件上。

在另一个实施方案中，该调制组件包括不连接到顺性梁上的一种静态结构，在此处该静态结构限制了顺性梁的弯曲。例如，在一个实施方案中，该静态结构包括一个滑动表面。

在另一个实施方案中，多个附接点在该顺性梁上的多个位置处将该顺性梁连接到该基片上，这些位置被选择用来促进受该调制组件的构形限制的该梁的弯曲。0}

在另一个实施方案中，该顺性梁包括彼此连接的第一梁材料和第二梁材料。该第一梁材料具有一种第一应力状态，并且该第二梁材料具有一种不同的第二应力状态，由此促进受该调制组件的构形限制的该梁的弯曲。

根据另一个方面，本发明涉及一种制造空间光调制器的方法。该方法包括以下步骤：形成一个调制组件，该调制组件包括一个调制元件以及一个顺性梁；并且释放该调制组件。该顺性梁被形成在一个释放前的位置中以便具有一种想要达到的固有应力状态。作为该顺性梁中的所述应力状态的结果，当释放该顺性梁时，该顺性梁弯曲进入一个休止位置中，该位置不同于该释放前的位置。该休止位置是部分基于这个想要达到的固有的应力状态。在一个实施方案中，该固有应力状态包括一个应力梯度。在另一个实施方案中，当释放时，该梁弯曲进入一个想要达到的休止位置。