(57)【要約】【課題】本開示は、電気機械ディスプレイデバイスに関連するシステム、方法および装置を与える。【解決手段】一態様では、アナログ干渉変調器（ＡＩＭＯＤ）は、移動可能な反射層と静止吸収体層とを有する反射型ディスプレイピクセルを含み、反射層および吸収体層は、それらの間にキャビティを画定する。白色状態を改善するために、色ノッチフィルタが採用されてよい。いくつかの実施態様では、色ノッチフィルタは、吸収体層の反対側の基板の面上に配置される。いくつかの他の実施態様では、色ノッチフィルタは、基板と移動可能な反射層との間に配置される。【選択図】図１１Ａ
2015096974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を受け取るように露出された第１の面および前記第１の面の反対側の第２の面を有する基板と、
前記基板の前記第２の面上に配設された第１の静止電極と、
前記基板の前記第２の面上に配設された、広帯域の吸収層を含む光学スタックと、
第２の電極と前記第１の電極との間にキャビティが存在するように前記第１の電極および前記光学スタックの上に存在する第２の電極と、
前記第２の電極に結合された広帯域の反射性可動層であって、前記第１の電極および前記第２の電極に印加される電圧に応答して、前記光学スタックに対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成された可動層と、
前記可動層の、前記光学スタックおよび前記基板と同一の側に配置されたノッチフィルタであって、前記可動層から間隔をおいて配置され、４００ｎｍと６００ｎｍとの間の波長領域内の波長帯の光を、選択的に、少なくとも部分的に吸収する波長依存の透過特性を有するノッチフィルタとを含むアナログ干渉変調器（ＡＩＭＯＤ）を備える、デバイス。
【請求項２】
前記可動層が、金属反射体と、前記広帯域の吸収層に最も近い前記金属反射体の面上に配設された１つまたは複数の誘電体層とを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ノッチフィルタが、前記第１の電極と前記基板との間に配設される、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ノッチフィルタが、前記第１の電極と前記キャビティとの間に配設される、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記可動層との間に前記基板を挟むように配設されたカバーガラスであって、前記ノッチフィルタを含むカバーガラスをさらに備える、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ノッチフィルタが、薄膜色素、複数の金属ナノ粒子、ルゲートフィルタ、およびホログラフィックフィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記波長帯が４５０ｎｍから６００ｎｍに及ぶ、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記可動層が、前記可動層および前記光学によって反射された光が実質的に白く見えるように、前記光学スタックから第１の距離に位置し得るように構成され、前記ノッチフィルタが、入射光および前記可動層から反射された光を受け取るように配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記可動層が、実質的に白く見える光の広帯域の反射をもたらす、前記光学スタックからの第１の距離に配置されたとき、前記ノッチフィルタが、前記ＡＩＭＯＤの反射色の色度とイルミナントＤ６５の色度との間の差を低減するように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記第１の距離が約０ｎｍと約２０ｎｍとの間にある、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記広帯域の吸収層が前記第１の静止電極を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記反射性可動層が前記第２の電極を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記ＡＩＭＯＤを含んでいるディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスとをさらに備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
少なくとも１つの信号を前記ディスプレイに送るように構成されたドライバ回路と、
前記画像データの少なくとも一部分を前記ドライバ回路に送るように構成されたコントローラとをさらに備える、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記画像データを前記プロセッサに送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備え、前記画像ソースモジュールは、レシーバ、トランシーバ、およびトランスミッタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
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に伝えるように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
入射光を受け取るように露出された第１の面および前記第１の面の反対側の第２の面を有する基板を用意するステップと、
前記基板の前記第２の面上に第１の静止電極を配設するステップと、
前記基板の前記第２の面上に、広帯域の吸収層を含む光学スタックを配設するステップと、
前記第１の電極および前記光学スタックの上に犠牲層を配設するステップと、
前記第１の電極および前記光学スタックの上に反射性可動層および第２の電極を配設するステップと、
前記第２の電極と前記第１の電極との間にキャビティを形成するステップであって、前記可動層が、前記キャビティ内で、前記第１の電極および前記第２の電極に印加される電圧に応答して、前記光学スタックに対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成されるステップと、
前記可動層の、前記基板と同一の側にノッチフィルタを配設するステップであって、前記ノッチフィルタが、前記可動層から間隔をおいて配置され、４００ｎｍと６００ｎｍとの間の波長範囲内の波長帯の光を、選択的に、少なくとも部分的に吸収する波長依存の透過特性を有するステップとを含む、デバイスを製造する方法。
【請求項１８】
前記ノッチフィルタを配設するステップが、前記第１の電極と前記基板との間に前記ノッチフィルタを配置するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板の前記第１の面上にカバーガラスを配設するステップをさらに含む方法であって、前記ノッチフィルタを配設するステップが、前記カバーガラス上に前記ノッチフィルタを配置するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記ノッチフィルタが、薄膜色素、複数の金属ナノ粒子、ルゲートフィルタ、およびホログラフィックフィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記可動層が、前記可動層および前記光学スタックによって反射された光が実質的に白く見えるように、前記光学スタックから第１の距離に位置し得るように構成され、前記ノッチフィルタが、前記可動層から反射された光を受け取って前記波長帯の波長を有する光を少なくとも部分的に吸収するように配置される、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の距離が約０ｎｍと約２０ｎｍとの間にある、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記可動層が、実質的に白く見える光の広帯域の反射をもたらす、前記光学スタックからの第１の距離に配置されたとき、前記ノッチフィルタが、前記デバイスの反射色の色度とイルミナントＤ６５の色度との間の差を低減するように構成される、請求項１７から２２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、能動的に画像を表示するための電気機械システムおよびディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械システム（ＥＭＳ）は、電気的および機械的な要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサと、光学的構成要素（ミラーを含む）と、電子回路とを有するデバイスを含む。ＥＭＳは、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ：ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ：ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに／あるいは、基板および／または堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。
【０００３】
１つのタイプのＥＭＳデバイスは干渉変調器（ＩＭＯＤ：ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）と呼ばれる。本明細書で使用するＩＭＯＤまたは干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理を使用して光を選択的に吸収および／または反射するデバイスを指す。いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤは伝導性プレートのペアを含み得、そのペアの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明でおよび／または反射性であり、適切な電気信号の印加時の相対運動が可能であり得る。一実施態様では、一方のプレートは、基板上に堆積された固定層を含み得、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反射膜を含み得る。別のプレートに対する一方のプレートの位置は、ＩＭＯＤに入射する光の光学干渉を変化させることがある。ＩＭＯＤデバイスは、広範囲の適用例を有しており、特にディスプレイ能力がある製品の場合、既存の製品を改善し、新しい製品を作成する際に使用されることが予期される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示のシステム、方法およびデバイスは、それぞれいくつかの発明的態様を有し、それらのうちのどの単一の態様も、単独で、本明細書で開示する望ましい属性の原因となるとは限らない。
【０００５】
本開示で説明される主題の１つの発明的態様は、アナログ干渉変調器（ＡＩＭＯＤ）を含むデバイスにおいて実施され得る。ＡＩＭＯＤは、入射光を受け取るように露出された第１の面および第１の面の反対側の第２の面を有する基板を含むことができる。基板の第２の面上に第１の静止電極が配設され得る。基板の第２の面上に、広帯域の吸収層を含む光学スタックがさらに配設され得る。第１の電極および光学スタックの上に、第２の電極が、第１の電極と第２の電極との間にキャビティが存在するように配設され得る。第２の電極に広帯域の反射性可動層が結合され得、この可動層は、第１の電極および第２の電極に印加される電圧に応答して、光学スタックに対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成される。ノッチフィルタが、可動層の、光学スタックおよび基板と同一の側に配置され得、このノッチフィルタは、可動層から間隔をおいて配置され、４００ｎｍと６００ｎｍとの間の波長領域内の波長帯の光を、選択的に、少なくとも部分的に吸収する波長依存の透過特性を有する。
【０００６】
いくつかの実施態様では、可動層は、金属反射体と、広帯域の吸収層に面する金属反射体の面上に配設された１つまたは複数の誘電体層とを含むことができる。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタは、第１の電極と基板との間に配設され得る。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタは、第１の電極とキャビティとの間に配設され得る。いくつかの実施態様では、デバイスは、カバーガラスと可動層との間に基板を挟むように配設されたカバーガラスをさらに含むことができ、カバーガラスはノッチフィルタを含む。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタは、薄膜色素、複数の金属ナノ粒子、ルゲートフィルタ（Ｒｕｇａｔｅ  ｆｉｌｔｅｒ）、およびホログラフィックフィルタのうちの少なくとも１つを含むことができる。いくつかの実施態様では、波長帯は４５０ｎｍから６００ｎｍに及び得る。いくつかの実施態様では、可動層は、可動層および光学スタックによって反射された光が実質的に白く見えるように、光学スタックから第１の距離に位置し得るように構成され得る。ノッチフィルタは、入射光および可動層から反射された光を受け取るように配置され得て、光学スタックは実質的に白く見える。ノッチフィルタは、入射光および可動層から反射された光を受け取るように配置され得る。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタは、可動層が、実質的に白く見える光の広帯域の反射をもたらす光学スタックから第１の距離に配置されたとき、ＡＩＭＯＤの反射色の色度とイルミナントＤ６５の色度との間の差を低減するように構成され得る。いくつかの実施態様では、この距離は約０ｎｍと約２０ｎｍとの間にあり得る。
【０００７】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、光を変調するための手段を含むデバイスにおいて実施され得る。この光変調手段は、入射光を受け取るように露出された第１の面および第１の面の反対側の第２の面を有する基板を含むことができる。この光変調手段は、基板の第２の面上に配設された、静電荷を導くための第１の導電手段も含むことができる。光を吸収するための第１の手段も、基板の第２の面上に配設され得る。静電荷を導くための第２の手段が、第１の導電手段および第１の吸収手段の上に、この第２の導電手段と第１の導電手段との間にキャビティが存在するように配置され得る。光を反射するための手段が第２の導電手段に結合され得、この反射手段は、第１の導電手段および第２の導電手段に印加される電圧に応答して、第１の吸収手段に対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成される。光を吸収するための第２の手段が、反射手段の、基板と同一の側に配置され得、この第２の吸収手段は、反射手段から間隔をおいて配置され、約４００ｎｍと約６００ｎｍとの間の波長を有する光を少なくとも部分的に吸収するように構成される。
【０００８】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、デバイスを製造する方法において実施され得る。その方法は、入射光を受け取るように露出された第１の面および第１の面の反対側の第２の面を有する基板を設けるステップを含む。その方法は、基板の第２の面に第１の静止電極を配設するステップと、基板の第２の面に広帯域の吸収層を含む光学スタックを配設するステップとをさらに含む。その方法は、第１の電極および光学スタックの上に犠牲層を配設するステップと、第１の電極および光学スタックの上に反射性可動層および第２の電極を配設するステップとをさらに含む。その方法は、第２の電極と第１の電極との間にキャビティを形成するステップをさらに含み、可動層は、キャビティ内で、第１の電極および第２の電極に印加される電圧に応答して、光学スタックに対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成される。その方法は、可動層の、基板と同一の側にノッチフィルタを配設するステップをさらに含み、このノッチフィルタは、可動層から間隔をおいて配置され、４００ｎｍと６００ｎｍとの間の波長範囲内の波長帯の光を、選択的に、少なくとも部分的に吸収する波長依存の透過特性を有する。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタを配設するステップは、第１の電極と基板との間にノッチフィルタを配置するステップを含むことができる。いくつかの実施態様では、その方法は、基板の第１の面の上にカバーガラスを配設するステップをさらに含むことができ、また、ノッチフィルタを配設するステップは、カバーガラス上にノッチフィルタを配置するステップを含むことができる。
【０００９】
本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実施態様の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。本開示で与えた例は、主に電気機械システム（ＥＭＳ）およびマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのディスプレイに関して説明されているが、本明細書で提供する概念は、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）ディスプレイおよび電界放出ディスプレイなど、他のタイプのディスプレイに適用されてもよい。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例である。
【図２】３×３ＩＭＯＤディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例である。
【図３】図１のＩＭＯＤについての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例である。
【図４】様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときのＩＭＯＤの様々な状態を示す表の一例を示す図である。
【図５Ａ】図２の３×３ＩＭＯＤディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例である。
【図５Ｂ】図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例である。
【図６Ａ】図１のＩＭＯＤディスプレイの部分断面図の一例である。
【図６Ｂ】可動層とその支持構造とを含むＩＭＯＤの実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｃ】可動層とその支持構造とを含むＩＭＯＤの実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｄ】可動層とその支持構造とを含むＩＭＯＤの実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｅ】可動層とその支持構造とを含むＩＭＯＤの実施態様の断面図の一例である。
【図７】ＩＭＯＤのための製造プロセスを示す流れ図の一例である。
【図８Ａ】ＩＭＯＤを製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｂ】ＩＭＯＤを製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｃ】ＩＭＯＤを製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｄ】ＩＭＯＤを製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｅ】ＩＭＯＤを製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図９】アナログＩＭＯＤ（ＡＩＭＯＤ）の断面図の一例である。
【図１０】アナログＩＭＯＤ（ＡＩＭＯＤ）の断面図の一例である。
【図１１Ａ】ノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤの断面図の一例である。
【図１１Ｂ】ノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤの断面図の一例である。
【図１２Ａ】ＡＩＭＯＤによって作成されたＣＩＥ１９３１色空間色度図である。
【図１２Ｂ】ノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤによって生成されたＣＩＥ１９３１色空間色度図である。
【図１３Ａ】一実施態様による、Ｄ６５と白色状態のＡＩＭＯＤとのパワースペクトル分布のグラフである。
【図１３Ｂ】一実施態様による、Ｄ６５とノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤとの相対パワースペクトル分布のグラフである。
【図１４】一実施態様による、ノッチフィルタの波長依存の透過特性のグラフである。
【図１５】色ノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤを製造する方法を示す流れ図の一例である。
【図１６Ａ】複数のＩＭＯＤを含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例である。
【図１６Ｂ】複数のＩＭＯＤを含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
様々な図面中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。
【００１２】
以下の説明は、本開示の発明的態様について説明するために、いくつかの実施態様に向けられる。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法において適用できることは、当業者は容易に認識されよう。説明される実施態様は、動いていようと（たとえば、ビデオ）、静止していようと（たとえば、静止画像）、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成することができる任意のデバイスまたはシステムにおいて実施することができる。より詳細には、説明される実施態様は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、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、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス（すなわち、電子リーダ）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（オドメータおよびスピードメータディスプレイなどを含む）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両における後部ビューカメラのディスプレイなど）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダーまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメータ、（電気機械システム（ＥＭＳ）、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）および非ＭＥＭＳ適用例などにおける）パッケージング、審美構造物（たとえば、１つの宝飾品上の画像のディスプレイ）、ならびに様々なＥＭＳデバイスなど、種々の電子デバイス中に含まれ得るかまたはそれらに関連付けられ得ることを企図している。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波数フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、運動検知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセスおよび電子テスト機器など、ディスプレイ以外の応用形態において使用することもできる。したがって、本教示は、単に図に示す実施態様に限定されるものではなく、代わりに、当業者には容易に明らかになるであろう広い適用性を有する。
【００１３】
アナログＩＭＯＤ（ＡＩＭＯＤ）の各ピクセルは、双安定ＩＭＯＤよりも多くの色を反射するように構成され得る。たとえば、反射層と吸収体の相対位置は、赤色、緑色、青色、白色を反射するように変更されてよい。いかなる特定の波長も、反射層と吸収層との間の距離を制御することにより、最大に反射され得る。この距離が、反射層の上面から反射された光が反射層と吸収層との間のギャップ内で強め合って干渉するようなものであれば、大きい割合の反射または最大反射が達成され得る。この距離では、吸収体は、干渉定常波の最小の光強度に配置されている。たとえば、反射層と吸収体の相対位置が白色状態に構成されているとき、ＡＩＭＯＤは光の最大量を反射することができる。最大反射のために必要な距離は、様々な波長に対して様々である。いくつかの実施態様では、短い波長（青色）と長い波長（赤色）の両方を反射する最適の距離は、中間のどこかの距離である。結果として、多くのＡＩＭＯＤの白色状態は、緑がかった色調など、その波長スペクトルの中間色の色調を有する白色をもたらし得る。言い換えれば、ＡＩＭＯＤから、赤色または青色よりも緑色が強く反射されて、不完全な白色に見えることがある。この問題に対する既存の解決策には、空間ディザリングと、薄い色の付いた白色および他の色の強度を変調し、より真の白色を合成するために、加法混色の原理に従って空間ディザリングによってそれらを混合する時間変調技法とが含まれる。しかしながら、この手法によると、輝度の低下、空間分解能が犠牲になること、ならびに／あるいは追加加工およびさらなる電力消費の可能性がある。本開示は、この問題に対する新規の解決策に関する。様々な実施態様では、緑がかった色調を補償するために、ＡＩＭＯＤの光路において色ノッチフィルタが採用され、ＡＩＭＯＤの反射された色のスペクトルを修正する。したがって、白色状態の反射されたスペクトル間の差異は、外観において、また測定されたときにも所望の白色点に対して、より精密に相当するように、「真の」白色に近づけられ得る。
【００１４】
本開示で説明される主題の特定の実施態様は、以下の可能性のある利点のうち１つまたは複数を実現するように実施することができる。ＡＩＭＯＤは、真の白色に十分に近い反射色を生成することができないことが多い。ＡＩＭＯＤと併せて色ノッチフィルタを利用することにより、ＡＩＭＯＤの利点がほとんど維持されながら、薄い色の付いた白色の欠点が低減される。白色を表示するのに必要な空間ディザリングおよび／または時間変調は、皆無かそれに近いものであるため、空間ディザリングおよび時間変調に関連した欠点はほとんど回避され得る。また、白色は、ディスプレイ（電子リーダデバイスなど）における最も支配的な色であることが多いので、そのような改善は重要である。
【００１５】
説明する実施態様が適用され得る好適なＭＥＭＳまたはＥＭＳデバイスの一例は反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、光学干渉吸収の原理を使用して、ＩＭＯＤに入射する光を選択的に吸収し、かつ／または反射するためにＩＭＯＤを組み込むことができる。ＩＭＯＤは、吸収体と、吸収体に対して移動可能な反射体とを含むことができる。反射体は、異なる波長の定常波の電界強度の空間的分布に対して吸収体のロケーションを変更する２つ以上の異なる位置に移動することができ、このことが吸収スペクトルを変更し、それによってＩＭＯＤの反射スペクトルに影響する。反射スペクトルは、反射体と吸収体の間の相対位置を変更することにより、すなわち反射体の位置を変更することによって調節され得る。
【００１６】
図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、ＭＥＭＳディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明（「緩和」、「開」または「オン」）状態では、ディスプレイ要素は、たとえば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施態様では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。ＭＥＭＳピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。
【００１７】
ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、ＩＭＯＤの行／列アレイを含むことができる。各ＩＭＯＤは、エアギャップ（光学ギャップまたは光キャビティとも呼ばれる）を形成するために互いから可変で制御可能な距離に配置された反射層のペア、すなわち可動反射層および固定部分反射層を含むことができる。可動反射層は、少なくとも２つの位置の間で移動され得る。第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤは、作動していないときには反射状態であり得、可視スペクトル内の光を反射し、作動しているときには暗状態であり得、可視域の範囲外の光（たとえば赤外光）を反射する。ただし、いくつかの他の実施態様では、ＩＭＯＤは、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実施態様では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。いくつかの他の実施態様では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。
【００１８】
図１中のピクセルアレイの図示の部分は、２つの隣接するＩＭＯＤ１２を含む。（図示のような）左側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４が、部分反射層を含む光学スタック１６からの所定の距離における緩和位置に示されている。左側のＩＭＯＤ１２に印加された電圧Ｖ０は、可動反射層１４の作動を引き起こすには不十分である。右側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４は、光学スタック１６の近くの、またはそれに隣接する作動位置に示されている。右側のＩＭＯＤ１２に印加された電圧Ｖｂｉａｓは、可動反射層１４を作動位置に維持するのに十分である。
【００１９】
図１では、ピクセル１２の反射特性が、概して、ピクセル１２に入射する光１３と、左側のピクセル１２から反射する光１５とを示す矢印を用いて示されている。詳細に示していないが、ピクセル１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過され、光学スタック１６に向かうことになることを、当業者なら理解されよう。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過された光１３の部分は、可動反射層１４において反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻ることになる。光学スタック１６の部分反射層から反射された光と可動反射層１４から反射された光との間の（強め合うまたは弱め合う）干渉が、ピクセル１２から反射される光１５の波長を決定することになる。
【００２０】
光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、たとえば、透明基板２０上に上記の層のうちの１つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、様々な金属、たとえばクロム（Ｃｒ）、半導体および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、光吸収体と導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の厚さを含むことができるが、（たとえば、光学スタック１６の、またはＩＭＯＤの他の構造の）異なる、より伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤピクセル間で信号をバス伝送するように働くことができる。光学スタック１６は、１つまたは複数の伝導性層または伝導性／吸収層をカバーする、１つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。
【００２１】
いくつかの実施態様では、光学スタック１６の層は、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニング」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実施態様では、アルミニウム（Ａｌ）などの高伝導性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の一連の平行ストリップとして形成されて、ポスト１８の上に堆積された列とポスト１８間に堆積された介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実施態様では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。
【００２２】
いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のピクセル１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間のギャップ１９がある。しかしながら、電位差、たとえば電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するピクセルにおける行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層１４は、変形し、光学スタック１６の近くにまたはそれに対して移動することができる。光学スタック１６内の誘電体層（図示せず）が、図１中の右側の作動ピクセル１２によって示されるように、短絡を防ぎ、層１４と層１６との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じである。いくつかの事例ではアレイ中の一連のピクセルが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか（「アレイ」）、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。
【００２３】
図２は、３×３ＩＭＯＤディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示す。電子デバイスは、１つまた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得るプロセッサ２１を含む。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２１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、または他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つまた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得る。
【００２４】
プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するように構成され得る。アレイドライバ２２は、たとえば、ディスプレイアレイまたはパネル３０に、信号を与える行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含むことができる。図２には、図１に示したＩＭＯＤディスプレイデバイスの断面が線１−１によって示されている。図２は明快のためにＩＭＯＤの３×３アレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多数のＩＭＯＤを含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤの数とは異なる数のＩＭＯＤを行において有し得、その逆も同様である。
【００２５】
図３は、図１のＩＭＯＤについての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例を示す。ＭＥＭＳ  ＩＭＯＤの場合、行／列（すなわち、コモン／セグメント）書込みプロシージャが、図３に示すこれらのデバイスのヒステリシス特性を利用し得る。ＩＭＯＤは、可動反射層またはミラーに緩和状態から作動状態に変更させるために、たとえば、約１０ボルトの電位差を必要とし得る。電圧がその値から低減されると、電圧が低下して、たとえば、１０ボルトより下に戻ったとき、可動反射層はそれの状態を維持するが、電圧が２ボルトより下に低下するまで、可動反射層は完全には緩和しない。したがって、図３に示すように、印加電圧のウィンドウがある電圧の範囲、約３〜７ボルトが存在し、そのウィンドウ内でデバイスは緩和状態または作動状態のいずれかで安定している。これは、本明細書では「ヒステリシスウィンドウ」または「安定性ウィンドウ」と呼ばれる。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイ３０の場合、行／列書込みプロシージャは、一度に１つまたは複数の行をアドレス指定するように設計され得、その結果、所与の行のアドレス指定中に、作動されるべきアドレス指定された行におけるピクセルは、約１０ボルトの電圧差にさらされ、緩和されるべきピクセルは、ほぼ０ボルトの電圧差にさらされる。アドレス指定後に、それらのピクセルは、それらが前のストローブ状態にとどまるような、約５ボルトの定常状態またはバイアス電圧差にさらされる。この例では、アドレス指定された後に、各ピクセルは、約３〜７ボルトの「安定性ウィンドウ」内の電位差を経験する。このヒステリシス特性の特徴は、たとえば図１に示したピクセル設計が、同じ印加電圧条件下で作動または緩和のいずれかの既存の状態で安定したままであることを可能にする。各ＩＭＯＤピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタであるので、この安定状態は、電力を実質的に消費するかまたは失うことなしに、ヒステリシスウィンドウ内の定常電圧において保持され得る。その上、印加電圧電位が実質的に固定のままである場合、電流は本質的にほとんどまたはまったくＩＭＯＤピクセルに流れ込まない。
【００２６】
いくつかの実施態様では、所与の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に従って、列電極のセットに沿って「セグメント」電圧の形態のデータ信号を印加することによって、画像のフレームが作成され得る。次に、フレームが一度に１行書き込まれるように、アレイの各行がアドレス指定され得る。第１の行におけるピクセルに所望のデータを書き込むために、第１の行におけるピクセルの所望の状態に対応するセグメント電圧が列電極上に印加され得、特定の「コモン」電圧または信号の形態の第１の行パルスが第１の行電極に印加され得る。次いで、セグメント電圧のセットは、第２の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に対応するように変更され得、第２のコモン電圧が第２の行電極に印加され得る。いくつかの実施態様では、第１の行におけるピクセルは、列電極に沿って印加されたセグメント電圧の変化による影響を受けず、第１のコモン電圧行パルス中にそれらのピクセルが設定された状態にとどまる。このプロセスは、画像フレームを生成するために、一連の行全体、または代替的に、一連の列全体について、連続方式で繰り返され得る。フレームは、何らかの所望の数のフレーム毎秒でこのプロセスを連続的に反復することによって、新しい画像データでリフレッシュおよび／または更新され得る。
【００２７】
各ピクセルに印加されるセグメント信号とコモン信号の組合せ（すなわち、各ピクセルの電位差）は、各ピクセルの得られる状態を決定する。図４は、様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときのＩＭＯＤの様々な状態を示す表の一例を示している。当業者によって容易に理解されるように、「セグメント」電圧は、列電極または行電極のいずれかに印加され得、「コモン」電圧は、列電極または行電極のうちの他方に印加され得る。
【００２８】
図４に（ならびに図５Ｂに示すタイミング図に）示すように、解放電圧ＶＣＲＥＬがコモンラインに沿って印加されたとき、コモンラインに沿ったすべてのＩＭＯＤ要素は、セグメントラインに沿って印加された電圧、すなわち、高いセグメント電圧ＶＳＨおよび低いセグメント電圧ＶＳＬにかかわらず、代替的に解放または非作動状態と呼ばれる、緩和状態に入れられることになる。特に、解放電圧ＶＣＲＥＬがコモンラインに沿って印加されると、そのピクセルのための対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳＨが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳＬが印加されたときも、変調器の電位電圧（代替的にピクセル電圧と呼ばれる）は緩和ウィンドウ（図３参照、解放ウィンドウとも呼ばれる）内にある。
【００２９】
高い保持電圧ＶＣＨＯＬＤ＿Ｈまたは低い保持電圧ＶＣＨＯＬＤ＿Ｌなどの保持電圧がコモンライン上に印加されたとき、ＩＭＯＤの状態は一定のままであることになる。たとえば、緩和ＩＭＯＤは緩和位置にとどまることになり、作動ＩＭＯＤは作動位置にとどまることになる。保持電圧は、対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳＨが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳＬが印加されたときも、ピクセル電圧が安定性ウィンドウ内にとどまることになるように、選択され得る。したがって、セグメント電圧スイング、すなわち、高いＶＳＨと低いセグメント電圧ＶＳＬとの間の差は、正または負のいずれかの安定性ウィンドウの幅よりも小さい。
【００３０】
高いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｈまたは低いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｌなどのアドレス指定または作動電圧がコモンライン上に印加されたとき、それぞれのセグメントラインに沿ったセグメント電圧の印加によって、データがそのコモンラインに沿った変調器に選択的に書き込まれ得る。セグメント電圧は、作動が印加されたセグメント電圧に依存するように選択され得る。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されたとき、一方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウ内のピクセル電圧をもたらし、ピクセルが非作動のままであることを引き起こすことになる。対照的に、他方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウを越えるピクセル電圧をもたらし、ピクセルの作動をもたらすことになる。作動を引き起こす特定のセグメント電圧は、どのアドレス指定電圧が使用されるかに応じて変動することができる。いくつかの実施態様では、高いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｈがコモンラインに沿って印加されたとき、高いセグメント電圧ＶＳＨの印加は、変調器がそれの現在位置にとどまることを引き起こすことがあり、低いセグメント電圧ＶＳＬの印加は、変調器の作動を引き起こすことがある。当然の結果として、低いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｌが印加されたとき、セグメント電圧の影響は反対であり、高いセグメント電圧ＶＳＨは変調器の作動を引き起こし、低いセグメント電圧ＶＳＬは変調器の状態に影響しない（すなわち、安定したままである）ことがある。
【００３１】
いくつかの実施態様では、変調器で常に同じ極性電位差を引き起こす保持電圧、アドレス電圧、およびセグメント電圧が使用され得る。いくつかの他の実施態様では、変調器の電位差の極性を交番する信号が使用され得る。変調器の極性の交番（すなわち、書込みプロシージャの極性の交番）は、単一の極性の反復書込み動作後に起こることがある電荷蓄積を低減または抑止し得る。
【００３２】
図５Ａは、図２の３×３ＩＭＯＤディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例を示す。図５Ｂは、図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例を示す。それらの信号は、図２のたとえば３×３アレイに印加され得、これは、図５Ａに示すライン時間６０ｅディスプレイ配置を最終的にもたらすことになる。図５Ａ中の作動変調器は暗状態にあり、すなわち、その状態では、反射光の実質的部分が、たとえば、閲覧者に、暗い外観をもたらすように可視スペクトルの外にある。図５Ａに示すフレームを書き込むより前に、ピクセルは任意の状態にあることがあるが、図５Ｂのタイミング図に示す書込みプロシージャは、各変調器が、第１のライン時間６０ａの前に、解放されており、非作動状態に属すると仮定する。
【００３３】
第１のライン時間６０ａ中に、解放電圧７０がコモンライン１上に印加され、コモンライン２上に印加される電圧が、高い保持電圧７２において始まり、解放電圧７０に移動し、低い保持電圧７６がコモンライン３に沿って印加される。したがって、コモンライン１に沿った変調器（コモン１，セグメント１）、（１，２）および（１，３）は、第１のライン時間６０ａの持続時間の間、緩和または非作動状態にとどまり、コモンライン２に沿った変調器（２，１）、（２，２）および（２，３）は、緩和状態に移動することになり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、それらの前の状態にとどまることになる。図４を参照すると、コモンライン１、２または３のいずれも、ライン時間６０ａ中に作動を引き起こす電圧レベルにさらされていないので（すなわち、ＶＣＲＥＬ−緩和、およびＶＣＨＯＬＤ＿Ｌ−安定）、セグメントライン１、２および３に沿って印加されたセグメント電圧は、ＩＭＯＤの状態に影響しないことになる。
【００３４】
第２のライン時間６０ｂ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２に移動し、コモンライン１に沿ったすべての変調器は、アドレス指定または作動電圧がコモンライン１上に印加されなかったので、印加されたセグメント電圧にかかわらず、緩和状態にとどまる。コモンライン２に沿った変調器は、解放電圧７０の印加により、緩和状態にとどまり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、コモンライン３に沿った電圧が解放電圧７０に移動するとき、緩和することになる。
【００３５】
第３のライン時間６０ｃ中に、コモンライン１は、コモンライン１上に高いアドレス電圧７４を印加することによってアドレス指定される。このアドレス電圧の印加中に低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および２に沿って印加されるので、変調器（１，１）および（１，２）のピクセル電圧は変調器の正の安定性ウィンドウの上端よりも大きく（すなわち、電圧差は、あらかじめ定義されたしきい値を超えた）、変調器（１，１）および（１，２）は作動される。逆に、高いセグメント電圧６２がセグメントライン３に沿って印加されるので、変調器（１，３）ののピクセル電圧は、変調器（１，１）および（１，２）のピクセル電圧よりも小さく、変調器の正の安定性ウィンドウ内にとどまり、したがって変調器（１，３）は緩和したままである。また、ライン時間６０ｃ中に、コモンライン２に沿った電圧は低い保持電圧７６に減少し、コモンライン３に沿った電圧は解放電圧７０にとどまり、コモンライン２および３に沿った変調器を緩和位置のままにする。
【００３６】
第４のライン時間６０ｄ中に、コモンライン１上の電圧は、高い保持電圧７２に戻り、コモンライン１に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン２上の電圧は低いアドレス電圧７８に減少される。高いセグメント電圧６２がセグメントライン２に沿って印加されるので、変調器（２，２）のピクセル電圧は、変調器の負の安定性ウィンドウの下端を下回り、変調器（２，２）が作動することを引き起こす。逆に、低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および３に沿って印加されるので、変調器（２，１）および（２，３）は緩和位置にとどまる。コモンライン３上の電圧は、高い保持電圧７２に増加し、コモンライン３に沿った変調器を緩和状態のままにする。
【００３７】
最後に、第５のライン時間６０ｅ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２にとどまり、コモンライン２上の電圧は低い保持電圧７６にとどまり、コモンライン１および２に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン３上の電圧は、コモンライン３に沿った変調器をアドレス指定するために、高いアドレス電圧７４に増加する。低いセグメント電圧６４がセグメントライン２および３上に印加されるので、変調器（３，２）および（３，３）は作動するが、セグメントライン１に沿って印加された高いセグメント電圧６２は、変調器（３，１）が緩和位置にとどまることを引き起こす。したがって、第５のライン時間６０ｅの終わりに、３×３ピクセルアレイは、図５Ａに示す状態にあり、他のコモンライン（図示せず）に沿った変調器がアドレス指定されているときに起こり得るセグメント電圧の変動にかかわらず、保持電圧がコモンラインに沿って印加される限り、その状態にとどまることになる。
【００３８】
図５Ｂのタイミング図では、所与の書込みプロシージャ（すなわち、ライン時間６０ａ〜６０ｅ）は、高い保持およびアドレス電圧、または低い保持およびアドレス電圧のいずれかの使用を含むことができる。書込みプロシージャが所与のコモンラインについて完了されると（また、コモン電圧が、作動電圧と同じ極性を有する保持電圧に設定されると）、ピクセル電圧は、所与の安定性ウィンドウ内にとどまり、解放電圧がそのコモンライン上に印加されるまで、緩和ウィンドウを通過しない。さらに、各変調器が、変調器をアドレス指定するより前に書込みプロシージャの一部として解放されるので、解放時間ではなく変調器の作動時間が、必要なライン時間を決定し得る。詳細には、変調器の解放時間が作動時間よりも大きい実施態様では、解放電圧は、図５Ｂに示すように、単一のライン時間よりも長く印加され得る。いくつかの他の実施態様では、コモンラインまたはセグメントラインに沿って印加される電圧が、異なる色の変調器など、異なる変調器の作動電圧および解放電圧の変動を相殺するように変動し得る。
【００３９】
上記に記載した原理に従って動作するＩＭＯＤの構造の詳細は大きく異なり得る。たとえば、図６Ｂから図６Ｅは、可動反射層１４とその支持構造とを含む、ＩＭＯＤの異なる実施態様の断面図の例を示している。図６Ａは、図１のＩＭＯＤディスプレイの部分断面図の一例を示している。金属材料のストリップ、すなわち、可動反射層１４が、基板２０から直角に延在する支持体１８上に堆積される。図６Ｂでは、各ＩＭＯＤの可動反射層１４は、概して形状が正方形または長方形であり、コーナーにおいてまたはその近くでテザー３２に接して支持体に取り付けられる。図６Ｃでは、可動反射層１４は、概して形状が正方形または長方形であり、フレキシブルな金属を含み得る変形可能層３４から吊るされる。変形可能層３４は、可動反射層１４の外周の周りで基板２０に直接または間接的に接続することがある。これらの接続は、本明細書では支持ポストと呼ばれる。図６Ｃに示す実施態様は、変形可能層３４によって行われる可動反射層１４の機械的機能からのそれの光学的機能の分離から派生する追加の利益を有する。この分離は、反射層１４のために使用される構造設計および材料と、変形可能層３４のために使用される構造設計および材料とが、互いとは無関係に最適化されることを可能にする。
【００４０】
図６Ｄは、可動反射層１４が反射副層１４ａを含む、ＩＭＯＤの別の例を示している。可動反射層１４は、支持ポスト１８などの支持構造上に載る。支持ポスト１８は、たとえば、可動反射層１４が緩和位置にあるとき、可動反射層１４と光学スタック１６との間にギャップ１９が形成されるように、下側静止電極（すなわち、図示のＩＭＯＤにおける光学スタック１６の一部）からの可動反射層１４の分離を可能にする。可動反射層１４は、電極として働くように構成され得る伝導性層１４ｃと、支持層１４ｂとをも含むことができる。この例では、伝導性層１４ｃは、基板２０から遠位にある支持層１４ｂの一方の面に配設され、反射副層１４ａは、基板２０の近位にある支持層１４ｂの他方の面に配設される。いくつかの実施態様では、反射副層１４ａは、伝導性であることがあり、支持層１４ｂと光学スタック１６との間に配設され得る。支持層１４ｂは、誘電材料、たとえば、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の、１つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの実施態様では、支持層１４ｂは、たとえば、ＳｉＯ２／ＳｉＯＮ／ＳｉＯ２３層スタックなど、複数の層のスタックであり得る。反射副層１４ａと伝導性層１４ｃのいずれかまたは両方は、たとえば、約０．５％の銅（Ｃｕ）または別の反射金属材料を用いた、アルミニウム（Ａｌ）合金を含むことができる。誘電支持層１４ｂの上および下で伝導性層１４ａ、１４ｃを採用することは、応力のバランスをとり、伝導の向上を与えることができる。いくつかの実施態様では、反射副層１４ａおよび伝導性層１４ｃは、可動反射層１４内の特定の応力プロファイルを達成することなど、様々な設計目的で、異なる材料から形成され得る。
【００４１】
図６Ｄに示すように、いくつかの実施態様はブラックマスク構造２３をも含むことができる。ブラックマスク構造２３は、周辺光または迷光を吸収するために、（たとえば、ピクセル間にまたはポスト１８の下に）光学不活性領域において形成され得る。ブラックマスク構造２３はまた、光がディスプレイの不活性部分から反射されることまたはそれを透過されることを抑止し、それによりコントラスト比を増加させることによって、ディスプレイデバイスの光学的特性を改善することができる。さらに、ブラックマスク構造２３は、伝導性であり、電気的バス層として機能するように構成され得る。いくつかの実施態様では、行電極は、接続された行電極の抵抗を低減するために、ブラックマスク構造２３に接続され得る。ブラックマスク構造２３は、堆積およびパターニング技法を含む様々な方法を使用して形成され得る。ブラックマスク構造２３は１つまたは複数の層を含むことができる。たとえば、いくつかの実施態様では、ブラックマスク構造２３は、それぞれ、約３０〜８０Å、５００〜１０００Å、および５００〜６０００Åの範囲内の厚さをもつ、光吸収体として働くモリブデンクロム（ＭｏＣｒ）層と、反射体として働くアルミニウム合金層と、バス層とを含む。１つまたは複数の層は、たとえば、ＭｏＣｒ層およびＳｉＯ２層の場合は、四フッ化炭素（ＣＦ４）および／または酸素（Ｏ２）、ならびにアルミニウム合金層の場合は、塩素（Ｃｌ２）および／または三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）を含む、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを含む、様々な技法を使用してパターニングされ得る。いくつかの実施態様では、ブラックマスク２３はエタロンまたは干渉スタック構造であり得る。そのような干渉スタックブラックマスク構造２３では、伝導性吸収体は、各行または列の光学スタック１６における下側静止電極間で信号を送信するかまたは信号をバス伝送するために使用され得る。いくつかの実施態様では、スペーサ層３５が、ブラックマスク２３中の伝導性層から吸収層１６ａを概して電気的に絶縁するのに、役立つことができる。
【００４２】
図６Ｅは、可動反射層１４が自立している、ＩＭＯＤの別の例を示している。図６Ｄとは対照的に、図６Ｅの実施態様は支持ポスト１８を含まない。代わりに、可動反射層１４は、複数のロケーションにおいて、下にある光学スタック１６に接触し、可動反射層１４の湾曲は、ＩＭＯＤの電圧が作動を引き起こすには不十分であるとき、可動反射層１４が図６Ｅの非作動位置に戻るという、十分な支持を与える。複数のいくつかの異なる層を含んでいることがある光学スタック１６は、ここでは明快のために、光吸収体１６ａと誘電体１６ｂとを含む状態で示されている。いくつかの実施態様では、光吸収体１６ａは、固定電極としても、部分反射層としても働き得る。
【００４３】
図６Ａから図６Ｅに示す実施態様などの実施態様では、ＩＭＯＤは直視型デバイスとして機能し、直視型デバイスでは、画像が、透明基板２０の正面、すなわち、変調器が配置された面の反対の面から、閲覧される。これらの実施態様では、デバイスの背面部分（すなわち、たとえば、図６Ｃに示す変形可能層３４を含む、可動反射層１４の背後のディスプレイデバイスの任意の部分）は、反射層１４がデバイスのそれらの部分を光学的に遮蔽するので、ディスプレイデバイスの画質に影響を及ぼすことまたは悪影響を及ぼすことなしに、構成され、作用され得る。たとえば、いくつかの実施態様では、バス構造（図示せず）が可動反射層１４の背後に含まれ得、これは、電圧アドレス指定およびそのようなアドレス指定に起因する移動など、変調器の電気機械的特性から変調器の光学的特性を分離する能力を与える。さらに、図６Ａから図６Ｅの実施態様は、パターニングなどの処理を簡略化することができる。
【００４４】
図７は、ＩＭＯＤのための製造プロセス８０を示す流れ図の一例を示している。図８Ａから図８Ｅは、ＩＭＯＤを製作する方法における様々な段階の断面概略図の例を示している。いくつかの実施態様では、製造プロセス８０は、たとえば、図７に示されていない他のブロックに加えて、図１および図６に示した一般的なタイプのＩＭＯＤを製造するために実施され得る。図１、図６および図７を参照すると、プロセス８０はブロック８２において開始し、基板２０上への光学スタック１６の形成を伴う。図８Ａは、基板２０上で形成されたそのような光学スタック１６を示している。基板２０は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得、それは、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、光学スタック１６の効率的な形成を可能にするために、事前準備プロセス、たとえば、洗浄にかけられていることがある。上記で説明したように、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であることがあり、たとえば、透明基板２０上に、所望の特性を有する１つまたは複数の層を堆積させることによって、作製され得る。図８Ａでは、光学スタック１６は、副層１６ａおよび１６ｂを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実施態様では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、組み合わせられた導体／吸収体副層１６ａなど、光吸収特性と伝導特性の両方で構成され得る。さらに、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つまたは複数は、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。そのようなパターニングは、当技術分野で知られているマスキングおよびエッチングプロセスまたは別の好適なプロセスによって実行され得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、１つまたは複数の金属層（たとえば、１つまたは複数の反射層および／または伝導性層）上に堆積された副層１６ｂなど、絶縁層または誘電体層であり得る。さらに、光学スタック１６は、ディスプレイの行を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。
【００４５】
プロセス８０はブロック８４において続き、光学スタック１６上への犠牲層２５の形成を伴う。犠牲層２５は、キャビティ１９を形成するために後で（たとえば、ブロック９０で）除去され、したがって、犠牲層２５は、図１に示した得られたＩＭＯＤ１２には示されていない。図８Ｂは、光学スタック１６上で形成された犠牲層２５を含む、部分的に作製されたデバイスを示している。光学スタック１６上での犠牲層２５の形成は、後続の除去後に、所望の設計サイズを有するギャップまたはキャビティ１９（図１および図８Ｅも参照）を与えるように選択された厚さの、モリブデン（Ｍｏ）またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）など、フッ化キセノン（ＸｅＦ２）エッチング可能材料の堆積を含み得る。犠牲材料の堆積は、物理蒸着（ＰＶＤ、たとえばスパッタリング）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、熱化学蒸着（熱ＣＶＤ）、またはスピンコーティングなど、堆積技法を使用して行われ得る。
【００４６】
プロセス８０はブロック８６において続き、支持構造、たとえば、図１、図６および図８Ｃに示すポスト１８の形成を伴う。ポスト１８の形成は、支持構造開口を形成するために犠牲層２５をパターニングし、次いで、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、またはスピンコーティングなど、堆積方法を使用して、ポスト１８を形成するために開口中に材料（たとえば、ポリマー、または無機材料、たとえば酸化ケイ素）を堆積させることを含み得る。いくつかの実施態様では、犠牲層中に形成された支持構造開口は、ポスト１８の下側端部が図６Ａに示すように基板２０に接触するように、犠牲層２５と光学スタック１６の両方を通って、下にある基板２０まで延在することがある。代替的に、図８Ｃに示すように、犠牲層２５中に形成された開口は、犠牲層２５は通るが、光学スタック１６は通らないで、延在することがある。たとえば、図８Ｅは、光学スタック１６の上側表面と接触している支持ポスト１８の下側端部を示している。ポスト１８、または他の支持構造は、犠牲層２５上に支持構造材料の層を堆積させること、および犠牲層２５中の開口から離れて配置された支持構造材料の部分をパターニングすることによって形成され得る。支持構造は、図８Ｃに示すように開口内に配置され得るが、少なくとも部分的に、犠牲層２５の一部分の上で延在することもある。上述のように、犠牲層２５および／または支持ポスト１８のパターニングは、パターニングおよびエッチングプロセスによって実行され得るが、代替エッチング方法によっても実行され得る。
【００４７】
プロセス８０はブロック８８において続き、図１、図６および図８Ｄに示す可動反射層１４などの可動反射層または膜の形成を伴う。可動反射層１４は、１つまたは複数のパターニング、マスキング、および／またはエッチングステップとともに、１つまたは複数の堆積ステップ、たとえば、反射層（たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金）堆積を採用することによって、形成され得る。可動反射層１４は、電気伝導性であり、電気伝導性層と呼ばれることがある。いくつかの実施態様では、可動反射層１４は、図８Ｄに示すように複数の副層１４ａ、１４ｂおよび１４ｃを含み得る。いくつかの実施態様では、副層１４ａおよび１４ｃなど、副層のうちの１つまたは複数は、それらの光学的特性のために選択された高反射性副層を含み得、別の副層１４ｂは、その機械的特性のために選択された機械的副層を含み得る。犠牲層２５は、ブロック８８において形成された部分的に作製されたＩＭＯＤ中に依然として存在するので、可動反射層１４は、一般にこの段階では可動でない。犠牲層２５を含んでいる部分的に作製されたＩＭＯＤは、本明細書では「非解放」ＩＭＯＤと呼ばれることもある。図１に関して上記で説明したように、可動反射層１４は、ディスプレイの列を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。
【００４８】
プロセス８０はブロック９０において続き、キャビティ、たとえば図１、図６および図８Ｅに示すキャビティ１９の形成を伴う。キャビティ１９は、（ブロック８４において堆積された）犠牲材料２５をエッチャントにさらすことによって形成され得る。たとえば、ＭｏまたはアモルファスＳｉなどのエッチング可能犠牲材料が、ドライ化学エッチング、たとえば、一般に、キャビティ１９を囲む構造に対して選択的に除去される所望の量の材料を除去するのに有効である期間の間、固体ＸｅＦ２から派生した蒸気などの気体または蒸気エッチャントに犠牲層２５をさらすことによって、除去され得る。他のエッチング方法、たとえばウェットエッチングおよび／またはプラズマエッチングも使用され得る。犠牲層２５がブロック９０中に除去されるので、可動反射層１４は、一般に、この段階後に可動となる。犠牲材料２５の除去後に、得られた完全にまたは部分的に作製されたＩＭＯＤは、本明細書では「解放」ＩＭＯＤと呼ばれることがある。
【００４９】
図９および図１０は、アナログＩＭＯＤ（ＡＩＭＯＤ）の断面の例を示す。図９を参照して、ＡＩＭＯＤ  ９００は、基板９１２と、基板９１２の上に配設された光学スタック９０４とを含む。ＡＩＭＯＤは第１の電極９１０および第２の電極９０２を含む（図示のように、第１の電極９１０が下側電極であり、第２の電極９０２が上側電極である）。ＡＩＭＯＤ９００は、第１の電極９１０と第２の電極９０２との間に配設された可動反射層９０６をも含む。いくつかの実施態様では、光学スタック９０４は、吸収層、および／または複数の他の層を含み、図１、図６Ａ〜図６Ｅに示す光学スタック１６と同様に構成され得る。いくつかの実施態様および図９に示す例では、光学スタック９０４は、吸収層として構成される第１の電極９１０を含む。そのような構成では、吸収層（第１の電極９１０）は、ＭｏＣｒを含んでいる材料の約６ｎｍの層であり得る。いくつかの実施態様では、吸収層（すなわち第１の電極９１０）は、約２ｎｍから１０ｎｍに及ぶ厚さを有するＭｏＣｒを含む材料の層であり得る。
【００５０】
図９をなお参照すると、反射層９０６は、電荷を与えられ得る。反射層は、帯電すると、電圧が第１の電極９１０と第２の電極９０２との間に印加されるとき、第１の電極９１０または第２の電極９０２のいずれかに向かって移動するように構成される。このようにして、反射層９０６は、緩和（非作動）状態の上および下を含む、２つの電極９０２と９１０との間の位置範囲にわたって駆動され得る。たとえば、図９は、反射層９０６が第１の電極９１０と第２の電極９０２との間の様々な位置９３０、９３２および９３４、および９３６に移動され得ることを示す。
【００５１】
ＡＩＭＯＤ９００は、ＡＩＭＯＤの構成に応じていくつかの波長の光を選択的に反射するように構成され得る。この実施態様では吸収層の役割を果たす第１の電極９１０と反射層９０６との間の距離は、ＡＩＭＯＤ９００の反射特性を変化させる。任意の特定の波長は、反射層９０６と吸収層（第１の電極９１０）との間の距離が、吸収層（第１の電極９１０）が入射光と反射層９０６から反射された光との間の干渉から生じる定在波の最小光強度に配置されるようなものであるとき、ＡＩＭＯＤ９００から最大限に反射される。たとえば、図示するように、ＡＩＭＯＤ９００は、ＡＩＭＯＤの基板９１２側から（基板９１２を通して）見るように設計され、すなわち光は、基板９１２を通ってＡＩＭＯＤ９００に入る。反射層９０６の位置に応じて、異なる波長の光が、反射されて基板９１２を通って戻り、これは、異なる色の外観を与える。これらの異なる色は、自然色としても周知である。
【００５２】
１つまたは複数の一定の波長を反射するようなロケーションにあるディスプレイ要素（たとえば、ＡＩＭＯＤ）の可動層の位置は、ディスプレイ状態と呼ばれることがある。たとえば、反射層９０６が位置９３０にあるときは、赤色波長の光は、他の波長よりも大きい割合で反射され、その他の波長の光は、赤色よりも大きい割合で吸収される。したがって、ＡＩＭＯＤ９００は、赤色に見え、赤色ディスプレイ状態、または単に赤色状態にあると言われる。同様に、ＡＩＭＯＤ９００は、反射層９０６が位置９３２に移動し、そこで緑色波長の光が、他の波長よりも大きい割合で反射され、その他の波長の光が、緑色よりも大きい割合で吸収されるとき、緑色ディスプレイ状態（または緑色状態）にある。反射層９０６が位置９３４に移動すると、ＡＩＭＯＤ９００は、青色ディスプレイ状態（または青色状態）にあり、青色波長の光は、他の波長よりも大きい割合で反射され、その他の波長の光は、青色よりも大きい割合で吸収される。反射層９０６が位置９３６へ移動したとき、ＡＩＭＯＤ  ９００は白色ディスプレイ状態（または白色状態）であり、ＡＩＭＯＤ９００が「白色に」見えるように、または反射体からの全反射（または輝き）に依拠して、場合によっては「銀色」に見えるように、可視スペクトル光の広範囲の波長が実質的に反射される。場合によっては、金属反射体上に誘電体層を追加で配設することで、全反射（または輝き）の増加を達成することができ、それによって白色状態を表示する。しかしながら、白色は、９３６の正確な位置に依拠して、薄い青色、緑色または黄色が付いている可能性がある。いくつかの実施態様では、白色状態もたらすように構成されている位置９３６では、反射層９０６と第１の電極９１０との間の距離は、約０ｎｍと２０ｎｍとの間にある。当業者なら、ＡＩＭＯＤ９００が、反射層９０６の位置に基づいて、またＡＩＭＯＤ９００の構成、特に光学スタック９０４中の様々な層の構成で使用される材料に基づいて、異なる状態を獲得し、他の波長の光を選択的に反射することができると容易に認識するであろうことに留意すべきである。
【００５３】
図９でのＡＩＭＯＤ９００は、２つの構造的キャビティ、すなわち反射層９０６と光学スタック９０４との間の第１のキャビティ９１４、および反射層９０６と第２の電極９０２との間の第２のキャビティ９１６を有する。しかしながら、反射層９０６は、反射性であり、透過性でないので、光は、反射層９０６を通って第２のキャビティ９１６中に伝搬しない。加えて、ＡＩＭＯＤ９００によって反射される光の色および／または強度は、反射層９０６と吸収層（第１の電極９１０）との間の距離によって決定される。したがって、図９に示すＡＩＭＯＤ９００は、１つの干渉（吸収）キャビティ９１４を有する。対照的に、第１のキャビティ９１４に入った入射光は第２のキャビティ９１６には入らない。
【００５４】
図１０は、別の実施態様によるアナログＩＭＯＤ（ＡＩＭＯＤ）の断面の一例を示す。ＡＩＭＯＤ  １０００には、これも光学スタック１００４の吸収層である、第１の電極１０１０の上に配置された反射層１００６が含まれ、光学スタック１００４は、第１の電極１０１０の下側に配置された誘電体層１００３と、第１の電極の上側に配置された誘電体層１００５とを含むことができる。誘電体層１００３は２つ以上の層を含むことができ、同様に、誘電体層１００５も２つ以上の層を含むことができる。いくつかの実施態様では、また図１０に示された例では、反射層１００６は第２の電極として機能することができる。いくつかの他の実施態様では、反射層１００６の下側または上側に、別個の電極構造が形成されてよい。いくつかの実施態様では、反射層１００６はアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。いくつかの他の実施態様では、異なる反射材料が使用されてもよい。光学スタック１００４は、電極ではない吸収層および／または複数の他の層をさらに含むことができる。いくつかの実施態様では、また図１０に示された例では、第１の電極１０１０は吸収層として構成される。吸収層は、たとえばＭｏＣｒを含んでいる材料の６μｍ層であり得る。反射層１００６は、反射層１００６と光学スタック１００４との間に配置された１つまたは複数の誘電体層１００８で覆われてよい。誘電体層１００８の機能は、キャビティの中で、反射層１００６の面から０〜２０ｎｍの間の距離に定常波の第１のヌルを確立することである。誘電体層１００８は、白色状態の輝度を改善するために、異なる波長の第１のヌルの分離を低減することもできる。反射層１００６は機械層１００７の上に取り付けられ得、機械層１００７はヒンジ１００９に付けられる。ヒンジ１００９は、機械層１００７の一方の側でポスト１０１１に接続される。ヒンジ１００９により、機械層１００７、反射層１００６および誘電体層１００８の支持がもたらされる一方で、これらの層が、印加電圧に応答して、第１の電極１０１０と、第２の電極１００６として働き得る反射層１００６との間で移動することも可能になる。
【００５５】
引き続き図１０を参照して、反射層１００６は電荷を供給され得る。反射層は、一旦帯電すると、接地に接続されている第１の電極１０１０の方へ移動するように構成されている。このように、反射層１００６は、第１の電極１０１０に対して、ある位置範囲にわたって駆動され得る。たとえば、図１０は、反射層１００６が、第１の電極１０１０に対して、様々な位置１０３０、１０３２、１０３４、１０３５および１０３６に移動することができることを示す。
【００５６】
図９に関して論じたように、ＡＩＭＯＤ  １０００は、ＡＩＭＯＤの構成に依拠して、特定の波長の光を選択的に反射するように構成され得る。この実施態様では吸収層として働く第１の電極１０１０と反射層１００６との間の距離によって、ＡＩＭＯＤ  １０００の反射特性が変化する。いかなる特定の波長も、反射層１００６と吸収層である第１の電極１０１０との間の距離を制御することにより、最大に反射され得る。この距離が、反射層１００６の上面から反射された光が反射層１００６と吸収層との間のギャップ内で強め合って干渉するようなものであれば、高い割合の反射または最大反射が生じ得る。この距離では、吸収層（第１の電極１０１０）は、干渉定常波の最小の光強度に配置されている。
【００５７】
たとえば、図１０のＡＩＭＯＤ  １０００は、ＡＩＭＯＤの基板１０１２側で見られるように設計されている。光は基板１０１２を通ってＡＩＭＯＤ  １０００に入る。反射層１００６の位置に依拠して、様々な波長の光が基板１０１２を通って後ろに反射され、これによって様々な色が出現する。これらの様々な色は自然色としても知られている。１つまたは複数の特定の波長を反射する位置におけるディスプレイ要素（たとえばＡＩＭＯＤ）の可動層の位置は、ディスプレイ状態と呼ばれることがある。たとえば、反射層１００６が位置１０３０にあるとき、光の赤色波長が実質的に反射され、光の他の波長は第１の電極１０１０（吸収層）に実質的に吸収される。したがって、ＡＩＭＯＤ  １０００は赤色に見えて、赤色状態または赤色ディスプレイ状態であると言われる。同様に、反射層１００６が位置１０３２へ移動して、光の緑色波長が実質的に反射され、光の他の波長が実質的に吸収されるとき、ＡＩＭＯＤ  １０００は緑色ディスプレイ状態（または緑色状態）にある。反射層１００６が位置１０３４へ移動したとき、ＡＩＭＯＤ  １０００は青色ディスプレイ状態（または青色状態）であり、光の青色波長が実質的に反射され、光の他の波長は実質的に吸収される。反射層１００６が位置１０３５へ移動したとき、ＡＩＭＯＤ  １０００は黒色ディスプレイ状態（または黒色状態）であり、可視スペクトルの光の広範囲の波長が実質的に吸収されることによって、ＡＩＭＯＤ  １０００が「黒色」に見えるように可視の反射が最小化される。反射層１００６が位置１０３６へ移動したとき、ＡＩＭＯＤ  １０００は白色ディスプレイ状態（または白色状態）であり、ＡＩＭＯＤ  １０００が「白色に」見えるように可視スペクトルの光の広範囲の波長が実質的に反射される。いくつかの実施態様では、位置１０３６では白色状態をもたらすように構成され、反射層１００６と第１の電極１０１０との間の距離は、約０ｎｍと２０ｎｍとの間にある。
【００５８】
ＩＭＯＤディスプレイ要素では、ディスプレイ要素の反射色は、薄い吸収金属層とミラー表面との間のギャップ間隔によって決定される。高輝度の白色が出現するように、可視スペクトルのすべての波長を反射することが望まれる。高輝度を達成するために、反射層（たとえば図１０の１００６）は、反射層の面上に配設された１つまたは複数の誘電体層（たとえば図１０の１００８）を有することができる。この構成では、干渉定常波の第１のヌルは、反射層の面の近くのキャビティに配置され得る。白色状態では、反射層は、吸収層が定常波のヌルに配置されるように、吸収層（たとえば図１０の１０１０）のすぐ近くに、たとえば約０〜２０ｎｍ離れたところへ移動される。しかしながら、様々な波長のヌルの位置が正確に同一ではないという問題があり、したがって、様々な波長に関して、最大反射のために必要な間隔は様々である。短い波長（青色）と長い波長（赤色）の両方を反射する最適の間隔は、中間のどこかの間隔である。結果として、多くのＡＩＭＯＤの白色状態は、緑がかった色調を有する白色をもたらす可能性がある。言い換えれば、ＡＩＭＯＤから、赤色または青色よりも緑色が強く反射されて、不完全な白色に見える。緑がかった色調が一般的であるが、他の構成は青みがかった色調またはやや黄色の色調を有する白色状態をもたらし、また、真の白色からの他の同様の逸脱があり得ることが理解されよう。この問題の既存の解決策には、より真の白色を合成するために薄い色の付いた白色を他の色と混合するピクセルディザリング技法が含まれる。しかしながら、この手法によると、輝度の低下、空間分解能が犠牲になること、ならびに追加加工およびさらなる電力消費の可能性がある。
【００５９】
この問題に対処するために、緑がかった色調を最小化するように、ＡＩＭＯＤの反射色を修正するのに色ノッチフィルタが採用され得る。目的の１つは、白色状態の反射スペクトルと、たとえばＬＣＤディスプレイといった電子ディスプレイに関する白色の業界標準パワースペクトルであるイルミナントＤ６５のスペクトルとの間の差異を最小化することである。任意の適切なタイプの色ノッチフィルタが使用されてもよいが、そのようなフィルタは、そのようなＡＩＭＯＤディスプレイ要素に対して望まれる波長を特にフィルタリングするように構成されたものである。ノッチフィルタには、限定はしないが、薄膜色素、金属ナノ粒子、ルゲートフィルタ、ホログラフィックノッチフィルタ、または特定のスペクトルの所望の量のパワーを達成するための選択的フィルタリングを可能にする他の技術を含むフィルタが含まれ得る。
【００６０】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、ノッチフィルタを有するアナログＩＭＯＤの断面の例を示す。図１１Ａを参照して、アナログＩＭＯＤ（ＡＩＭＯＤ）  １０００の構成は、図１０に示されたものに類似である。しかしながら、この実施態様では、色ノッチフィルタ１０２０は、吸収層１０１０の反対側の基板１０１２の側に配置されている。基板の上に色ノッチフィルタ１０２０を配置することで、フィルタを通り抜ける光がフィルタの特性によってフィルタリングされ、そのため、上の原理に従って、ＡＩＭＯＤから反射された光のスペクトルが変更されることになる。色ノッチフィルタ１０２０は基板の全表面にわたって延在するように示されているが、他の構成が可能であることが理解されよう。たとえば、いくつかの実施態様では、色ノッチフィルタ１０２０は、基板１０２０の、ＡＩＭＯＤ  １０００のアクティブディスプレイ領域と直接整列している領域だけをカバーするように配置され得る。いくつかの実施態様では、色ノッチフィルタ１０２０の上にカバーガラスが加えられてよい。他の実施態様では、色ノッチフィルタ１０２０は、カバーガラスに一体化して含まれてもよい。図１１Ｂも、図１１Ａに示されたものに類似のＡＩＭＯＤ  １０００を示す。しかしながら、図１１Ｂでは、色ノッチフィルタ１０２０は、基板１０１２と、吸収層１０１０を含んでいる光学スタック１００４との間に配置されている。色ノッチフィルタ１０２０は各ポスト１０１１間に延在するように示されているが、他の構成が可能であることが理解されよう。たとえば、いくつかの実施態様では、色ノッチフィルタ１０２０は光学スタック１００４と同一の広がりがあってよい。他の構成では、色ノッチフィルタ１０２０が延在する領域は、光学スタック１００４よりも小さいものでもよい。いくつかの実施態様では、色ノッチフィルタ１０２０は、たとえば誘電体層１００３および１００５のうちの１つと交換することによって、光学スタック１００４内に一体化されてよい。図１１Ａおよび図１１Ｂに示された実施態様の各々で、ＡＩＭＯＤの白色状態の性能を改善するために色ノッチフィルタが採用されてよい。色ノッチフィルタ１０２０を適切に選択するかまたは調整することによって、以下でより詳細に説明するように、より真の白色状態が達成され得る。
【００６１】
図１２Ａは、ＡＩＭＯＤの一実施態様によって生成されたＣＩＥ１９３１色空間色度図の白色状態を示す。この例では、ＡＩＭＯＤは付加的な色ノッチフィルタを含んでいない。図１２Ｂは、ノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤの一実施態様によって生成されたＣＩＥ１９３１色空間色度図の白色状態を示す。図１２Ａおよび図１２Ｂの各々において、丸で囲まれた「ｘ」１２０１は、Ｄ６５の色度座標を示す。上述のように、Ｄ６５は、たとえばＬＣＤディスプレイといった電子ディスプレイに関する白色の標準イルミナント値である。この参照は、「真の白色」に関する客観的な基準としてしばしば使用される。図１２Ａ中の丸で囲まれた「＋」１２０２は、ＡＩＭＯＤの白色状態の色度値を示す。図１２Ａに示された色度図に見られるように、Ｄ６５の色度値と、ＡＩＭＯＤの白色状態の色度値との間に顕著な分離がある。この分離は、白色状態のＡＩＭＯＤの反射色がＤ６５から逸脱している度合いを表し、したがって「真の白」色が反射されていない度合いを表す。図１２Ｂを参照して、丸で囲まれた「＋」１２０２は、Ｄ６５の色度値に著しく近い色度値を有する。１２０２の改善された色度値は、適切な色ノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤの改善された白色状態を示す。
【００６２】
図１３Ａは、一実施態様による、Ｄ６５と白色状態のＡＩＭＯＤとのパワースペクトル分布のグラフを示す。グラフに見られるように、ＡＩＭＯＤの白色状態のスペクトルは、Ｄ６５のスペクトルから逸脱している。最大の逸脱は、約４５０ｎｍと６００ｎｍとの間の波長領域で生じ、この領域ではＡＩＭＯＤの白色状態スペクトルがＤ６５のスペクトルを上回っている。これらの波長の増加した突出部の結果として、ＡＩＭＯＤの白色状態は緑がかった色調を有する。垂直軸は、比較のために相対値である（単位がない）ことに留意すべきである。ＡＩＭＯＤの白色状態のパワースペクトルは、Ｄ６５のパワースペクトルと最も精密に一致するようにシフトされている。理解されるように、垂直軸は、図的表現のために正規化された相対パワースペクトル値であるので、全体のＡＩＭＯＤのスペクトルをシフトしても、ＡＩＭＯＤの薄い色の付いた白色状態の表現は損なわれない。
【００６３】
図１３Ｂは、一実施態様による、Ｄ６５とノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤとの相対パワースペクトル分布のグラフを示す。グラフに見られるように、色ノッチフィルタを有するＡＩＭＯＤの白色状態は、色ノッチフィルタのないＡＩＭＯＤの白色状態よりもはるかに精密にＤ６５のパワースペクトルと一致する相対パワースペクトルによって特徴付けられる。したがって、色ノッチフィルタを組み込むと、ＡＩＭＯＤの白色状態の外観が実質的に改善され得、イルミナントＤ６５の外観により近づく。
【００６４】
図１４は、一実施態様による、ノッチフィルタの波長依存の透過特性のグラフを示す。図１３Ａに関して上で述べたように、標準ＡＩＭＯＤの白色状態のパワースペクトルとイルミナントＤ６５のパワースペクトルの逸脱は、主として約４５０ｎｍから６００ｎｍに及ぶ波長で生じる。この影響を補償するために、主にこれらの波長に対して作用する色ノッチフィルタが選択されてよい。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタは、約４００ｎｍと約６００ｎｍとの間の波長の範囲に対して作用してよい。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタは、波長依存の透過特性を有してよく、４００ｎｍと６００ｎｍとの間の波長帯において光を部分的に吸収してよい。いくつかの実施態様では、ノッチフィルタは、４５０ｎｍと６００ｎｍとの間の波長帯などのより狭い波長帯の光を部分的に吸収してもよい。図１４は、理想的な色ノッチフィルタの波長依存の透過特性を示す。理解されるように、これらの特性は、図１３Ａに示されるような白色状態のパワースペクトルを有するＡＩＭＯＤにとって「理想的」である。しかしながら、他のＡＩＭＯＤは、異なる色調を有する白色状態をもたらすように構成されてもよい。言い換えれば、他のＡＩＭＯＤＳでは、そのパワースペクトルの、Ｄ６５のパワースペクトルからの最大の逸脱が、他の波長帯または波長領域において生じる可能性がある。たとえば、青みがかった色が付いた白色状態をもたらすＡＩＭＯＤは、図１３Ａに示されたものよりも短い波長領域においてＤ６５のパワースペクトルから逸脱するパワースペクトルによって特徴付けられることになる。したがって、そのようなＡＩＭＯＤについては、「理想的」色ノッチフィルタは、図１４に示されたような約４５０ｎｍから６００ｎｍの範囲のものではなく、その、より短い波長領域の波長を選択的にフィルタリングするように構成されることになる。理論上、ノッチフィルタの透過係数は、次の式（１）を使用して計算することができ、
Ｔ（λ）＝ＡＰＤ６５（λ）／ＰＡＩＭＯＤ（λ）  式（１）
ここで、λは波長であり、ＰＤ６５（λ）はＤ６５照明のパワースペクトルであり、ＰＡＩＭＯＤ（λ）はノッチフィルタを適用していないＡＩＭＯＤのパワースペクトルであって、Ａは正規化係数である。
【００６５】
色ノッチフィルタは、所与の帯域または範囲の波長の透過を低減するように選択されてよいことが理解されよう。しかしながら、この低減は、白色以外の色状態をもたらすことの必要性とのバランスをとらなければならない。たとえば、ＡＩＭＯＤの白色状態が、緑がかった色調を有する実施態様では、緑色波長の透過を低減するように構成された色ノッチフィルタが採用されてよい。この色ノッチフィルタを使用すると、ＡＩＭＯＤの白色状態の外観は改善されるが、ＡＩＭＯＤの緑色状態の外観も影響を受ける可能性がある。たとえば、いくつかの実施態様では、この色ノッチフィルタは、緑色状態の輝度を、色ノッチフィルタを使用していないＡＩＭＯＤの緑色状態と比較して約２５％低減する。理解されるように、色ノッチフィルタの特定の透過特性は、所望の用途に依拠して変化することになる。
【００６６】
色ノッチフィルタの適用の議論は、図１０および図１１に示された２端子デバイスの概念に基づくものであるが、反射体（たとえば図９の９０６および図１１の１００６）の上のすべての層が、光学性能／色性能に影響を及ぼさないので、図９の３端子デバイスにも同一の技法が適用され得る。
【００６７】
また、それらの議論は、すべてＤ６５の標準白色イルミナントを指すものであるが、ノッチフィルタは、グラフィックアートおよびプリントされる色照明に広く使用されるＤ５０などの任意のタイプの白色基準と一致するように設計され得ることが理解される。たとえば、Ｄ５０イルミナントと同一の白色状態を取得するために、ノッチフィルタの透過係数は、理論上は式（１）のＰＤ６５（λ）をＰＤ５０（λ）で置換することによって取得することができる。
【００６８】
図１５は、色ノッチフィルタを有するアナログＩＭＯＤを製造する方法を示す流れ図の一例を示す。プロセス１５００（図１５）は、図１１Ａに示された例示の実施態様などの色ノッチフィルタを含んでいるアナログＩＭＯＤのための製造プロセスを示す。類似のプロセスが、ＡＩＭＯＤの実施態様（たとえば図９、図１０および図１１Ｂに示された実施態様）を形成するのに使用され得る。製造プロセス１５００は、限定はしないが、図８Ａ〜図８Ｅを参照しながら説明された製造技術および材料を含むことができる。
【００６９】
図１５を参照して、プロセス１５００は、ブロック１５０２で基板を用意する。いくつかの実施態様では、基板はガラス製または透明なプラスチック製でよい。プロセス１５００はブロック１５０４において続き、基板上への吸収層の形成を伴う。いくつかの実施態様では、吸収層はＭｏＣｒまたはバナジウムを含むことができ、吸収層は約２ｎｍと１０ｎｍとの間の厚さを有することができる。いくつかの実施態様では、吸収層を形成するのに先立って、基板上に１つまたは複数の誘電体層が堆積されてよい。いくつかの実施態様では、基板上に吸収層が形成された後、その上に別の誘電体層が形成されてよく、それによって、吸収層で分離された２つ以上の誘電体層を含んでいる光学スタックがもたらされる。プロセス１５００はブロック１５０６において続き、吸収層上への犠牲層の形成を伴う。いくつかの実施態様では、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤまたはスピンコーティングなどの堆積技法が、犠牲層を形成するために使用され得る。プロセス１５００は、ブロック１５０８において続き、支持構造の形成を伴う。そのような支持構造は、ディスプレイ要素の１つまたは複数の側面上に配設されるポストなどの複数の支持構造を含むことができる。支持構造の形成は、少なくとも１つの支持構造開口を形成するために犠牲層をパターニングすること、次いで支持構造を形成するために開口中に材料を堆積させることを含むことができる。
【００７０】
プロセス１５００はブロック１５１０において続き、犠牲層上への反射層の形成を伴う。いくつかの実施態様では、反射層を形成するのに先立って、犠牲層の上に１つまたは複数の誘電体層が形成されてよい。いくつかの実施態様では、機械的強度をもたらすために、反射層の上に機械層が形成されてよい。いくつかの実施態様では、対称の構造を形成するために、機械層の下側に配設された反射層および誘電体層と同一のものが機械層の上側に形成されてよい。そのような対称の構造により、層間の熱膨張率（ＣＴＥ）の不整合による機械的な曲げが防止される。いくつかの実施態様では、機械層を支持構造に接続するために、ヒンジなど連結構造が形成されてよい。いくつかの他の実施態様では、反射層は、支持構造に対して直接的に接触および／または接続してよい。
【００７１】
プロセス１５００は、ブロック１５１２において続き、キャビティの形成を伴う。キャビティは、犠牲層をエッチャントにさらすことによって形成され得る。プロセス１５００中に、犠牲層がエッチャントにさらされることを可能にする開口がまた、ＡＩＭＯＤ中に形成され得る。いくつかの実施態様では、本明細書で説明したように、キャビティを形成するのに続いて、ディスプレイ要素によって反射された光の波長のスペクトルに影響を与えるために、キャビティの高さが相応して変更（増加または減少）され得るように、反射層が移動可能に形成される。プロセス１５００はブロック１５１４において続き、色ノッチフィルタの配設を伴う。いくつかの実施態様では、色ノッチフィルタは、吸収層および反射層の反対側の基板の面に配置されてよい。他の実施態様では、色ノッチフィルタは、基板の反対側で基板と反射層との間に配置されてもよい。そのような実施態様では、色ノッチフィルタは、吸収層を形成するのに先立って、または吸収層を形成した後、犠牲層を形成するのに先立って、基板上に配設されてよい。
【００７２】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、複数のＩＭＯＤを含むディスプレイデバイス４０を示すシステムブロック図の例を示す。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、スマートフォン、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはディスプレイデバイス４０の軽微な変形も、テレビジョン、タブレット、電子リーダ、ハンドヘルドデバイスおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。
【００７３】
ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカー４５と、入力デバイス４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、もしくはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分（図示せず）を含むことができる。
【００７４】
ディスプレイ３０は、本明細書で説明する、双安定またはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ  ＬＣＤ、またはＴＦＴ  ＬＣＤなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはＣＲＴまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書で説明するＩＭＯＤまたはＡＩＭＯＤディスプレイを含むことができる。
【００７５】
ディスプレイデバイス４０の構成要素は図１６Ｂに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合されたアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（たとえば、信号をフィルタリングする）ように構成され得る。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１は、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８に、およびアレイドライバ２２に結合され、アレイドライバ２２は次にディスプレイアレイ３０に結合される。いくつかの実施態様では、電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計において実質的にすべての構成要素に電力を与えることができる。
【００７６】
ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３とトランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は信号を送信および受信することができる。いくつかの実施態様では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、および／または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、および／またはｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格、およびそれらのさらなる実施態様に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実施態様では、アンテナ４３は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇまたは４Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）、ＧＳＭ／Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｔｒｕｎｋｅｄ  Ｒａｄｉｏ（ＴＥＴＲＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（ＥＶ−ＤＯ）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖ  Ａ、ＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖ  Ｂ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信され、プロセッサ２１によってさらに操作され得るように、その信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、その信号を処理することができる。
【００７７】
いくつかの実施態様では、トランシーバ４７は受信機によって置き換えられ得る。さらに、いくつかの実施態様では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェース２７または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または記憶のためにフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、彩度、およびグレースケールレベルを含むことができる。
【００７８】
プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するためのマイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５に信号を送信するための、およびマイクロフォン４６から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア５２は、ディスプレイデバイス４０内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ２１または他の構成要素内に組み込まれ得る。
【００７９】
ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データをプロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８から取得することができ、アレイドライバ２２への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様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とができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラなどのドライバコントローラ２９は、しばしば、スタンドアロン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実施され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。
【００８０】
アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのピクセルのｘ−ｙ行列から来る、数百の、および時には数千の（またはより多くの）リード線に毎秒何回も適用される。
【００８１】
いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（ＩＭＯＤコントローラなど）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（ＩＭＯＤディスプレイドライバなど）であり得る。さらに、ディスプレイアレイ３０は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（ＩＭＯＤのアレイを含むディスプレイなど）とすることができる。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化することができる。そのような実施態様は、高集積システム、たとえば、モバイルフォン、ポータブル電子デバイス、ウォッチまたは小面積ディスプレイにおいて、有用であることがある。
【００８２】
いくつかの実施態様では、入力デバイス４８は、たとえば、ユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御できるように構成することができる。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、ディスプレイアレイ３０と一体化されたタッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成することができる。いくつかの実施態様では、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために、マイクロフォン４６を通してのボイスコマンドを用いることができる。
【００８３】
電源５０は種々のエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウムバッテリまたはリチウムイオンバッテリなどの充電式バッテリとすることができる。充電式バッテリを使用する実装形態では、充電式バッテリは、たとえば、壁コンセントあるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的には、充電式バッテリはワイヤレス充電可能とすることができる。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池とすることもできる。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成することもできる。
【００８４】
いくつかの実施態様では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ２９中に存在し、これは電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実施態様では、制御プログラマビリティがアレイドライバ２２中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実施され得る。
【００８５】
本明細書で開示する実施態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【００８６】
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実施することもできる。いくつかの実施態様では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【００８７】
１つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
【００８８】
本開示で説明した実施態様への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実施態様に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与えられるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施態様も、必ずしも他の実施態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実施されたＩＭＯＤの適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
【００８９】
また、別個の実施態様に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実施態様において組合せで実施され得る。また、逆に、単一の実施態様に関して説明した様々な特徴は、複数の実施態様において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
【００９０】
同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示された特定の順序または連続した順序で実行されること、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきではない。さらに、図面は、流れ図の形態でもう１つの例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実施態様が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１４  可動反射層
１４ａ  反射副層
１４ｃ  上部金属層
１６ａ  光吸収体
２１  プロセッサ
２２  アレイドライバ
２７  ネットワークインターフェース
２８  フレームバッファ
２９  ドライバコントローラ
３０  ディスプレイアレイ
４０  ディスプレイデバイス
４１  ハウジング
４３  アンテナ
４５  スピーカー
４６  マイクロフォン
４７  トランシーバ
４８  入力デバイス
５０  電力システム、電源
５２  調整ハードウェア
９００  ＡＩＭＯＤ
９０２  第２の電極
９０４  光学スタック
９０６  反射層
９１０  第１の電極
９１２  基板
９１４  第１のギャップ
９１６  第２のギャップ
９３０  反射層の位置
９３２  反射層の位置
９３４  反射層の位置
９３６  反射層の位置
１００３  誘電体層
１００４  光学スタック
１００５  誘電体層
１００６  反射層
１００７  機械層
１００８  誘電体層
１００９  ヒンジ
１０１０  第１の電極
１０１１  ポスト
１０１２  基板
１０２０  色ノッチフィルタ
【図１】
2015096974.tif 000003
【図２】
2015096974.tif 000004
【図３】
2015096974.tif 000005
【図４】
2015096974.tif 000006
【図５Ａ】
2015096974.tif 000007
【図５Ｂ】
2015096974.tif 000008
【図６Ａ】
2015096974.tif 000009
【図６Ｂ】
2015096974.tif 000010
【図６Ｃ】
2015096974.tif 000011
【図６Ｄ】
2015096974.tif 000012
【図６Ｅ】
2015096974.tif 000013
【図７】
2015096974.tif 000014
【図８Ａ】
2015096974.tif 000015
【図８Ｂ】
2015096974.tif 000016
【図８Ｃ】
2015096974.tif 000017
【図８Ｄ】
2015096974.tif 000018
【図８Ｅ】
2015096974.tif 000019
【図９】
2015096974.tif 000020
【図１０】
2015096974.tif 000021
【図１１Ａ】
2015096974.tif 000022
【図１１Ｂ】
2015096974.tif 000023
【図１２Ａ】
2015096974.tif 000024
【図１２Ｂ】
2015096974.tif 000025
【図１３Ａ】
2015096974.tif 000026
【図１３Ｂ】
2015096974.tif 000027
【図１４】
2015096974.tif 000028
【図１５】
2015096974.tif 000029
【図１６Ａ】
2015096974.tif 000030
【図１６Ｂ】
2015096974.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月23日(2015.1.23)
【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】
入射光を受け取るように露出された前面および前記前面の反対側の後面を有する基板と、
前記基板の後方に配設された第１の電極と、
前記基板の後方に配設された吸収体と、
第２の電極と前記第１の電極との間にキャビティが存在するように前記第１の電極および前記吸収体の後方に存在する第２の電極と、
前記第２の電極に結合された反射性可動層であって、前記第１の電極および前記第２の電極に印加される電圧に応答して、前記吸収体に対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成された可動層と、
前記可動層の前方に配置され、約４００ｎｍから約６００ｎｍの間の波長を有する光を少なくとも部分的に吸収するように構成されたノッチフィルタと、を含むアナログ干渉変調器（ＡＩＭＯＤ）を備える、デバイス。
【請求項２】
前記可動層が、金属反射体と、前記吸収体に最も近い前記金属反射体の面上に配設された１つまたは複数の誘電体層とを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ノッチフィルタが、前記第１の電極と前記基板との間に配設される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ノッチフィルタが、前記第１の電極と前記キャビティとの間に配設される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記可動層との間に前記基板を挟むように配設されたカバーガラスであって、前記ノッチフィルタを含むカバーガラスをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ノッチフィルタが、薄膜色素、複数の金属ナノ粒子、ルゲートフィルタ、およびホログラフィックフィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記可動層が、前記可動層および前記光学によって反射された光が実質的に白く見えるように、前記吸収体から第１の距離に位置し得るように構成され、前記ノッチフィルタが、入射光および前記可動層から反射された光を受け取るように配置され、約４００ｎｍから約６００ｎｍの間の波長を有する光を少なくとも部分的に吸収する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記可動層が、実質的に白く見える光の反射をもたらす、前記光学スタックからの第１の距離に配置されたとき、前記ノッチフィルタが、前記ＡＩＭＯＤの反射色の色度とイルミナントＤ６５の色度との間の差を低減するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記第１の距離が約０ｎｍと約２０ｎｍとの間にある、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記吸収体が前記第１の電極を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記反射性可動層が前記第２の電極を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記ＡＩＭＯＤを含んでいるディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスとをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
少なくとも１つの信号を前記ディスプレイに送るように構成されたドライバ回路と、
前記画像データの少なくとも一部分を前記ドライバ回路に送るように構成されたコントローラとをさらに備える、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記画像データを前記プロセッサに送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備え、前記画像ソースモジュールは、レシーバ、トランシーバ、およびトランスミッタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
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に伝えるように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１６】
入射光を受け取るように露出された前面及び前記前面の反対側の後面を有する基板と、
前記基板の後方に配設された、静電電荷を伝導するための第１の手段と、
前記基板の後方に配設された光を吸収するための第１の手段と、
第２の伝導手段と前記第１の伝導手段との間にキャビティが存在するように前記第１の伝導手段および前記第１の吸収手段の後方に存在する、静電電荷を伝導するための第２の手段と、
前記第２の伝導手段に結合された光を反射するための手段であって、前記第１の伝導手段および前記第２の伝導手段に印加される電圧に応答して、前記第１の吸収手段に対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成された反射手段と、
前記反射手段の前方に配置され、約４００ｎｍから約６００ｎｍの間の波長を有する光を少なくとも部分的に吸収するように構成された、光を吸収するための第２の手段と、を含む光を変調する手段を備える、デバイス。
【請求項１７】
前記第１の伝導手段が第１の静止電極を含み、前記第２の伝導手段が第２の可動電極を含み、前記第１の吸収手段が吸収層を有する光学スタックを含み、前記反射手段が反射可動層を含み、前記第２の吸収手段がノッチフィルタを含む、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記第２の吸収手段が、薄膜色素、複数の金属ナノ粒子、ルゲートフィルタ、およびホログラフィックフィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１９】
入射光を受け取るように露出された前面および前記前面の反対側の後面を有する基板を用意するステップと、
前記基板の後方に第１の静止電極を配設するステップと、
前記基板の後方に吸収体を配設するステップと、
前記第１の電極および前記吸収体の後方に反射性可動層および第２の電極を配設するステップと、
前記第２の電極と前記第１の電極との間にキャビティを形成するステップであって、前記可動層が、前記キャビティ内で、前記第１の電極および前記第２の電極に印加される電圧に応答して、前記光学スタックに対して少なくとも３つの異なる位置へ移動するように構成されるステップと、
前記基板の、前記可動層の前方に、約４００ｎｍから約６００ｎｍの間の波長を有する光を少なくとも部分的に吸収するように構成される、ノッチフィルタを配設するステップと、を含む、デバイスを製造する方法。
【請求項２０】
前記ノッチフィルタを配設するステップが、前記第１の電極と前記基板との間に前記ノッチフィルタを配置するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記基板の前記第１の面上にカバーガラスを配設するステップをさらに含む方法であって、前記ノッチフィルタを配設するステップが、前記カバーガラス上に前記ノッチフィルタを配置するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記ノッチフィルタが、薄膜色素、複数の金属ナノ粒子、ルゲートフィルタ、およびホログラフィックフィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記可動層が、前記可動層によって反射された光が実質的に白く見えるように、前記吸収体から第１の距離に位置し得るように構成され、前記ノッチフィルタが、前記可動層から反射された光を受け取って約４００ｎｍから約６００ｎｍの間の波長を有する光を少なくとも部分的に吸収するように配置される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の距離が約０ｎｍと約２０ｎｍとの間にある、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記可動層が、実質的に白く見える光の反射をもたらす、前記吸収体からの第１の距離に配置されたとき、前記ノッチフィルタが、前記デバイスの反射色の色度とイルミナントＤ６５の色度との間の差を低減するように構成される、請求項１９に記載の方法。
【外国語明細書】
2015096974000001.pdf