(57)【要約】  インターフェロメトリックモジュレータデバイス中の支持構造（１８）はデバイス中の様々な他の構造と接触する。支持構造（１８）と他の構造との間の接合強度の増加は様々な方法、例えば、粗面及び／または支持構造と他の構造との間の界面に接着材料を使用することによって達成される。実施形態では、接着力増加は支持構造（１８）と基板層（２０）との間で達成される。別の実施形態では、接着力増加は支持構造（１８）と可動層（１４）との間で達成される。接着力増加は支持構造とインターフェロメトリックモジュレータ内に取付けられる他の構造との間の望ましくない滑りを減少させる。
2008517304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１反射面を含む基板層と、
上記第１反射面から間隔を開けられて空洞を形成する第２反射面を含む可動層と、
上記基板層と上記可動層との間の上記空洞の側部に配置された支持構造と、
上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接合部と、
を具備し、
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接着力を増加させるように構成される微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス。
【請求項２】
インターフェロメトリックモジュレータを備える請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の粗界面を含む請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層との間にある請求項３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
上記基板層は、上記第１反射面の下に配された透明基板を含む請求項４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
上記粗界面は、上記支持構造と上記透明基板との間にある請求項５に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
上記粗界面は、上記支持構造と上記第１反射面との間にある請求項５に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
上記接合部は、上記支持構造と上記可動層との間にある請求項３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
上記第２反射面は、上記可動層から吊るされる請求項３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接着層を含む請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１１】
上記接着層は、アルミニウムを含む請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１２】
上記接着層は、上記支持構造と上記基板層との間にある請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１３】
上記基板層は、上記第１反射面の下に配された透明基板を含む請求項１２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１４】
上記接着層は、上記支持構造と上記透明基板との間にある請求項１３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１５】
上記接着層は、上記支持構造と上記第１反射面との間にある請求項１３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１６】
上記接着層は、上記支持構造と上記可動層との間にある請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１７】
上記第２反射面は、上記可動層から吊るされる請求項１６に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１８】
画像データを処理するように構成され、少なくとも上記可動層と電気的に通信するプロセッサと、
上記プロセッサと電気的に通信するメモリデバイスと、
をさらに具備する請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１９】
少なくとも一つの信号を少なくとも上記可動層へ送るように構成されたドライバ回路をさらに具備する、請求項１８に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２０】
画像データの少なくとも一部をドライバ回路に送るように構成された制御器をさらに具備する請求項１９に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２１】
画像データを上記プロセッサに送るように構成された画像源モジュールをさらに具備する請求項１８に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２２】
上記画像源は、受信器、送受信器、及び送信器の少なくとも一つを具備する請求項２１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２３】
入力データを受け取り、当該入力データを上記プロセッサに通信するように構成された入力デバイスをさらに具備する請求項１８に記載のディスプレイデバイス。
【請求項２４】
固定層上で可動層を支持する手段と、
上記支持手段を上記固定層及び上記可動層の少なくとも一つに接合する手段と、
を具備し、
上記接合手段は、上記支持手段と上記固定層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接着力改善を行うように構成されるインターフェロメトリックモジュレータ。
【請求項２５】
上記接合手段は、接着材を含む請求項２４に記載のインターフェロメトリックモジュレータ。
【請求項２６】
上記接合手段は、上記支持手段と上記固定層及び上記可動層の少なくとも一つとの間に粗界面を含む請求項２４に記載のインターフェロメトリックモジュレータ。
【請求項２７】
上記接合手段は、支柱を含む請求項２４、２５または２６に記載のインターフェロメトリックモジュレータ。
【請求項２８】
インターフェロメトリックモジュレータを製作する方法であって、
第１反射面を含む基板層を形成することと、
上記基板層の支持領域の一部を加工して、加工支持領域を形成することと、
上記加工支持領域上に支持構造を形成することと、
を含み、
上記加工支持領域は、上記基板層と上記支持構造との間の接着力を増加させるように構成される方法。
【請求項２９】
上記加工は、上記基板層の支持領域の少なくとも一部を粗面化することを含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
上記粗面化は、上記基板層の上記支持領域をエッチングすることを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
上記粗面化は、上記第１反射面の一部を粗面化することを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
上記加工は、上記基板層の上記支持領域の少なくとも一部に接着剤を堆積することを含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
犠牲層を上記基板層上に堆積することをさらに含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
第２反射層を上記犠牲層の上に蒸着することをさらに含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
上記犠牲層を除去して、上記第１反射層と上記第２反射層との間に位置する空洞を形成することをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
請求項２８に記載の方法によって製作されたインターフェロメトリックモジュレータ。
【請求項３７】
基板層を形成することと、
上記基板層上に支持構造を形成することと、
上記支持構造を加工して、加工支持構造を形成することと、
上記加工支持構造上に可動層を形成することと、
を含むインターフェロメトリックモジュレータの製作方法。
【請求項３８】
上記加工は、上記支持構造の少なくとも一部を粗くすることを含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
上記加工は、上記支持構造の少なくとも一部の上に接着材を堆積することを含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
上記基板層上に反射層を形成することをさらに含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
上記第１反射層の上に犠牲層を堆積することをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
上記犠牲層を除去して、上記反射層と上記可動層との間に位置する空洞を形成することをさらに含む請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
請求項３７に記載の方法によって製作されたインターフェロメトリックモジュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターフェロメトリックモジュレータとして使用する微小電気機械システム（microelectromechanical systems）に関する。特に、本発明は、インターフェロメトリックモジュレータの微小電気機械動作を改善するシステム及び方法に関係する。
【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、及び電子回路（electronics）を含む。微小機械素子は、電気デバイス及び電気機械デバイスを形成するために蒸着（deposition）、エッチング、及び／または基板及び／または蒸着材料層の一部をエッチング除去したり、或いは層を付加する他の微細加工処理を用いて造られる。ＭＥＭＳデバイスの一形式はインターフェロメトリックモジュレータ（interferometric modulator）と呼ばれる。本明細書で使用されるように、用語「インターフェロメトリックモジュレータ」もしくは「インターフェロメトリック光モジュレータ」は光学干渉原理を用いて選択的に光を吸収及び／または反射するデバイスを云う。ある実施形態では、インターフェロメトリックモジュレータは一対の導電性板からなり、その一方または双方は全体或いは一部が透明及び／または反射性であり、適当な電気信号を加えると相対的運動が可能である。特別な実施形態では、一方の板は基板に蒸着された固定層であり、他方の板は空隙によって固定層から分離された金属膜から成る。さらに詳細にここに述べるように、他方の板に対する一方の板の位置は、インターフェロメトリックモジュレータに入射する光の光学干渉を変えることができる。そのようなデバイスは広い応用範囲を持っており、現在の製品を改良し、そして未開発の新製品を造るのに利用されるようにこれらの形式のデバイス特性を利用し、且つ／または改良することは当技術分野において有益であろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明のシステム、方法、及びデバイスは各々いくつかの形態があり、その一つだけでは所望の属性を得ることができない。ここでは、この発明の範囲を限定することなく、そのさらに顕著な特徴が簡潔に論じられるであろう。この議論を考慮し、且つ特に「発明を実施するための最良の形態」の欄を読めば、この発明の特徴が他のディスプレイデバイスに対して利点をいかに提供するかを理解するであろう。
【０００４】
ある実施形態は基板層及び可動層を含むインターフェロメトリックモジュレータを提供する。基板層は第１反射面を含み、可動層は第２反射面を含む。第２反射面は第１反射面から間隔があり、それによって空洞（cavity）を規定する。インターフェロメトリックモジュレータはさらに基板層と可動層との間の空洞の側部に配置された支持構造を含む。インターフェロメトリックモジュレータはさらに支持構造と基板層及び可動層の少なくとも一つとの間に接合部（bond）を含む。接合部は支持構造と基板層及び可動層の少なくとも一つとの間の接着性を増すように構成される。
【０００５】
別の実施形態は固定層の上で可動層を支持する手段を含むインターフェロメトリックモジュレータを提供する。インターフェロメトリックモジュレータはさらに固定層及び可動層の少なくとも一つに支持手段を接合する手段を含む。接合手段は支持手段と固定層及び可動層の少なくとも一つとの間の接着性を改良するように構成される。
【０００６】
別の実施形態はインターフェロメトリックモジュレータを製作する方法を提供する。その方法は基板層を形成することを含む。基板層は第１反射面を含む。その方法は基板層の支持領域の少なくとも一部を加工（treating）して、加工（treated）支持領域を形成することをさらに含む。その方法は加工支持領域上に支持構造を形成することをさらに含む。加工支持領域は基板層と支持構造との間の接着性を増すように構成される。
【０００７】
別の実施形態はインターフェロメトリックモジュレータを製作する方法を提供する。その方法は基板層を形成することを含む。その方法はさらに基板層上に支持構造を形成することを含む。その方法は支持構造を加工して、加工支持構造を形成することをさらに含む。その方法は加工支持構造上に可動層を形成することをさらに含む。
【０００８】
これら及び他の実施形態は下記でさらに詳細に述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は本発明のある特定の実施形態に対するものである。しかしながら、本発明は多くの異なる方法で具体化することができる。この説明では、全体を通して同じ部分は同じ番号（数字）で指定されて図面に参照がなされる。以下の説明から明白になるが、動いている（例えば、ビデオ）、もしくは静止している（例えば、静止画像）か否かに拘らず、及びテキスト文あるいは絵図か否かに拘らず、実施形態は画像を表示するために構成されるあらゆるデバイスにおいて実施される。特に、実施形態は携帯電話、無線デバイス、個人情報端末（ＰＤＡｓ）、携帯または可搬コンピュータ、ＧＰＳ受信器／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレイヤ、ビデオカメラ、ゲーム機、腕時計、時計、計算器、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、走行距離表示、等々）、操縦室制御及び／またはディスプレイ、カメラモニタ（例えば、乗り物における後方監視カメラのディスプレイ）、電子写真、電子広告掲示板及び標示、投映機（プロジェクタ）、建築物、包装、及び美術品（例えば、宝石類の画像のディスプレイ）といった（それらに限定されるものではないが）様々な電子デバイスにおいて、或いは関連して実施される。ここに述べるものと類似の構造のＭＥＭＳデバイスはまた電子スイッチデバイスのような非ディスプレイアプリケーションにも使用可能である。
【００１０】
一実施形態はインターフェロメトリックモジュレータにおける柱構造と（基板及び／または可動層といった）他の構造物との間の接合強度を増加させる。幾つかの実施形態では、接合強度の増加は柱構造とそれが接着される（基板及び／または可動層といった）構造物との間の界面において粗面（roughened surface）及び／または接着層を提供することによって達成される。
【００１１】
インターフェロメトリックＭＥＭＳディスプレイエレメントを含む一つのインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの実施形態が図１に示される。これらのデバイスでは、ピクセルは明（bright）もしくは暗（dark）状態のいずれかにある。明（「オン」もしくは「開」）状態では、ディスプレイエレメントはユーザに入射可視光の大部分を反射する。暗（「オフ」もしくは「閉」）状態にあるときは、ディスプレイエレメントはユーザに入射可視光を殆ど反射しない。実施形態によっては、「オン」及び「オフ」状態の光反射特性は逆になる。ＭＥＭＳピクセルは選択された色を主として反射するように構成することができ、白黒に加えてカラー表示が可能である。
【００１２】
図１は映像ディスプレイの一連のピクセルにおける二つの隣接ピクセルを表す等角図であり、各ピクセルはＭＥＭＳインターフェロメトリックモジュレータから成る。いくつかの実施形態では、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイはこれらのインターフェロメトリックモジュレータの行／列アレイから成る。各インターフェロメトリックモジュレータは少なくとも一つの可変寸法を持つ共鳴光学空洞を形成するために相互から可変且つ制御可能な距離に配置された一対の反射層を含む。一実施形態では、反射層のうちの一方は二つの位置の間を動く。本明細書において緩和位置（relaxed position）とここで呼ばれる第１位置では、可動反射層は固定の部分反射層から相対的に遠い距離に配置される。作動位置（actuated position）とここでに呼ばれる第２位置では、可動反射層は部分反射層にさらに密接して配置される。二つの層から反射する入射光は可動反射層の位置によって建設的もしくは破壊的に干渉し、各ピクセルに関して全反射もしくは非反射の状態を実現する。
【００１３】
図１におけるピクセルアレイの描写部分は二つの隣接するインターフェロメトリックモジュレータ１２ａ及び１２ｂを含む。左側のインターフェロメトリックモジュレータ１２ａでは、可動反射層１４ａは、部分反射層を含む光学スタック１６ａから所定の距離の緩和位置に示されている。右側のインターフェロメトリックモジュレータ１２ｂでは、可動反射層１４ｂは光学スタック１６ｂに隣接する作動位置に示されている。
【００１４】
光学スタック１６ａ及び１６ｂ（一緒にして光学スタック１６と云う）は、ここに参照したように、一般的にいくつかの融合層（fused layers）から成り、それは酸化インジューム錫（ＩＴＯ）のような電極層、クロムのような部分反射層、及び透明な誘電体を含む。光学スタック１６はこのように電気的に伝導性があり、部分的に透明で、部分的に反射し、そして、例えば、一以上の前述の層を透明基板２０に蒸着することによって製造される。いくつかの実施形態では、それらの層は平行な細片にパターン化され、さらに後述するようにディスプレイデバイスにおける行電極を形成する。可動反射層１４ａ、１４ｂは柱１８の頂部に蒸着された一連の平行な帯状の蒸着金属層（１６ａ、１６ｂの行電極に直交する）及び柱１８間に蒸着された介在犠牲材料として形成される。犠牲材料がエッチング除去されると、可動反射層１４ａ、１４ｂは光学スタック１６ａ、１６ｂから規定ギャップ１９だけ分離される。アルミニウムのような高伝導性且つ反射性材料は反射層１４に使用され、これらの細片はディスプレイデバイスにおいて列電極を形成する。
【００１５】
図１のピクセル１２ａで示されたように、電圧を印加しないと、空洞１９は可動反射層１４ａと光学スタック１６ａの間に留まり、可動反射層１４ａは機械的に緩和状態にある。しかしながら、電位差が選択された行及び列に加わると、対応するピクセルの行及び列電極の交差部分に形成されたコンデンサは荷電状態になり、そして静電気力が電極を共に引き寄せる。電圧が十分に高ければ、可動反射層１４は変形し、光学スタック１６に対して押し付けられる。光学スタック１６内の誘電体層（この図には示されない）は短絡を防ぎ、そして図１における右のピクセル１２ｂで示したように、層１４と１６との間の距離間隔を制御する。その振舞は印加電位差の極性に関係なく同じである。このように、非反射に対する反射状態を制御する行／列作動は従来のＬＣＤ及び他のディスプレイ技術において使用されるものと多くの点で類似する。
【００１６】
図２から図５Ｂまではディスプレイアプリケーションにインターフェロメトリックモジュレータアレイを使用するための一つの例示的な処理及びシステムを示す。
【００１７】
図２は本発明の形態を組み込んだ電子デバイスの一実施形態を示するシステムブロック図である。例示的な実施形態では、電子デバイスは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）といったあらゆる一般用途単一或いは多チップのマイクロプロセッサ、またはディジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラやプログラム可能なゲートアレイといったあらゆる特定用途マイクロプロセッサであるプロセッサ２１を含む。当技術分野では慣用になっているように、プロセッサ２１は一以上のソフトウェアモジュールを実行するように構成される。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、または他のソフトウェアアプリケーションを含めで、一以上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る。
【００１８】
一実施形態では、プロセッサ２１はまたアレイドライバ２２と連絡するように構成される。一実施形態では、アレイドライバ２２はパネルもしくはディスプレイアレイ（ディスプレイ）３０に信号を提供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に示されたアレイの断面図は図２においてライン１−１によって示される。ＭＥＭＳインターフェロメトリックモジュレータに関して、行／列作動プロトコルは図３に示されたこれらのデバイスのヒステリシス特性を利用する。例えば、緩和状態から作動状態へ可動層を変形させるためには１０ボルトの電位差を必要とする。しかしながら、電圧がその値から減少するとき、電圧は１０ボルト以下に低下しても可動層はその状態を維持する。図３の例示的な実施形態では、電圧が２ボルト以下になるまで可動層は完全には緩和されない。従って、図３に示した例では約３〜７Ｖの電圧の範囲があり、そこではデバイスが緩和もしくは作動状態いずれかにおいて安定である印加電圧の窓が存在する。これは本明細書では「ヒステリシス窓」または「安定性窓」として参照される。図３のヒステリシス特性を持つディスプレイアレイに関して、列ストローブの間、作動されるストローブ行が約１０ボルトの電圧差になり、そして緩和されるピクセルが０ボルトに近い電圧差になるように行／列作動プロトコルは設計される。ストローブの後、ピクセルは列ストローブがそれらをどんな状態に置いても留まるように、ピクセルは約５ボルトの安定状態の電圧差になる。書込みの後、各ピクセルはこの例では３〜７ボルトの「安定性窓」の中の電位差にある。この特性は作動または緩和の先在状態いずれにおいても図１に示したピクセル設計を同じ印加電圧条件の下で安定にする。インターフェロメトリックモジュレータの各ピクセルは作動または緩和状態いずれにおいても本質的に固定及び可動反射層によって形成されたキャパシタであるから、この安定状態は殆ど電力消費のないヒステリシス窓の中の電圧に保持される。印加電位が決定されれば、本質的に電流はピクセルに流れない。
【００１９】
一般的なアプリケーションでは、ディスプレイフレームは第１行の所望作動ピクセル集合に従って列電極集合を決定することによって形成される。そして決定された列ラインに対応するピクセルを作動させて、列パルスが行１の電極に印加される。決定された列電極集合は第２行におけるピクセルの所望作動集合に対応するように変えられる。そして決定された列電極に従って行２の該当するピクセル列を作動させて、パルスが行２の電極に印加される。行１ピクセルは行２パルスに影響されず、それらは行１パルスの間に設定された状態に留まる。これはフレームを生成するために全体の行系列について順次に繰り返される。一般に、１秒当たりある所望のフレーム数でこの処理を連続的に繰り返すことによってフレームは新しくなり、且つ／または新しいディスプレイデータで更新される。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及び列電極を駆動するための多種多様なプロトコルはまた周知であり、本発明と共に使用される。
【００２０】
図４、図５Ａ、及び図５Ｂは図２の３×３アレイに関してディスプレイフレームを生成するための一つの可能な作動プロトコルを示す。図４は図３のヒステリシス曲線を示すピクセルに使用される可能な列及び行電圧レベルの組み合わせを示す。図４の実施形態では、ピクセルを作動させることは、該当する列を−Ｖbiasに、該当する行を＋ΔＶに設定することが必要であり、それは−５ボルト及び＋５ボルトにそれぞれ対応する。ピクセルを緩和することは該当する列を＋Ｖbiasに、該当する行を＋ΔＶに設定して、当該ピクセルに０ボルト電位差を生成することによって達成される。行電圧が０ボルトに保持されるそれらの行では、列が＋Ｖbiasまたは−Ｖbiasにあるかどうかに関係なく、ピクセルはそれらが元々あったどんな状態においても安定である。図４にまた示したように、上述の電圧と反対極性の電圧が使用される、例えば、ピクセルを作動させることは、該当する列を＋Ｖbiasに、該当する行をΔＶに設定することを含むということは理解されるであろう。この実施形態では、ピクセルを開放することは、該当する列を−Ｖbiasに、該当する行を同じ−ΔＶに設定して、ピクセルに０ボルトの電位差を生成することによって達成される。
【００２１】
図５Ｂは図５Ａに示されたディスプレイ配置に帰着する図２の３×３アレイに印加される一連の行及び列信号を示すタイミング図であり、ここでは作動ピクセルは非反射である。図５Ａに示されたフレームを書込む前は、ピクセルはあらゆる状態にあり、この例では、全ての行は０ボルトであり、全ての列は＋５ボルトである。これらの印加電圧によって、全てのピクセルはそれらの現存の作動もしくは緩和状態で安定である。
【００２２】
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）が作動される。これを達成するために、行１の「ライン時間」の間、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。全てのピクセルは３〜７ボルトの安定性窓に留まるから、このことはあらゆるピクセルの状態を変えないそして行１は０から最高５ボルトに達し、そして０に戻る。これは（１，１）及び（１，２）ピクセルを作動させ、（１，３）ピクセルを緩和する。アレイ中の他のピクセルは影響を受けない。行２を所望のように設定するために、列２は−５ボルトに設定され、列１及び３は＋５ボルトに設定される。そして、行２に印加された同じストローブはピクセル（２，２）を作動させ、ピクセル（２，１）及び（２，３）を緩和する。さらに、アレイの他のピクセルは影響を受けない。行３は列２及び３を−５ボルトに、そして列１を＋５ボルトに設定することによって同様に設定される。行３のストロ−ブは図５Ａに示したように行３ピクセルを設定する。フレームへ書込みの後、行電位はゼロであり、列電位は＋５または−５ボルトのいずれかに留まり、そしてディスプレイは図５Ａの配置において安定している。同じ手順は数ダース或いは数百の行及び列のアレイに関して使用されることは理解されるであろう。行及び列の作動を行うために使用されるタイミング、系列及び電圧レベルは上に概説した一般原理の中で広く異なり、上の例は一例であるにすぎず、あらゆる作動電圧方法はここに記述されたシステム及び方法とともに使用されることは理解されるであろう。
【００２３】
図６Ａ及び図６Ｂはディスプレイデバイス４０の実施形態を示すシステムブロック図である。例えば、ディスプレイデバイス４０はセルラもしくは移動電話である。しかしながら、ディスプレイデバイス４０の同じコンポーネントまたはその僅かな変形はまた同じくテレビ及びポータブルメディアプレイヤといった様々な型式のディスプレイデバイスの例示となる。
【００２４】
ディスプレイデバイス４０は筐体（housing）４１、ディスプレイ３０、アンテナ４３、スピーカ４５、入力デバイス４８、及びマイクロホン４６を含む。筐体４１は注入成形及び真空成形を含め、当業者に周知のあらゆる様々な製造工程から一般に形成される。その上、筐体４１はプラスチック、金属、ガラス、ゴム、及びセラミックス、またはその組合せを含め、あらゆる様々な材料から作られるが、それに限定されるものではない。一実施形態では、筐体４１は異なる色または異なるロゴ、絵、またはシンボルを含む他の除去可能部分によって置換えられる除去可能部分（図示示せず）を含む。
【００２５】
ここに述べたように、例示的なディスプレイデバイス４０のディスプレイ３０は双安定ディスプレイを含む様々なディスプレイのどれかである。他の実施形態では、ディスプレイ３０は当業者には周知のように上で述べたプラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、或いはＴＦＴ ＬＣＤといったフラットパネルディスプレイ、ＣＲＴまたは他の電子管デバイスといった非フラットパネルディスプレイを含む。しかしながら、現在の実施形態を記述する目的のために、ここに示したように、ディスプレイ３０はインターフェロメトリックモジュレータディスプレイを含む。
【００２６】
例示的なディスプレイデバイス４０の一実施形態のコンポーネントは図６Ｂで概略的に示される。図示された例示的なディスプレイデバイス４０は筐体４１を含み、そしてその中に少なくとも部分的に封入された追加コンポーネントを含む。例えば、一実施形態では、例示的なディスプレイデバイス４０は送受信器４７に連結されたアンテナ４３を含むネットワークインタフェース２７を含む。送受信器４７はプロセッサ２１に接続され、それ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（例えば、信号をフィルタする）ように構成される。調整ハードウェア５２はスピーカ４５及びマイクロホン４６に接続される。プロセッサ２１はまた入力デバイス４８及びドライバ制御器２９に接続される。ドライバ制御器２９はフレームバッファ２８及びアレイドライバ２２に連結され、アレイドライバ２２はディスプレイアレイに連結される。電源５０は特定の例示的なディスプレイデバイス４０の設計によって必要とされる全てのコンポーネントに電力を提供する。
【００２７】
例示的なディスプレイデバイス４０はネットワーク上で一以上のデバイスと通信することができるように、ネットワークインタフェース２７はアンテナ４３及び送受信器４７を含む。一実施形態では、ネットワークインタフェース２７はまたプロセッサ２１の要求を軽減するいくつかの処理能力を持つ。アンテナ４３は信号を送信し、且つ受信する当業者には周知のどのようなアンテナであっても良い。一実施形態では、アンテナはＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って信号を送信し、且つ受信する。別の実施形態では、アンテナはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に従ってＲＦ信号を送信し、且つ受信する。セルラ電話の場合は、アンテナは無線携帯電話ネットワーク内で通信するために使用されるＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳまたは他の既知の信号を受信するように設計される。送受信器４７はアンテナ４３から受信された信号を前処理し、それらはプロセッサ２１によって受取られ、さらに利用される。送受信器４７はまたプロセッサ２１から受取った信号を処理し、それらはアンテナ４３を経由して例示的なディスプレイデバイス４０から伝送される。
【００２８】
代りの実施形態では、送受信器４７は受信器と置換えられる。さらに別の代替実施形態では、ネットワークインタフェース２７は画像源（image source）と置換えられ、それらはプロセッサ２１に送られる画像データを記憶し、もしくは生成する。例えば、画像源は画像データを含むディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）または、ハードディスクドライブ、または画像データを生成するソフトウェアモジュールである。
【００２９】
プロセッサ２１は一般に例示的なディスプレイデバイス４０の全体の動作を制御する。プロセッサ２１はネットワークインタフェース２７または画像源から圧縮画像データといったデータを受取り、そしてデータをＲＡＷ画像データへ、もしくはＲＡＷ画像データに直ぐ処理されるフォーマットへ処理する。そして、プロセッサ２１は処理されたデータをドライバ制御器へ、もしくは記憶するフレームバッファ２８に送る。未加工データは一般的に画像内の各位置の画像特性を識別する情報を参照する。例えば、そのような画像特性は色、飽和度、及びグレイスケールレベルを含む。
【００３０】
一実施形態では、プロセッサ２１は例示的な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コントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含む。調整ハードウェア５２は一般に信号をスピーカ４５に伝送し、且つマイクロホン４６から信号を受取るための増幅器及びフィルタを含む。調整ハードウェア５２は例示的なディスプレイデバイス４０中の個別コンポーネントであっても良いし、或いはプロセッサ２１または他のコンポーネント内に組み込まれても良い。
【００３１】
ドライバ制御器２９は直接プロセッサ２１或いはフレームバッファ２８のいずれかからプロセッサ２１によって生成されたＲＡＷ画像データを受入れ、アレイドライバ２２への高速伝送のために適切に未加工画像データを再フォーマットする。特に、ドライバ制御器２９はディスプレイアレイを走査するのに適当な時間順序を持つようにＲＡＷ画像データをラスタ形式のフォーマットを持つデータフローに再フォーマットする。そして、ドライバ制御器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制御器のようなドライバ制御器２９は単体の集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１と大抵は関連しているが、そのような制御器は多くの方法で実施される。それらはハードウェアとしてプロセッサ２１に埋込まれ、ソフトウェアとしてプロセッサ２１に埋込まれ、或いはアレイドライバ２２とともにハードウェアに完全に集積化される。
【００３２】
一般的に、アレイドライバ２２はドライバ制御器２９からフォーマットされた情報を受取り、ディスプレイのピクセルｘ−ｙマトリックスから来る数百、時には数千ものリード線に一秒間に何度も加えられる波形の並列集合にビデオデータを再フォーマットする。
【００３３】
一実施形態では、ドライバ制御器２９、アレイドライバ２２、及びディスプレイアレイ３０はここに述べたあらゆる型式のディスプレイに適している。例えば、一実施形態では、ドライバ制御器２９は従来のディスプレイ制御器または双安定ディスプレイ制御器（例えば、インターフェロメトリックモジュレータ制御器）である。別の実施形態では、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（例えば、インターフェロメトリックモジュレータディスプレイ）である。一実施形態では、ドライバ制御器２９はアレイドライバ２２と統合される。そのような実施形態はセルラ電話、時計、及び他の小面積ディスプレイといった高集積化システムでは一般的である。さらに別の実施形態では、ディスプレイアレイ３０は一般的なディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（例えば、インターフェロメトリックモジュレータアレイを含むディスプレイ）である。
【００３４】
入力デバイス４８によってユーザは例示的なディスプレイデバイス４０の動作を制御することが可能となる。一実施形態では、入力デバイス４８はＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッド、ボタン、スイッチ、タッチスクリーン、圧力または熱感応膜といったキーパッドを含む。一実施形態では、マイクロホン４６は例示的なディスプレイデバイス４０のための入力デバイスである。マイクロホン４６がデータをデバイスに入力するために使用されるとき、音声命令はユーザによって例示的なディスプレイデバイス４０の動作を制御するために使用される。
【００３５】
電源５０は当技術分野では周知の様々なエネルギー蓄積デバイスを含む。例えば、一実施形態では、電源５０はニッケル−カドミウム電池またはリチウムイオン電池といった充電式電池である。別の実施形態では、電源５０は再生可能エネルギー源、キャパシタ、またはプラスチック太陽電池や太陽電池ペイントを含む太陽電池である。別の実施形態では、電源５０は壁出口から電力を受取るように構成される。
【００３６】
上に述べたように、いくつかの実施では、制御プログラムは電子ディスプレイシステムにおけるニ、三の場所に配置されたドライバ制御器内に配される。いくつかの場合には、制御プログラムはアレイドライバ２２内に配される。当業者は上述の最適化があらゆる数のハードウェア及び／またはソフトウェアコンポーネントにおいて、及び様々な構成において実施されることを理解するであろう。
【００３７】
上で説明した原理に従って動作するインターフェロメトリックモジュレータの構造の内容は広く変化する。例えば、図７Ａ〜図７Ｅは可動反射層１４及びその支持構造の五つの異なる実施形態を示す。図７Ａは図１の実施形態の断面図で、細長い金属材料１４は直交して延長する支持体１８上に蒸着されている。図７Ｂでは、可動反射層１４は隅部だけで支持するようにつなぎ材（tethers）３２上に取付けられている。図７Ｃでは、可動反射層１４は柔軟な金属から成る変形可能層（deformable layer）３４から吊るされる。変形可能層３４は変形可能層３４の周辺部で基板２０に直接または間接的に結合する。これらの結合はここでは支柱（support post）と呼ばれる。図７Ｄに示した実施形態は変形可能層３４が載る支柱差込み（support post plugs）４２を有する。図７Ａ〜図７Ｃと同様に、可動反射層１４は空洞上に吊るされた状態を維持するが、変形可能層３４は変形可能層３４と光学スタック１６との間の穴を満たすことによって、支柱を形成しない。むしろ、支柱は平坦化材料から形成され、それは支柱差込み４２を形成するために使用される。図７Ｅに示した実施形態は図７Ｄに示した実施形態に基づいているが、示さなかった追加実施形態と同様に、図７Ａ〜図７Ｃに示した実施形態のどれとでも働くように適応する。図７Ｅに示した実施形態では、金属または他の導電性材料の余分の層はバス構造４４を形成するために使用された。これは信号がインターフェロメトリックモジュレータの裏に沿って経路を辿ることを可能にし、そうでなければ基板２０上に形成しなければならなかったいくつかの電極をなくすことができる。
【００３８】
図７に示したような実施形態では、インターフェロメトリックモジュレータは直視型デバイスとして機能し、それでは画像は透明基板２０の前面側から眺められ、その反対側にはモジュレータが配置される。これらの実施形態では、反射層１４は変形可能層３４及びバス構造４４を含む基板２０の反対の反射層の側のインターフェロメトリックモジュレータのある部分を光学的に遮蔽する。これは遮蔽が画質に悪影響を及ぼすことなく構成され、且つ動作することを可能にする。この分離可能なモジュレータアーキテクチャはモジュレータの電気機械的態様及び光学的態様のために構造設計及び使用される材料が相互に無関係に選択され、且つ機能することを可能にする。さらに、図７Ｃ〜図７Ｅに示した実施形態は反射層１４の光学的特性をその機械的特性から切離すことになる利益をもたらし、それは変形可能層３４によって実行される。これは反射層に関する構造設計及び使用される材料が光学特性に関して最適化され、そして変形可能層に関する構造設計及び使用される材料が所望の機械的特性に関して最適化されることを可能にする。
【００３９】
図８はＭＥＭＳ、例えば、インターフェロメトリックモジュレータの製造工程８００の実施形態における或るステップを示す。そのようなステップは、例えば、図８に示さなかった他のステップと共に図１及び７に示した一般的型式のインターフェロメトリックモジュレータを製造する工程に存在する。図１、図７及び図８に関して、工程８００は基板２０上への光学スタック１６の形成とともにステップ８０５から始まる。基板２０はガラスまたはプラスチックのような透明基板であり、光学スタック１６の効率的な形成を促進するために前準備ステップ、例えば、クリーニングしなければならない。光学スタック１６は一以上のパターン化、マスキング及び／またはエッチングのステップと共に、一以上の蒸着ステップ、例えば、導電層（例えば、酸化インジウム錫）蒸着、反射層（例えば、クロム）蒸着、及び誘電層蒸着を使うことによって形成される。
【００４０】
図８に示した工程８００は光学スタック１６上に犠牲層を形成するステップ８１０に続く。犠牲層は下記で論じるように空洞１９を形成するために後で除去され（例えば、ステップ８２５）、従って犠牲層は図１及び図７に示した出来上がったインターフェロメトリックモジュレータ１２には示されていない。光学スタック１６上への犠牲層の形成は次に続く除去の後で所望のサイズを有する空洞１９を提供するために選択された厚さにモリブデンまたは非晶質シリコンのような材料の蒸着を含む。犠牲材料の蒸着は物理的蒸着（ＰＶＤ、例えば、スパッタリング）、プラズマ援用化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、熱化学蒸着（熱ＣＶＤ）、またはスピンコーティングといった堆積技術を用いて実行される。
【００４１】
図８に示した工程８００は支持構造、例えば、図１に示したような支柱１８の形成を行うステップ８１５に続く。支柱１８の形成はアパーチャ（開口）を形成するため犠牲層をパターン化するステップ、そしてＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、またはスピンコーティングといった堆積技術を用いて材料（例えば、高分子重合体、金属または酸化物）を堆積するステップを含む。いくつかの実施形態では、犠牲層に形成されたアパーチャは犠牲層及び光学スタック１６の両方を通して下地基板２０にまで延び、その結果支柱１８の下端は図７Ａに示したように基板２０と接触する。他の実施形態では、犠牲層に形成されたアパーチャは犠牲層を経て延びるも、光学スタック１６は通らない。例えば、図７Ｃは光学のスタック１６と接触する支柱差込み４２のさらに下端を示す。
【００４２】
図８に示した工程８００は図１及び図７に示した可動反射層１４のような可動反射層の形成を行うステップ８２０に続く。可動反射層１４は一以上のパターン化、マスキング、及び／またはエッチングのステップと共に、一以上の堆積ステップ、例えば、反射層（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金）蒸着を用いることによって形成される。
【００４３】
図８に示した工程８００は空洞、例えば、図１及び図７に示したような空洞１９の形成を行うステップ８２５に続く。空洞１９は（ステップ８１０で堆積された）犠牲材料を選択エッチング液にさらすことによって形成される。例えば、モリブデンまたは非晶質シリコンのような犠牲材料は乾式化学エッチング、例えば、二弗化キセノン（ＸｅＦ２）のような気体または蒸気エッチング材に犠牲層を所望量の材料を除去するのに有効な時間の間さらすことによって取り除かれる。
【００４４】
インターフェロメトリックモジュレータは様々な一連の工程パラメータに従って製造され、したがって図８は例示の目的のためにより一般的なステップのただ二、三を示していることが理解されるであろう。同じく、インターフェロメトリックモジュレータを製造するための全工程が図８に示した全てのステップを必ずしも含むとは限らないこと、図８に示したステップは示した順番で必ずしも実行されないこと、及び様々な追加製造ステップ、例えば、試験（testing）、最終段階処理、及び図６に示したディスプレイデバイス４０へのインターフェロメトリックモジュレータの組み込みが実行されることは理解されるであろう。
【００４５】
図９はインターフェロメトリックモジュレータの実施形態の断面図を示す。この実施形態では、支持構造１８は支持構造１８の上端と層１４の下表面との間の界面９０５で可動反射層１４と接触する。同様に、支持構造１８は支持体１８の下端と基板２０の上表面との間の界面９１０で基板２０と接触する。ある状況では、支持体１８と可動反射層１４及び基板２０の一方または両方との間で滑り（sliding or slippage）が発生する。この動きはいくつかの方法で減少するか、もしくは除去されることが分かった。例えば、一実施形態では、その動きは界面９０５、９１０の一方または双方において接合部を形成することによって減少する。接合部は支持構造１８と基板層２０及び可動層１４の少なくとも一方との間の付着力を増加するように好しくは形成される。付着力増加は支持構造１８とそれが接触している層との間の相対的動きを減少し、且つ／または防止する代りに或いはそれに加えて他の利益を提供する。
【００４６】
図１０Ａは支持構造１８の上端と可動層１４の下表面との間の界面に形成された接合部１００５、及び支持構造１８の下端と透明基板層２０の上表面との間の界面における接合部１０１０の実施形態を示す。示された実施形態では、接合部１００５、１０１０の双方は支持構造１８と可動層１４及び基板層２０の各々との間に粗界面（roughened interface）をそれぞれ含む。この発明は理論に束縛されないが、粗面化（roughening）は界面における表面積を増加させ、且つ／または二つの表面の間の機械的結合（mechanical interlocking）を行い、それによって支持構造１８と層１４、２０の各々との間の付着力を増加させる。付着力は粗さの程度が増加するにつれて増加する傾向にあり、したがって各接合部１００５、１０１０に関する粗さの程度は一定の実験（routine experimentation）によって決定される所望程度の付着力を提供するように好ましくは選択される。支持構造１８の下端と透明基板層２０の上表面との間の界面における接合部１０１０は、下記でさらに詳細に述べるように、好ましくは支持構造の形成の前に基板２０の表面の領域１０４０を粗くすることによってインターフェロメトリックモジュレータの製作の間に形成される。支持構造１８の上端と可動層１４の下表面との間の界面における接合部１００５は、下記でさらに詳細に述べるように、好ましくは可動層１４の形成の前に支持構造を粗くすることによってインターフェロメトリックモジュレータの製作の間に形成される。基板及び／または支持構造の粗面化は様々な方法、例えば、当業者に既知のエッチング技術によって実行される。例えば、基板は酸素プラズマ焼成（oxygen plasma burn down）及び／またはスパッタエッチング（sputter etching）によってエッチングされる。各接合部１００５、１０１０の粗面化の程度は同じであったり、異なることもある。いくつかの実施形態（図１０Ａには示されない）では、界面９０５、９１０の一つだけがそれぞれ支持構造１８と層１４、２０との間の付着力を増加させるように加工される。
【００４７】
図１０Ｂは支持構造１８の上端と可動層１４の下表面との間の界面に形成された接合部１０１５、及び支持構造１８の下端と透明基板層２０の上表面との間の界面における接合部１０２０の実施形態を示す。示された実施形態では、接合部１０１５、１０２０双方は支持構造１８と可動層１４及び基板層２０の各々との間に接着層を含む。接着層はどちらの界面も接着材のないときに相互に付着するよりも界面において両方の表面にさらに強く付着する材料を好ましくは含む。例えば、接合部１０１５は支持構造１８が接合部１０１５のないとき可動層１４に付着するよりも支持構造１８及び可動層１４双方にさらによく付着する材料を好ましくは含む。同様に、接合部１０２０は支持構造１８が接合部１０１５のないとき基板層２０に付着するよりも支持構造１８及び基板層２０双方にさらによく付着する材料を好ましくは含む。接着材料は一定の実験によって選択される。好しくは、接着接合部１０１５及び接着接合部１０２０の一方或いは双方はアルミニウムから成り、例えば、接合部１０１５、１０２０はアルミニウムまたはアルミニウム合金を含む。支持構造１８の下端と透明基板層２０の上表面との間の界面における接合部１０２０は、下記でさらに詳細に述べるように、好ましくは支持構造の形成の前に基板２０に接着材料を堆積することによってインターフェロメトリックモジュレータの製作の間に形成される。同様に、支持構造１８の上端と可動層１４の下表面との間の界面における接合部１０１５は、下記でさらに詳細に述べるように、好ましくは可動層１４の形成の前に支持構造に接着材料を堆積することによってインターフェロメトリックモジュレータの製作の間に形成される。
【００４８】
図１０Ｃは支持構造と基板層及び可動層の少なくとも一つとの間の接合部が粗面化界面及び接着層を含むことを示す。図１０Ｃに示した支持構造１８の上端と可動層１４の下表面との間の接合部１０３５は支持構造１８の上端の粗面、及び粗面化界面と可動層１４の下表面との間の接着層１０１５からなる接合部１００５を含む。この発明は理論に束縛されないが、表面粗面化は接合部に利用可能である支持構造１８の上端の表面積を増加すさせ、したがって支持構造１８の上端と接着層１０１５と接着力を増加させると考えられている。図１０Ｃはまた支持構造１８の下端が（接着層なしで、粗面化界面からなる接合部を介して）基板層２０の上表面に接合されるよりも（接合部１０３５を介して）異なる方法で支持構造１８の上端が可動層１４の下表面に接合されているインターフェロメトリックモジュレータを示する
図１０Ｄは支持構造１８の下端と透明基板層２０の上表面との間の界面に形成された接合部１０２５の実施形態を示し、そこでは基板２０の上表面は光学スタック１６を含む。示された実施形態では、接合部１０１５は図１０Ａに示されたように透明基板２０ではなく、光学スタック１６を粗くすることによって形成される。同様に、図１０Ｅは支持構造１８の下端と透明基板層２０の上表面との間の界面に形成された接合部１０３０の実施形態を示し、そこでは基板２０の上表面は光学スタック１６を含む。示された実施形態では、接合部１０３０は図１０Ｂに示されたように透明基板２０上ではなく、光学スタック１６上に接着層を堆積することによって形成される。
【００４９】
様々な接合部１００５、１０１０、１０１５、１０２０、１０２５、１０３０は図７Ａに示した一般型式のインターフェロメトリックモジュレータに関して図１０に示される。同様の接合部は支持構造と、図７Ｂ〜図７Ｅに示したインターフェロメトリックモジュレータを含む（しかしそれには限定されない）他の型式のインターフェロメトリックモジュレータにおいて支持構造が取付けられる層との間に形成されることは理解されるであろう。例えば、（図１０に示されない）実施形態では、接合部は支持構造と可動層との間に形成され、反射面は、例えば、図７Ｃに示した一般的な方法で可動層から吊るされる。同じく、支持構造１８（例えば、支柱）は固定層（例えば、光学スタック１６から成る基板層２０）上で可動層（例えば、可動層１４を）を支持する手段の一例であることが理解されるであろう。また表面粗面化（例えば、接合部１００５、１０１０）によって、及び接着層（例えば、接合部１０１５、１０２０）の使用によって形成された接合部は支持手段を固定層及び可動層の少なくとも一つに接合する手段の例であることが理解されるであろう。
【００５０】
図１１はインターフェロメトリックモジュレータを製作する方法の実施形態を示すフローチャートである。方法１１００は基板層を形成することによってステップ１１０５で始まる。好しくは、基板層は第１反射面を含む。基板層は透明基板２０を含み、第１反射面は図１及び図７に示したように光学スタック１６を含む。光学スタック１６は一以上のパターン化、マスキング、及び／またはエッチングのステップと共に、一以上の蒸着ステップ、例えば、反射層（例えば、クロム）蒸着、導電層（例えば、酸化インジウム錫）蒸着、及び誘電層蒸着を用いることによって基板２０上に形成される。
【００５１】
方法１１００は基板層の支持領域の少なくとも一部を加工して、加工支持領域を形成することによってステップ１１１０に続く。基板層の支持領域は一般的に次のステップにおいて形成される支持構造の基礎となる領域である。基板層は第１反射面を含み、したがって基板層の支持領域の加工は基板の支持領域の加工、例えば、図１０Ａに示したような基板２０の支持領域１０４０の加工、及び／または第１反射面、例えば、図１０に示したような光学スタック１６の支持領域１０４５の加工を含む。加工支持領域を形成するために支持領域を加工することは、例えば、支持領域を粗面化すること及び／または接着層を使用することを含む。したがって、出来上がった加工支持領域は、例えば、（図１０Ａ及び図１０Ｄにそれぞれ示した接合部１０１０、１０２５に含まれる粗面のような）粗面、及び／または図１０Ｂ及び図１０Ｅにそれぞれ示した接合部１０２０、１０３０に含まれる接着層のような接着層を含む。支持領域を加工することは支持領域を湿式化学エッチング、乾式化学エッチング、及び／またはプラズマエッチングといった粗面化加工にさらすことを含む。粗面化加工の例は酸素プラズマ焼成及びスパッタエッチングを含む。粗面化に加え、或いはその代わりに、支持領域を加工することは、例えば、スピンコート（spin-on）、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、及び／またはＰＶＤ（例えば、スパッタリング）といった堆積工程によって接着層を堆積することを含む。実施形態では、接着層の堆積は金属を蒸着することを含み、ここでその金属はアルミニウム（例えば、アルミニウム合金）を含む。加工は好しくは基板層と続いて形成した支持構造との間、例えば、図１０に示したような基板２０と支持構造１８との間の接着力増加を行うのに効果的である程度に実行される。
【００５２】
方法１１００は加工支持地域領域上に支持構造を形成することによってステップ１１１５に続く。支持構造は様々な方法で形成される。例えば、実施形態では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示したような構成は第１反射層（例えば、光学スタック１６）及び犠牲層を基板（例えば、基板２０）上に堆積すること、犠牲層及び第１反射層を通してアパーチャ（例えば、穴（hole））を形成して、下地基板の一部を露出させる（例えば、下地基板２０を露出させる）こと、上述のように露出基板を加工して加工支持領域（例えば、加工支持領域１０４０）を形成すること、及びアパーチャに支持構造材料を堆積して、加工支持領域と接触する支持構造（例えば、支持構造１８）を形成することによって製造される。別の実施形態では、図１０Ｄ及び図１０Ｅに示したような構成は第１反射層（例えば、光学スタック１６）及び犠牲層を基板（例えば、基板２０）上に堆積すること、犠牲層及び第１反射層を通してアパーチャ（例えば、穴）を形成して、下地の第１反射層の一部を露出させる（例えば、光学スタック１６を露出させる）こと、上述のように露出光学スタック１６を加工して加工支持領域（例えば、加工支持領域１０４５）を形成すること、及びアパーチャに支持構造材料を堆積して、加工支持領域と接触する支持構造（例えば、支持構造１８）を形成することによって製造される。支持構造は様々な方法、例えば、高分子化合物のスピンイン堆積によって、或いは酸化シリコンのような酸化物の化学蒸着（例えば、ＰＥＣＶＤまたは熱ＣＶＤ）によって形成される。
【００５３】
インターフェロメトリックモジュレータの製造における（図１１に示さない）追加ステップはまた方法１１００、例えば、基板層上への犠牲層の堆積、犠牲層上への可動層の堆積、犠牲層上への第２反射層の堆積、第１反射層と第２反射層の間に位置する空洞を形成するための犠牲層の除去、及び／または第１反射層と可動層の間に位置する空洞を形成するための犠牲層の除去に従って行われることが理解されるであろう。
【００５４】
図１２はインターフェロメトリックモジュレータを製作する方法の別の実施形態を示すフローチャートである。方法１２００は基板層を形成することによってステップ１２０５で始まる。好しくは、基板層は第１反射面を含む。基板層は透明基板２０を含み、第１反射面は図１及び図７に示したように光学のスタック１６を含む。光学スタック１６は一以上のパターン化、マスキング、及び／またはエッチングのステップと共に、一以上の蒸着ステップ、例えば、反射層（例えば、クロム）蒸着、導電層（例えば、酸化インジウム錫）蒸着、及び誘電層蒸着を用いることによって基板２０上に形成される。
【００５５】
方法１２００は、基板層上に支持構造を形成することによってステップ１２１０に続く。支持構造は様々な方法で形成される。例えば、実施形態では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示したような構成は、第１反射層（例えば、光学スタック１６）及び犠牲層を基板（例えば、基板２０）上に堆積すること、犠牲層及び第１反射層を通してアパーチャ（例えば、穴）を形成して、下地基板の一部を露出させる（例えば、下地基板２０を露出させる）こと、及びアパーチャに支持構造材料を堆積して、基板（例えば、基板２０）と接触する支持構造（例えば、支持構造１８）を形成することによって製造される。なお、露出基板は、上述のように加工されて加工支持領域（例えば、加工支持領域１０４０）を形成しても良い。別の実施形態では、図１０Ｄ及び図１０Ｅに示したような構成は、第１反射層（例えば、光学スタック１６）及び犠牲層を基板（例えば、基板２０）上に堆積すること、犠牲層を通してアパーチャ（例えば、穴）を形成して、下地の第１反射層の一部を露出させる（例えば、光学スタック１６を露出させる）こと、及びアパーチャに支持構造材料を堆積して、第１反射層（例えば、光学スタック１６）と接触する支持構造（例えば、支持構造１８）を形成することによって製造される。なお、露出光学スタックは、上述のように加工されて加工支持領域（例えば、加工支持領域１０４５）を形成しても良い。支持構造は上述のように様々な方法、例えば、高分子化合物のスピンイン堆積によって、或いは酸化シリコンのような酸化物の化学蒸着（例えば、ＰＥＣＶＤまたは熱ＣＶＤ）によって形成される。
【００５６】
方法１２００は、支持構造を加工して、加工支持構造を形成することによってステップ１２１５に続く。好しくは、支持構造の上端は続いて形成される可動層への接着力を増加させるために加工される。加工支持構造を形成するために支持構造を加工することは、例えば、支持構造の上端を粗面化すること及び／または支持構造の上端に関して接着層を使用することを含む。したがって、出来上がった加工支持領域は、例えば、（図１０Ａに示した接合部１００５に含まれる粗面のような）粗面、及び／または図１０Ｂに示した接合部１０１５に含まれる接着層のような接着層を含む。支持領域を加工することは支持領域を湿式化学エッチング、乾式化学エッチング、及び／またはプラズマエッチングといった粗面化加工にさらすことを含む。粗面化加工の例は酸素プラズマ焼成及びスパッタエッチングを含む。粗面化に加え、或いはその代わりに、支持領域を加工することは、例えば、スピンコート（spin-on）、プラズマ援用化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、熱化学蒸着（熱ＣＶＤ）、及び／またはＰＶＤといった堆積工程によって接着層を堆積することを含む。実施形態では、接着層の堆積は金属を蒸着することを含み、ここでその金属はアルミニウム（例えば、アルミニウム合金）を含む。加工は好しくは支持構造と続いて形成する可動層との間、例えば、図１０に示したような支持構造１８と可動層１４との間の接着力増加を行うのに効果的である程度に実行される。
【００５７】
方法１２００は加工支持構造上に可動層を形成することによってステップ１２２０に続く。可動反射層（例えば、図１及び図７に示した層１４）は一以上のパターン化、マスキング、及び／またはエッチングのステップと共に、一以上の蒸着ステップ、例えば、反射層（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金）蒸着を用いることによって形成される。実施形態では、支持構造の上端の粗面上への可動層の形成は接合部、例えば、図１０に示した接合部１００５を形成する。別の実施形態では、支持構造の上端における接着層上への可動層の形成は接合部、例えば、図１０に示した接合部１０１５、１０３５を形成する。
【００５８】
インターフェロメトリックモジュレータの製造における（図１２に示さない）追加ステップはまた方法１２００、例えば、基板層上への第１反射層の堆積、基板層上及び／または第１反射層上への犠牲層の堆積、犠牲層上への第２反射層の堆積、第１反射層と第２反射層の間に位置する空洞を形成するための犠牲層の除去、及び／または第１反射層と可動層の間に位置する空洞を形成するための犠牲層の除去に従って行われることが理解されるであろう。
【００５９】
上で論じた方法１１００、１２００は図７Ａに示した一般型式のインターフェロメトリックモジュレータの支持構造へ接合部を形成することを実施形態において参照する。示された方法はまた、図７Ｂ〜図７Ｅに示したインターフェロメトリックモジュレータに限定されないものを含め、支持構造と他の型式のインターフェロメトリックモジュレータに支持構造が取付けられる層との間に同様の接合部を形成するために用いられることは理解されるであろう。例えば、実施形態（図１０に示されない）では、方法１２００は支持構造と可動層との間に接合部を形成するために用いられ、そして可動層から吊るされる反射面は、例えば、図７Ｃに示した一般的な方法で形成される。方法１１００、１２００は個別に実行され、或いは一つの方法に組み合わせられることは理解されるであろう。例えば、方法１１００は基板層（例えば、基板２０または光学スタック１６）と支持構造との間に接合部を形成するために行われ、方法１２００は支持構造１８と可動層１４との間に接合部を形成するために行われ、且つ／または方法１１００及び１２００は、例えば、支持構造１８と基板層（例えば、基板２０または光学スタック１６）及び可動層１４の両方との間に接合部を形成するために一緒に実行される。
【００６０】
前述の詳細な説明は様々な実施形態に適用される発明の新規な特徴を示し、述べ、そして指摘してきたが、示されたデバイス及び工程における様々な省略、代用、及び変更が本発明の精神から逸脱することなく当業者によって行われることは理解されるであろう。理解されるように、いくつかの特徴は他のものと別に使用され、或いは実行されるので、本発明はここに説明された全ての特徴及び利益を提供しない形の中で具体化されるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１のインターフェロメトリックモジュレータの可動反射層が緩和位置にあり、第２のインターフェロメトリックモジュレータの可動反射層が作動位置にあるインターフェロメトリックモジュレータディスプレイの一実施形態の一部を描いた等角図である。
【図２】３×３インターフェロメトリックモジュレータディスプレイを組み込んだ電子デバイスの一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図３】図１のインターフェロメトリックモジュレータの一つの例示的実施形態に関する可動鏡位置対電圧の図である。
【図４】インターフェロメトリックモジュレータディスプレイを駆動するために使用される一組の行及び列電圧の実例である。
【図５Ａ】図２の３×３インターフェロメトリックモジュレータディスプレイにおけるディスプレイデータの一つの例示的フレームを示す。
【図５Ｂ】図５Ａのフレームを書込むために使用される行及び列信号の一つの例示的なタイミング図を示す。
【図６Ａ】複数のインターフェロメトリックモジュレータを含む映像ディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である。
【図６Ｂ】複数のインターフェロメトリックモジュレータを含む映像ディスプレイデバイスの実施形態を示すシステムブロック図である。
【図７Ａ】図１のデバイスの断面図である。
【図７Ｂ】インターフェロメトリックモジュレータの代替実施形態の断面図である。
【図７Ｃ】インターフェロメトリックモジュレータの別の代替実施形態の断面図である。
【図７Ｄ】インターフェロメトリックモジュレータのさらに別の代替実施形態の断面図である。
【図７Ｅ】インターフェロメトリックモジュレータの追加の代替実施形態の断面図である。
【図８】インターフェロメトリックモジュレータを製作する方法の実施形態における或るステップを示すフローチャートである。
【図９】インターフェロメトリックモジュレータの実施形態の断面図である。
【図１０Ａ】柱構造に対する接合部を示すインターフェロメトリックモジュレータの実施形態の部分断面図である。
【図１０Ｂ】柱構造に対する接合部を示すインターフェロメトリックモジュレータの実施形態の部分断面図である。
【図１０Ｃ】柱構造に対する接合部を示すインターフェロメトリックモジュレータの実施形態の部分断面図である。
【図１０Ｄ】柱構造に対する接合部を示すインターフェロメトリックモジュレータの実施形態の部分断面図である。
【図１０Ｅ】柱構造に対する接合部を示すインターフェロメトリックモジュレータの実施形態の部分断面図である。
【図１１】インターフェロメトリックモジュレータを製作する方法の実施形態における或るステップを示すフローチャートである。
【図１２】インターフェロメトリックモジュレータを製作する方法の実施形態における或るステップを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
2008517304.tif 000020
【図１０Ｄ】
2008517304.tif 000021
【図１０Ｅ】
2008517304.tif 000022
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月23日(2007.5.23)
【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】
第１反射面を含む基板層と、
上記第１反射面から間隔を開けられて空洞を形成する第２反射面を含む可動層と、
上記基板層と上記可動層との間の上記空洞の側部に配置された支持構造と、
上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接合部と、
を具備し、
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接着力を増加させるように構成される微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス。
【請求項２】
インターフェロメトリックモジュレータを備える請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の粗界面を含む請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層との間にある請求項３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
上記基板層は、上記第１反射面の下に配された透明基板を含む請求項４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
上記粗界面は、上記支持構造と上記透明基板との間にある請求項５に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
上記粗界面は、上記支持構造と上記第１反射面との間にある請求項５に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
上記接合部は、上記支持構造と上記可動層との間にある請求項３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
上記第２反射面は、上記可動層から吊るされる請求項８に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
上記接合部は、上記支持構造と上記基板層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接着層を含む請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１１】
上記接着層は、アルミニウムを含む請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１２】
上記接着層は、上記支持構造と上記基板層との間にある請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１３】
上記基板層は、上記第１反射面の下に配された透明基板を含む請求項１２に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１４】
上記接着層は、上記支持構造と上記透明基板との間にある請求項１３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１５】
上記接着層は、上記支持構造と上記第１反射面との間にある請求項１３に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１６】
上記接着層は、上記支持構造と上記可動層との間にある請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１７】
上記第２反射面は、上記可動層から吊るされる請求項１６に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１８】
画像データを処理するように構成され、少なくとも上記可動層と電気的に通信するプロセッサと、
上記プロセッサと電気的に通信するメモリデバイスと、
をさらに具備する請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項１９】
少なくとも一つの信号を少なくとも上記可動層へ送るように構成されたドライバ回路をさらに具備する、請求項１８に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２０】
画像データの少なくとも一部をドライバ回路に送るように構成された制御器をさらに具備する請求項１９に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２１】
画像データを上記プロセッサに送るように構成された画像源モジュールをさらに具備する請求項１８に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２２】
上記画像源は、受信器、送受信器、及び送信器の少なくとも一つを具備する請求項２１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２３】
入力データを受け取り、当該入力データを上記プロセッサに通信するように構成された入力デバイスをさらに具備する請求項１８に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２４】
固定層上で可動層を支持する手段と、
上記支持手段を上記固定層及び上記可動層の少なくとも一つに接合する手段と、
を具備し、
上記接合手段は、上記支持手段と上記固定層及び上記可動層の少なくとも一つとの間の接着力改善を行うように構成される微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス。
【請求項２５】
上記接合手段は、接着材を含む請求項２４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２６】
上記接合手段は、上記支持手段と上記固定層及び上記可動層の少なくとも一つとの間に粗界面を含む請求項２４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２７】
上記接合手段は、支柱を含む請求項２４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２８】
上記ＭＥＭＳデバイスはインターフェロメトリックモジュレータである請求項２４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項２９】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを製作する方法であって、
第１反射面を含む基板層を形成することと、
上記基板層の支持領域の一部を加工して、加工支持領域を形成することと、
上記加工支持領域上に支持構造を形成することと、
を含み、
上記加工支持領域は、上記基板層と上記支持構造との間の接着力を増加させるように構成される方法。
【請求項３０】
上記加工は、上記基板層の支持領域の少なくとも一部を粗面化することを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
上記粗面化は、上記基板層の上記支持領域をエッチングすることを含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
上記粗面化は、上記第１反射面の一部を粗面化することを含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
上記加工は、上記基板層の上記支持領域の少なくとも一部に接着剤を堆積することを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
犠牲層を上記基板層上に堆積することをさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
第２反射層を上記犠牲層の上に蒸着することをさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
上記犠牲層を除去して、上記第１反射層と上記第２反射層との間に位置する空洞を形成することをさらに含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
上記ＭＥＭＳデバイスはインターフェロメトリックモジュレータである請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】
請求項２９に記載の方法によって製作されたインターフェロメトリックモジュレータ。
【請求項３９】
基板層を形成することと、
上記基板層上に支持構造を形成することと、
上記支持構造を加工して、加工支持構造を形成することと、
上記加工支持構造上に可動層を形成することと、
を含む微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスの製作方法。
【請求項４０】
上記加工は、上記支持構造の少なくとも一部を粗くすることを含む請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
上記加工は、上記支持構造の少なくとも一部の上に接着材を堆積することを含む請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
上記基板層上に反射層を形成することをさらに含む請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
上記反射層の上に犠牲層を堆積することをさらに含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
上記犠牲層を除去して、上記反射層と上記可動層との間に位置する空洞を形成することをさらに含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
上記ＭＥＭＳデバイスはインターフェロメトリックモジュレータである請求項３９に記載の方法。
【請求項４６】
請求項３９に記載の方法によって製作されたＭＥＭＳデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ある実施形態は基板層及び可動層を含む微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを提供する。基板層は第１反射面を含み、可動層は第２反射面を含む。第２反射面は第１反射面から間隔があり、それによって空洞（cavity）を規定する。ＭＥＭＳデバイスはさらに基板層と可動層との間の空洞の側部に配置された支持構造を含む。ＭＥＭＳデバイスはさらに支持構造と基板層及び可動層の少なくとも一つとの間に接合部（bond）を含む。接合部は支持構造と基板層及び可動層の少なくとも一つとの間の接着性を増すように構成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
別の実施形態は固定層の上で可動層を支持する手段を含む微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを提供する。ＭＥＭＳデバイスはさらに固定層及び可動層の少なくとも一つに支持手段を接合する手段を含む。接合手段は支持手段と固定層及び可動層の少なくとも一つとの間の接着性を改良するように構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
別の実施形態は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを製作する方法を提供する。その方法は基板層を形成することを含む。基板層は第１反射面を含む。その方法は基板層の支持領域の少なくとも一部を加工（treating）して、加工（treated）支持領域を形成することをさらに含む。その方法は加工支持領域上に支持構造を形成することをさらに含む。加工支持領域は基板層と支持構造との間の接着性を増すように構成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
別の実施形態は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを製作する方法を提供する。その方法は基板層を形成することを含む。その方法はさらに基板層上に支持構造を形成することを含む。その方法は支持構造を加工して、加工支持構造を形成することをさらに含む。その方法は加工支持構造上に可動層を形成することをさらに含む。
【国際調査報告】
2008517304.tif 000025
2008517304.tif 000026
2008517304.tif 000027