SISTEMAS Y PROCEDIMIENTOS DE ILUMINACIÓN DE UNA PANTALLA DE MODULADOR INTERFEROMÉTRICO.
Un aparato de pantalla reflectora, que comprende: medios (300) para proporcionar soporte;
medios (310) para modular la luz de modo interferometrico soportado por dichos medios para proporcionar soporte; y medios (600) para cubrir dichos medios de soporte y dichos medios de modulacion (300), situados dichos medios de cobertura (600) con relacion a dichos medios de soporte (300) de forma que haya un hueco de aire (602) entre ellos, comprendiendo dichos medios de cobertura (600) una primera superficie que mira a dichos medios de soporte (300), incluyendo dichos medios de cobertura (600) medios para el redireccionamiento de la luz (610), localizados dichos medios de redireccionamiento de la luz (610) sobre la primera superficie y configurados para redirigir al menos una parte de la luz dirigida hacia la primera superficie a traves del hueco de aire (602) sobre dichos medios de soporte (300)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05255638.
Solicitante: QUALCOMM MEMS TECHNOLOGIES, INC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 5775 MOREHOUSE DRIVE SAN DIEGO, CA 92121 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: Cummings,William J, Gally,Brian J.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 14 de Septiembre de 2005.
Clasificación PCT:
- G02B26/00 FISICA. › G02 OPTICA. › G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › Dispositivos o sistemas ópticos que utilizan elementos ópticos móviles o deformables para controlar la intensidad, el color, la fase, la polarización o la dirección de la luz, p. ej. conmutación, apertura de puerta o modulación (elementos móviles de dispositivos de iluminación para el control de la luz F21V; dispositivos o sistemas especialmente adaptados para medir las características de la luz G01J; dispositivos o sistemas cuyo funcionamiento óptico se modifica por el cambio de las propiedades ópticas del medio que constituyen estos dispositivos o sistemas G02F 1/00; control de la luz en general G05D 25/00; control de las fuentes de luz H01S 3/10, H05B 39/00 - H05B 47/00).
- G02F1/13357 G02 […] › G02F DISPOSITIVOS O SISTEMAS CUYO FUNCIONAMIENTO OPTICO SE MODIFICA POR EL CAMBIO DE LAS PROPIEDADES OPTICAS DEL MEDIO QUE CONSTITUYE A ESTOS DISPOSITIVOS O SISTEMAS Y DESTINADOS AL CONTROL DE LA INTENSIDAD, COLOR, FASE, POLARIZACION O DE LA DIRECCION DE LA LUZ, p. ej. CONMUTACION, APERTURA DE PUERTA, MODULACION O DEMODULACION; TECNICAS NECESARIAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE ESTOS DISPOSITIVOS O SISTEMAS; CAMBIO DE FRECUENCIA; OPTICA NO LINEAL; ELEMENTOS OPTICOS LOGICOS; CONVERTIDORES OPTICOS ANALOGICO/DIGITALES. › G02F 1/00 Dispositivos o sistemas para el control de la intensidad, color, fase, polarización o de la dirección de la luz que llega de una fuente de luz independiente, p. ej. conmutación, apertura de puerta o modulación; Optica no lineal. › Dispositivos de iluminación.
Clasificación antigua:
- G02B26/00 G02B […] › Dispositivos o sistemas ópticos que utilizan elementos ópticos móviles o deformables para controlar la intensidad, el color, la fase, la polarización o la dirección de la luz, p. ej. conmutación, apertura de puerta o modulación (elementos móviles de dispositivos de iluminación para el control de la luz F21V; dispositivos o sistemas especialmente adaptados para medir las características de la luz G01J; dispositivos o sistemas cuyo funcionamiento óptico se modifica por el cambio de las propiedades ópticas del medio que constituyen estos dispositivos o sistemas G02F 1/00; control de la luz en general G05D 25/00; control de las fuentes de luz H01S 3/10, H05B 39/00 - H05B 47/00).
- G02F1/13357 G02F 1/00 […] › Dispositivos de iluminación.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2363153_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Antecedentes
Campo de la invención
El campo de la invención se refiere a sistemas micro electromecánicos (MEMOS).
Descripción de la tecnología relacionada
Los sistemas micro electromecánicos (MEMS) incluyen elementos micro mecánicos, actuadores y electrónica. Los elementos micro mecánicos se puede crear usando deposición, grabado y/u otros procesos de micromecanizado que desprenden partes o sustratos y/o depositan capas de materiales o que añaden capas para formar dispositivos eléctricos y electromecánicos. Un tipo de dispositivo MEMS se denomina modulador interferométrico. Un modulador interferométrico puede comprender un par de placas conductoras, una o ambas de las cuales pueden ser transparentes y/o total o parcialmente reflectoras y aptas para su movimiento relativo tras la aplicación de una señal eléctrica apropiada. Una placa puede comprender una capa fija depositada sobre el sustrato, la otra placa puede comprender una membrana metálica separada de la capa fija por un hueco de aire. Tales dispositivos tienen una amplia gama de aplicaciones y sería beneficioso en la técnica utilizar y/o modificar las características de estos tipos de dispositivos de modo que se puedan explotar sus características en la mejora de los productos existentes y en la creación de nuevos productos que no se hayan desarrollado aún.
El documento EP-A-1 271 223 describe una pantalla electrónica, tal como una pantalla de cristal líquido, en la técnica anterior, la pantalla se ilumina por la luz ambiente durante el día, pero en la noche la pantalla puede estar iluminada por una fuente de luz localizada alrededor de la periferia de una luz frontal. Existe un pequeño hueco de aire entre la luz frontal y la pantalla y la luz frontal comprende una guía de luz que tiene ranuras paralelas grabadas en su superficie superior para redirigir la luz emitida por la fuente de luz hacia la pantalla. La invención descrita elimina el hueco de aire proporcionando una guía de luz y una pantalla integradas, reduciendo de ese modo el grosor global de la pantalla.
El documento US-A-2002/0054424 describe un aparato de pantalla con modulador interferométrico. En una realización, la iluminación suplementaria está proporcionada por una guía de luz con una fuente de luz en un lateral de la misma. La luz se acopla en la guía de luz usando un colimador de modo que la mayor parte de la luz se atrapa dentro de la guía por medio de una reflexión interna total. Una almohadilla dispersora, que comprende un área raspada de la superficie superior de la guía de luz, refleja la luz hacia el sustrato del aparato de pantalla.
El documento EP-A-1 251 454 describe un panel táctil que incluye un iluminador y un dispositivo de pantalla reflectora de cristal líquido, en el que se usa como un iluminador un tubo de luz, con una fuente de luz lateral adyacente. En la superficie superior de la tubería de luz se incluyen medios de salida de luz que miran hacia el lado del observador.
El documento US-A-2003/0169385 desvela un dispositivo de iluminación para una pantalla de cristal líquido en color que comprende un LED, y un panel de iluminación para la guía de la luz emitida por el LED para iluminar una LCD.
El documento WO-A-01/84228 describe un dispositivo de visualización de imágenes que comprende un panel de modulación de luz, un conductor de la luz dispuesto en oposición al panel de modulación de la luz y una fuente de luz conectada al conductor de luz. En la disposición descrita, el conductor de la luz comprende una lámina estriada que refleja un haz de luz emitida por la fuente de luz y que tiene una primera dirección de polarización y transmite un haz de luz modulada por el panel de modulación de luz y que tiene una segunda dirección de polarización.
Sumario de ciertas realizaciones
El sistema, procedimientos y dispositivos de la invención tienen cada uno diversos aspectos, ninguno de los cuales por separado es responsable únicamente de sus atributos deseables. Sin limitar el alcance de la presente invención, se explicará ahora brevemente su característica más prominente. Tras la consideración de esta explicación y particularmente tras la lectura de la sección titulada “Descripción detallada de ciertas realizaciones” se comprenderá cómo las características de la presente invención proporcionan ventajas sobre otros dispositivos de pantalla.
Un aspecto de la invención comprende un aparato de pantalla reflectora, que comprende: medios para proporcionar soporte; medios para la modulación de la luz por medios interferométricos sobre los medios para proporcionar soporte y medios para cubrir dichos medios de soporte y dichos medios de modulación, situados dichos medios de cobertura con relación a dichos medios de soporte de modo que haya un hueco de aire entre ellos, comprendiendo dichos medios de cobertura una primera superficie que mira hacia dichos medios de soporte incluyendo dichos medios de cobertura medios para redirigir la luz, localizados dichos medios para la redirección de la luz sobre la primera superficie y configurados para redirigir al menos una parte de la luz dirigida hacia la primera superficie a través del hueco de aire sobre dichos medios de soporte.
Otro aspecto de la invención comprende un procedimiento de fabricación de una pantalla reflectora, que comprende: la colocación de una pluralidad de moduladores interferométricos sobre una primera superficie de un sustrato; la formación de una pluralidad de redireccionadores de luz en o sobre una cubierta, teniendo la cubierta una segunda superficie, estando formados los redireccionadores de luz sobre la segunda superficie; y la colocación de la cubierta de modo que exista un hueco de aire entre la segunda superficie y una tercera superficie en el sustrato opuesto a la primera superficie, configurados los redireccionadores de luz para redirigir al menos una parte de la luz dirigida hacia la segunda superficie a través del hueco de aire.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista isométrica que representa una parte de una realización de una pantalla de un modulador interferométrico en el que una capa protectora móvil de un primer modulador interferométrico está en una posición de relajación y una capa protectora móvil de un segundo modulador interferométrico está en una posición actuada.
La Figura 2 es un diagrama de bloques del sistema que ilustra una realización de un dispositivo electrónico que incorpora una pantalla de modulador interferométrico de 3x3.
La Figura 3 es un diagrama de la posición de un espejo móvil en relación a la tensión aplicada para una realización de ejemplo de un modulador interferométrico de la Figura 1.
La Figura 4 es una ilustración de un conjunto de tensiones de fila y columna que se pueden usar para accionar una pantalla de modulador interferométrico.
La Figura 5A ilustra una trama de ejemplo de los datos de pantalla en la pantalla de modulador interferométrico de 3x3 de la Figura 2.
La Figura 5B ilustra un diagrama de tiempos de ejemplo para las señales de fila y columna que se pueden usar para escribir la trama de la Figura 5A.
La Figura 6A es una sección transversal del dispositivo de la Figura 1 tomada a lo largo de la línea 6A-6A de la Figura 1.
La Figura 6B es una sección transversal tomada a lo largo de la línea que corresponde a 6A-6A en la Figura 1, pero ilustrando una realización alternativa de un modulador interferométrico.
La Figura 6C es una sección transversal tomada a lo largo de la línea que corresponde a 6A-6A en la Figura 1, pero ilustrando una realización alternativa de un modulador interferométrico.
La Figura 7 ilustra esquemáticamente una matriz de modulador interferométrico que utiliza una luz frontal en conjunto con una placa de luz para dirigir la luz dentro de los elementos del modulador interferométrico.
La Figura 8A ilustra esquemáticamente una matriz de modulador interferométrico que utiliza una retroiluminación en el que la luz desde la retroiluminación se refleja dentro de los elementos del modulador interferométrico mediante estructuras reflectoras localizadas en el poste que soporta el elemento de espejo.
La Figura 8B ilustra esquemáticamente otra matriz de modulador interferométrico que utiliza una retroiluminación en la que la luz desde la retroiluminación que pasa a través de postes transparentes se refleja dentro de los elementos... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un aparato de pantalla reflectora, que comprende:
medios (300) para proporcionar soporte; medios (310) para modular la luz de modo interferométrico soportado por dichos medios para proporcionar soporte; y medios (600) para cubrir dichos medios de soporte y dichos medios de modulación (300), situados dichos medios de cobertura (600) con relación a dichos medios de soporte (300) de forma que haya un hueco de aire
(602) entre ellos, comprendiendo dichos medios de cobertura (600) una primera superficie que mira a dichos medios de soporte (300), incluyendo dichos medios de cobertura (600) medios para el redireccionamiento de la luz (610), localizados dichos medios de redireccionamiento de la luz (610) sobre la primera superficie y configurados para redirigir al menos una parte de la luz dirigida hacia la primera superficie a través del hueco de aire (602) sobre dichos medios de soporte (300).
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que dichos medios de soporte comprenden un sustrato (300).
3. El aparato de la reivindicación 1 ó 2, en el que dichos medios de modulación comprenden una pluralidad de moduladores interferométricos (310).
4. El aparato de la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichos medios de cobertura comprenden una cubierta (600).
5. El aparato de la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, en el que dichos medios de redireccionamiento de la luz comprenden redireccionadores de luz (610).
6. El aparato de la reivindicación 5, en el que dichos medios de soporte (300) tienen una segunda superficie que mira a la primera superficie y dichos medios de modulación (310) se disponen sobre una tercera superficie de los medios de soporte (300) opuesta a la segunda superficie.
7. El aparato de la reivindicación 6, en el que dicho hueco (602) está entre dichas primera y segunda superficies.
8. El aparato de la reivindicación 5 ó 7, en el que dichos redireccionadores de luz (610) son al menos parcialmente superficies reflectoras.
9. El aparato de la reivindicación 5 ó 7, en el que dichos redireccionadores de luz (610) incluyen centros de dispersión.
10. El aparato de la reivindicación 5 ó 7, en el que dichos redireccionadores de luz (610) incluyen material fluorescente o fosforescente que absorbe dicha luz incidente y emite dicha luz redirigida en una longitud de onda diferente a la de dicha luz incidente.
11. El aparato de la reivindicación 10, en el que dicha luz incidente (202) tiene una longitud de onda que no es visible para un ojo humano.
12. El aparato de la reivindicación 5 ó 7, en el que dichos redireccionadores de luz (610) comprenden ranuras en la primera superficie de dichos medios de cobertura (600).
13. El aparato de la reivindicación 12, que comprende además un material de relleno en dichas ranuras.
14. El aparato de la reivindicación 5 ó 7, en el que dichos de redireccionadores de luz (610) se disponen dentro de un laminado que se dispone sobre la primera superficie de dichos medios de cobertura (600).
15. El aparato de la reivindicación 7, que comprende además una fuente de luz (100) situada entre planos definidos por dicha primera superficie y dicha segunda superficie, en la que dicha fuente de luz (100) proporciona dicha luz
(202) dirigida hacia la primera superficie a través del hueco de aire (602).
16. El aparato de la reivindicación 5 ó 7, en el que los redireccionadores de luz (610) se disponen dentro de una película o recubrimiento sobre la primera superficie de dichos medios de cobertura (600).
17. Un procedimiento de fabricación de una pantalla reflectora, que comprende:
el posicionamiento de la pluralidad de moduladores interferométricos (310) sobre una primera superficie de un sustrato (300); la formación de una pluralidad de redireccionadores de luz (610) en o sobre una cubierta (600), teniendo la cubierta una segunda superficie, estando formados los redireccionadores de luz (610) sobre la segunda superficie; y el posicionamiento de la cubierta (600) de modo que exista un hueco de aire (602) entre la segunda superficie y una tercera superficie sobre el sustrato (300) opuesta a la primera superficie, configurados los redireccionadores de luz (610) para redirigir al menos una parte de la luz dirigida hacia la segunda superficie a través del hueco de aire (602).
18. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que dichos redireccionadores de luz (610) son al menos parcialmente superficies reflectoras.
19. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que dichos redireccionadores de luz (610) incluyen centros de dispersión.
20. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que dichos redireccionadores de luz (610) incluyen material fluorescente o fosforescente que absorbe dicha luz incidente y emite dicha luz redirigida en una longitud de onda diferente de la de dicha luz incidente.
21. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que dichos redireccionadores de luz (610) comprenden ranuras en la segunda superficie de dicha cobertura (600).
22. El procedimiento de la reivindicación 17, que comprende el rellenado de dichas ranuras con una capa de material.
23. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que dichos redireccionadores de luz (610) se disponen dentro de un laminado que se dispone sobre la segunda superficie de dicha cobertura (600).
24. El procedimiento de la reivindicación 17, que comprende la aplicación de una cobertura o película que comprende dichos redireccionadores de luz (610) sobre la segunda superficie de dicha cobertura (600).
25. El aparato de la Reivindicación 1, que comprende además:
un procesador que está en comunicación eléctrica con dichos medios de modulación (310), estando configurado dicho procesador para procesar datos de imagen; un dispositivo de memoria en comunicación eléctrica con dicho procesador.
26. El aparato de la Reivindicación 25, que comprende además un circuito de accionamiento configurado para enviar al menos una señal a dichos medios de modulación.
27. El aparato de la Reivindicación 26, que comprende además un controlador configurado para enviar al menos una parte de dichos datos de imagen a dicho circuito de accionamiento.
28. El aparato de la Reivindicación 25, que comprende además un módulo de fuente de imagen configurado para enviar dichos datos de imagen a dicho procesador.
29. El aparato de la Reivindicación 28, en el que dicho módulo de fuente de imagen comprende al menos uno de entre un receptor, transceptor y transmisor.
30. El aparato de la Reivindicación 25, que comprende además un dispositivo de entrada configurado para recibir datos de entrada y para comunicar dichos datos de entrada a dicho procesador.
31. Una pantalla reflectora producida mediante el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17-24.
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