(57)【要約】１つ以上の異なる色のサブピクセルについて異なる材料を利用することにより最適化されたｉＭｏＤディスプレイがここに示される。そのような最適化されたディスプレイは、サブピクセルがすべて同じ材料で構成されるディスプレイに対して全色域を改善した。さらに、そのようなディスプレイを製造する方法、およびｉＭｏＤディスプレイを最適化する方法が示される。【選択図】      図３Ｂ
2007528026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ピクセルが複数のサブピクセルを含み、各サブピクセルが複数のサブピクセルの型から選択され、各ピクセルが異なるサブピクセルの型である少なくとも２つのサブピクセルを含んでいる複数のピクセルを含むディスプレイであって、
各サブピクセルの型は他のサブピクセルの型とは異なる色の光を反射するように適合される干渉変調器を形成し、
少なくとも１つのサブピクセルの型の干渉変調器は、その干渉変調器構成要素において、
少なくとも１つの他のサブピクセルの型の干渉変調器構成要素と比較して少なくとも１つの差異を含んでいるディスプレイ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの差異が光学構成要素の差異である請求項１のディスプレイ。
【請求項３】
前記光学構成要素は光学膜を含んでいる請求項２のディスプレイ。
【請求項４】
前記光学膜は金属である請求項３のディスプレイ。
【請求項５】
前記光学膜は非金属である請求項３のディスプレイ。
【請求項６】
サブピクセルの型のグループは、実質的に青緑色光を反射するサブピクセルおよび実質的に黄色光を反射するサブピクセルを含んでいる請求項１のディスプレイ。
【請求項７】
サブピクセルの型のグループが実質的に赤色光を反射するサブピクセル、実質的に緑色光を反射するサブピクセル、および実質的に青色光を反射するサブピクセル含む請求項１のディスプレイ。
【請求項８】
赤色のサブピクセルの型は、その干渉変調器構成要素において緑色および青色のサブピクセルの型の干渉変調器構成要素と比較して少なくとも１つの差異を含んでいる請求項７のディスプレイ。
【請求項９】
赤色のサブピクセルの型の干渉変調器の差異は、緑色および青色の型の干渉変調器にない金属層を含んでいる請求項８のディスプレイ。
【請求項１０】
金属層は赤色のサブピクセルの型の干渉変調器において可動ミラーに置かれる請求項９のディスプレイ。
【請求項１１】
金属層は金および銅から成るグループから選択される請求項９のディスプレイ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの差異が、少なくとも１つの他のサブピクセルの型の干渉変調器構成要素で見つからない付加的な構成要素を含んでいる請求項１のディスプレイ。
【請求項１３】
付加的な構成要素は可動ミラーに隣接して置かれる請求項１２のディスプレイ。
【請求項１４】
付加的な構成要素は部分的な反射器に隣接して置かれる請求項１２のディスプレイ。
【請求項１５】
付加的な構成要素は誘電体層に隣接して置かれる請求項１２のディスプレイ。
【請求項１６】
付加的な構成要素は実質的に透明な基板に隣接して置かれる請求項１２のディスプレイ。
【請求項１７】
付加的な構成要素は金属層である請求項１２のディスプレイ。
【請求項１８】
付加的な構成要素は金および銅から成るグループから選択される請求項１７のディスプレイ。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの差異が、少なくとも１つの他のサブピクセルの型の干渉変調器で見つかった対応する構成要素とは異なる材料から作られた干渉変調器構成要素を含んでいる請求項１のディスプレイ。
【請求項２０】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は可動ミラーである請求項１９のディスプレイ。
【請求項２１】
前記異なる材料は金および銅から成るグループから選択された金属を含んでいる請求項２０のディスプレイ。
【請求項２２】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は部分的な反射器である請求項１９のディスプレイ。
【請求項２３】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は誘電体層である請求項１９のディスプレイ。
【請求項２４】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は実質的に透明な基板である請求項１９のディスプレイ。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの差異が、少なくとも１つの他のサブピクセルの型の干渉変調器で見つかった対応する構成要素とは異なる厚さの干渉変調器構成要素を含んでいる請求項１のディスプレイ。
【請求項２６】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は可動ミラーである請求項２５のディスプレイ。
【請求項２７】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は部分的な反射器である請求項２５のディスプレイ。
【請求項２８】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は誘電体層である請求項２５のディスプレイ。
【請求項２９】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は実質的に透明な基板である請求項２５のディスプレイ。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの差異が、少なくとも１つの他のサブピクセルの型の干渉変調器で見つかった対応する構成要素とは異なる順序で配列された干渉変調器構成要素を含んでいる請求項１のディスプレイ。
【請求項３１】
干渉変調器構成要素において、少なくとも１つの差異を持っている少なくとも２つの干渉変調器構造を生成するように基板上に干渉変調器構造のアレイを製造することを含み、各干渉変調器構造がそれぞれの色を発生するように適合されるディスプレイの製造方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの差異が材料の堆積およびパターン化することによって生成される請求項３１の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの差異が光学構成要素の差異である請求項３１の方法。
【請求項３４】
前記光学構成要素は光学膜を含んでいる請求項３３の方法。
【請求項３５】
前記光学膜は金属である請求項３４の方法。
【請求項３６】
前記光学膜は非金属である請求項３４の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの差異が、２つの干渉変調器構造のうちの１つに、２つの干渉変調器構造の他方の干渉変調器構成要素で見つからない付加的な構成要素を含んでいる請求項３１の方法。
【請求項３８】
付加的な構成要素は可動ミラーに隣接して置かれる請求項３７の方法。
【請求項３９】
付加的な構成要素は部分的な反射器に隣接して置かれる請求項３７の方法。
【請求項４０】
付加的な構成要素は誘電体層に隣接して置かれる請求項３７の方法。
【請求項４１】
付加的な構成要素は実質的に透明な基板に隣接して置かれる請求項３７の方法。
【請求項４２】
付加的な構成要素は金属層である請求項３７の方法。
【請求項４３】
金属層は金および銅から成るグループから選択される請求項４２の方法。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの差異が、２つの干渉変調器構造のうちの１つに、２つの干渉変調器構造の他方で見つかった対応する構成要素とは異なる材料から作られた干渉変調器構成要素を含んでいる請求項３１の方法。
【請求項４５】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は可動ミラーである請求項４４の方法。
【請求項４６】
前記異なる材料は金および銅から成るグループから選択された金属を含んでいる請求項４５の方法。
【請求項４７】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は部分的な反射器である請求項４４の方法。
【請求項４８】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は誘電体層である請求項４４の方法。
【請求項４９】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は実質的に透明な基板である請求項４４の方法。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの差異が、２つの干渉変調器構造のうちの１つに、２つの干渉変調器構造の他方で見つかった対応する構成要素とは異なる厚さを持っている干渉変調器構成要素を含んでいる請求項３１の方法。
【請求項５１】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は可動ミラーである請求項５０の方法。
【請求項５２】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は部分的な反射器である請求項５０の方法。
【請求項５３】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は誘電体層である請求項５０の方法。
【請求項５４】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は実質的に透明な基板である請求項５０の方法。
【請求項５５】
前記少なくとも１つの差異が、２つの干渉変調器構造のうちの１つに、２つの干渉変調器構造の他方で見つかった対応する構成要素とは異なっている順序で配列された干渉変調器構成要素を含んでいる請求項３１の方法。
【請求項５６】
前記製造することが、複数の材料堆積ステップ、複数のパターン化するステップおよび少なくとも１つの材料除去ステップを含み、少なくとも１つの前記パターン化するステップおよび少なくとも１つの前記材料除去ステップが前記少なくとも１つの差異を生成するように使用される請求項３１の方法。
【請求項５７】
請求項３１の方法によって製造されたディスプレイ。
【請求項５８】
ディスプレイが干渉変調器構造のアレイを含み、各前記干渉変調器構造が色のグループから選択された特定の色の光を反射することができ、前記方法は干渉変調器構造で使用するための材料を選択し、前記材料の厚さを選択し、色の前記グループにおける各色について独立に干渉変調器のギャップを選択することを含むディスプレイの製造方法。
【請求項５９】
色の前記グループは実質的に赤色、実質的に緑色および実質的に青色を含んでいる請求項５８の方法。
【請求項６０】
色の前記グループは実質的に青緑色および実質的に黄色を含み、前記選択するステップは前記青緑色および前記黄色の組合せが所望の白色を発生するように行なわれる請求項５８の方法。
【請求項６１】
色の前記グループの少なくとも１つの色について選択された少なくとも１つの材料は、色の前記グループの少なくとも１つの他の色について選択された材料と異なる請求項５８の方法。
【請求項６２】
前記少なくとも１つの材料が金および銅から成るグループから選択される請求項６１の方法。
【請求項６３】
色の前記グループの少なくとも１つについて選択された少なくとも１つの材料は、色の前記グループの少なくとも１つの他の色について選択された対応する材料から厚さにおいて異なる請求項５８の方法。
【請求項６４】
請求項５８の方法によって製造されたディスプレイ。
【請求項６５】
干渉変調器構成要素において少なくとも１つの差異を持っている少なくとも２つの干渉変調器構造を生成するように、基板上に少なくとも２つの干渉変調器構造を製造し、各干渉変調器構造がそれぞれの色を発生するように適合されることを含むプロセスにより製造されたディスプレイ。
【請求項６６】
前記少なくとも１つの差異が材料の堆積およびパターン化することによって生成される請求項６５のディスプレイ。
【請求項６７】
前記少なくとも１つの差異が光学構成要素の差異である請求項６５のディスプレイ。
【請求項６８】
前記光学構成要素は光学膜を含んでいる請求項６７のディスプレイ。
【請求項６９】
前記光学膜は金属である請求項６８のディスプレイ。
【請求項７０】
前記光学膜は非金属である請求項６８のディスプレイ。
【請求項７１】
前記少なくとも１つの差異は、２つの干渉変調器構造のうちの１つにおいて、２つの干渉変調器構造の他方の干渉変調器構成要素で見つからない付加的な構成要素を含んでいる請求項６５のディスプレイ。
【請求項７２】
付加的な構成要素は可動ミラーに隣接して置かれる請求項７１のディスプレイ。
【請求項７３】
付加的な構成要素は部分的な反射器に隣接して置かれる請求項７１のディスプレイ。
【請求項７４】
付加的な構成要素は誘電体層に隣接して置かれる請求項７１のディスプレイ。
【請求項７５】
付加的な構成要素は実質的に透明な基板に隣接して置かれる請求項７１のディスプレイ。
【請求項７６】
付加的な構成要素は金属層である請求項７１のディスプレイ。
【請求項７７】
金属層は金および銅から成るグループから選択される請求項７６のディスプレイ。
【請求項７８】
前記少なくとも１つの差異は、２つの干渉変調器構造のうちの１つにおいて、２つの干渉変調器構造の他方で見つかった対応する構成要素とは異なる材料から作られた干渉変調器構成要素を含んでいる請求項６５のディスプレイ。
【請求項７９】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は可動ミラーである請求項７８のディスプレイ。
【請求項８０】
前記異なる材料は金および銅から成るグループから選択された金属を含んでいる請求項７９のディスプレイ。
【請求項８１】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は部分的な反射器である請求項７８のディスプレイ。
【請求項８２】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は誘電体層である請求項７８のディスプレイ。
【請求項８３】
異なる材料から作られた干渉変調器構成要素は実質的に透明な基板である請求項７８のディスプレイ。
【請求項８４】
前記少なくとも１つの差異は、２つの干渉変調器構造のうちの１つにおいて、２つの干渉変調器構造の他方で見つかった対応する構成要素とは異なる厚さを持っている干渉変調器構成要素を含んでいる請求項６５のディスプレイ。
【請求項８５】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は可動ミラーである請求項８４のディスプレイ。
【請求項８６】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は部分的な反射器である請求項８４のディスプレイ。
【請求項８７】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は誘電体層である請求項８４のディスプレイ。
【請求項８８】
異なる厚さの干渉変調器構成要素は実質的に透明な基板である請求項８４のディスプレイ。
【請求項８９】
前記少なくとも１つの差異は、２つの干渉変調器構造のうちの１つにおいて、２つの干渉変調器構造の他方で見つかった対応する構成要素とは異なる順序で配列された干渉変調器構成要素を含んでいる請求項６５のディスプレイ。
【請求項９０】
前記製造することは、複数の材料堆積ステップ、複数のパターン化するステップおよび少なくとも１つの材料除去ステップを含み、少なくとも１つの前記パターン化するステップおよび少なくとも１つの前記材料除去ステップは前記少なくとも１つの差異を生成するために使用される請求項６５のディスプレイ。
【請求項９１】
干渉変調器構造のアレイを含み、前記干渉変調器構造の各々が色のグループから選択された特定の色の光を反射することができるディスプレイであって、干渉変調器構造で使用するための材料を選択し、前記材料の厚さを選択し、色の前記グループ中の各色について独立に干渉変調器のギャップを選択し、前記選択に基づいて前記干渉変調器構造を構成することを含む方法により製造されたディスプレイ。
【請求項９２】
色の前記グループは、実質的に赤色、実質的に緑色および実質的に青色を含んでいる請求項９１のディスプレイ。
【請求項９３】
色の前記グループは、実質的に青緑色および実質的に黄色を含み、前記選択するステップは前記青緑色および前記黄色の組合せが所望の白色を発生するように行なわれる請求項９１のディスプレイ。
【請求項９４】
色の前記グループの少なくとも１つの色について選択された少なくとも１つの材料が、色の前記グループの少なくとも１つの他の色について選択された材料とは異なる請求項９１のディスプレイ。
【請求項９５】
前記少なくとも１つの材料が金および銅から成るグループから選択された請求項９４のディスプレイ。
【請求項９６】
色の前記グループの少なくとも１つの色について選択された少なくとも１つの材料が、色の前記グループの少なくとも１つの他の色について選択された対応する材料から厚さにおいて異なる請求項９１のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は干渉変調器（ｉＭｏＤ）に関する。より明確には、この発明の実施例はｉＭｏＤディスプレイの色の最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
広い市場の支持に達するために、ディスプレイテクノロジーはエンドユーザに満足な視覚的な経験を提供することができねばならない。高輝度、低消費電力ディスプレイの市場は新しい携帯用電子機器の一定の導入で膨らみ続けている。従来の知識は、反射ディスプレイは広い市場の支持のために必要な画像品質を提供することができないと暗示する。例えば、反射液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、補助照明のないオフィス使用のための不十分な反射率、および明るい日光の条件の下で不十分な全色域を経験する。その結果、最近の市場開発は、反射からトランスフレクティブなＬＣディスプレイへ小さな移動体装置適用のために支配的なディスプレイを移した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
トランスフレクティブなディスプレイの増加した明るさおよび全色域は、補助照明、増加した製造の複雑さおよび増加したコストのため、ほとんど一定の要求により増加した電力消費の代償になる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの態様は複数のピクセルを含むディスプレイであり、各ピクセルが複数のサブピクセルを含み、各サブピクセルが複数のサブピクセルの型から選択され、かつ各ピクセルが異なるサブピクセルの型である少なくとも２つのサブピクセルを含む。各サブピクセルの型は、他のサブピクセルの型とは異なる色の光を反射するように適合される干渉変調器を形成する。少なくとも１つのサブピクセルの型の干渉変調器は、少なくとも１つの他のサブピクセルの型の干渉変調器構成要素と比較して、その干渉変調器構成要素において少なくとも１つの差異を含んでいる。
【０００５】
本発明の別の態様はディスプレイを製造する方法であり、それらの干渉変調器構成要素において、少なくとも１つの差異を有する少なくとも２つの干渉変調器構造を生成するように、基板上に干渉変調器構造のアレイを製造することを含む。各干渉変調器構造はそれぞれの色を発生するように適合される。
【０００６】
本発明のさらに別の態様はディスプレイを最適化する方法であり、カラーディスプレイが干渉変調器構造のアレイを含み、干渉変調器構造の各々が色のグループから選択された特定色の光を反射することができる。最適化方式は色のグループにおける各色について、独立して干渉変調器構造に使用する材料の選択、材料の厚さの選択、および干渉変調器のギャップの選択を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
反射またはトランスフレクティブなＬＣＤの代わりは、ｉＭｏＤに基づいたディスプレイである。一実施例では、ｉＭｏＤ反射ディスプレイは少なくとも２つの異なる色のサブピクセルを含んで提供される。ｉＭｏＤディスプレイが所望の全色域を発生するように色のサブピクセルが最適化される。色最適化は各サブピクセルについて、独立して構成要素の材料、構成要素の位置付け、および構成要素の厚さを選ぶことにより遂行されてもよい。サブピクセルの独立した色最適化は、同じ構造を持つｉＭｏＤがサブピクセルの全部に使用される場合、利用可能であろうよりも広い全色域を有するディスプレイの製造を許容する。更に、色最適化はＬＣＤに利用可能であるよりも広い全色域を持っているｉＭｏＤディスプレイを提供する。
【０００８】
基本的なｉＭｏＤ構造は例えば図１に示される。導電性の部分的に反射するミラー５０２が透明基板５００に堆積される。基板５００上の支持構造５０４は移動可能な導電性のミラー５０６を支援する。ミラー５０２および５０６からの反射は視点位置５０８から観察することができる。駆動されない状態では、可動ミラー５０６と部分的に反射するミラー５０２の間でギャップが形成される。十分な電圧が可動ミラー５０６および部分的に反射するミラー５０２間に適用される場合、可動ミラー５０６は陥没し、ギャップを閉じる。したがって、例えば、７ボルトの電圧が可動ミラー５０６と部分的な反射器５０２の間に印加される場合、図１は可動ミラー５０６を陥没した状態で示す。当業者は７ボルト以外の電圧が可動ミラー５０６を陥没させるのに有効かもしれないことを認識するだろう。対照的に、０ボルトが適用される場合、図１は可動ミラー５０６と部分的な反射器５０２の間にギャップがあることを示す。ｉＭｏＤの反射スペクトル特性は、可動ミラー５０６と部分的な反射器５０２の間の光路長に依存し、それはエアギャップの大きさ、および可動ミラー５０６と部分的な反射器５０２の間で配置された任意の材料の厚さおよび屈折率に依存する。いくつかの実施例では、部分的に反射するミラーは誘電体層で覆われ、その結果可動ミラーが陥没するとき、可動ミラーが部分的に反射するミラーへ短絡することが防止される。誘電体の厚さはまた陥没したｉＭｏＤの反射スペクトル特性を決定することができる。ｉＭｏＤ構造に関する追加情報は米国特許番号５，８３５，２５５；５，９８６，７９６；６，０４０，９３７；６，０５５，０９０；６，５７４，０３３；６，５８９，６２５；６，６５０，４５５；６，６７４，５６２；６，６８０，７９２；６，７１０，９０８；６，７４１，３７７；および６，７９４，１１９で見つけることができる。
【０００９】
次の記述から明白になるように、発明は運動（例えばビデオ）又は静止（例えばスチル画像）でも、また本文又は絵入りでも、画像を表示するように構成されるあらゆる装置で実行されてもよい。より明確に、発明はそれに限定するものではないが、移動電話、無線装置、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、携帯型あるいはポータブルコンピュータ、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、時計、電卓、テレビモニタ、平面パネルディスプレイ、コンピュータモニタ、自動ディスプレイ（例えば、走行記録計ディスプレイ等）、コックピット制御および/またはディスプレイ、カメラの視界のディスプレイ（例えば、車両における背面視カメラのディスプレイ）、電子写真、電子ビルボードまたはサイン、プロジェクタ、建築物（例えば、タイルレイアウト）、包装、および審美的な構造（例えば、一片の宝石の画像のディスプレイ）のような、様々な電子装置で実施されるか、関係しているかもしれないことが熟考される。より一般的に、発明は電子スイッチング装置で実施されてもよい。
【００１０】
上述されたように、部分的に反射するミラー５０２と可動ミラー５０６の間のギャップは、２つのミラーによって反射された光の間の光路長の差異を設定することにより、ｉＭｏＤから反射された光の色相を決定する。ここに使用されるように、“色相”は反射光の人間のオブザーバによって知覚された色を指す。生じる強め合う干渉は各ｉＭｏＤからの色を生成する。図２はカラーｉＭｏＤディスプレイ１００の一実施例を示す。ｉＭｏＤディスプレイ１００はｉＭｏＤ構造のアレイを製造することにより構成されてもよい。構造はピクセル１０２のアレイにグループ化されてもよい。ディスプレイにおける各ピクセルは“サブピクセル”と呼ばれる３つのｉＭｏＤ構造１０４、１０６および１０８を含む。各サブピクセル１０４、１０６あるいは１０８のギャップは、サブピクセルが三原色のうちの１つの光を反射することができるように設定される。したがって、各サブピクセル１０４、１０６あるいは１０８は異なる“サブピクセルの型”であるかもしれない。このギャップは、部分的な反射器５０２と可動ミラー５０６（図１参照）の間に犠牲層を堆積することにより製造工程中に設定され、犠牲層は最終の“リリース” エッチング工程の間に結局除去される。したがって、ギャップは犠牲材料の堆積工程のパラメータを設定することにより製作中にディスプレイ１００内に設計されている。いくつかの実施例において、各ｉＭｏＤ素子１０４、１０６あるいは１０８は明るい状態と暗い状態との間を切り換えている二進デバイスとして作動する。特定のピクセル１０２によって生成された色相は、ピクセル１０２内のサブピクセル１０４、１０６、あるいは１０８が明るい状態であることにより決定されるであろう。
【００１１】
代わりに、白黒のｉＭｏＤディスプレイは２つ以上のサブピクセルの型を含んで提供されてもよい。例えば、青緑色サブピクセルの型および黄色のサブピクセルの型が青緑色および黄色の色の組合せによって白色を発生させるために提供されてもよい。一実施例では、白黒のｉＭｏＤディスプレイは、緑色のサブピクセルの型のような単一のサブピクセルの型を含むように提供される。
【００１２】
いくつかの実施例では、各ピクセル１０２は３つを越えるサブピクセルを含む。一実施例では、追加のサブピクセルは追加の色を生成するために適合され、それにより追加のサブピクセルの型を提供してもよい。別の実施例では、追加のサブピクセルは同じ三原色を生成するために適合されてもよい。したがって、この実施例では、ピクセルによって反射された各原色の相対的強度は、その原色のいかに多くのサブピクセルが明るい状態であるかによって決定される。
【００１３】
犠牲層の厚さがｉＭｏＤ素子の色を部分的に決定するので、生成された色の可能な組は大きい。さらに、ｉＭｏＤ内で製造されるべき利用可能な色の特定の組は、ｉＭｏＤ構造で使用される材料の特徴および使用される材料の厚さに依存する。例えば、可動ミラー５０６に使用された材料は、光のある波長を吸収し、それにより可能な反射される色に影響するかもしれない。同様に、部分的な反射器５０２、誘電体層および基板５００のために使用される材料のスペクトルの吸収／反射特性は、ｉＭｏＤへ製造されるべき利用可能な色の組に影響するかもしれない。
【００１４】
異なる材料から成るｉＭｏＤ構造の１つの例は図３Ａおよび３Ｂで示される。図３Ａは図１で示されたものに似ているｉＭｏＤ構造１７０を示す。部分的な反射器１５０は基板１５２上に堆積される。支持構造１５４は可動ミラー１５６を支持する。一実施例では、可動ミラー１５６はアルミニウムを含み、それはその高い反射率、低価格および堆積の容易さによる利点がある。図３ＡのｉＭｏＤ構造は以下“ｉＭｏＤ構造Ａ” と呼ばれるだろう。図３Ｂは、アルミニウム可動ミラー１５６に付加的な金の層１６０を堆積することにより改造されたｉＭｏＤ構造１８０を示す。図３ＢのｉＭｏＤ構造は以下“ｉＭｏＤ構造Ｂ”と呼ばれるだろう。金の層１６０は、アルミニウム層１５６の堆積およびパターン化することに先立って付加的なリソグラフィ工程で金属薄膜層堆積によって堆積されるかもしれない。当業者は同じ結果を達成するために代替物質が使用されてもよいことを認識するだろう。例えば、可動ミラー１５６はアルミニウム以外の高反射率材料から構成されてもよい。更に、ｉＭｏＤ構造Ｂはアルミニウムに付加的な金の層１６０を加えることによってではなく金から全体の可動ミラー１５６を作ることにより構成されてもよい。
【００１５】
以下に実証されるように、金の層１６０はそれが青色光を吸収するので、赤色のサブピクセルを改善する。銅のような代替金属が同様の結果を達成するために使用されてもよい。青色光の吸収は、より有効なｉＭｏＤギャップ距離の使用を可能にする。各ｉＭｏＤギャップ距離は、ギャップ距離の２倍の整数倍数に対応する波長で反射された光に強め合う干渉を供給することができる。したがって、光のいくつかの波長は、第１次干渉（波長＝２×ギャップ）、第２次干渉など（波長＝ギャップ）等に対応して反射されるかもしれない。以下に議論されるように、第２次干渉を通して赤色光を反射するように調整されたｉＭｏＤギャップ距離を備えた赤色のサブピクセルを使用することは有利である。しかしながら、そのようなギャップ距離は、アルミニウム可動ミラー１５６だけが使用される場合、これらの赤色のサブピクセルの型の実際の使用を抑制している第３次干渉を通して青色光をまた反射する。しかしながら、第３次青色光が金の層１６０に吸収される場合、第２次赤色光を発生するｉＭｏＤギャップ距離は使用されてもよい。
【００１６】
代わりに、青色光の吸収は、ｉＭｏＤ構造においてＨｆＯのような青色光を吸収するある酸化物を含めることにより遂行されてもよい。例えば、酸化物は赤色のサブピクセルのｉＭｏＤ構造の一部として基板上に堆積されてもよい。酸化層は有利に透明であり、それにより他の波長の光をｉＭｏＤ構造へ進ませる間に青色光用のフィルタとして作用する。青色以外の波長で光を吸収する反射器および吸収体が赤色以外の色のサブピクセルを最適化するために同様に使用されてもよいことが、認識されるだろう。
【００１７】
ｉＭｏＤサブピクセルから知覚された色（即ち、色相）はＣＩＥ三刺激色パラメータの点から表現されてもよい。ＣＩＥ三刺激色パラメータおよびそれらを得るための方法は技術においてよく知られている。様々な実施例では、これらのパラメータは技術において既知の他の色パラメータと同様に、Ｘ、ＹおよびＺ値、ｘ、ｙおよびｚ値、Ｙ、ｘおよびｙ値、Ｙ、ｕ’およびｖ’値 として表現されてもよい。いくつかの実施例では、（ｘ，ｙ）または（ｕ’，ｖ’）のような色パラメータ対は、二次元のＣＩＥ色空間プロット上で与えられた知覚色（即ち、色相）グラフ式に描くために使用されてもよい。図４は、ｉＭｏＤ構造Ａ１７０あるいはｉＭｏＤ構造Ｂ１８０のいずれかを使用して生成することができる色の可能な組を備えた（ｕ’，ｖ’）ＣＩＥ色空間プロットを示す。図４の中の実線曲線２００はｉＭｏＤ構造Ａ１７０を使用して生成することができる色の可能な組を示す。曲線２００上の各点は部分的な反射器１５０と可動ミラー１５６の間の特定のギャップ距離を有するｉＭｏＤ構造Ａ１７０によって生成された色を表わす。ギャップ距離は曲線２００のまわりで右回りに移動して増加する。一実施例では、各ｉＭｏＤがたった１つの色を生成することができるが、その色は図４の中で示される曲線に沿った任意の点から来ることができる。このように、曲線２００は赤、緑および青の原色の色が選択される色設計空間を表わし、決定されたサブピクセル１０４のギャップ距離に対応している（図２参照）。曲線２００は、十分な範囲にわたるギャップの厚さの変更が色相だけでなく生じる色の飽和（所望の原色色相の純度としてここに定義された）も変えるかもしれないことを示す。より多くの飽和色が部分的な反射器と可動ミラーの間の第２次の強め合う干渉の結果である。図４はまた、ＣＩＥ１９７６色標準（長い破線２０２）；赤２０４、青２０６および緑２０８ＥＢＵ蛍光体色標準（正方形）；Ｄ６５白色光源２１０（円）；反射ＴＦＴ ＬＣＤディスプレイ装置２１２、２１４および２１６のサブピクセルに典型的に使用された原色（ダイヤモンド）によって定義されるような人間の感覚の限界についての色パラメータを示す。
【００１８】
既存のＬＣＤ製造インフラストラクチャとｉＭｏＤ製造の互換性を最大限にするために、ｉＭｏＤ設計は、可動ミラー１５６用アルミニウムのようなＬＣＤ産業によって広く使用される材料だけを利用してもよい。更に、コストを縮小し、かつ最も単純なプロセスを使用するために、同一のｉＭｏＤ構造がすべての三原色用に使用されてもよい。本発明のいくつかの実施例では、代替物質は、代替色空間選択を提供するためにｉＭｏＤサブピクセルを構成するのに使用される。制限しない例がｉＭｏＤ構造Ｂ１８０の中の金の層１６０の利用である。さらに、いくつかの実施例では、すべてのサブピクセルは、色最適化のより大きな柔軟性を許容するため同じ材料から構成されなくてもよい。例えば、一実施例では、赤色のサブピクセルはｉＭｏＤ構造Ｂ１８０によって製造されるが、青色および緑色のサブピクセルはｉＭｏＤ構造Ａ１７０によって製造される。
【００１９】
ｉＭｏＤを構成する構成要素を含む厚さまたは材料への変更は、代替色設計空間をもたらす。図４の中の短い点線曲線２２０は、ｉＭｏＤ構造Ｂ１８０によって生成することができる１組の設計色を示す。ｉＭｏＤ構造Ａ１７０のための曲線２００のように、曲線２２０上の各点は、特定のエアギャップを有するｉＭｏＤ構造Ｂ１８０によって生成された色を表わす。エアギャップは曲線２２０のまわりで右回りに移動して増加する。ｉＭｏＤ構造Ｂ１８０の中の金の層１６０の追加が、ｉＭｏＤ構造Ａ１７０によってアクセス可能であるよりも異なる（ｕ’，ｖ’）色パラメータのアクセス可能性に帰着することが理解され得る。特に、ｉＭｏＤ構造Ｂ１８０はｉＭｏＤ構造Ａ１７０に利用不可能であるＥＢＵ赤色蛍光体２０４に近い色パラメータを得るために調整することができる。
【００２０】
理想的なディスプレイの設計は、全色域、明るさおよびコントラストのような画像品質パラメータのバランスを要求する。ここに使用されるように、“全色域”は与えられたディスプレイによって発生することができる知覚色の範囲を指し、“明るさ”は与えられたディスプレイによって反射された光の知覚された量を指し、“コントラスト”は明るい状態の反射率と暗い状態の反射率の間の知覚された識別可能性を指す。ある場合には、“全色域”はその頂点がそれぞれ赤、青および緑サブピクセルのための（ｕ’，ｖ’）色パラメータによって定義されるＣＩＥ色空間プロットの三角形の領域によって計量されるかもしれない。ある場合には、“全色域”はＥＢＵ赤２０４、青２０６および緑２０８蛍光体よって生成された全色域と比較されてもよい。この比較はその頂点が赤、青および緑サブピクセルのための（ｕ’，ｖ’）色パラメータにより定義されるＣＩＥ色空間プロットの三角形の領域と、その頂点がＥＢＵ赤２０４、青２０６および緑２０８蛍光体によって定義されるＣＩＥ色空間プロットの三角形の領域との比率として計量されてもよい。ある場合には、“コントラスト”は両方とも散乱照明の条件の下で測定された暗い状態反射率に対する明るい状態反射率の比率として計量されてもよい。
【００２１】
連続的な方法で色を調節するユニークな能力は、全色域、明るさおよびコントラストの最適化を行なう広い自由裁量をｉＭｏＤディスプレイに与える。例えば、ｉＭｏＤサブピクセルのためにエアギャップ・サイズの様々な組合せを選ぶことによって、多色ディスプレイが同じｉＭｏＤ構造設計を使用して構成することができる。図５は、ｉＭｏＤ構造Ａ１７０を使用して構成された３つのｉＭｏＤディスプレイのＣＩＥ（ｕ’，ｖ’）色空間プロットを示す。３つのディスプレイは、各ディスプレイの原色サブピクセルの（ｕ’，ｖ’）色パラメータが三角形の頂点を定義するＣＩＥ色空間プロットの三角形によって例証される。ｉＭｏＤディスプレイ１ ２５０は全色域を犠牲にしてディスプレイの反射率を最大限にし、ｉＭｏＤディスプレイ３ ２５２は反射率を犠牲にして全色域を最大限にし、一方ｉＭｏＤディスプレイ２ ２５４は競合するパラメータの妥協を表わしている。ＥＢＵ赤２０４、青２０６および緑２０８蛍光体によって生成された全色域がまた三角形２５６によって表わされる。
【００２２】
表１は、ｉＭｏＤディスプレイ１ ２５０、ｉＭｏＤディスプレイ２ ２５４およびｉＭｏＤディスプレイ３ ２５２の様々な画像品質パラメータを表示する。ディスプレイから反射された光のパーセントとして定義された反射率は、ディスプレイの相対的な明るさの表示を提供する。コントラスト比は、明るいおよび暗い反射間の対比を示す。３つのディスプレイのための全色域は、ＥＢＵ赤２０４、青２０６、および緑２０８蛍光体を使用する時生成された全色域のパーセントとして表現される（ＥＢＵ蛍光体によって生成された全色域２５６と比較して、ｉＭｏＤディスプレイ１ ２５０、ｉＭｏＤディスプレイ２ ２５４およびｉＭｏＤディスプレイ３ ２５２のための図５の色空間プロットの三角形の相対的なサイズに注意を要す）。表１はまた、それぞれ投射された白色パラメータと同様に、ｉＭｏＤディスプレイ１ ２５０、ｉＭｏＤディスプレイ２ ２５４およびｉＭｏＤディスプレイ３ ２５２のために選択された赤、緑および青サブピクセル用の（ｕ’，ｖ’）色パラメータを表示する。これらの結果は、最高の反射率およびコントラスト比を有するｉＭｏＤディスプレイ１ ２５０を備えた反射ディスプレイの全色域、明るさおよびコントラストと、最高の全色域を持つｉＭｏＤディスプレイ３ ２５２との間のトレードオフを示す。
【表１】
2007528026.tif 000003
【００２３】
表１に帰着する全色域は、またｉＭｏＤディスプレイが典型的な反射ＬＣＤに関する広い全色域を完全に生成することができることを示す。表１中のパラメータはすべて、ディスプレイに対して法線から８度の測定された反射率と共に拡散照明の条件で決定される。この測定技術は反射ディスプレイのためのＶＥＳＡ測定標準（ＶＥＳＡ，フラット・パネル・ディスプレイ測定標準、バージョン２．０、２００１年、Video Electronics Standard Association参照）によって推薦される。拡散照明の下でのディスプレイ性能の測定は実際の周囲の可視条件の代表である。
【００２４】
拡散照明の条件の下では、ｉＭｏＤディスプレイは、典型的な反射ＬＣＤより２倍明るくなることができ、一方より大きな全色域を提供する。代わりに、ｉＭｏＤは伝達モードの間にトランスフレクティブなＬＣＤのそれと釣り合った全色域を提供し、その間中純粋に反射ＬＣＤより大きな反射率を維持するように設計することができる。これらの仕様は、各適用に性能を仕立てる際に、ｉＭｏＤディスプレイが持っている固有の柔軟性を例証する。ｉＭｏＤは、大きな全色域、高い反射率ディスプレイ（図５のディスプレイ３ ２５２）のための広域市場と同様に、低価格の必要、単一のｉＭｏＤ構造の高い反射率ディスプレイ（図５のディスプレイ１ ２５０とディスプレイ２ ２５４）を処理することができる。
【００２５】
一実施例では、同一のｉＭｏＤ構造材（つまり、サブピクセルの型間の差異が可動ミラー５０６と部分的な反射器５０２の間のギャップのみである）を使用して構成されたサブピクセル１０４、１０６および１０８から成るｉＭｏＤディスプレイ１００における色は、所望の特徴（図１および２に関して）を発生するために最適化される。例えば、標準のＤ６５白色光源２１０（図４および５に関して）と等価な白色点を提供するために、バランスが緑と赤の原色の選択間に存在する。ＥＢＵ緑蛍光体２０８のそれに近い緑色相を維持するために、赤原色の色相は緑色の方へシフトされてもよい。代わりに、赤原色は、赤色の方へ緑原色をシフトすることを犠牲にして、赤色のＥＢＵ蛍光体２０４のそれに近い色相で設定される。一旦原色が選択されれば、白色点と反射率の付加的な微同調は、例えば同じ型（色）の多数のサブピクセルを導入することにより、三原色の面積比の調節により達成されてもよい。原色と面積比のこれらの選択はディスプレイ１００の全体の明るさに影響する。一実施例では、ディスプレイ１００の明るさを最大限にするために、緑原色が設定され、赤原色は緑色の方へシフトされる。
【００２６】
異なるｉＭｏＤ構造を組み合わせることにより全色域を増加させる
バランスされた白色点の要求は前の例の赤原色の選択を制限する。ｉＭｏＤがより深く、より赤の色相を備えた赤色を発生させることを可能にするが、これらのより赤い色相は制限のある明るさを持っている。図６は、ｉＭｏＤ構造Ａ１７０およびｉＭｏＤ構造Ｂ１８０（図３Ａおよび３Ｂに関して）によって構成されたｉＭｏＤから得ることができる色パラメータの可能な組のＣＩＥ色空間プロットを示す。図６は、赤色の領域に選択された色パラメータを持っているｉＭｏＤのための反射率値３００が、ｉＭｏＤ構造Ａ２００およびｉＭｏＤ構造Ｂ２２０の曲線上で示されることを除いて、図４におけるような同じプロットである。ｉＭｏＤ構造Ａ１７０あるいはｉＭｏＤ構造Ｂ１８０のいずれかを使用する様々な赤色のサブピクセル選択用の反射率が示される。ｉＭｏＤ構造Ａ１７０のエアギャップを増加させる（即ち、曲線２００のまわりで右回りに移動する）場合、赤色のＥＢＵ蛍光体２４０の色相が達する前に、反射率は実質的に落ちる。しかしながら、ｉＭｏＤ構造Ｂ１８０のエアギャップを増加させること（即ち、曲線２２０のまわりで右回りに移動する）は代わりの振る舞いを示し、その１つは、色相が赤色の濃淡を通して目の応答がより制限される赤紫色および紫色の濃淡へ移動するまで、赤の色相の明るさが維持される。
【００２７】
単一のｉＭｏＤ構造が表１の中で指定された性能のハイレベルを生成することができる一方で、追加の利得が可能である。図４および６で示される色曲線２００（ｉＭｏＤ構造Ａ１７０について）および色曲線２２０（ｉＭｏＤ構造Ｂ１８０について）から１つのディスプレイの中へ原色を組み合わせることによって、ディスプレイ画像品質性能における改良が可能である。これは、ディスプレイの白色点に対する十分な制御を維持しながら、全色域、反射率およびコントラスト比における改良をもたらす。
【００２８】
したがって、いくつかの実施例では、カラーディスプレイ（図２のディスプレイ１００のような）は、複数のｉＭｏＤ構造サブピクセル（図２のサブピクセル１０４、１０６および１０８のような）から成って提供され、そこではｉＭｏＤ構造サブピクセルの少なくとも１つが、他のサブピクセルのｉＭｏＤ構造とは異なるｉＭｏＤ構造から成る。ｉＭｏＤ構造の差の制限ではない例は、ｉＭｏＤ構造構成要素の１つについての選択された材料において、構成要素の追加か除去、ｉＭｏＤ構造中の構成要素の厚さを変更すること、および/または構成要素の異なる順序の差異を含んでいる。変更することができるｉＭｏＤ構造中の構成要素の制限ではない例は、可動ミラー５０６、部分的な反射器５０２、誘電体層および透明基板５００を含んでいる。
【００２９】
いくつかの実施例では、その明るい状態の色が２つ以上のサブピクセルの組合せによって決定される白黒のディスプレイは、単一色のために最適化される。例えば、白黒の白色ディスプレイは、青緑色サブピクセルおよび黄色のサブピクセルを含み、その結合した色が白色を発生させる。最適化された白色を発生させるためにここに記述されるように、青緑色および黄色のサブピクセルは独立して最適化されてもよい。
【００３０】
いくつかの実施例では、白黒のディスプレイは単一色サブピクセルを含むが、しかし、特定の所望の色を発生させるためにここに記述されるように、その色のサブピクセルが最適化される。同様に、いくつかの実施例では、ディスプレイが高品質を備えた特定の所望の色を発生することができるように、単一色サブピクセルまたは多色サブピクセルがカラーディスプレイで最適化される。したがって、いくつかの実施例では、色最適化は単なる広い全色域以外の結果を達成するために行なわれる。
【００３１】
付加的な材料がいくつかのｉＭｏＤ構造に含まれている時に、付加的な材料は、光の所望の波長を向上させるか抑える反射および/または吸収特性を持つ任意の材料を含んでもよい。材料は金属かもしれないし、あるいは非金属かもしれない。
【００３２】
いくつかの実施例では、ｉＭｏＤ構造の差異は、付加的な堆積、パターン化すること、および/または材料除去ステップを含むことにより達成することができる。例えば、可動ミラー１５６の反射側に付加的な膜（図３Ｂの膜１６０のような）を含むために、膜１６０は可動ミラー材料１５６の堆積に先立って堆積されてもよい。その後、リトグラフィのパターン化は、ディスプレイ内のどのｉＭｏＤ構造が付加的な膜１６０を受けるためにあるか（例えば、図２のうちのどのサブピクセル１０４、１０６および１０８が付加的な膜を受けるためにあるか）、を定めてもよい。その後、可動ミラー材料１５６は、選択されたｉＭｏＤ構造上の付加的な膜１６０を除去するためにエッチングすることの後に続けて堆積されてもよい。いくつかの実施例では、付加的な膜１６０は、犠牲層を除去するのと同じ“リリース”エッチング中に除去されてもよい。
【００３３】
図７はｉＭｏＤ構造を製造する過程の一実施例のフローチャートを示す。この実施例では、図２のようなｉＭｏＤディスプレイ１００は、ピクセル１０２がサブピクセル１０４、１０６および１０８を持ち、サブピクセル１０４、１０６および１０８の少なくとも１つが、他のサブピクセルで見出せない材料をもって構成される。第1ステップ４００において、同じ構造および材料がサブピクセル１０４、１０６および１０８の全部に作られる間に、様々な最初の材料堆積、パターン化することおよび/または除去ステップが任意に行なわれる。次に、ステップ４０２で、サブピクセルの少なくとも１つに選択的に含まれることになっている材料が堆積される。ステップ４０４において、この材料はリトグラフィを使用することによってパターン化され、その結果、材料はサブピクセルのすべてではなくいくらかの上で選択的に除去されることができる。ステップ４０６で、他の材料堆積、パターン化することおよび/または除去ステップが、サブピクセル１０４、１０６および１０８のすべてに任意に行なわれる。ステップ４０８において、ステップ４０２で堆積された材料を、材料が残ることでないサブピクセルに対して選択的に除去する除去ステップが行なわれる。いくつかの実施例では、除去ステップ４０８はまた、サブピクセルのうちのいくつかあるいはすべてで他の材料を除去するために働いてもよい。最後に、ステップ４１０において、任意の付加的な材料堆積、パターン化することおよび/または除去ステップがサブピクセル１０４、１０６および１０８のすべてに行なわれる。
【００３４】
ｉＭｏＤディスプレイのために原色を選ぶ際に、ｉＭｏＤ構造を変更することにより提供される増加した柔軟性は、明るさまたは全色域のレベルを選ぶ場合、利用可能な設計選択に影響を与えない。図８は、２つのｉＭｏＤディスプレイの全色域を示すＣＩＥ（ｕ’，ｖ’）色空間プロットを示す。２つのディスプレイ（ｉＭｏＤディスプレイ４およびｉＭｏＤディスプレイ５）は、ＣＩＥ色空間プロットの三角形によって例証され、ここに各ディスプレイの原色サブピクセルの（ｕ’，ｖ’）色パラメータが三角形の頂点を定義する。三角形３５０はｉＭｏＤディスプレイ４に相当し、三角形３５２はｉＭｏＤディスプレイ５に相当する。２つのディスプレイの青色および緑色のサブピクセルはｉＭｏＤ構造１７０を使用して構成され、一方赤色のサブピクセルはｉＭｏＤ構造１８０を使用して構成される。ＥＢＵ赤２０４、青２０６および緑２０８蛍光体によって生成された全色域は、また三角形２５６によって表わされる。
【００３５】
表２は、ｉＭｏＤディスプレイ４ ３５０およびｉＭｏＤディスプレイ５ ３５２の様々な画像品質パラメータを表示する。表１でのように、反射率はディスプレイから反射された光のパーセントとして定義され、ディスプレイの相対的な明るさの表示を提供する。コントラスト比は、明るいおよび暗い反射間の対照を示す。３つのディスプレイのための全色域は、ＥＢＵ赤２０４、青２０６および緑２０８を使用する時生成された全色域のパーセントとして表現される。表２はまた、それぞれ投射された白色パラメータと同様に、ｉＭｏＤディスプレイ４ ３５０およびｉＭｏＤディスプレイ５ ３５２のための選択された赤色、緑色および青色のサブピクセルに関する（ｕ’，ｖ’）色パラメータも表示する。表２は、ｉＭｏＤディスプレイ４ ３５０が表１のｉＭｏＤディスプレイ１ ２５０に匹敵する反射率とコントラスト比を有する一方、より高い全色域を示すことを実証する。同様に、ｉＭｏＤディスプレイ５ ３５２は、反射率とコントラスト比の単に適度の減少を有する高い全色域を示す。ｉＭｏＤ１、２および３の赤色のサブピクセルをｉＭｏＤ構造１８０で構成されたサブピクセルと交換することにより、赤原色の色度は、ディスプレイ４ ３５０と５ ３５２の赤ＥＢＵ蛍光体の色相の方へ、およびその色相を越えて劇的に変わった。この結果は、明るさの範囲として改善された有用な全色域を提供し、アクセス可能な赤の色相が増加された。
【表２】
2007528026.tif 000004
【００３６】
表３は、拡散照明の条件の下で測定された典型的な反射およびトランスフレクティブなＴＦＴ ＬＣＤと比較して、ｉＭｏＤディスプレイ４ ３５０およびｉＭｏＤディスプレイ５ ３５２のための画像品質パラメータを詳述する。典型的な従来の反射およびトランスフレクティブなＬＣＤと、ｉＭｏＤディスプレイ４ ３５０およびｉＭｏＤディスプレイ５ ３５２の画像品質性能の比較は、劇的な差異を示す。ｉＭｏＤディスプレイは、反射ＴＦＴ ＬＣＤの2倍以上の反射率レベルを提供することができる一方、同時により大きな全色域を提供する。ディスプレイの２倍以上の明るさは反射ディスプレイの使用法モデル上劇的効果を持っている。それらの低消費電力利点を備えたｉＭｏＤ反射ディスプレイは、補足照明の必要なしで弱い明かりのついたオフィス空間で容易に読むことができる。更に、ｉＭｏＤディスプレイの高められた効率は、暗い周囲の読み取りのための補足照射システムに要求される必要な輝度を低下させる。電力はｉＭｏＤディスプレイの双安定特性および補足照明上の最小の依存の両方によって節約される。
【表３】
2007528026.tif 000005
【００３７】
ｉＭｏＤディスプレイは、トランスフレクティブなＬＣＤと比較する場合、さらに好意的に見える。トランスフレクティブな妥協の性質は、明るい戸外日光を除いてすべての条件の下でバックライトの使用を必要とする。この伝達モードの場合、ディスプレイは大きな全色域（ＥＢＵ全色域の〜４６％）で明るい画像を提供することができる。しかしながら、純粋に反射モードの場合、反射率は１０％以下に落ち、一方全色域がＥＢＵ全色域の６％まで落ちる。代わりに、ｉＭｏＤディスプレイ５ ３５２は、純粋に反射モードにある間のすべてで、２０％を越える反射率レベルおよびＥＢＵ全色域の５０％の全色域を提供することができる。ｉＭｏＤディスプレイの場合の補足照明は、トランスフレクティブなディスプレイに関するのと同様の方法でディスプレイの全色域を増加させることができる。
【００３８】
ディスプレイを最適化する方法
いくつかの実施例において、カラーｉＭｏＤディスプレイ（図２の中のディスプレイ１００のような）を最適化する方法が提供される。上により詳細に記述されたように、特定のｉＭｏＤ構造から反射された色は、ｉＭｏＤ構造中の干渉ギャップを選択するのと同様に、ｉＭｏＤ構造を構成する材料を変えることにより調整することができる。したがって、方法は、ｉＭｏＤディスプレイにおいて各色サブピクセル（図２の中のサブピクセル１０４、１０６および１０８のような）について個々に材料とギャップを選定することを含んで提供される。そのような選択は、干渉特性および材料分光特性のモデル化に基づいてなすことができる。さらにあるいは代わりに、完全なｉＭｏＤディスプレイが作り上げられる前に、初期画像品質性能研究がｉＭｏＤテスト構造上で行なわれることができる。その後、これらの構造は、ｉＭｏＤ構造を最適化し、かつ異なるｉＭｏＤ設計の色性能の計量の機会を提供することができる。
【００３９】
ｉＭｏＤディスプレイにおける各色のサブピクセルを個々に最適化する一実施例は、図９のフローチャートで示される。ステップ４５０で、所望のサブピクセルの色のうちの１つが選択される（例えば赤色、緑色のあるいは青色）。ステップ４５２で、そのサブピクセルのためのｉＭｏＤ中の様々な要素を構成するために使用される材料が選択される。これらの材料はそのサブピクセルから反射された色の特定の特徴を最適化するように選択されてもよい（例えば図３ＢのｉＭｏＤ構造Ｂ １８０の中の可動ミラーで使用される金を選択する）。ステップ４５４において、その色のサブピクセルのために所望の反射率、コントラストおよび色特性を覚えておいて、各材料の厚さが選定される。ステップ４５６において、そのサブピクセルのための所望の色特性に基づいて選択されたサブピクセルのためのエアギャップが決定される。決定ステップ４５８において、ディスプレイに含まれるべきでありかつまだ最適化されていない他の色のサブピクセルがあるか否かが決定される。そうならば、プロセスはそのサブピクセルの最適化のためにブロック４５０に戻る。そうでなければ、プロセスは最適化の終了のためにブロック４６０に進む。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ｉＭｏＤ構造を示す。
【図２】ピクセルおよびサブピクセルから成るｉＭｏＤディスプレイを示す。
【図３Ａ】ｉＭｏＤ構造を示す。
【図３Ｂ】付加的な金膜を含むｉＭｏＤ構造を示す。
【図４】異なる材料で構成された２つのｉＭｏＤ構造に利用可能な色空間のＣＩＥ色空間プロットを示す。
【図５】同じ材料で構成されたサブピクセルを有する３つのｉＭｏＤカラーディスプレイのための色パラメータおよび全色域のＣＩＥ色空間プロットを示す。
【図６】異なる材料で構成された２つのｉＭｏＤ構造のための色の関数としての反射率値を備えた図４のＣＩＥ色空間を示す。
【図７】少なくとも１つのディスプレイのサブピクセルが、他のサブピクセルで見つからない材料を有するｉＭｏＤディスプレイを製造するプロセスのフローチャートを示す。
【図８】青色および緑色サブピクセルとは異なる材料で構成された赤色サブピクセルを有する２つのｉＭｏＤカラーディスプレイのための色パラメータおよび全色域のＣＩＥ色空間プロットを示す。
【図９】ｉＭｏＤディスプレイにおける各色サブピクセルを別々に最適化するプロセスのフローチャートを示す。
【図１】
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【図２】
2007528026.tif 000007
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年10月20日(2006.10.20)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色を反射するように構成され、光吸収要素を含む第１の干渉変調器と、
第２の色を反射するように構成され、前記光吸収要素を除く第２の干渉変調器とを含むディスプレイ。
【請求項２】
第１の干渉変調器が第２次干渉を通して実質的に赤色光を反射するように適合され、光吸収要素が第３次干渉を通して実質的に青色光を吸収するように適合される請求項１のディスプレイ。
【請求項３】
光吸収要素が金または銅を含む請求項１のディスプレイ。
【請求項４】
光吸収要素が可動ミラーを含む請求項１のディスプレイ。
【請求項５】
光吸収要素が可動ミラーに配置された膜を含む請求項１のディスプレイ。
【請求項６】
前記光吸収要素が金属である請求項１のディスプレイ。
【請求項７】
前記光吸収要素が非金属である請求項１のディスプレイ。
【請求項８】
実質的に青緑色光を反射するように構成された干渉変調器と、実質的に黄色光を反射するように構成された干渉変調器とをさらに含む請求項１のディスプレイ。
【請求項９】
第３の干渉変調器をさらに含む請求項１のディスプレイ。
【請求項１０】
前記第１、第２および第３の干渉変調器がそれぞれ実質的に赤色光、実質的に緑色光、および実質的に青色光を反射する請求項８のディスプレイ。
【請求項１１】
光吸収要素が部分的な反射器に隣接して配置された材料を含む請求項１のディスプレイ。
【請求項１２】
光吸収要素が誘電体層に隣接して配置された材料を含む請求項１のディスプレイ。
【請求項１３】
光吸収要素が実質的に透明な基板に隣接して配置された材料を含む請求項１のディスプレイ。
【請求項１４】
第１の色の光を選択的に反射することにより光を変調する手段と、
第２の色の光を選択的に反射することにより光を変調する手段とを含み、
前記第１の色の変調手段が第３の色の光を吸収する手段を含む光を干渉する第１の手段を含み、前記第２の色の変調手段が第３の色の吸収手段を除く光を干渉する第２の手段を含むディスプレイ。
【請求項１５】
前記第１の色の変調手段が第１のサブピクセルを含み、前記第２の色の変調手段が第２のサブピクセルを含む請求項１４のディスプレイ。
【請求項１６】
前記第１の光干渉手段が第１の干渉変調器を含み、前記第２の光干渉手段が第２の干渉変調器を含む請求項１４または１５のディスプレイ。
【請求項１７】
前記第３の色吸収手段が材料の層を含む請求項１６のディスプレイ。
【請求項１８】
前記第１の干渉変調器が第１および第２の反射面を含み、その１つが吸収材料の前記層を含む請求項１７のディスプレイ。
【請求項１９】
前記材料が金属である請求項１８のディスプレイ。
【請求項２０】
前記材料が非金属である請求項１８のディスプレイ。
【請求項２１】
材料が金または銅を含む請求項１８のディスプレイ。
【請求項２２】
第１の反射面が材料を含む可動ミラーを含む請求項１８のディスプレイ。
【請求項２３】
材料が可動ミラーに配置された膜を含む請求項１８のディスプレイ。
【請求項２４】
材料が部分的な反射器に隣接して配置される請求項１８のディスプレイ。
【請求項２５】
材料が誘電体層に隣接して配置される請求項１８のディスプレイ。
【請求項２６】
材料が実質的に透明な基板に隣接して配置される請求項１８のディスプレイ。
【請求項２７】
前記第１の色変調手段が第２次干渉を通して実質的に赤色光を反射するように適合され、前記第３の色吸収手段が第３次干渉を通して反射された青色光を吸収するように適合される請求項１４のディスプレイ。
【請求項２８】
第１の色が実質的に赤色である請求項１４のディスプレイ。
【請求項２９】
第１の色が第２次干渉を通して反射された実質的に赤色である請求項２８のディスプレイ。
【請求項３０】
第３の色が実質的に青色である請求項１４のディスプレイ。
【請求項３１】
光吸収要素を有する第１の干渉変調器を形成し、
前記光吸収要素を除く第２の干渉変調器を形成し、前記第１の干渉変調器が前記第２の干渉変調器とは異なる色である光を変調することを含む、ディスプレイを製造する方法。
【請求項３２】
第１の干渉変調器が第２次干渉を通して実質的に赤色光を反射するように製造される請求項３１の方法。
【請求項３３】
光吸収要素が実質的に青色光を吸収する請求項３１の方法。
【請求項３４】
光吸収要素が第３次干渉を通して反射された実質的に青色光を吸収する請求項３１の方法。
【請求項３５】
光吸収要素が堆積とパターン化することにより形成される請求項３１の方法。
【請求項３６】
光吸収要素が金属材料を含む請求項３１の方法。
【請求項３７】
光吸収要素が非金属材料を含む請求項３１の方法。
【請求項３８】
光吸収要素が金または銅を含む請求項３１の方法。
【請求項３９】
光吸収要素が可動ミラーに隣接して配置される請求項３１の方法。
【請求項４０】
光吸収要素が部分的な反射器に隣接して配置される請求項３１の方法。
【請求項４１】
光吸収要素が誘電体層に隣接して配置される請求項３１の方法。
【請求項４２】
光吸収要素が実質的に透明な基板に隣接して配置される請求項３１の方法。
【請求項４３】
請求項３１の方法によって製造されたディスプレイ。
【請求項４４】
干渉変調器のアレイを含み、各前記干渉変調器が色のグループから選択された特定の色の光を反射することができるディスプレイの製造方法であって、
干渉変調器で使用するための材料を選択し、
前記干渉変調器を形成するため前記材料を相対位置に配列し、
光吸収材料が少なくとも１つの干渉変調器において使用のため選択され、かつ少なくとも１つの他の干渉変調器において使用のため選択されず、少なくとも１つの干渉変調器が前記少なくとも１つの他の干渉変調器とは異なる色を変調することを含む方法。
【請求項４５】
光吸収材料が実質的に青色光を吸収するように選択される請求項４４の方法。
【請求項４６】
光吸収材料が第３次干渉を通して反射された実質的に青色光を吸収するように選択される請求項４４の方法。
【請求項４７】
光吸収材料を有する少なくとも１つの干渉変調器が、第２次干渉を通して実質的に赤色光を反射する請求項４４の方法。
【請求項４８】
前記色のグループは実質的に赤色、実質的に緑色、および実質的に青色を含む請求項４４の方法。
【請求項４９】
前記色のグループは実質的に青緑色および実質的に黄色を含み、前記選択するステップは前記青緑色および黄色の組み合わせが所望の白色を発生するように行われる請求項４４の方法。
【請求項５０】
光吸収材料が金または銅である請求項４４の方法。
【請求項５１】
請求項４４の方法によって製造されたディスプレイ。
【国際調査報告】
2007528026.tif 000016
2007528026.tif 000017