(57)【要約】      （修正有）【課題】微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）システムデバイスパッケージをシールする方法を提供する。【解決手段】例えば干渉変調器アレイのようなＭＥＭＳデバイスをパッケージするための方法及び装置が開示される。ＭＥＭＳデバイスパッケージ構造８００は、化学反応性ゲッターを備えたシールを含む。シールはゲッターを備えた一次シール８０５と、一次シール８０５の外側表面に近接した二次シール８０４とを備えている。別の実施例では、ＭＥＭＳデバイスパッケージの内部に配置され、パッケージシールの内側表面に近接したゲッターを備えている。【選択図】図８
2006121052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
基板と、
前記基板上に形成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスと、
バックプレーンと、
前記微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスの周囲に近接して配置され、前記基板と前記バックプレーンと接触したシールとを備え、
前記シールは、化学反応性ゲッターを備えたシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記シールは、製造及び組立のうちの少なくとも一つの間に、前記シールから抜け出た全ての物質を実質的にゲッターするのに十分な量のゲッターを備えたシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記シールは、接着剤を含むシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記化学反応性ゲッターは、酸化カルシウム、ストロンチウム、酸化ストロンチウム、及びアルミニウム合成物のうちの少なくとも一つを含むシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスは、干渉変調器を含むシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記基板は、透明基板を含むシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記透明基板は、ガラスを含むシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記シールに近接して配置された二次シールを更に備えたシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記二次シールは、前記シールの外側表面に配置されたシステム。
【請求項１０】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記二次シールは、前記シールの内側表面に配置されたシステム。
【請求項１１】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記二次シールは、疎水性材料を含むシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ゲッターは、乾燥剤を含むシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
画像データを処理するように構成され、前記微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスと電気的に通信するプロセッサと、
前記プロセッサと電気的に通信するメモリデバイスとを更に備えたシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、少なくとも一つの信号を前記微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスへ送るように構成されたドライバ回路を更に備えたシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムにおいて、前記画像データの少なくとも一部を前記ドライバ回路へ送るように構成されたコントローラを更に備えたシステム。
【請求項１６】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記画像データを前記プロセッサへ送るように構成された画像ソースモジュールを更に備えたシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、及び送信機のうちの少なくとも一つを備えたシステム。
【請求項１８】
請求項１３に記載のシステムにおいて、入力データを受け取り、前記入力データを前記プロセッサへ通信するように構成された入力装置を更に備えたシステム。
【請求項１９】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスパッケージをシールする方法であって、
自己の上に微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスが形成されている基板と、バックプレーンとを提供することと、
前記微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスの周囲に近接した、化学反応性ゲッターを含むシールを形成することと、
前記基板、前記シール、及び前記バックプレーンを取り付けることと、
前記微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスをパッケージにカプセル化することとを備えた方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記シールは、製造及び組立のうちの少なくとも一つの間に、前記シールから抜け出た全ての物質を実質的にゲッターするのに十分な量の化学反応性ゲッターを含む方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法において、前記シールは、接着剤を含む方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の方法において、前記化学反応性ゲッターは、酸化カルシウム、ストロンチウム、酸化ストロンチウム、及びアルミニウム合成物のうちの少なくとも一つを含む方法。
【請求項２３】
請求項１９に記載の方法において、前記微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスは、干渉変調器を含む方法。
【請求項２４】
請求項１９に記載の方法において、前記基板は、透明基板を含む方法。
【請求項２５】
請求項１９に記載の方法において、前記シールに近接した二次シールを形成することを更に備えた方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法において、前記二次シールが、前記シールの外側表面に形成される方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法において、前記二次シールが、前記シールの内側表面に形成される方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法において、前記二次シールが、疎水性材料を含む方法。
【請求項２９】
請求項１９に記載の方法において、前記ゲッターが、乾燥剤を含む方法。
【請求項３０】
請求項１９に記載の方法によって生産される微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス。
【請求項３１】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスであって、
送信手段自体を通過する光を送信する送信手段と、
前記送信手段を通過して送信された光を変調する変調手段と、
前記変調手段をカバーするカバー手段と、
前記送信手段と前記カバー手段との間にキャビティを形成するシール手段とを備え、
前記シール手段は、前記シール手段と接触する物質と化学反応する反応手段を備えたデバイス。
【請求項３２】
請求項３１に記載のデバイスにおいて、前記送信手段は、透明基板を含むデバイス。
【請求項３３】
請求項３１に記載のデバイスにおいて、前記変調手段は、干渉変調器を含むデバイス。
【請求項３４】
請求項３１に記載のデバイスにおいて、前記カバー手段は、バックプレーンを含むデバイス。
【請求項３５】
請求項３１に記載のデバイスにおいて、前記シール手段は、接着剤を含むデバイス。
【請求項３６】
請求項３１に記載のデバイスにおいて、前記反応手段は、化学反応性ゲッターを含むデバイス。
【請求項３７】
請求項３６に記載のデバイスにおいて、前記シール手段は、製造及び組立のうちの少なくとも一つの間に、前記シール手段から抜け出た全ての物質を実質的にゲッターするのに十分な量のゲッターを備えたデバイス。
【請求項３８】
請求項３６に記載のデバイスにおいて、前記化学反応性ゲッターは、酸化カルシウム、ストロンチウム、酸化ストロンチウム、及びアルミニウム合成物のうちの少なくとも一つを含むデバイス。
【請求項３９】
請求項３１に記載のデバイスにおいて、前記シール手段の表面の周りに形成された二次シールを更に備えたデバイス。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法において、前記二次シールは、疎水性材料を含む方法。
【請求項４１】
請求項３９に記載の方法において、前記二次シールは、前記シール手段の内側表面の周りに形成された方法。
【請求項４２】
請求項３９に記載の方法において、前記二次シールは、前記シール手段の外側表面の周りに形成された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関し、特に、ＭＥＭＳデバイスをパッケージするための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、微小機械素子、アクチュエータ、及び電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及びその他の微小機械加工処理を用いて生成される。この微小機械加工処理は、基板及び／又は堆積した材料層の部分をエッチングにより取り去ったり、又は、層を加えて、電子デバイス及び電気機械デバイスを形成する。ＭＥＭＳデバイスの一つのタイプは、干渉変調器と呼ばれる。干渉変調器は、一対の伝導性プレートからなる。この片方あるいは両方は、全体又は部分的に透過性及び／又は反射性であり、適切な電気信号が加えられると、関連動作を行うことができる。一方のプレートは、基板上に堆積された固定層からなり、他方のプレートは、エアギャップによって固定層から分離された金属膜を備えている。そのようなデバイスは、幅広い範囲の応用を持ち、これらのタイプのデバイスの特性を利用及び／又は変形することは、当該技術分野において有益であろう。これによって、これら特徴が、既存の製品の改良や、未だ開発されていない新たな製品の創造に活用できるようになる。
【特許文献１】米国公開出願２００４／００５１９２９号
【発明の開示】
【０００３】
本発明のシステム、方法、及びデバイスは、それぞれ幾つかの局面を持ち、そのうちの一つが単独で、望ましい特性をもたらしているのではない。本発明の範囲を限定することなく、そのより顕著な特徴が手短に説明される。この説明を考慮した後、特に、発明を実施するための最良の形態を読んだ後に、本発明の特徴が、どのように他のディスプレイ装置よりも有利な点を備えているかを理解するであろう。
【０００４】
本発明の一つの実施例は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスである。このＭＥＭＳデバイスは、基板と、基板上に形成されたＭＥＭＳデバイスとを含む。このデバイスはまた、バックプレーンと、ＭＥＭＳデバイスの周囲に近接して配置され、基板及びバックプレーンと接触しているシールとを備えている。このシールは、化学反応性ゲッターを含んでいる。
【０００５】
本発明の別の実施例は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスパッケージをシールする方法である。この方法は、ＭＥＭＳデバイスがその上に形成された基板と、バックプレーンとを提供することを含む。この方法はまた、ＭＥＭＳデバイスの周囲に近接したシールを形成することを含む。このシールは化学反応性ゲッターを含む。更に、この方法は、基板、シール、及びバックプレーンを接着することと、これによって、ＭＥＭＳデバイスをパッケージにカプセル化することとを提供する。
【０００６】
本発明の更に別の実施例は、ある方法によって生産された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスパッケージである。この方法は、基板及びバックプレーンを提供することを含む。この基板は、その上に形成されたＭＥＭＳデバイスを備えている。この方法はまた、ＭＥＭＳデバイスの周辺に近接したシールを形成することを含む。このシールは、化学反応性ゲッターを含んでいる。更に、この方法は、基板、シール、及びバックプレーンを取り付けることと、これによって、ＭＥＭＳデバイスをパッケージにカプセル化することとを提供する。
【０００７】
更に本発明の別の実施例は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスである。このデバイスは、送信手段を通過して送信された光を変調する変調手段とともに、送信手段を通過する光を送信する送信手段を備えている。更に、このデバイスは、変調手段をカバーするカバー手段を含んでいる。このデバイスは、また、送信手段とカバー手段との間にシールを形成することによってキャビティを生成するシール手段を備えている。このシール手段は、シールに接触する物質と化学的に反応する反応手段を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
改良された密封構造を含むＭＥＭＳデバイスパッケージ構造の複数の実施例を以下に示す。一つの実施例では、ＭＥＭＳデバイスが、一次シールによって共に保持されたバックプレーンと、基板との間にパッケージされる。一つの実施例では、一次シールは、化学反応性ゲッターを含む。当該技術分野で知られているように、ゲッターは、例えば吸収、吸着、又は化学反応によって別の物質を捕捉又は別の物質と結合する物質である。化学反応性ゲッターは、ゲッターされた物質を吸収又は吸着することとは対照的に、ゲッターされた物質と化学的に反応するように構成されたゲッターである。別の実施例では、パッケージ構造が、一次シールの外側表面に沿って配置された二次シールを含んでいる。一つの実施例では、この二次シールは、例えば疎水性材料を含む。別の実施例では、パッケージ構造が、シールの内側表面に近接して配置されたゲッターを備え、パッケージ構造の内部に入ろうとする水蒸気又は混入物質をゲッターするように構成されている。記載した実施例では、ゲッター又は乾燥剤は、パッケージされたデバイスの所望の寿命特性を満足する必要は無い。したがって、低減されたパッケージ寸法及びコストを可能にする。
【０００９】
以下の詳細記述は、本発明のある具体的な実施例に向けられている。しかしながら、本発明は、複数の別の方法でも具体化することができる。この記述では、同一部位が、全体を通じて同一符号で示されている図面が参照される。以下の記述から明らかになるように、本発明は、動画（例えばビデオ）あるいは固定画（例えば、静止画像）、及びテキストあるいは写真であろうとも、画像を表示するように構成された任意のデバイス内で実現される。更に詳しくは、本発明は、限定される訳ではないが、例えば、移動電話、無線装置、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドあるいはポータブルコンピュータ、ＧＳＰ受信機／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、計算機、テレビモニタ、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（例えば、走行距離ディスプレイ等）、コクピットコントロール及び／又はディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば、自動車の後方ビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電子広告板又はサイン、プロジェクタ、建築物、パッケージ、及び芸術的構造物（例えば、宝石片の画像のディスプレイ）において、又はこれら種々の電子デバイスと関連して実現される。ここで記述されたものと同様の構造のＭＥＭＳデバイスはまた、例えば電子スイッチングデバイスのようなディスプレイではない用途に使用されることも可能である。
【００１０】
干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を備えた一つの干渉変調器ディスプレイの実施例が、図１に示されている。これらデバイスでは、ピクセルが、明るい状態、あるいは暗い状態かの何れかにある。明るい（「オン」または「オープンな」）状態では、ディスプレイ素子が、入射可視光の大部分をユーザに反射する。暗い（「オフ」または「クローズな」）状態では、ディスプレイ素子が、入射可視光をほとんどユーザに反射しない。この実施例によれば、「オン」状態と、「オフ」状態とで、光反射特性は逆転する。ＭＥＭＳピクセルは、選択された色を主に反射するように構成されている。これによって、黒と白だけではなく、カラー表示が可能となる。
【００１１】
図１は、ビジュアルディスプレイの一連のピクセルにおける隣接した２つのピクセルを示す等測図である。ここでは、各ピクセルが、ＭＥＭＳ干渉変調器を備えている。いくつかの実施例では、干渉変調器ディスプレイは、これら複数の干渉変調器の行／列アレイからなる。各干渉変調器は、互いに可変であり制御可能な距離に位置した一対の反射層を含み、少なくとも一つの可変寸法を持つ共鳴光学キャビティを形成する。一つの実施例では、反射層の一方が、２つの位置の間を移動することができる。リリース状態とここで称する第一の位置では、可動層が、固定された部分反射層から相対的に大きく離れた距離に位置される。第二の位置では、可動層が、部分反射層により近くに隣接するように位置している。この２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に依存して、強めあうように又は弱めあうように干渉する。これによって、各ピクセルについて、全体的に反射性となるか、あるいは非反射性となるかの何れかとなる。
【００１２】
図１のピクセルアレイの図示された部分は、２つの隣接する干渉変調器１２ａ，１２ｂを含む。左側の干渉変調器１２ａでは、可動の高反射性層１４ａが、固定された部分反射層１６ａから予め定めた距離であるリリース位置にあるように示されている。右側の干渉変調器１２ｂでは、可動の高反射性層１４ｂが、固定された部分反射層１６ｂに隣接した
アクチュエートされた位置にあるように示されている。
【００１３】
固定層１６ａ，１６ｂは、電導性であり、部分的に透過性であり、部分的に反射性である。そして、例えば、各々がクロムと、インジウム−錫−酸化物とからなる一つ又は複数の層を、透明基板２０上に堆積することによって製造される。これら層は、平行なストリップにパターニングされ、以下に記述するようにディスプレイ装置内の行電極を形成する。可動層１４ａ，１４ｂは、支柱１８の頂上及び複数の支柱１８の間に介在する犠牲材料上に堆積された（行電極１６ａ，１６ｂに直交する）１層又は複数の金属層の一連の平行なストリップとして形成されることができる。犠牲材料がエッチングで除去されると、変形可能な金属層は、決められたエアギャップ１９まで固定金属層から分離される。アルミニウムのように非常に電導性があり反射性の材料が、変形可能な層として使用されることができ、そして、これらのストリップは、ディスプレイ装置において列電極を形成できる。
【００１４】
印加電圧がないと、キャビティ１９が、２つの層１４ａ，１６ａの間に維持され、変形可能な層が、図１のピクセル１２ａに例示するように機械的に弛緩された状態にある。しかしながら、電位差が、選択された行及び列に印加されると、対応するピクセルにおける行電極及び列電極の交点に形成されたキャパシタが充電され、静電力がこれら電極を強制的に引きつける。電圧が十分に高ければ、可動層が変形され、図１に右のピクセル１２ｂに例示するように、固定層に対して押し付けられる（短絡を防止し、分離距離を制御するために、この図に示されていない誘電材料が、固定層上に堆積されているかもしれない）。この動作は、印加された電位差の極性に拘わらず同じである。このように、反射ピクセル状態対非反射ピクセル状態を制御できる行／列アクチュエーションは、従来のＬＣＤ及びその他のディスプレイ技術において使用される多くの方法に類似している。
【００１５】
図２から図５は、ディスプレイ用途において干渉変調器のアレイを使用するための一つの典型的なプロセス及びシステムを示している。図２は、本発明の局面を具体化することができる電子デバイスの１実施例を示すシステムブロック図である。典型的な実施例において、この電子デバイスは、プロセッサ２１を含む。このプロセッサ２１は、例えば、ＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＶ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）Ｐｒｏ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ  ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）のような任意の汎用シングルチップ又はマルチチップのマイクロプロセッサであるか、又は例えばディジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルゲートアレイのような特殊用途マイクロプロセッサでありうる。当該技術分野において従来からあるように、プロセッサ２１は、一つ又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されうる。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサは、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、若しくはいずれかのその他のソフトウェアアプリケーションを含む一つ又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されうる。
【００１６】
一つの実施例では、プロセッサ２１は、アレイコントローラ２２と通信するようにも構成されている。一つの実施例では、このアレイコントローラ２２は、ピクセルアレイ３０に信号を供給する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に図示されたアレイの断面は、図２内の線１−１により示される。ＭＥＭＳ干渉変調器に関して、行／列アクチュエーションプロトコルは、図３に例示するようなデバイスのヒステリシス特性を利用することができる。例えば、リリース状態からアクチュエート状態へと可動層を変形させるために、１０ボルトの電位差を必要とするかもしれない。しかしながら、電圧がその値から減少する場合、この電圧が、１０ボルトより下にドロップバックと、可動層はその状態を維持する。図３に示す典型的な実施例では、可動層は、電圧が２ボルトより下に降下するまで完全にはリリースされない。したがって、図３に例示する例では、約３Ｖから７Ｖの電圧範囲に、デバイスがリリースされた状態又はアクチュエートされた状態のいずれかで安定である印加電圧のウィンドウが存在する。これは、「ヒステリシスウィンドウ」、または「安定ウィンドウ」と称される。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイに関して、行／列アクチュエーションプロトコルは、行ストローブの間、アクチュエートされるべきストローブされた行におけるピクセルが、約１０ボルトの電圧差を受け、リリースされるべきピクセルが、零ボルトに近い電圧差を受けるように設計することができる。ストローブの後、ピクセルは、約５ボルトの定常状態電圧差を受け、その結果、ピクセルは、行ストローブが立ち寄ったどんな状態にでもとどまることができる。書き込まれた後、各ピクセルは、この例では電位差が３〜７ボルトの「安定ウィンドウ」の範囲内であると判断する。この特徴は、事前に存在するアクチュエート状態、又はリリース状態かのいずれかに同様に印加された電圧条件の下で、図１に例示したピクセル設計を安定にする。アクチュエート状態又はリリース状態であるかに拘わらず、干渉変調器の各ピクセルは、本質的には、固定反射層と移動反射層とにより形成されたキャパシタであるので、この安定状態は、ほとんど電力消費なしにヒステリシスウィンドウ内の電圧に保持されることができる。印加された電位が一定であるならば、基本的に電流は、ピクセルに流れ込まない。
【００１７】
代表的な用途では、ディスプレイフレームは、第１行内のアクチュエートされたピクセルの所望のセットにしたがって列電極のセットをアサートすることによって生成される。その後、行パルスが行１の電極に印加され、アサートされた列ラインに対応するピクセルをアクチュエートする。その後、列電極のアサートされたセットが、第２行内のアクチュエートされたピクセルの所望のセットに対応するように変更される。その後、パルスが行２の電極に印加され、アサートされた列電極にしたがって行２内の適切なピクセルをアクチュエートする。行１ピクセルは、行２パルスに影響されず、行１パルスの間に設定された状態にとどまる。これが、連続した方式で一連の行全体に対して繰り返され、フレームが生成される。一般に、１秒当たり所望数のフレームにおいてこの処理を連続的に繰り返すことにより、フレームは、新たなディスプレイデータでリフレッシュ及び／又は更新される。ディスプレイフレームを生成するためにピクセルアレイの行電極及び列電極を駆動するための広範なプロトコルもまた周知であり、本発明とともに使用されうる。
【００１８】
図４及び図５は、図２の３×３アレイでディスプレイフレームを生成するための一つの可能なアクチュエーションプロトコルを示している。図４は、列電圧レベル及び行電圧レベルの可能なセットを示している。このセットは、図３のヒステリシス曲線を示すピクセルのために使用されうる。図４の実施例では、ピクセルをアクチュエートすることは、適切な列を−Ｖｂｉａｓに、適切な行＋ΔＶに設定することを含む。これらはそれぞれ−５Ｖ及び＋５Ｖかもしれない。ピクセルをリリースすることは、適切な列を＋Ｖｂｉａｓに、適切な行を同じ＋ΔＶに設定することにより達成され、これによって、ピクセル間で零ボルトの電位差を生成する。行電圧が零ボルトに保持される行では、列が＋Ｖｂｉａｓ又は−Ｖｂｉａｓであるかに拘らず、ピクセルが元々どの状態にあろうとも、ピクセルはその状態で安定である。図４にも示すように、上述したものとは異なる逆の極性の電圧が用いられることも認められよう。例えば、ピクセルをアクチュエートさせることは、適切な列を＋Ｖｂｉａｓに設定し、適切な行を−ΔＶに設定することを含むことができる。この実施例では、ピクセルをリリースすることは、適切な列を−Ｖｂｉａｓに設定し、適切な行を同じ−ΔＶに設定することによって達成される。これによって、ピクセル間の零ボルト電位差を生成する。
【００１９】
図５Ｂは、図２の３×３アレイに加えられる一連の行及び列信号を示すタイミング図である。図２の３×３アレイは、結果的に、アクチュエートされたピクセルが非反射性である図５Ａに示すディスプレイ配列となる。図５Ａに示すフレームを書き込む前に、ピクセルは、任意の状態であることができ、この例では、全ての行が０ボルトであり、全ての列が＋５ボルトである。これらの印加電圧で、全てのピクセルが、自身の現在のアクチュエート状態又はリリース状態で安定である。
【００２０】
図５Ａのフレームでは、ピクセル（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）及び（３，３）がアクチュエートされる。これを実現するために、行１に対する“ライン時間”の間に、列１及び２は、−５ボルトに設定され、列３は、＋５ボルトに設定される。全てのピクセルが３〜７ボルトの安定ウィンドウの中にとどまるため、これは、どのピクセルの状態も変えない。行１は、その後、０から最大５ボルトまで上がり、零に戻るパルスでストローブされる。これは、（１，１）及び（１，２）ピクセルをアクチュエートし、（１，３）ピクセルをリリースする。アレイ内のその他のピクセルは、影響されない。所望するように行２を設定するために、列２は、−５ボルトに設定され、そして列１及び３は、＋５ボルトに設定される。行２に印加された同じストローブは、その後、ピクセル（２，２）をアクチュエートし、ピクセル（２，１）及び（２，３）をリリースする。同様に、アレイのその他のピクセルは、影響されない。行３は、列２及び列３を−５ボルトに、そして列１を＋５ボルトに設定することより同様に設定される。行３ストローブは、図５Ａに示されたように行３ピクセルを設定する。フレームを書き込んだ後、行電位は零に、そして列電位は＋５又は−５ボルトのいずれかにとどまることができ、ディスプレイは、その後、図５Ａの配列で安定する。同じ手順が数十から数百の行及び列のアレイに対して採用することが可能であることが認識されるであろう。しかも、行及び列アクチュエーションを実行するために使用された電圧のタイミング、シーケンス、及びレベルが、上記に概要を示された一般的な原理の中で広範に変形でき、上記の例は、典型的な例にすぎず、任意のアクチュエーション電圧方法が、本発明とともに使用可能であることが認識されるであろう。
【００２１】
上記に説明された原理にしたがって動作する干渉変調器の構造の詳細は、広範に変形可能である。例えば、図６Ａ乃至図６Ｃは、移動しているミラー構造の３つの異なる実施例を図示している。図６Ａは、図１の実施例の断面であり、金属材料のストリップ１４が、直交して延びている支柱１８上に堆積されている。図６Ｂでは、可動ミラーが、連結部３２上に、コーナにおいてのみ支柱に取り付けられる。図６Ｃでは、ミラー１６が、変形可能な層３４から吊り下げられている。ミラー１６に使用される構造的な設計及び材料が光学特性に関して最適化されることができ、かつ、変形可能な層３４に使用される構造的な設計及び材料が所望の機械特性に関して最適化できるため、この実施例は、利点を有する。種々のタイプの干渉装置の製造は、例えば、その全体が本願に組み込まれる米国公開出願２００４／００５１９２９（特許文献１）を含む種々の公開された文書に記載されている。
【００２２】
例えば干渉変調器アレイのようなＭＥＭＳデバイスの移動部品は、好適には、移動のための保護空間を持っている。ＭＥＭＳデバイスのためのパッケージ技術が以下に、より詳細に説明される。例えば干渉変調器アレイのようなＭＥＭＳデバイスのための基本的なパッケージ構造の図が、図７に例示されている。図７に示すように、基本的なパッケージ構造７０は、基板７２と、バックプレーンカバーすなわち「キャップ」７４を含んでいる。干渉変調器アレイ７６は基板７２の上に形成される。このキャップ７４は「バックプレーン」とも呼ばれる。
【００２３】
基板７２とバックプレーン７４とは、シール７８によって結合され、パッケージ構造７０を形成する。これによって、干渉変調器アレイ７６が、基板７２、バックプレーン７４、及びシール７８によってカプセル化される。これによって、バックプレーン７４と基板７２との間にキャビティ７９を形成する。シール７８は、例えば従来式のエポキシベースの接着剤のような非密閉シールかもしれない。別の実施例では、シール７８は、約０．２〜４．７（ｇｍｍ／ｍ２ｋＰａ日）の水蒸気浸水率の範囲を持つシールの種類のうち、ポリイソブチレン（ブチルラバー、あるいはＰＩＢとも呼ばれる）、Ｏリング、ポリウレタン、薄膜金属溶接、液体スピンオンガラス、はんだ、高分子、又はプラスチックかもしれない。別の実施例では、シール７８は、密閉シールであり、例えば金属、溶接、及びガラス原料からなるかもしれない。密閉シールの方法は、例えば、金属又ははんだ薄膜又はプレフォーム、レーザ又は抵抗溶接技術、及び陽極接合技術を含み、結果として得られるパッケージ構造は、所望の内部パッケージ要求を達成するために乾燥剤を必要とするか、あるいは必要としないかもしれない。
【００２４】
シール７８は、閉じられたシール又は開かれたシールとして実施され、干渉変調器アレイ７６をパッケージングする方法によって、基板７２に、バックプレーン７４に、又は基板７２とバックプレーン７４との両方に塗られるか、あるいは形成される。シール７８は、簡単なインライン製造プロセスを通じて加えられ、低温プロセスで好都合である。一方、溶接及びはんだの技術は、パッケージ構造２０に損傷をもたらしうる超高温プロセスを必要とし、比較的高価である。場合によっては、プロセス温度を下げ、実施可能なプロセスソリューションを得るために局部加熱方法が使用される。
【００２５】
いくつかの実施例では、パッケージ構造７０は、例えば、キャビティ７９内の湿度を下げるように構成された乾燥剤８０のようなゲッターを含んでいる。熟練技術者であれば、密閉シールされたパッケージには乾燥剤は必要ではないかもしれないが、パッケージ内に存在する湿気を制御するために乾燥剤が望ましいことを理解するであろう。一つの実施例では、乾燥剤８０が、干渉変調器アレイ７６とバックプレーン７４との間に配置される。乾燥剤は、密閉シール又は非密閉シールかの何れか一方を持つパッケージのために使用されうる。密閉シールを持つパッケージでは、乾燥剤は一般に、パッケージの内部に存在する湿気を制御するために使用される。非密閉シールを持つパッケージでは、乾燥剤は、環境からパッケージの中に入る湿気を制御するために使用される。一般に、干渉変調器アレイの光学特性を妨げることなく湿気を捕捉することができる物質を、乾燥剤８０として使用することができる。適切なゲッター及び乾燥剤材料は、限定される訳ではないが、ゼオライト、モレキュラシーブ、表面吸着剤、バルク吸着剤、及び化学反応物を含む。
【００２６】
乾燥剤８０は、異なる形態形状、及び大きさでありうる。固体形態だけでなく、乾燥剤８０は、粉末形態であるかもしれない。これらの粉末は、利用のためにパッケージの内部に直接挿入されるか、又は接着剤と混合される。別の実施例では、乾燥剤８０は、パッケージの内部に適用される前に、例えば円柱、円環、又はシート状のような異なる形状に形成される。
【００２７】
熟練技術者であれば、乾燥剤８０は、異なる方法で適用されうることを理解するであろう。一つの実施例では、乾燥剤８０は、干渉変調器アレイ７６の一部として配置される。別の実施例では、乾燥剤８０は、スプレー又は浸漬被覆としてパッケージ７０の内部に塗布される。
【００２８】
基板７２は、その上にＭＥＭＳデバイスが搭載される薄膜を持つことができる半透明又は透明な物質である。そのような透明な物質は、限定される訳ではないが、ガラス、プラスチック、及び透明高分子を含む。干渉変調器アレイ７６は、セパレートタイプの変調器、又は膜変調器からなりうる。熟練技術者であれば、バックプレーン７４は、例えばガラス、金属、ホイル、高分子、プラスチック、セラミック、又は半導体材料（例えばシリコン）のような任意の適切な材料から形成されることを理解するであろう。
【００２９】
パッケージングプロセスは、真空中、真空から雰囲気圧までの間の圧力、通常の大気圧条件、又は雰囲気圧以上の圧力で実施される。このパッケージングプロセスはまた、シールプロセスの間、高圧又は低圧に変化され制御された環境でも実施される。完全に乾燥した環境において干渉変調器アレイ７６をパッケージすることが有利であるかもしれないが、必ずしもその必要は無い。同様に、パッケージ環境は、雰囲気条件において不活性ガスからなるかもしれない。雰囲気条件におけるパッケージングによって、低コストプロセスと、機器選択における多様性に対するより高い可能性が可能となる。なぜなら、デバイスは、デバイスの動作に影響を与えることのない雰囲気条件で運搬されるからである。
【００３０】
一般に、パッケージ構造７０への水蒸気の浸透を最小にして、パッケージ構造７０のキャビティ７９内の環境を制御し、その環境を一定に保つように密閉シールすることが望ましい。パッケージ内の湿度又は水蒸気レベルが、水蒸気の表面張力が干渉変調器アレイ７６内の可動要素（図示せず）の復元力よりも高くなるあるレベルを超えた場合、可動要素は、表面に永久に付着するかもしれない。従って、パッケージ内の湿度レベルを下げる必要がある。
【００３１】
シール７８が接着剤を含むパッケージ構造７０の実施例では、接着剤成分がそれのみで適切な環境バリアとして作用しないかもしれない。なぜなら、それは、最終的に、水蒸気及び／又は混入物質が、パッケージ構造７０のキャビティ７９に浸透することを許すからである。従って、パッケージ構造７０のある実施例は、パッケージ構造の内部に、又はシール７８に組み込まれたゲッターを含んでいる。ゲッターは、干渉変調器アレイ７６から抜け出た混入物質ガス、又はパッケージ構造７０が組み立てられた後、例えば接着剤が硬化されている間にシール７８内の接着剤からキャビティ７９内へ抜け出た又は蒸発した物質のようなパッケージング部品から抜け出た混入物質ガスをゲッターするように構成されている。ゲッターは、特定物質と化学的に反応するように構成された化学反応性ゲッターかもしれない。あるいは、例えば水のような特定物質が存在すると、物理的に変形するように構成されているかもしれない。例えば、ゲッターは、ゼオライトのように、水又は水蒸気と接触すると物理的に変形するように構成された乾燥剤を備えている。その他の実施例では、ゲッターは、キャビティ７９内の部品から放出されたパッケージ構造７０内の水蒸気又は混入物質、又はシール７８を介して浸透した物質をゲッターするように、パッケージ構造７０の内部にシール７８の内側表面に近接して配置されている。別の実施例では、パッケージ構造７０は、シール７８の外部に適用された二次シールを含んでいる。この二次シールは、パッケージ構造７０の水蒸気を締め出し、水蒸気のパッケージ構造７０への浸透率を低減するように構成された疎水性材料を含んでいる。
【００３２】
パッケージ構造７０の一つの実施例では、シール７８は、シール７８に浸透することと、パッケージ構造７０に入ることとを試みる物質、及び／又は製造時又は組立時において存在するか、製造中又は組立中、あるいは製造後又は組立後に放出された物質をゲッターするように構成された化学反応性ゲッターを含んでいる。この化学反応性ゲッターは、例えば、酸化カルシウム、ストロンチウム（Ｓｒ）、酸化ストロンチウム、及びアルミニウム合成物を含む。ある実施例では、シール７８は、化学反応性ゲッター及び接着剤の混合物を含む。ある実施例では、シール７８は、例えば硬化中に接着材料から抜け出た物質のように、製造中又は組立中に密封部品から抜け出た又は放出された全ての物質を実質的にゲッター又は捕捉するために十分な量のゲッターを含んでいる。シールに含まれているゲッターの量は、シールの浸透率に逆効果をもたらさずに、パッケージ構造７０の製造中又は組立中に密閉部品から放出された物質を捕捉する量に制限される。
【００３３】
図８に例示するようなパッケージ構造８００の別の実施例は、基板７２及びバックプレーン７４と接触して配置された一次シール８０２と、一次シール８０２の外側表面８０５に近接して配置された二次シール８０４とを含んでいる。二次シール８０４は、図８に示すように、一次シール８０２と接触しているかもしれない。あるいは、二次シール８０４と一次シール８０２との間にはギャップがあるかもしれない。幾つかの実施例では、二次シール８０４は、一次シール８０２、基板７６、及びバックプレーン７４と接触している。二次シール８０４の断面幾何学は、シール８０４の材料に依存し、シール８０４の形成又は適用の方法に更に基づいており、図８に例示するものに限定されない。
【００３４】
ある実施例では、二次シール８０４は、ＰＴＦＥ又は関連する化合物のような低浸透率接着剤又は疎水性材料を含む。幾つかの実施例では、二次シール８０４は、ポリイソブチレン（ブチルラバー、あるいはしばしばＰＩＢとも呼ばれる）、Ｏリング、ポリウレタン、薄膜金属溶接、液体スピンオンガラス、はんだ、高分子、又はプラスチック、あるいはこれらの組み合わせからなる。
【００３５】
別の実施例では、二次シール８０４は、浸透特性にかかわらず低コストな密閉材料からなり、一次シール８０２とともに作用して、水蒸気又はその他の混入物質の、パッケージ構造８００のキャビティ７９内への浸水率を低下させる。二次シール８０４の適用又は形成の方法の実施例は、例えば、密閉材料のビードを調合又は印刷すること、スプレーすること、プレフォルムを配置すること、印刷すること、又は当該技術分野の熟練者に周知のその他の方法からなる。
【００３６】
一次シール８０２が乾燥剤としてゲッターを備えている実施例では、一次シール８０２を通過する水蒸気の浸透率は、乾燥剤が水分子を吸収するか、又は水分子と反応する最大能力に近づくかあるいは到達すると、直ちに増加する。二次シール８０４は、有利なことに、水蒸気浸透率を下げ、パッケージ構造８００内の干渉変調器アレイ７６の寿命を延ばす。図８では、パッケージ構造８００が、バックプレーン７４上に乾燥剤８０を含むものとして示されているが、パッケージ構造８００の実施例は、乾燥剤８０無しで製造又は組み立てられうる。又は、乾燥剤が、パッケージ構造内の別の場所に配置される。
【００３７】
図９は、シール７８の内側表面９０３に近接して配置されたゲッター９０２を含むパッケージ構造９００の一つの実施例の断面図である。このゲッターは、例えばゼオライト、モレキュラシーブ、表面吸着剤、バルク吸着剤、及び化学反応物質、又はこれらの組み合わせからなる。一つの実施例では、ゲッター９０２は、ゲッター材料及び接着剤の混合物からなる。ゲッター９０２は好適には、例えば環境からシール７８を浸透した水蒸気及び混入物質のような物質、製造中又は組立中にシール７８から抜け出た又は放出した物質、及び、パッケージ構造９００のキャビティ７９内部の物質をゲッターするように構成されている。
【００３８】
ゲッター９０２は、シール７８と接触しているかもしれない。あるいは、ゲッター９０２とシール７８との間にギャップがあるかもしれない。例えば、ゲッター９０２が、吸収した物質で飽和して大きさが増加する実施例では、好適には、ゲッター９０２とシール７８との間にギャップが存在する。図９に例示するようなゲッター９０２は、実質的に長方形状の断面を持ち、基板７２及びシール７８と接触している。しかしながら、当該技術分野における熟練者によって理解されるように、ゲッター９０２の断面幾何学は、図９に例示するものとは異なり、ある実施例では、ゲッター９０２の形成又は適用の方法に依存している。一つの実施例では、ゲッター９０２は、薄膜技術を用いて形成される。更に、ゲッター９０２は、基板７２に加えて、あるいは基板７２とではなくバックプレーン７４と接触している。
【００３９】
シール７８が金属シールを含んでいるパッケージ構造９００の実施例では、例えば、シールの形成中の化学反応によって混入物質が抜け出し又は放出するかもしれない。例えば、シール７８がはんだを含んでいる場合、シールの添加又は形成中、あるいはパッケージ構造９００の組立中に、酸化物が放出されるかもしれない。従って、ゲッター９０２は、好適には、シールの添加又は形成中、あるいはパッケージ構造９００の組立中に、シールから抜け出たり又は放出した物質をゲッターするように構成される。        図９に示すような実施例では、パッケージ構造９００は、図７のパッケージ構造７０のようなその他のパッケージ構造に含まれている乾燥剤８０を含んでいない。しかしながら、このパッケージ構造９００は、乾燥剤８０を含んでいるかもしれず、図９に例示するような構成又は部品に限定されない。
【００４０】
一つの実施例では、ゲッターは、アルミノケイ酸ナトリウムのようなアルミノシリケート構造の無機物であるか、又はカルシウム酸化物を含む。別の実施例では、ゲッターは、細孔シリケート構造の無機物を含みうる。分子レベルにおいて吸収フィルタとして動作することができるゼオライト以外の活性化成分もまた、ゲッターとして実施されることが認められよう。上述した接着剤は、低いガス抜け（アウトガス）数の接着剤であるか、あるいは、種々のガス抜け（アウトガス）数の接着剤を含む。
【００４１】
熟練技術者であれば、シール７８のための材料の量、又はゲッターや疎水性材料の量は、所望の動作寿命中、パッケージ構造から除去する必要のある湿気又は混入物質ガスの推定量に依存することを理解するであろう。シール７８の内部、又はパッケージ構造７０のキャビティ７９の内部、又はパッケージ構造７０のキャビティ７９の外部かの何れかに組み込まれるシール７８用の材料の量、又は疎水性材料の量は、パッケージが形成された時、パッケージ構造２０の内部の湿気又は混入物質ガスの量に依存するのみならず、シール７８の浸透率及びパッケージ部品のガス抜け潜在性にも依存する。
【００４２】
ある実施例では、シール７８は好適には、約１００〜３００オングストローム（例えば、薄膜を用いた場合）、約１０〜３０μｍ、あるいは５０μｍの範囲の厚みに形成される。熟練技術者であれば、シール７８の厚み、及びパッケージ構造７０のシール７８又はキャビティ７９、あるいはシール７８の外側表面に近接した二次シールに組み込まれたゲッターの量は、例えば、パッケージされたデバイスの所望寿命、シール７８の材料成分、寿命中にパッケージ構造７０内に浸透すると推定されている混入物質及び湿気の量、パッケージ構造７０に対する周囲環境の予測湿度レベル、及び追加のゲッター又は乾燥剤８０がパッケージ構造７０内に含まれているか否かのような様々な要因に依存することを理解するであろう。
【００４３】
上述したように、パッケージ構造は、図７に関連して記述した乾燥剤８０を含むかもしれないし、含まないかもしれない。例えば、シール７８がゲッターを含んでいる場合、二次シールがシール７８の外側表面に形成されるか、あるいはゲッターがシール７８の内側表面に近接して配置されている場合、パッケージされたデバイスの所望の寿命特性を満足するために、パッケージ構造内に乾燥剤を追加する必要はない。パッケージ構造が乾燥剤８０を収容する必要がない実施例では、それに従ってパッケージ寸法とコストとを減らすことができる。
【００４４】
幾つかの実施例では、ゲッターはゼオライトを含んでいる。ゼオライトは、比較的高温で水分子を吸収する。ゼオライトは、気孔の中に湿気及び混入物質ガスを捕捉することができる。熟練技術者であれば、異なる混入物質を吸収するために、シール７８材料として従円気孔サイズを持つゼオライトを選択することができることを理解するであろう。ある実施例では、ゲッターは、例えば、最大１０オングストロームの臨界直径を持つチェーンが分岐した芳香族炭化水素のように混入物質分子を吸収するように選択されたゼオライトを含む。別の実施例では、２乃至３オングストロームの気孔サイズを持つゼオライトが、例えば水素及び湿気分子のような２オングストロームより小さい直径を持つ混入物質分子を止めるために選択される。更に別の実施例では、５０オングストロームの気孔サイズを持つゼオライトが、窒素及び二酸化炭素分子を吸収するために使用されることが可能である。熟練技術者であれば、パッケージ構造の内部及び外部で使用されるシール７８及びゲッター又は疎水性材料は、ゼオライト、又は種々の気孔サイズを持つ調整あるいは機能化されたゲッター材料の混合物からなる。
【００４５】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、ディスプレイ装置２０４０の実施形態を説明するシステムブロック図である。このディスプレイ装置２０４０は、例えば、携帯電話又は移動電話でありうる。しかしながら、ディスプレイ装置２０４０の同じ構成要素又はそのわずかな変形も、例えばテレビ及び携帯型メディアプレーヤのような種々のタイプのディスプレイ装置を示している。
【００４６】
ディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１、ディスプレイ２０３０、アンテナ２０４３、スピーカ２０４５、入力装置２０４８、及びマイクロフォン２０４６を含む。ハウジング２０４１は、一般に当業者に周知の各種の製造技術のいずれかから形成され、射出成型、及び真空形成を含む。更にハウジング２０４１は、限定される訳ではないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、及びセラミックス、又はこれらの組み合わせを含む種々の材料から形成することができる。一つの実施例では、ハウジング２０４１は、取り外し可能部分（図示せず）を含む。この部分は、異なる色からなるか、又は異なるロゴ、絵柄、又はシンボルを含む別の取り外し可能部品と交換することができる。
【００４７】
典型的なディスプレイ装置２０４０のディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、バイステイブルディスプレイを含む種々のディスプレイのうちの何れかでありうる。その他の実施例では、当該技術分野における熟練者に対して周知であるように、ディスプレイ２０３０は、上記に説明したように、例えばプラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ、又はＴＦＴ  ＬＣＤのようなフラットパネルディスプレイ、若しくはＣＲＴ又はその他の真空管装置のような、非フラットパネルディスプレイを含む。しかしながら、本実施例を説明する目的のために、ディスプレイ２０３０は、ここに説明されたように、干渉変調器ディスプレイを含む。
【００４８】
典型的なディスプレイ装置２０４０の１つの実施例の構成要素が、図１０Ｂに模式的に図示される。図示された典型的なディスプレイ装置２０４０は、ハウジング２０４１を含み、その中に、少なくとも部分的に閉じ込められた付加的な構成要素を含むことができる。例えば、１つの実施例では、典型的なディスプレイ装置２０４０は、トランシーバ２０４７に接続されたアンテナ２０４３を含むネットワークインターフェース２０２７を含む。トランシーバ２０４７は、プロセッサ２０２１に接続され、プロセッサ２０２１は調整ハードウェア２０５２に接続される。調整ハードウェア２０５２は、信号を調整する（例えば、信号をフィルタする）ように構成されうる。調整ハードウェア２０５２は、スピーカ２０４５及びマイクロフォン２０４６に接続される。プロセッサ２０２１は、入力装置２０４８及びドライバコントローラ２０２９にも接続される。ドライバコントローラ２０２９は、フレームバッファ２０２８、及びアレイドライバ２０２２に接続される。また、アレイドライバ２０２２は、ディスプレイアレイ２０３０にも接続されている。電源２０５０は、特定の典型的なディスプレイ装置２０４０設計によって必要とされるような全ての構成要素に電力を供給する。
【００４９】
ネットワークインターフェース２０２７は、アンテナ２０４３及びトランシーバ２０４７を含んでいる。これによって、典型的なディスプレイ装置２０４０は、ネットワークを介して１又は複数の装置と通信することができる。１つの実施例では、ネットワークインターフェース２０２７は、プロセッサ２０２１の要求を軽減させるためにある処理能力を持つことができる。アンテナ２０４３は、信号を送受信するために当該技術分野における熟練者に公知の何れかのアンテナである。１つの実施例では、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ），（ｂ），又は（ｇ）を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１規格にしたがってＲＦ信号を送信し、受信する。他の１つの実施例では、アンテナは、ブルートゥース（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ）規格にしたがってＲＦ信号を送信し、受信する。携帯電話機の場合、アンテナは、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ、又は無線セル電話ネットワーク内で通信するために使用されるその他の公知の信号を受信するように設計される。トランシーバ２０４７は、アンテナ２０４３から受信された信号を前処理する。これによって、信号がプロセッサ２０２１によって受信され、更に操作されるようになる。またトランシーバ２０４７は、プロセッサ２０２１から受信された信号を処理する。これによって、信号はアンテナ２０４３を経由して、典型的なディスプレイ装置２０４０から送信されるようになる。
【００５０】
別の実施例では、トランシーバ２０４７は、受信機によって置き換えることが可能である。更に別の実施例では、ネットワークインターフェース２０２７は、画像ソースによって置き換えられることができる。画像ソースは、プロセッサ２０２１に送られるべき画像データを記憶又は生成することができる。例えば、画像ソースは、画像データを含むディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）又はハードディスクドライブであるか、あるいは画像データを生成するソフトウェアモジュールでありうる。
【００５１】
プロセッサ２０２１は、典型的なディスプレイ装置２０４０の全体動作を制御する。プロセッサ２０２１は、ネットワークインタフェース２０２７又は画像ソースからの圧縮画像データのようなデータを受信し、このデータを、生の画像データ、又は生の画像データに容易に処理できるフォーマットに処理する。プロセッサ２０２１は、その後、この処理されたデータをドライバコントローラ２０２９へ、又は記憶するためにフレームバッファ２０２８へ送る。生のデータは、一般に、画像の内の各位置における画像特性を識別する情報を称する。例えば、そのような画像特性は、色彩、彩度、及びグレースケールレベルを含むことができる。
【００５２】
１つの実施例では、プロセッサ２０２１は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、若しくは論理ユニットを含み、典型的なディスプレイ装置２０４０の動作を制御する。調整ハードウェア２０５２は、スピーカ２０４５に信号を送信するために、及びマイクロフォン２０４６から信号を受信するために、一般に増幅器及びフィルタを含む。調整ハードウェア２０５２は、典型的なディスプレイ装置２０４０内部のディスクリートな構成要素、若しくは、プロセッサ２０２１又はその他の構成要素の内部に組み込まれることができる。
【００５３】
ドライバコントローラ２０２９は、プロセッサ２０２１により生成された生の画像データをプロセッサ２０２１から又はフレームバッファ２０２８から直接的に取得し、アレイドライバ２０２２への高速送信に適切であるように生の画像データを再フォーマットする。具体的には、ドライバコントローラ２０２９は、生の画像データを、ラスタ状のフォーマットを有するデータフローに再フォーマットする。これによって、ディスプレイアレイ２０３０全体をスキャンするための適切な時間順を有するようになる。そして、ドライバコントローラ２０２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２０２２へ送る。ＬＣＤコントローラのような、ドライバコントローラ２０２９が、スタンドアローンの集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２０２１にしばしば関連付けられるが、そのようなコントローラは、多くの方法で実現することができる。これらは、ハードウェアとしてプロセッサ２０２１に搭載されたり、ソフトウェアとしてプロセッサ２０２１に組み込まれたり、あるいはアレイドライバ２０２２を備えたハードウェアに完全に統合されうる。
【００５４】
一般に、アレイドライバ２０２２は、フォーマットされた情報をドライバコントローラ２０２９から取得し、ディスプレイのピクセルのｘ−ｙ行列から到来する数百本、ときには数千本の導線に毎秒何回も適用される波形のパラレルセットに、ビデオデータを再フォーマットする。
【００５５】
１つの実施例では、ドライバコントローラ２０２９、アレイドライバ２０２２、及びディスプレイアレイ２０３０は、ここに説明されたいずれのタイプのディスプレイに対しても適切である。例えば、１つの実施例では、ドライバコントローラ２０２９は、従来型のディスプレイコントローラ又はバイステイブルディスプレイコントローラ（例えば、干渉変調器コントローラ）である。別の実施例では、アレイドライバ２０２２は、従来型のドライバ又はバイステイブルディスプレイドライバ（例えば、干渉変調器ディスプレイ）である。１つの実施例では、ドライバコントローラ２０２９は、アレイドライバ２０２２と統合される。そのような実施例は、例えば携帯電話、時計、及びその他の小面積ディスプレイのような高度に集積されたシステムにおいて一般的である。更に別の実施例では、ディスプレイアレイ２０３０は、典型的なディスプレイアレイ又はバイステイブルディスプレイアレイ（例えば、干渉変調器のアレイを含んでいるディスプレイ）である。
【００５６】
入力装置２０４８によって、ユーザは、典型的なディスプレイ装置２０４０の動作を制御することが可能となる。１つの実施例では、入力装置２０４８は、クワーティ（ＱＷＥＲＴＹ）キーボード又は電話キーパッドのようなキーパッド、ボタン、スイッチ、接触感応スクリーン、感圧又は感熱膜を含む。１つの実施例では、マイクロフォン２０４６は、典型的なディスプレイ装置２０４０のための入力装置である。マイクロフォン２０４６がこの装置にデータを入力するために使用される時、典型的なディスプレイ装置２０４０の動作を制御するために、ユーザによって音声命令が与えられる場合がある。
【００５７】
電源２０５０は、当該技術分野において周知の各種のエネルギー貯蔵装置を含むことができる。例えば、１つの実施例では、電源２０５０は、例えばニッケル−カドミウム電池又はリチウムイオン電池のような、充電可能な電池である。別の実施例では、電源２０５０は、キャパシタ、若しくはプラスチック太陽電池、及びソーラーセル塗料を含む太陽電池や、キャパシタ、あるいは再充電可能なエネルギー源である。別の実施例では、電源２０５０は、壁のコンセントから電力を受け取るように構成される。
【００５８】
いくつかの実施では、上述したように、制御プログラム能力が、電子ディスプレイシステム内の幾つかの位置に配置することができるドライバコントローラ内に常駐する。いくつかの場合では、制御プログラム能力が、アレイドライバ２０２２内に常駐する。当該技術における熟練者であれば、上述した最適化が、任意の数のハードウェア及び／又はハードウェア構成要素の中に、種々の構成で実施されうることを認識するであろう。
【００５９】
上記記載は、本発明のある実施例を詳細に述べている。しかしながら、上記が本文でいかに詳細に表されていても、本発明は多くの手法で実践することができることが理解されよう。上述したように、本発明のある特徴又は局面を記述している特定の技術用語の使用は、この技術用語が関連付けられている本発明の特徴又は局面のいかなる具体的な特性をも含んでいることに限定されるように技術用語が再定義されていることを意味するとみなされるべきではないことが言及されるべきである。従って、本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲及び任意の等価物にしたがって解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、干渉変調器ディスプレイの一つの実施例の一部を示す等測図であり、第一の干渉変調器の可動反射層がリリース位置にあり、第二の干渉変調器の可動反射層がアクチュエートされた位置にある図である。
【図２】図２は、３×３の干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスの一つの実施例を示すシステムブロック図である。
【図３】図３は、図１に示す干渉変調器の一つの典型的な実施例における印加電圧に対する可動ミラー位置の図である。
【図４】図４は、干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用される行電圧と列電圧のセットを示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ディスプレイデータのフレームを、図２に示す３×３干渉変調器ディスプレイに書き込むために使用される行信号及び列信号のための一つの典型的なタイミング図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ディスプレイデータのフレームを、図２に示す３×３干渉変調器ディスプレイに書き込むために使用される行信号及び列信号のための一つの典型的なタイミング図を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、図１のデバイスの断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、干渉変調器の別の実施例の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、干渉変調器の更に別の実施例の断面図である。
【図７】図７は、干渉変調器デバイスのための基本的なパッケージ構造の断面図である。
【図８】図８は、一次シール及び二次シールを備えた干渉変調器パッケージ構造の一つの実施例の部分断面図である。
【図９】図９は、パッケージ構造の内部に、シールに近接して配置されたゲッター材料を備えた干渉変調器パッケージ構造の一つの実施例の部分断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、複数の干渉変調器を備えたビジュアルディスプレイ装置の実施例を示すシステムブロック図である。
【図１０Ｂ】図１０ＢＡは、複数の干渉変調器を備えたビジュアルディスプレイ装置の実施例を示すシステムブロック図である。
【図１】
2006121052.tif 000003
【図２】
2006121052.tif 000004
【図３】
2006121052.tif 000005
【図４】
2006121052.tif 000006
【図５Ａ】
2006121052.tif 000007
【図５Ｂ】
2006121052.tif 000008
【図６Ａ】
2006121052.tif 000009
【図６Ｂ】
2006121052.tif 000010
【図６Ｃ】
2006121052.tif 000011
【図７】
2006121052.tif 000012
【図８】
2006121052.tif 000013
【図９】
2006121052.tif 000014
【図１０Ａ】
2006121052.tif 000015
【図１０Ｂ】
2006121052.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月10日(2006.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４０】
請求項３９に記載のデバイスにおいて、前記二次シールは、疎水性材料を含むデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４１】
請求項３９に記載のデバイスにおいて、前記二次シールは、前記シール手段の内側表面の周りに形成されたデバイス。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４２】
請求項３９に記載のデバイスにおいて、前記二次シールは、前記シール手段の外側表面の周りに形成されたデバイス。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
一つの実施例では、プロセッサ２１は、アレイコントローラ２２と通信するようにも構成されている。一つの実施例では、このアレイコントローラ２２は、ピクセルアレイ３０に信号を供給する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に図示されたアレイの断面は、図２内の線１−１により示される。ＭＥＭＳ干渉変調器に関して、行／列アクチュエーションプロトコルは、図３に例示するようなデバイスのヒステリシス特性を利用することができる。例えば、リリース状態からアクチュエート状態へと可動層を変形させるために、１０ボルトの電位差を必要とするかもしれない。しかしながら、電圧がその値から減少する場合、この電圧降下が、１０ボルト以下に戻ると、可動層はその状態を維持する。図３に示す典型的な実施例では、可動層は、電圧が２ボルトより下に降下するまで完全にはリリースされない。したがって、図３に例示する例では、約３Ｖから７Ｖの電圧範囲に、デバイスがリリースされた状態又はアクチュエートされた状態のいずれかで安定である印加電圧のウィンドウが存在する。これは、「ヒステリシスウィンドウ」、または「安定ウィンドウ」と称される。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイに関して、行／列アクチュエーションプロトコルは、行ストローブの間、アクチュエートされるべきストローブされた行におけるピクセルが、約１０ボルトの電圧差を受け、リリースされるべきピクセルが、零ボルトに近い電圧差を受けるように設計することができる。ストローブの後、ピクセルは、約５ボルトの定常状態電圧差を受け、その結果、ピクセルは、行ストローブが立ち寄ったどんな状態にでもとどまることができる。書き込まれた後、各ピクセルは、この例では電位差が３〜７ボルトの「安定ウィンドウ」の範囲内であると判断する。この特徴は、事前に存在するアクチュエート状態、又はリリース状態かのいずれかに同様に印加された電圧条件の下で、図１に例示したピクセル設計を安定にする。アクチュエート状態又はリリース状態であるかに拘わらず、干渉変調器の各ピクセルは、本質的には、固定反射層と移動反射層とにより形成されたキャパシタであるので、この安定状態は、ほとんど電力消費なしにヒステリシスウィンドウ内の電圧に保持されることができる。印加された電位が一定であるならば、基本的に電流は、ピクセルに流れ込まない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記に説明された原理にしたがって動作する干渉変調器の構造の詳細は、広範に変形可能である。例えば、図６Ａ乃至図６Ｃは、移動しているミラー構造の３つの異なる実施例を図示している。図６Ａは、図１の実施例の断面であり、金属材料のストリップ１４が、直交して延びている支柱１８上に堆積されている。図６Ｂでは、可動ミラーが、連結部３２上に、コーナにおいてのみ支柱に取り付けられる。図６Ｃでは、ミラー１４が、変形可能な層３４から吊り下げられている。ミラー１４に使用される構造的な設計及び材料が光学特性に関して最適化されることができ、かつ、変形可能な層３４に使用される構造的な設計及び材料が所望の機械特性に関して最適化できるため、この実施例は、利点を有する。種々のタイプの干渉装置の製造は、例えば、その全体が本願に組み込まれる米国公開出願２００４／００５１９２９（特許文献１）を含む種々の公開された文書に記載されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
シール７８は、閉じられたシール又は開かれたシールとして実施され、干渉変調器アレイ７６をパッケージングする方法によって、基板７２に、バックプレーン７４に、又は基板７２とバックプレーン７４との両方に塗られるか、あるいは形成される。シール７８は、簡単なインライン製造プロセスを通じて加えられ、低温プロセスで好都合である。一方、溶接及びはんだの技術は、パッケージ構造７０に損傷をもたらしうる超高温プロセスを必要とし、比較的高価である。場合によっては、プロセス温度を下げ、実施可能なプロセスソリューションを得るために局部加熱方法が使用される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図８に例示するようなパッケージ構造８００の別の実施例は、基板７２及びバックプレーン７４と接触して配置された一次シール８０２と、一次シール８０２の外側表面８０５に近接して配置された二次シール８０４とを含んでいる。二次シール８０４は、図８に示すように、一次シール８０２と接触しているかもしれない。あるいは、二次シール８０４と一次シール８０２との間にはギャップがあるかもしれない。幾つかの実施例では、二次シール８０４は、一次シール８０２、基板７２、及びバックプレーン７４と接触している。二次シール８０４の断面幾何学は、シール８０４の材料に依存し、シール８０４の形成又は適用の方法に更に基づいており、図８に例示するものに限定されない。
【外国語明細書】
2006121052000001.pdf