(57)【要約】  本開示は、電気機械システムのためのシステム、方法および装置を提供する。一態様では、電気機械干渉変調器システムは、基板と、複数の干渉変調器（ＩＭＯＤ）とを含む。少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプが異なる反射色に対応する。各ＩＭＯＤは、光学スタックと、吸収層と、少なくとも開状態と崩壊状態とを有する可動反射層と、開状態で可動反射層と光学スタックとの間に画定されたエアギャップとを有する。光学スタックは、異なる透明層厚さおよび／または透明層材料によって、異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる光路長を規定し、エアギャップは、開状態にあるときに同じサイズを有する。ＩＭＯＤは、閉状態で異なる色を反射し、開状態で共通のアピアランスを反射する。２つの吸収体の使用は、開状態で共通のアピアランスを規定することを助け、また色飽和度を改善することができる。
2014508958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）システムであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１の光学スタックを備える第１のＩＭＯＤであって、前記第１の光学スタックが、
第１の吸収層と、
少なくとも第１の開状態と第１の崩壊（collapsed）状態とを有する第１の可動反射層と、
前記第１の開状態で前記第１の可動反射層と前記第１の光学スタックとの間に画定された第１のギャップと
を備える、第１のＩＭＯＤと、
前記基板上に形成された第２の光学スタックを備える第２のＩＭＯＤであって、前記第２の光学スタックが、
第２の吸収層と、
少なくとも第２の開状態と第２の崩壊状態とを有する第２の可動反射層と、
前記第２の開状態で前記第２の可動反射層と前記第２の光学スタックとの間に画定された第２のギャップと
を備える、第２のＩＭＯＤと
を備え、
前記第２のＩＭＯＤが、前記状態のうちの１つで前記第１のＩＭＯＤとは異なる反射可視波長に対応し、前記第２の光学スタックが、前記第１の光学スタックとは異なる光路長を規定し、前記第２のギャップが、それぞれ前記第１の開状態および前記第２の開状態で前記第１のギャップと同じサイズである
電気機械干渉変調器システム。
【請求項２】
前記第１の光学スタックが、前記第１の吸収層と前記第１の可動反射層との間に第１の透明固体層を備え、前記第２の光学スタックが、前記第２の吸収層と前記第２の可動反射層との間に第２の透明固体層を備え、前記第２の透明固体層が、前記第１の透明固体層とは異なる厚さを有する、請求項１に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項３】
前記透明固体層の各々が透明導体を備える、請求項２に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項４】
前記透明固体層の各々が誘電体である、請求項２に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項５】
前記第１の光学スタックが、前記第１の開状態で前記第１の透明固体層と前記第１のギャップとの間に追加の第１の吸収層をさらに備え、前記第２の光学スタックが、前記第２の開状態で前記第２の透明固体層と前記第２のギャップとの間に追加の第２の吸収層をさらに備える、請求項２に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項６】
前記第１の吸収層、前記第２の吸収層、前記追加の第１の吸収層、および前記追加の第２の吸収層がそれぞれ、半反射厚さを有する金属材料または半導体材料を備える、請求項５に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項７】
前記第１の崩壊状態および前記第２の崩壊状態が前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤについて異なる色を規定し、前記第１の開状態および前記第２の開状態が前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤについて共通のカラーアピアランスを規定する、請求項５に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項８】
前記開状態での前記共通のカラーアピアランスが暗い、請求項７に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項９】
前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤの各々が、少なくとも３：１のコントラスト比を規定し、前記コントラスト比が、前記それぞれの開状態での反射率に対する前記それぞれの崩壊状態での反射率の比である、請求項８に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１０】
ピクセルのアレイを備え、各ピクセルが前記第１のＩＭＯＤと前記第２のＩＭＯＤと第３のＩＭＯＤとを備え、各ピクセル内の前記３つのＩＭＯＤが、前記それぞれの崩壊状態で３つの異なる色を規定し、前記第３のＩＭＯＤが、前記基板上に形成された第３の光学スタックを備え、前記第３の光学スタックが、
第３の吸収層と、
少なくとも第３の開状態と第３の崩壊状態とを有する第３の可動反射層と、
前記第３の開状態で前記第３の可動反射層と前記第３の光学スタックとの間に画定された第３のギャップと、
前記第３の吸収層と前記第３の可動反射層との間の第３の透明固体層であって、前記第３の透明固体層が、前記第１の透明固体層および前記第２の透明固体層とは異なる厚さを有し、前記第３のギャップが、前記それぞれの開状態で前記第１のギャップおよび前記第２のギャップと同じサイズである、第３の透明固体層と
を備える、請求項２に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１１】
前記第１の光学スタックが、前記第１の透明固体層と前記第１のギャップとの間に第１の平坦化層をさらに備え、
前記第２の光学スタックが、前記第２の透明固体層と前記第２のギャップとの間に第２の平坦化層をさらに備え、
前記第２の平坦化層が、前記第１の平坦化層とは異なる厚さを有し、前記第１の平坦化層および前記第２の平坦化層の前記異なる厚さが、前記第１の光学スタックおよび前記第２の光学スタックの均一な総厚さを規定するために前記第１の透明固体層および前記第２の透明固体層の前記異なる厚さを補完し、
前記第１の透明固体層が、前記第１の平坦化層の屈折率とは異なる屈折率を有し、
前記第２の透明固体層が、前記第２の平坦化層の屈折率とは異なる屈折率を有する
請求項５に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１２】
前記追加の第１の吸収層が、前記第１の開状態で前記第１の平坦化層と前記第１のギャップとの間にあり、前記追加の第２の吸収層が、前記第２の開状態で前記第２の平坦化層と前記第２のギャップとの間にある、請求項１１に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１３】
ピクセルの前記アレイがカラーディスプレイを形成する、請求項１０に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１４】
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たプロセッサであって、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に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１５】
前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を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１４に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１６】
前記プロセッサに前記画像データを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る、請求項１４に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１７】
基板と、
複数の干渉変調器（ＩＭＯＤ）であって、各ＩＭＯＤが、
前記基板上に形成された光学スタックであって、誘電体層と、前記誘電体層の一方の面の第１の吸収層と、前記誘電体層の反対の面の第２の吸収層とを備える、光学スタックと、
少なくとも開状態と崩壊状態とを有する可動反射層と、
前記開状態で前記可動反射層と前記光学スタックとの間に画定されたエアギャップと
を備える、干渉変調器（ＩＭＯＤ）と
を備える、電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項１８】
前記複数のＩＭＯＤが、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記崩壊状態が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる色を規定し、前記開状態が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について前記崩壊状態に対して実質的に低い反射率を規定する、請求項１７に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項１９】
前記複数のＩＭＯＤが、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記開状態が、各ＩＭＯＤタイプについて実質的に暗いアピアランスを規定する、請求項１７に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項２０】
前記ＩＭＯＤタイプの各々が、少なくとも３：１のコントラスト比を規定し、前記コントラスト比が、前記開状態での反射率に対する前記崩壊状態での反射率の比である、請求項１９の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項２１】
前記複数のＩＭＯＤが、異なる色を表す少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記ギャップが、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について前記開状態で同じ高さを有する、請求項１７に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項２２】
前記複数のＩＭＯＤが、干渉的に拡張された異なる色を表す少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記光学スタックが、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる光路長を規定する、請求項１７に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項２３】
基板と、
前記基板上の静止電極であって、
前記基板上の第１の吸収層と、
前記第１の吸収層上の透明固体層と、
前記誘電体層上の第２の吸収層と
を備える、静止電極と、
前記静止電極上の可動電極であって、前記可動電極が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記静止電極と前記可動電極とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定する、可動電極と
を備える、電気機械システムデバイス。
【請求項２４】
前記電気機械システムデバイスが、前記開状態で実質的に暗いアピアランスを干渉的に反射するように構成された、請求項２３に記載の電気機械システムデバイス。
【請求項２５】
対応する異なる色を反射するための少なくとも２つの異なる干渉変調器（ＩＭＯＤ）タイプをもつ電気機械干渉変調器システムであって、
前記電気機械干渉変調器システムをサポートするための手段と、
前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々内の光路長を規定するための手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なり、サポートするための前記手段上に配置された、規定するための手段と、
光を吸収するための第１の手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段とサポートするための前記手段との間に配置された、吸収するための第１の手段と、
光を反射するための手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段上に配置された、反射するための手段と、
前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について共通のサイズのギャップを通して、反射するための前記手段を移動するための手段であって、少なくとも開状態と崩壊状態とを画定する、移動するための手段と
を備える、電気機械干渉変調器システム。
【請求項２６】
光路長を規定するための前記手段がそれぞれ透明固体誘電材料を備える、請求項２５に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２７】
前記透明固体層が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる厚さを有する、請求項２６に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２８】
前記透明固体層が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる材料を備える、請求項２６に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２９】
光を吸収するための第２の手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段と前記ギャップとの間に配置された、吸収するための第２の手段をさらに備える、請求項２５に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項３０】
光路長を規定するための前記手段が、前記ギャップと、光路長を規定するための前記手段の各々との間の表面を平坦化するための手段をさらに備える、請求項２９に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項３１】
移動するための前記手段が第１の電極と第２の電極とを備え、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、前記第１の電極が前記ギャップの一方の側に配置され、前記第２の電極が前記ギャップの反対側に配置された、請求項２５に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項３２】
光路長を規定するための前記手段が、前記崩壊状態で前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる色を生成する、請求項２５に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項３３】
第１の領域、第２の領域、および第３の領域においてそれぞれ少なくとも第１の電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）、第２のＩＭＯＤ、および第３のＩＭＯＤを製造する方法であって、前記方法が、
透明基板を設けることと、
前記基板上に第１の吸収層を形成することと、
前記第１の領域において前記吸収層上に第１の透明固体層を形成することと、
前記第２の領域において前記吸収層上に第２の透明固体層を形成することと、
前記第３の領域において前記吸収層上に第３の透明固体層を形成することと、
前記透明固体層の各々上に可動反射層を形成することであって、前記可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記可動反射層と前記透明固体層の各々とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定し、前記ギャップが、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域において、開状態で同じ高さを有する、形成することと
を備え、
前記第１の透明固体層、前記第２の透明固体層、および前記第３の透明固体層がそれぞれ、それぞれ前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域において前記開状態および前記崩壊状態のうちの１つについて異なる色を表す異なる光路長を規定する
方法。
【請求項３４】
前記第３の透明固体層を形成することが、平坦化層を形成することを備え、前記平坦化層が、前記ギャップと前記対応する透明固体層との間の前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域の各々において、前記基板の上方の共通の高さにおいて実質的に平坦な表面を画定する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ギャップと、前記第１の透明固体層、前記第２の透明固体層、および前記第３の透明固体層の各々との間に第２の吸収層を形成することをさらに備える、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
電気機械干渉変調器デバイスを製造する方法であって、前記方法が、
透明基板を設けることと、
前記基板上に第１の吸収層を形成することと、
前記第１の吸収層上に誘電体層を形成することと、
前記誘電体層上に第２の吸収層を形成することと、
前記誘電体層上に可動反射層を形成することであって、前記可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記誘電体層と前記反射層とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定する、形成することと
を備える、方法。
【請求項３７】
前記可動反射層を形成することが、
前記誘電体層上に犠牲層を堆積させることと、
前記犠牲層上に可動反射層を堆積させることと、
前記可動反射層と前記誘電体層との間に前記ギャップを形成するために前記犠牲層を除去することと
を備える、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
電気機械干渉変調器デバイスを動作させる方法であって、前記方法が、
基板と、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤとを設けることであって、異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤの各々が、前記基板上に形成された光学スタックと、可動反射層と、前記可動反射層と前記光学スタックとの間に画定されたギャップとをさらに備え、前記光学スタックが、誘電体層と、前記誘電体層と前記基板との間に形成された吸収層とをさらに備える
設けることと、
異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第１のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に閉じるために、前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を前記光学スタックのほうへ作動させることと、
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を作動させたときに第１の色を反射することと、
異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第２のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に閉じるために、前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を前記光学スタックのほうへ作動させることと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を作動させたときに前記第１の色とは異なる第２の色を反射することと
を備える、方法。
【請求項３９】
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に開くために、前記光学スタックから離れて前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和することと、
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和したときに開状態可視アピアランスを生成することと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に開くために、前記光学スタックから離れて前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和することと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和したときに実質的に同じ開状態可視アピアランスを生成することと
をさらに備える、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記可動反射層が少なくとも開状態と閉状態とを有し、異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤの各々について、前記ギャップが、前記開状態で同じ高さを有する、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は電気機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械システムは、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、光学的構成要素（たとえば、ミラー）と、電子回路とを有するデバイスを含む。電気機械システムは、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つのタイプの電気機械システム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干渉変調器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。いくつかの実装形態では、干渉変調器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。一実装形態では、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あるプレートの位置は、干渉変調器に入射する光の光学干渉を変化させることがある。干渉変調器デバイスは、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】
【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、それらのうちの単一の態様が、単独で、本明細書で開示する望ましい属性を担当するとは限らない。
【０００５】
本開示で説明する主題の１つの発明的態様は、電気機械干渉変調器システムにおいて実装され得る。本システムは、基板と、複数の干渉変調器（ＩＭＯＤ）とを含む。各ＩＭＯＤは、基板上に形成された光学スタックを含み、光学スタックは第１の吸収層（absorber layer）を含む。各ＩＭＯＤは、少なくとも開状態と崩壊（collapsed）状態とを有する可動反射層と、開状態で可動反射層と光学スタックとの間に画定されたギャップとをさらに含む。ＩＭＯＤは、上記状態のうちの１つで異なる反射可視波長に対応する少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを含み、光学スタックは、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる光路長を規定し、ギャップは、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について開状態で同じサイズを有する。
【０００６】
電気機械干渉変調器システムの光学スタックは、第１の吸収層と可動反射層との間に透明固体層を含むことができ、透明固体層は、異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる厚さを有する。いくつかの実装形態では、光学スタックは、開状態で透明固体層とギャップとの間に第２の吸収層をさらに含むことができる。いくつかの実装形態では、電気機械干渉変調器システムの光学スタックは、透明固体層とギャップとの間に平坦化層をさらに含み、平坦化層は、異なるＩＭＯＤタイプについて光学スタックの均一な総厚さを規定するために異なるＩＭＯＤタイプについて透明固体層の異なる厚さを補完する、異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる厚さを有し、透明固体層は、異なるＩＭＯＤタイプの各々について平坦化層の屈折率とは異なる屈折率を有する。さらに、いくつかの実装形態では、複数の干渉変調器はカラーディスプレイを形成することができる。
【０００７】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステムにおいて実装され得る。本システムは、基板と、複数の干渉変調器（ＩＭＯＤ）とを含む。各ＩＭＯＤは、基板上に形成された光学スタックを含み、光学スタックは、誘電体層と、誘電体層の一方の面の第１の吸収層と、誘電体層の反対の面の第２の吸収層とを含む。各ＩＭＯＤは、少なくとも開状態と崩壊状態とを有する可動反射層と、開状態で可動反射層と光学スタックとの間に画定されたエアギャップとをさらに含む。
【０００８】
本開示で説明する主題の別の発明的態様によれば、電気機械システムデバイスが提供される。本システムは、基板と、基板上の静止電極とを含む。静止電極は、基板上の第１の吸収層と、第１の吸収層上の透明固体層と、誘電体層上の第２の吸収層とを含む。本システムは、静止電極上の可動電極であって、可動電極が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、静止電極と可動電極とが、開状態でそれらの間にギャップを画定する、可動電極をさらに含む。
【０００９】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、対応する異なる色を反射するための少なくとも２つの異なる干渉変調器（ＩＭＯＤ）タイプをもつ電気機械干渉変調器システムにおいて実装され得る。本システムは、電気機械干渉変調器システムをサポートするための手段と、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々内の光路長を規定するための手段であって、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なり、サポートするための手段上に配置された、規定するための手段とを含む。本システムは、光を吸収するための第１の手段であって、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための手段とサポートするための手段との間に配置された、吸収するための第１の手段と、光を反射するための手段であって、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための手段上に配置された、反射するための手段と、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について共通のサイズのギャップを通して、反射するための手段を移動するための手段であって、少なくとも開状態と崩壊状態とを画定する、移動するための手段とをさらに含む。
【００１０】
電気機械干渉変調器システムの光路長を規定するための手段はそれぞれ透明固体誘電材料を含むことができる。透明固体層はまた、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる厚さを有することができる。いくつかの実装形態では、電気機械干渉変調器システムは、光を吸収するための第２の手段であって、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための手段とギャップとの間に配置された、吸収するための第２の手段をさらに含むことができる。
【００１１】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、第１の領域、第２の領域、および第３の領域においてそれぞれ少なくとも第１の電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）、第２のＩＭＯＤ、および第３のＩＭＯＤを製造する方法において実装され得る。本方法は、透明基板を設けることと、基板上に第１の吸収層を形成することと、第１の領域において吸収層上に第１の透明固体層を形成することと、第２の領域において吸収層上に第２の透明固体層を形成することと、第３の領域において吸収層上に第３の透明固体層を形成することと、透明固体層の各々上に可動反射層を形成することであって、可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、可動反射層と透明固体層の各々とが、開状態でそれらの間にギャップを画定し、ギャップが、第１の領域、第２の領域、および第３の領域において、開状態で同じ高さを有する、形成することとを含む。第１の透明固体層、第２の透明固体層、および第３の透明固体層がそれぞれ、それぞれ第１の領域、第２の領域、および第３の領域において開状態および崩壊状態のうちの１つについて異なる色を表す異なる光路長を規定する。
【００１２】
第３の透明固体層を形成する方法は、平坦化層を形成することを含むことができ、平坦化層は、ギャップと、対応する透明固体層との間の第１の領域、第２の領域、および第３の領域の各々において、基板の上方の共通の高さにおいて実質的に平坦な表面を画定する。
【００１３】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、電気機械干渉変調器デバイスを製造する方法において実装され得る。本方法は、透明基板を設けることと、基板上に第１の吸収層を形成することと、第１の吸収層上に誘電体層を形成することと、誘電体層上に第２の吸収層を形成することと、誘電体層上に可動反射層を形成することであって、可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、誘電体層と反射層とが、開状態でそれらの間にギャップを画定する、形成することとを含む。
【００１４】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）デバイスを動作させる方法において実装され得る。本方法は、基板と、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤとを設けることを含む。異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤの各々は、基板上に形成された光学スタックと、可動反射層と、可動反射層と光学スタックとの間に画定されたギャップとをさらに含む。光学スタックは、誘電体層と、誘電体層と基板との間に形成された吸収層とをさらに含む。本方法は、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第１のＩＭＯＤタイプにおけるギャップを実質的に閉じるために、第１のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を光学スタックのほうへ作動させることと、第１のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を作動させたときに第１の色を反射することとを含む。本方法は、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第２のＩＭＯＤタイプにおけるギャップを実質的に閉じるために、第２のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を光学スタックのほうへ作動させることと、第２のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を作動させたときに第１の色とは異なる第２の色を反射することとをさらに含む。
【００１５】
本方法は、第１のＩＭＯＤタイプにおけるギャップを実質的に開くために、光学スタックから離れて第１のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を緩和することと、第１のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を緩和したときに開状態可視アピアランスを生成することと、第２のＩＭＯＤタイプにおけるギャップを実質的に開くために、光学スタックから離れて第２のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を緩和することと、第２のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を緩和したときに実質的に同じ開状態可視アピアランスを生成することとをさらに含むことができる。いくつかの実装形態では、可動反射層が少なくとも開状態と閉状態とを有し、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤの各々について、ギャップが、開状態で同じ高さを有する。
【００１６】
本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。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】
【００１７】
【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を示す図。
【図２】３×３干渉変調器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図。
【図３】図１の干渉変調器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図。
【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干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示す図。
【図５Ａ】図２の３×３干渉変調器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。
【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を示す図。
【図６Ａ】図１の干渉変調器ディスプレイの部分断面図の一例を示す図。
【図６Ｂ】干渉変調器の異なる実装形態の断面図の一例を示す図。
【図６Ｃ】干渉変調器の異なる実装形態の断面図の一例を示す図。
【図６Ｄ】干渉変調器の異なる実装形態の断面図の一例を示す図。
【図６Ｅ】干渉変調器の異なる実装形態の断面図の一例を示す図。
【図７】干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の一例を示す図。
【図７Ａ】干渉変調器を作成する方法における様々な段階の断面概略図の一例を示す図。
【図７Ｂ】干渉変調器を作成する方法における様々な段階の断面概略図の一例を示す図。
【図７Ｃ】干渉変調器を作成する方法における様々な段階の断面概略図の一例を示す図。
【図７Ｄ】干渉変調器を作成する方法における様々な段階の断面概略図の一例を示す図。
【図７Ｅ】干渉変調器を作成する方法における様々な段階の断面概略図の一例を示す図。
【図８Ａ】一定のエアギャップと３つの異なる誘電体厚さとを有する、３つすべてが開状態で示された、３つの異なる色に対応する、３つの異なる干渉変調器の実装形態の概略断面図の一例を示す図。
【図８Ｂ】閉状態での図８Ａの干渉変調器の概略断面図の一例を示す図。
【図８Ｃ】一定のエアギャップと３つの異なる誘電材料とを有する、３つすべてが開状態で示された、３つの異なる干渉変調器を示す別の実装形態の概略断面図の一例を示す図。
【図９Ａ】一定のエアギャップと、異なる厚さの誘電体層上に形成された平坦化層とを有する、３つの異なる干渉変調器を示す代替実装形態の概略断面図の一例を示す図。
【図９Ｂ】閉状態での図９Ａの干渉変調器の概略断面図の一例を示す図。
【図９Ｃ】一定のエアギャップと、３つの異なる誘電材料上に形成された平坦化層とを有する、開状態での３つの異なる干渉変調器を示す別の実装形態の概略断面図の一例を示す図。
【図１０Ａ】一定のギャップ実装形態による、開状態および閉状態での青干渉変調器についての反射率（reflectivity）曲線の一例を示す図。
【図１０Ｂ】開状態で図１０Ａの青干渉変調器と同じギャップを有する、開状態および閉状態での緑干渉変調器についての反射率曲線の一例を示す図。
【図１０Ｃ】開状態で図１０Ａの青干渉変調器および図１０Ｂの緑干渉変調器と同じギャップを有する、開状態および閉状態での赤干渉変調器についての反射率曲線の一例を示す図。
【図１１Ａ】複数の干渉変調器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を示す図。
【図１１Ｂ】複数の干渉変調器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を示す図。
【図１２】干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の一例を示す図。
【図１３】干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の別の例を示す図。
【図１４】電気機械干渉変調器デバイスを動作させる方法を示す流れ図の一例を示す図。
【００１８】
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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の詳細な説明は、発明的態様について説明する目的で、いくつかの実装形態を対象とする。しかしながら、本明細書の教示は、多数の異なる方法で適用され得る。説明する実装形態は、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された任意のデバイスにおいて実装され得る。より詳細には、実装形態は、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、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（たとえば、電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（たとえば、オドメータディスプレイなど）、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（たとえば、車両における後部ビューカメラのディスプレイ）、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、パッケージング（たとえば、ＭＥＭＳおよび非ＭＥＭＳ）、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）、ならびに様々な電気機械システムデバイスなど、様々な電子デバイス中に実装されるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。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、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、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、電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実装形態に限定されるものではなく、代わりに、当業者に直ちに明らかになるであろう広い適用性を有する。
【００２０】
いくつかの実装形態では、電気機械システム干渉変調器デバイスは、カラーディスプレイまたはグレースケールディスプレイを形成する複数の干渉変調器を有することができる。各干渉変調器は、少なくとも２つの異なる干渉変調器タイプのうちの１つであり、異なる干渉変調器タイプは、異なる干渉反射色（たとえば、ＲＧＢディスプレイの赤緑青）または濃淡（たとえば、グレースケール）を生成するように別様に構成される。開状態または崩壊状態のうちの１つで異なる色または波長を干渉的に反射することが可能であるにもかかわらず、異なる干渉変調器タイプは、開状態で同じサイズのエアギャップを有することができる。たとえば、異なる干渉変調器タイプは、共通のギャップサイズをもつ開状態で暗く見えることがあるが、少なくとも２つの異なる干渉変調器タイプについての光路長、したがって反射色／濃淡は、崩壊状態で異なることがある。少なくとも２つの異なる干渉変調器タイプの各々についての透明層の厚さおよび／または材料は異なることがある。光学スタックの各々は、透明層の両面に位置する２つの吸収体（absorber）を含むことができ、それらの吸収体は、ある状態（たとえば、開）で干渉変調器について色飽和度（color saturation）を調整することを助けることができ、他の状態（たとえば、閉）で共通の背景状態（たとえば、暗）を達成することを助けることもできる。
【００２１】
本開示で説明する主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するように実装され得る。各ＩＭＯＤタイプについての開状態での一定または同じサイズのエアギャップは、犠牲層の単一の厚さを堆積するだけでよいので、ＩＭＯＤ構造を作製する複雑さを低減することができる。単一のギャップサイズも、複数のエアギャップサイズに伴うエッチ腐食問題およびエッチ関係不均一性を低減することができることを、当業者は容易に認識されよう。複数のエアギャップサイズは、異なる厚さの犠牲層をエッチングすることによって生成されるが、これは、犠牲材料のより小さい厚さが除去された後、より大きい厚さが依然として除去されている、より長い時間期間の間、構造材料をエッチャントにさらすことになる。さらに、単一のエアギャップを画定することは、より少ない堆積、より少ないマスクを採用することができ、低減された材料消費量は、最終的にコストを低減し、ＩＭＯＤ構造を作製する効率を改善し得る。別の潜在的な利点は、一定のエアギャップを用いると、異なるＩＭＯＤタイプ（たとえば、異なるＩＭＯＤ色／濃淡）の機械層のスチフネスを改変することなしに、異なるＩＭＯＤのために単一の作動電圧を採用することができることである。最後に、上記の利点とは無関係に、光学スタック内の２つの光吸収体の使用は、色飽和度など、画質のアスペクトを調整するための追加変数を与えることができる。
【００２２】
説明する実装形態が適用され得る好適なＭＥＭＳ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、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および／または反射するために干渉変調器（ＩＭＯＤ）を組み込むことができる。ＩＭＯＤは、吸収体、吸収体に対して可動である反射体（reflector）、ならびに吸収体と反射体との間に画定された光共振キャビティを含むことができる。反射体は、２つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それにより干渉変調器の反射率（reflectance）に影響を及ぼすことがある。ＩＭＯＤの反射スペクトルは、かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができ、そのスペクトルバンドは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得る。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって、すなわち、反射体の位置を変更することによって調整され得る。
【００２３】
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している。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。いくつかの実装形態では、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。
【００２４】
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、（光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層と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。いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤは、作動していないときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動していないときに暗状態にあり、可視範囲外の光（たとえば、赤外光）を反射し得る。ただし、いくつかの他の実装形態では、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。いくつかの実装形態では、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。いくつかの他の実装形態では、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。
【００２５】
図１中のピクセルアレイの図示の部分は、２つの隣接する干渉変調器１２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の両端間に印加された電圧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の両端間に印加された電圧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。
【００２６】
図１では、ピクセル１２の反射特性が、概して、ピクセル１２に入射する光を示す矢印１３と、左側のピクセル１２から反射する光１５と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（１つまたは複数の）波長を決定することになる。
【００２７】
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（１つまたは複数の）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。いくつかの実装形態では、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。いくつかの実装形態では、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膜（thickness）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で運ぶ（bus）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。
【００２８】
いくつかの実装形態では、光学スタック１６の（１つまたは複数の）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。いくつかの実装形態では、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。いくつかの実装形態では、ポスト１８間の間隔は１〜１０００μｍ程度であり得、ギャップ１９は＜１０，０００オングストローム（Å）程度であり得る。
【００２９】
いくつかの実装形態では、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１４ａ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。
【００３０】
図２は、３×３干渉変調器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している。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。
【００３１】
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。
【００３２】
図３は、図１の干渉変調器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している。ＭＥＭＳ干渉変調器の場合、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。干渉変調器は、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。
【００３３】
いくつかの実装形態では、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。いくつかの実装形態では、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断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。
【００３４】
各ピクセルの両端間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、各ピクセルの両端間の電位差）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干渉変調器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。
【００３５】
図４に（ならびに図５Ｂに示すタイミング図に）示すように、開放電圧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干渉変調器要素は、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、代替的に開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、開放電圧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、変調器の両端間の潜在的な電圧（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。開放ウィンドウとも呼ばれる）内にある。
【００３６】
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、干渉変調器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（voltage swing）、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。
【００３７】
図６Ａおよび図６Ｂは、ディスプレイデバイス４０の一実施形態を示すシステムブロック図である。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、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の軽微な変形が、テレビジョン、電子リーダー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。
【００３８】
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。いくつかの実装形態では、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。
【００３９】
いくつかの実装形態では、常に変調器の両端間で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。いくつかの他の実装形態では、変調器の電位差の極性を交番する信号が使用され得る。変調器の両端間の極性の交番（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。
【００４０】
図５Ａは、図２の３×３干渉変調器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している。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している。それらの信号は、たとえば、図２の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、暗いアピアランス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、開放されており、非作動状態に属すると仮定する。
【００４１】
第１のライン時間６０ａ中に、開放電圧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、開放電圧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、干渉変調器の状態に影響しないことになる。
【００４２】
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、開放電圧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に沿った電圧が開放電圧７０に移動するとき、緩和することになる。
【００４３】
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）の両端間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）の両端間のピクセル電圧は、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に沿った電圧は開放電圧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。
【００４４】
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）の両端間のピクセル電圧は、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、開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開放されるので、開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、変調器の開放時間が作動時間よりも大きい実装形態では、開放電圧は、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。いくつかの他の実装形態では、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開放電圧の変動を相殺するように変動し得る。
【００４７】
上記に記載した原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は大きく異なり得る。たとえば、図６Ａ〜図６Ｅは、可動反射層１４とそれの支持構造とを含む、干渉変調器の異なる実装形態の断面図の例を示している。図６Ａは、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１の干渉変調器ディスプレイの部分断面図の一例を示している。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に示す実装形態は、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（decoupling）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。
【００４８】
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。いくつかの実装形態では、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。いくつかの実装形態では、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Ｃｕまたは別の反射金属材料を用いた、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。いくつかの実装形態では、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。
【００４９】
図６Ｄに示すように、いくつかの実装形態はブラックマスク（black mask）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、光学不活性領域において（たとえば、ピクセル間にまたはポスト１８の下に）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（optical property）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。いくつかの実装形態では、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、いくつかの実装形態では、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、ＳｉＯ２層と、反射体およびバス層として働くアルミニウム合金層とを含む。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、ＣＦ４および／またはＯ２、ならびにアルミニウム合金層の場合は、Ｃｌ２および／または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。いくつかの実装形態では、ブラックマスク２３はエタロン（etalon）または干渉スタック（interferometric stack）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で運ぶために使用され得る。いくつかの実装形態では、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。
【００５０】
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の実装形態は支持ポスト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、干渉変調器の両端間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。いくつかの実装形態では、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。
【００５１】
図６Ａ〜図６Ｅに示す実装形態などの実装形態では、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。これらの実装形態では、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、いくつかの実装形態では、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〜図６Ｅの実装形態は、たとえば、パターニングなどの処理を簡略化することができる。
【００５２】
図７は、干渉変調器のための製造プロセス８０を示す流れ図の一例を示しており、図７Ａ〜図７Ｅは、そのような製造プロセス８０の対応する段階の断面概略図の例を示している。いくつかの実装形態では、製造プロセス８０は、図７に示されていない他のブロックに加えて、たとえば、図１および図６に示す一般的なタイプの干渉変調器を製造するために実装され得る。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７Ａは、基板２０上に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７Ａ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、いくつかの他の実装形態では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実装形態では、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。いくつかの実装形態では、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。
【００５３】
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において）除去され、したがって、犠牲層２５は、図１に示した得られた干渉変調器１２には示されていない。図７Ｂは、光学スタック１６上に形成された犠牲層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上への犠牲層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７Ｅ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（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。
【００５４】
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７Ｃ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をパターニングすることと、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）を堆積させることとを含み得る。いくつかの実装形態では、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７Ｃ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７Ｅ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と、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とによって形成され得る。支持構造は、図７Ｃ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の一部分の上に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。
【００５５】
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７Ｄ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（electrically conductive layer）と呼ばれることがある。いくつかの実装形態では、可動反射層１４は、図７Ｄに示すように複数の副層１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含み得る。いくつかの実装形態では、副層１４ａ、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、それ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干渉変調器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「非開放（unreleased）」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。
【００５６】
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７Ｅ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によって、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時間期間の間、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「開放」ＩＭＯＤと呼ばれることがある。
【００５７】
干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイシステムは、一般に、電気機械デバイスのアレイを含み、各電気機械デバイスは、３つの異なる色（たとえば、ＲＧＢディスプレイの赤緑青）または濃淡（たとえば、グレースケール）を表す３つの異なるエアギャップサイズを有する。たとえば、各電気機械デバイスは、カラーディスプレイにおけるピクセルを表し、各ピクセルは、一般に、３つのＩＭＯＤタイプまたはサブピクセルを含む。以下で、異なる干渉電気機械アーキテクチャのための実装形態のいくつかの例について説明する。
【００５８】
図８Ａは、一定のエアギャップと３つの異なる誘電体厚さとを有する、３つすべてが開状態で示された、３つの異なる色に対応する、３つの異なる干渉変調器の実装形態の概略断面図の一例を示している。図８Ａは、開状態でのデバイスを示しており、図８Ｂは、閉状態でのデバイスを示している。電気機械デバイスは、異なる状態での異なるギャップサイズをもつ３つ以上の状態を有することが可能であるが、現在説明している実装形態は、本明細書の「ギャップサイズ」への言及が全開状態での最大ギャップサイズを指すような、全開または全閉の２状態デバイスを仮定する。
【００５９】
図８Ａは、少なくとも３つの異なるタイプのＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃが形成される基板８０５を含む電気機械システムデバイスを示している。少なくとも３つの異なるタイプのＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃの各々は、上記状態のうちの１つで異なる色を反射するように構成される。異なるＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃは、光学スタック１６と、エアギャップ８４０と、可動反射層８５０とを含む。図示した実装形態では、光学スタック１６は基板８０５上に形成される。図は簡略図であり、下にあるまたは介在するバッファ層、ブラックマスク層、およびバス層など、追加の層が存在し得ることを、当業者は容易に理解されよう。光学スタック１６は、光吸収層８１０と、吸収層８１０上に形成された透明固体層８２０とを含み得る。透明固体層８２０は誘電体層であり得る。いくつかの実装形態では、光学スタック１６は、透明固体層８２０上に形成された第２の吸収層８３０をさらに含み得る。さらに、光学スタック１６は、ＩＴＯなどの透明な導体層（図示せず）をさらに含み得る。ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃは、第２の吸収層８３０の上方の可動反射層８５０で構成され得、反射層８５０と第２の吸収層８３０との間に形成されたエアギャップ８４０をも含むことができる。光吸収体は、一般に、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、またはそれらの混合物など、半透明の金属あるいは半導体層である。
【００６０】
可動反射層８５０は、電気機械デバイスのための可動または上側電極として働くことができ、いくつかの形態（たとえば、図７Ａ〜図７Ｆ参照）のいずれかをとることができる。光学スタック１６は、（１つまたは複数の）導体を含み、電気機械デバイスの静止または下側電極として働く。
【００６１】
図８Ａでは、電気機械システムデバイスは、各々が同じ一定のまたは均一なエアギャップ８４０を有する、３つのＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃを含む。エアギャップ８４０は、上側電極と下側電極との間に犠牲材料の単一の厚さを堆積することと、「開放」エッチングによる電極間からの犠牲材料の後続の除去とによって形成される。開放のための気相エッチャントは、フッ化キセノン（ＸｅＦ２）、フッ素（Ｆ２）、またはフッ化水素（ＨＦ）など、フッ素ベースのエッチャントであり得、犠牲層は、周囲の構造材料に対するＦベースのエッチャントによる選択的除去のために、たとえば、モリブデン（Ｍｏ）、アモルファスＳｉ、タングステン（Ｗ）、またはチタン（Ｔｉ）から形成され得る。
【００６２】
一定のまたは均一なエアギャップ８４０は、単一の犠牲層を堆積するだけでよいので、ＩＭＯＤ構造を作製する複雑さを低減することができる。一般に、ＩＭＯＤ構造は、複数のエアギャップサイズを生成するために、異なる厚さおよび／または複雑なマスキングシーケンスをもつ複数の犠牲層を使用する。異なるサイズのエアギャップを作製するいくつかの例示的な方法は、米国特許第７，２９７，４７１号および米国特許公開第２００７／０２６９７４８号に記載されている。異なるサイズのエアギャップ層を生成することが、複数の堆積、複数のマスク、および複数のエッチングを必要とすることがあるので、同じ材料の複数の厚さの同時開放エッチングは、異なる厚さを形成するために、複数のパターニングプロセス中のエッチ損傷に加えて、エアギャップにおけるエッチ腐食問題およびエッチ関係不均一性を生じることを、当業者は容易に認識されよう。図示した実装形態とは対照的に、犠牲材料の複数の厚さが採用されたとき、除去または「開放エッチング」中に、より薄い犠牲層が最初に除去され、その後、より厚い犠牲層が依然として除去されている間、より薄い犠牲層の除去によって露出された永続的な構造が、エッチャントへの延長された曝露を受ける。そのようなエッチャントは、一般に、延長された曝露が、より小さいギャップサイズをもつＩＭＯＤにおいて永続的な構造に損傷を与えることがあるような、完全とは言えないエッチ選択性を示す。しかしながら、ただ１つの堆積と１つのマスクとを使用して、単一のエアギャップのための単一の犠牲層を作成することができ、それによって上述の問題をなくす。さらに、より少ない堆積、より少ないマスク、および低減された材料消費量は、最終的にコストを低減し、ＩＭＯＤ構造を作製する効率を改善し得る。
【００６３】
図８Ａはまた、異なる透明固体層８２０の厚さを有する３つのＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃを含む電気機械システムデバイスを示している。透明固体層８２０は、ＳｉＯ２、あるいはＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＮ、またはそれらの混合物のような、別の実質的に透明な材料など、誘電材料を含むことができる。いくつかの実装形態では、透明固体層８２０は、厚さ約１０００オングストローム（Å）〜８０００Åであり得る。
【００６４】
透明固体層８２０は、入射光が３つのＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃの各々について異なる光路長を進むように、異なる厚さを有する以外は同じ材料を含むように構成され得る。たとえば、光路長は、光が通って進む材料の屈折率を乗算した、光が進む距離の積である。光が構造に当たると、光路長に応じて特定の波長の強め合う干渉があり得る。一例では、ＩＭＯＤ構造は、閉状態で色を反射するように構成され、透明固体層８２０は、約１．４６の屈折率を有するＳｉＯ２から作成されており、ＩＭＯＤのうちの１つ（構造８００ａ）が、約１３６０Åの誘電体厚さを有する青い光（たとえば、λ〜４５０ｎｍ）を反射するように構成され、１つ（構造８００ｂ）が、約１７２０Åの誘電体厚さを有する緑の光（たとえば、λ〜５５０ｎｍ）を反射するように構成され、第３のＩＭＯＤ（構造８００ｃ）が、約２０００Åの誘電体厚さを有する赤い光（たとえば、λ〜６３０ｎｍ）を反射するように構成され得る。
【００６５】
電気機械システムデバイスは、入射光を部分的に吸収するように構成された第１の吸収層８１０をも含むことができる。いくつかの実装形態では、電気機械システムデバイスは、透明固体層８２０とエアギャップ８４０との間に形成された第２の吸収層８３０をも含む。電気機械システムは、崩壊状態で第２の吸収層８３０から可動層８５０を絶縁するために、第２の吸収層８３０上に極めて薄い誘電体パッシベーション層（図示せず）をさらに含み得る。吸収層８１０は、部分透明であり、１０Å〜８０Åの、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、またはそれらの合金など、金属または半導体膜を含み得る。概して、吸収層８１０は、半反射厚さを有する金属材料を含む。吸収層８１０の厚さは、電磁界が材料の表面から１／ｅまで減衰する、材料の表面からの深さとして定義される、光周波数における材料の「表皮深さ（skin depth）」よりも小さい。表皮深さは導電率の逆数に応じて変化し、これは、より良い導体がより低い表皮深さを有することを意味する。一実装形態では、吸収層８１０と吸収層８３０の両方は、それぞれ約２５Åの厚さを有するＭｏＣｒを含む。いくつかの実装形態では、吸収層８１０および８３０の厚さならびに材料構造は、反射色純度、特に色相および色飽和度に影響を及ぼすことができる。
【００６６】
２つの吸収層８１０および８３０を使用する別の態様は、図８Ａに示すように、ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃが共通のギャップサイズをもつ開状態または緩和状態にあるときに、暗（または白）など、実質的に同様のまたは共通のカラーアピアランスを反射し、図８Ｂに示すように、ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃが閉状態または崩壊状態にあるときに、異なる色または濃淡を反射する能力である。電圧がＩＭＯＤ構造に印加されると、可動反射層８５０は、光学スタック１６に向かって静電的に変位させられ、可動反射層８５０と光スタック１６との間の距離を変更する。これにより、開状態と閉状態との間でＩＭＯＤ構造を作動させることが可能になる。同等の光学スタックは、様々な異なるＩＭＯＤが閉じられたときの光路長を規定するので、典型的な色ＩＭＯＤアレイは、閉状態では共通の背景アピアランス（たとえば、黒または白）を達成するが、開状態では、ＩＭＯＤ構造は、異なるギャップサイズに応じて異なる色または濃淡を反射する。いくつかの実装形態では、光路長は、開状態と閉状態の両方で異なるＩＭＯＤタイプについて異なるので、共通の開ギャップサイズと異なる光学スタックとを採用することは、共通の背景状態を取得する際の課題を提示することができる。ただし、２つの吸収層８１０および８３０を有することは、閉状態が異なる色を反射し、開状態が共通の暗い（または白い）アピアランスを反射することを可能にすることができる。
【００６７】
図８Ａは、開状態または緩和状態での電気機械システムデバイスを示している。透明固体層８２０が、３つの異なる光路長に対応する各ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃについて３つの異なる厚さを含むので、３つの層８２０およびギャップ８４０によって規定された光路長のみを使用して黒い状態を反射するための光路長を有するように３つすべてのＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃを構成することは困難であることを、当業者は諒解されよう。いくつかの実装形態では、この困難を克服するために、入射光が、異なる光路長を進む光にもかかわらず、開状態で３つのＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃの各々について実質的に吸収されるように、第２の吸収層８３０がデバイスに追加され得る。とはいえ、異なる光路長を用いると、各ＩＭＯＤ構造は、依然として、暗さの様々な程度を表す異なるスペクトルを反射することができる（図１０Ａ〜図１０Ｃおよび付随する説明を参照）。明状態または色状態での反射率対暗状態での反射率との間の比であるコントラスト比によって、開状態での暗さの十分性が判断され得る。十分なコントラスト比を構成することは、所望の適用例に依存する。暗状態または「オフ」状態（図示した実装形態のための開状態）と、明状態または「オン」状態（図示した実装形態のための閉状態）との反射比が、たとえば、３：１よりも大きいとき、３つの色ＩＭＯＤタイプの各々は、ディスプレイの実際の可視性のための十分に暗くなり得る。たとえば、１０：１よりも大きいコントラスト比はプリント品質に近づく。表Ｉに関して以下で説明するように、図示する実装形態の一例では、ＲＧＢの各ＩＭＯＤタイプについてのコントラスト比は、各ＩＭＯＤタイプの明状態をそれ自体の暗状態と比較した１０：１を実質的に超える。事実上、各ＩＭＯＤタイプは、ＩＭＯＤタイプの明状態のすべてをそれ自体の暗状態と比較した１０：１比を超える。
【００６８】
いくつかの実装形態では、第１の吸収層８１０および第２の吸収層８３０は、実質的に均一な暗いアピアランスを生成するためにＭｏＣｒを含む。図示した実装形態は、開状態で低い反射率構成を表し、得られたピクセルディスプレイは暗い。この実装形態は、オフになったきに暗く見えるモバイルフォンなど、潜在的なディスプレイ製品適用例をもつ。代替的に、第１の吸収層８１０および第２の吸収層８３０は、実質的に均一な白いアピアランスを生成するためにＧｅを含むことができる。この実装形態は、高い反射率構成を表すことができ、オフになったときに白く表示される電子ペーパーまたは電子ブックなど、ディスプレイ製品適用例において潜在的に使用され得る。
【００６９】
図８Ｂは、閉状態での図８Ａの干渉変調器の概略断面図の一例を示している。閉状態では、各ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂまたは８００ｃは、異なる光学スタック１６によって設定された異なる光路に応じて特定の色の光を反射するように構成され得る。電圧がＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂまたは８００ｃのうちの１つに印加されたとき、そのデバイスの可動反射層８５０は光学スタック１６に静電的に引きつけられる。可動反射層８５０は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金、または同様の反射性材料を含み得る。いくつかの実装形態では、可動反射層８５０は、Ａｌ薄膜上に形成された、引張応力がかかっているフレキシブル膜を含むか、またはそれに付着させられる。可動反射層８５０は、平衡応力の増加のために上および下にある同様の導体層と一体化された誘電（たとえば、ＳｉＯＮ）機械層を含むことができる。さらに、可動反射層８５０は、電気機械システムデバイスが閉状態にあるときに第２の吸収層８３０が電気導体に接触しないように、極めて薄い誘電体パッシベーション層（図示せず）をさらに含み得る。
【００７０】
可動反射層８５０および／またはそれに関連する他の導電層は、光学スタック１６に組み込まれた透明な導体に静電的に引きつけられた可動電極として機能することができる。いくつかの実装形態では、ＩＴＯ層は、吸収層８１０と基板８０５との間に形成され得る。いくつかの他の実装形態では、吸収層８１０および８３０の一方または両方は、静止電極として働くことができる。いくつかの実装形態では、透明導電性材料は、吸収層８３０と透明固体層８２０との間に形成され得るか、または、代替的に、透明固体層として使用され得る。均一なサイズのギャップに近接して静止電極を配置するための潜在的な利点は、可動反射層８５０が、異なる色または濃淡についてＩＭＯＤを崩壊させるために単一の作動電圧を維持するために、各ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃについて異なるスチフネスを有する必要がないということである。異なるサイズのエアギャップは、一定の電圧を維持するために、異なる機械層スチフネスに関する補償を必要とすることがある。さらに、一定のエアギャップ８４０を用いると、スチフネスを改変することなしに、異なるＩＭＯＤのために単一の作動電圧が採用され得、それにより、電力消費量を改善し、ならびに様々なスチフネスを達成することについての複雑な作製問題をなくす。
【００７１】
図８Ｃは、一定のエアギャップと３つの異なる誘電材料とを有する、３つすべてが開状態で示された、３つの異なる干渉変調器を示す別の実装形態の概略断面図の一例を示している。各ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃは、ＳｉＯ2、ＳｉＯxＮy、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＳｉＮ、またはそれらの混合物の組合せなど、３つの異なる材料を有する透明固体層８２０を含む。３つの異なる材料を有することによって、各ＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃは、異なる光路長に対応する異なる屈折率を有し得る（たとえば、ＳｉＯ2 は約１．４６の屈折率を有し、ＳｉＯＮは約１．４９の屈折率を有し、Ａｌ2Ｏ3は約１．７８の屈折率を有する）。したがって、各ＩＭＯＤ構造は、異なる誘電材料に対応する異なる色または濃淡の光を反射するように構成され得る。誘電材料を変更することによって、各誘電材料の厚さは、異なるＩＭＯＤタイプまたは色について、（たとえば、±２００Å以内に）互いに近接するか、さらには同じになることがあり、それによって、トポグラフィおよび関連する問題を低減することが諒解される。
【００７２】
図９Ａは、一定のエアギャップと、異なる厚さの誘電体層上に形成された平坦化層とを有する、３つの異なる干渉変調器を示す代替実装形態の概略断面図の一例を示している。平坦化層９２５は、透明誘電体であり、（少なくともＩＭＯＤタイプのいくつかについて）透明固体層９２０上に形成され得、エアギャップ９４０と透明固体層９２０との間の表面を実質的に平坦化するように動作し得る。平坦化層９２５は、各ＩＭＯＤ構造９００ａ、９００ｂおよび９００ｃについて異なる厚さを有することができ、透明固体層９２０および平坦化層９２５の均一な総厚さを規定するために透明固体層９２０の異なる厚さを補完することができる。平坦化層９２５は、ケイ酸塩またはシロキサンベースのスピンオンガラス材料など、硬化性ポリマーまたはスピンオン誘電体を含み得る。いくつかの実装形態では、透明固体層９２０は、たとえば、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、または他の実質的に透明な誘電材料を含む平坦化層９２５とは異なる屈折率を有することができる。異なるＩＭＯＤタイプについての２つの材料の異なる厚さは、反射色または濃淡を規定するために、異なる光路長を与えることができる。
【００７３】
図９Ｂは、閉状態での図９Ａの干渉変調器の概略断面図の一例を示している。各ＩＭＯＤ構造９００ａ、９００ｂまたは９００ｃは、崩壊状態で異なる色または濃淡の光を反射するように構成される。平坦化層９２５の極めて正確な厚さ制御のために、まず平坦化層９２５をコーティングし、それの厚さを測定し、次いで、その厚さが所望のレベルまで低減されるまでエッチバックプロセスを実行する、コートエッチバック（coat-then-etch back）プロセスが使用され得る。
【００７４】
図９Ｃは、一定のエアギャップと、３つの異なる誘電材料上に形成された平坦化層とを有する、開状態での３つの異なる干渉変調器を示す別の実装形態の概略断面図の一例を示している。上記材料は、異なる屈折率を有し、したがって、異なる光路長を達成しながら、同様の厚さで作成され得る。平坦化層９２５は、エアギャップ９４０と透明固体層９２０との間の表面を平坦化することによって厚さのわずかな変動を補償する。
【００７５】
いくつかの実装形態では、吸収層は、色の特定の波長についての色純度に影響を及ぼし得る。色純度を測定する１つ方法は、反射率曲線による方法である。理論反射率曲線は、波長に対する可視光の反射率の量をプロットし、モデル化された材料および寸法について、予想される反射率、色飽和度、反射率ピーク、および反射率半値ピーク幅（half-peak width）を示すことができる。
【００７６】
図９Ａ〜図９Ｃでは、各ＩＭＯＤ構造９００ａ、９００ｂまたは９００ｃは、開状態で約１２５０Åの高さを有するエアギャップを含む。さらに、各ＩＭＯＤ構造９００ａ、９００ｂまたは９００ｃは、異なる厚さのそれぞれの透明層を形成する誘電体層を含み、第１のＩＭＯＤ９００ａ構造は、約１３６０Åの誘電体厚さを有し、第２のＩＭＯＤ構造９００ｂは、約１７２０Åの誘電体厚さを有し、第３のＩＭＯＤ構造９００ｃは、約２０００Åの誘電体厚さを有する。各誘電体層は、約１．４６の屈折率を有するＳｉＯ2から作成されている。さらに、各ＩＭＯＤ構造９００ａ、９００ｂまたは９００ｃは、誘電体層の両面に位置する２つの吸収体を含む。２つの吸収体は、それぞれ２５Åの厚さを有するＭｏＣｒから作成される。崩壊状態では、各ＩＭＯＤ構造のエアギャップは、崩壊して０Å限界に近づくが、いくつかの制限、たとえば、表面粗さにより、必ずしも０Åに達するとは限らない。
【００７７】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、上述のＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃの赤緑青色スペクトルについての例示的な反射率曲線を示している。第１のＩＭＯＤ構造８００ａ、第２のＩＭＯＤ構造８００ｂ、および第３のＩＭＯＤ構造８００ｃは、それぞれ青色スペクトル、緑色スペクトル、および赤色スペクトルに対応する。表Ｉは、開状態と崩壊状態の両方での赤波長、緑波長、および青波長についての例示的なパラメータと、それらのそれぞれの反射率割合および明所視積分反射率（photopic integrated reflectivity）割合とを明らかにしている。
【００７８】
明所視積分反射率は、アイスペクトル応答係数（eye spectral response factor）Ｅを乗算された反射率Ｒ（λ）の積を積分することによって計算される。アイスペクトル応答係数Ｅは、異なる波長に対する眼感度（eye sensitivity）の変動を表す。いくつかの実装形態では、緑色光子は、いくつかの色にさらされたときに、眼感度により、青色光子よりもより明るく見える。したがって、反射率の明所視積分（photopic integration）は、たとえば、閲覧者にとって、画像がどのくらい明るく／暗く見えるかのより有益な（informative）尺度を与える。
【００７９】
図１０Ａは、一定のギャップ実装形態による、開状態および閉状態での青干渉変調器についての反射率曲線の一例を示している。ｙ軸に沿って、反射率値は、０．０〜０．８のスケールに沿って示され、その値に１００を乗算することによって割合値に変換される。ｘ軸に沿って、波長は、３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内でナノメートル（ｎｍ）単位で測定される。反射率曲線１０１０は、閉状態で７３．５％の反射率を有する４５０ｎｍにおいてピークを示す。開状態では、反射率曲線１０２０は０．８％の反射率を示す。ピーク波長において、コントラスト比は、曲線１０２０の反射率値で除算された曲線１０１０のピーク反射率値をとることによって計算され得る。この場合、ピーク波長におけるコントラスト比は約［９１：１］である。
【００８０】
図１０Ｂは、開状態で図１０Ａの青干渉変調器と同じギャップを有する、開状態および閉状態での緑干渉変調器についての反射率曲線の一例を示している。反射率曲線１０３０は、閉状態で７７．６％の反射率を有する５５０ｎｍにおいてピークを示す。開状態では、反射率曲線１０４０は０．８％の反射率を示す。この場合、ピーク波長において曲線１０３０におけるピーク反射率値を曲線１０４０における反射率値で除算したときのコントラスト比は、約［９７：１］である。
【００８１】
図１０Ｃは、開状態で図１０Ａの青干渉変調器および図１０Ｂの緑干渉変調器と同じギャップを有する、開状態および閉状態での赤干渉変調器についての反射率曲線の一例を示している。反射率曲線１０５０は、閉状態で８０％の反射率を有する６３０ｎｍにおいてピークを示す。開状態では、反射率曲線１０６０は１．４％の反射率を示す。この場合、ピーク波長において曲線１０５０におけるピーク反射率値を曲線１０６０における反射率値で除算したときのコントラスト比は、約［５７：１］である。
【００８２】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、例示的なＩＭＯＤ構造８００ａ、８００ｂおよび８００ｃが閉状態で明確な色を生成することを証明している。図１０Ａ〜図１０Ｃはまた、例示的なＩＭＯＤ構造が開状態で実質的に同様の暗いアピアランスを生成し、波長における最小反射率が個々の色のピークに対応することを示している。上述のように、暗いアピアランスの十分性はコントラスト比によって判断され得る。たとえば、３：１よりも大きいコントラスト比をもつＩＭＯＤデバイスは、十分に暗いアピアランスを有し得る。他の適用例では、１０：１よりも大きいコントラスト比はプリント品質に近づく。図１０Ａ〜図１０Ｃの例の場合、各ＩＭＯＤのコントラスト比は、すべての３つのデバイス（色）の明状態と比較した各デバイスタイプ（色）の暗状態について両方の尺度を超える。したがって、すべての３つのＩＭＯＤ構造は、開状態で異なる光路長を有するにもかかわらず、開状態で実質的に同様の暗いアピアランスを生成する。スタック１６中の材料の複素屈折率の波長依存性の組合せにより、対応するピーク波長の周りのより広範囲の可視波長にわたって反射率が最小限に抑えられるような、それらの材料の特定の組合せを選択することによって、暗状態での反射率スペクトルのさらなる最適化が可能である。
【表１】
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【００８３】
第２の吸収層を設けることにより、反射率のパラメータ、色飽和度のパラメータ、反射率ピークのパラメータ、および第２の吸収層をもたないＩＭＯＤに対する反射率半値ピーク幅のパラメータのうちの１つにおいて反射率特性が変化し得る。異なるＩＭＯＤタイプのうちの少なくとも１つは、光学スタック中の透明層の両面の第１および第２の吸収層を含む。得られたより狭い反射率ピークは、シャープ化された色飽和度または色コントラストを表す。異なるＩＭＯＤタイプのうちの１つまたは複数は、赤ＩＭＯＤなど、特定のＩＭＯＤタイプについて色飽和度をシャープ化するために、必要に応じて、第２の吸収体を与えられ得る。一例では、透明固体層を通る光路長は、エアギャップを通る光路長に等しくなり得る。Ｄ１＊ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ＿ｉｎｄｅｘ（誘電体）＝Ｄ２＊ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ＿ｉｎｄｅｘ（空気）。Ｄ１は、透明固体層の厚さを表し、または、いくつかの実装形態では、２つの吸収体間の距離を表す。Ｄ２は、エアギャップの厚さを表す。第１および第２の吸収層の厚さならびに材料構造を調整することによって、第１および第２の吸収層が同じ厚さならびに材料構造を有するか否かにかかわらず、選択されたＩＭＯＤタイプについての反射色の反射率を強調し、それによってその反射色のコントラスト比を改善することも可能である。
【００８４】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、複数の干渉変調器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している。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、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のわずかな変形形態は、テレビジョン、電子リーダー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。
【００８５】
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作成され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、また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。
【００８６】
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干渉変調器ディスプレイを含むことができる。
【００８７】
ディスプレイデバイス４０の構成要素は図１１Ｂ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、信号をフィルタ処理する）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。電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計によって必要とされるすべての構成要素に電力を与えることができる。
【００８８】
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。いくつかの実装形態では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇまたはｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実装形態では、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）、モバイル通信のためのグローバルシステム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）（ＧＳＭ）（登録商標）、ＧＳＭ／ジェネラル・パケット・ラジオ・サービス（ＧＳＭ／Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）（ＧＰＲＳ）、発展したデータＧＳＭ環境（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）（ＥＤＧＥ）、テレスティアル・トランクド・ラジオ（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｔｒｕｎｋｅｄ  Ｒａｄｉｏ）（ＴＥＴＲＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、エボリューション・データ・オプティマイズド（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。
【００８９】
いくつかの実装形態では、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、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、飽和、およびグレースケールレベルを含むことができる。
【００９０】
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。
【００９１】
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。いくつかの実装形態では、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装され得る。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。
【００９２】
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。
【００９３】
いくつかの実装形態では、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（たとえば、ＩＭＯＤコントローラ）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（たとえば、ＩＭＯＤディスプレイドライバ）であり得る。その上、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（たとえば、ＩＭＯＤのアレイを含むディスプレイ）であり得る。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実装形態は、セルラーフォン、ウォッチおよび他の小面積ディスプレイなどの高集積システムでは一般的である。
【００９４】
いくつかの実装形態では、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の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。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、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され得る。いくつかの実装形態では、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を介したボイスコマンドが使用され得る。
【００９５】
電源５０は、当技術分野でよく知られている様々な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ーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。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であり得る。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され得る。
【００９６】
いくつかの実装形態では、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。いくつかの他の実装形態では、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装され得る。
【００９７】
本明細書で開示する実装形態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装され得る。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装されるか、ソフトウェアで実装されるかは、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。
【００９８】
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、および回路を実装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装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。プロセッサはまた、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装され得る。いくつかの実装形態では、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。
【００９９】
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装され得る。また、本明細書で説明する主題の実装形態は、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、実装され得る。
【０１００】
図１２は、干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の一例を示している。そのようなステップは、図１２および図１３に示されていない他のステップとともに、図１〜図７Ｅに示した概略的なタイプのＩＭＯＤを製造するためのプロセスにおいて存在し得る。たとえば、ブラックマスク層、バス層、および吸収層など、下にあるまたは介在する層を堆積させる追加のプロセスが存在し得ることを理解されよう。
【０１０１】
図１２を参照すると、プロセス１２００は、第１の領域、第２の領域、および第３の領域においてそれぞれ第１のＩＭＯＤ、第２のＩＭＯＤ、および第３のＩＭＯＤを製造する方法を示している。プロセス１２００はブロック１２０５において開始し、透明基板を設ける。プロセス１２００はブロック１２１０において続き、基板上に第１の吸収層を形成する。プロセス１２００は次いでブロック１２１５において続き、第１の領域において吸収層上に第１の透明固体層を形成する。プロセス１２００は次いでブロック１２２０において続き、第２の領域において吸収層上に第２の透明固体層を形成する。プロセス１２００は次いでブロック１２２５において続き、第３の領域において吸収層上に第３の透明固体層を形成する。プロセス１２００は次いでブロック１２３０において続き、透明固体層の各々上に、開状態と崩壊状態とを有する可動反射層を形成する。可動反射層と、透明固体層の各々とは、開状態でそれらの間にギャップを画定し、ギャップは、第１の領域、第２の領域および第３の領域において同じ高さを有する。第１の透明固体層、第２の透明固体層、および第３の透明固体層がそれぞれ、それぞれ第１の領域、第２の領域、および第３の領域において開状態および崩壊状態のうちの１つについて異なる色を表す異なる光路長を規定する。
【０１０２】
図１３は、干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の別の例を示している。図１３を参照すると、プロセス１３００はブロック１３０５において開始し、透明基板を設ける。プロセス１３００はブロック１３１０において続き、基板上に第１の吸収層を形成する。プロセス１３００は次いでブロック１３１５において続き、第１の吸収層上に誘電体層を形成する。プロセス１３００は次いでブロック１３２０において続き、誘電体層上に第２の吸収層を形成する。プロセス１３００は次いでブロック１３２５において続き、誘電体層上に、開状態と崩壊状態とを有する可動反射層を形成する。誘電体層と反射層とは、開状態でそれらの間にギャップを画定する。
【０１０３】
図１４は、電気機械干渉変調器デバイスを動作させる方法を示す流れ図の一例を示している。図１４を参照すると、方法１４００はブロック１４０５において開始し、基板と、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤとを設ける。異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤの各々は、基板上に形成された光学スタックと、可動反射層と、可動反射層と光学スタックとの間に画定されたギャップとを含むことができる。光学スタックは、誘電体層と、誘電体層と基板との間に形成された吸収層とをさらに含むことができる。方法１４００はブロック１４１０において続き、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第１のＩＭＯＤタイプにおけるギャップを実質的に閉じるために、第１のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を光学スタックのほうへ作動させる。方法１４００は次いでブロック１４１５において続き、第１のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を作動させたときに第１の色を反射する。方法１４００はブロック１４２０においてさらに続き、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第２のＩＭＯＤタイプにおけるギャップを実質的に閉じるために、第２のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を光学スタックのほうへ作動させる。次いで、方法１４００はブロック１４２５において続き、第２のＩＭＯＤタイプにおける可動反射層を作動させたときに第１の色とは異なる第２の色を反射する。
【０１０４】
本開示で説明する実装形態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装形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で示した実装形態に限定されるものではなく、本明細書で開示する特許請求の範囲、原理および新規の特徴に一致する、最も広い範囲を与られるべきである。「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。「例示的」として本明細書で説明するいかなる実装形態も、必ずしも他の実装形態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、実装された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。
【０１０５】
また、別個の実装形態に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実装形態において組合せで実装され得る。また、逆に、単一の実装形態に関して説明された様々な特徴は、複数の実装形態において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実装され得る。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。
【０１０６】
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、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、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ない。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、上記で説明した実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態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、他の実装形態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。
【図１】
2014508958.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2014508958.tif 000008
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2014508958.tif 000010
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図７Ａ】
2014508958.tif 000016
【図７Ｂ】
2014508958.tif 000017
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
2014508958.tif 000021
【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2014508958.tif 000028
【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年7月19日(2013.7.19)
【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】
電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）システムであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１の光学スタックを備える第１のＩＭＯＤであって、前記第１の光学スタックが、
第１の吸収層と、
前記第１の吸収層の上方の第１の透明固体層と、
前記第１の透明固体層上の追加の第１の吸収層と、
少なくとも第１の開状態と第１の崩壊（collapsed）状態とを有する第１の可動反射層と、
前記第１の開状態で前記第１の可動反射層と前記追加の第１の吸収層との間に画定された第１のギャップと
を備える、第１のＩＭＯＤと、
前記基板上に形成された第２の光学スタックを備える第２のＩＭＯＤであって、前記第２の光学スタックが、
第２の吸収層と、
前記第２の吸収層の上方の第２の透明固体層と、
前記第２の透明固体層上の追加の第２の吸収層と、
少なくとも第２の開状態と第２の崩壊状態とを有する第２の可動反射層と、
前記第２の開状態で前記第２の可動反射層と前記追加の第２の吸収層との間に画定された第２のギャップと
を備える、第２のＩＭＯＤと
を備え、
前記第２のＩＭＯＤが、前記状態のうちの１つで前記第１のＩＭＯＤとは異なる反射可視波長に対応し、前記第２の光学スタックが、前記第１の光学スタックとは異なる光路長を規定し、前記第２のギャップが、それぞれ前記第１の開状態および前記第２の開状態で前記第１のギャップと同じサイズである
電気機械干渉変調器システム。
【請求項２】
前記第２の透明固体層が、前記第１の透明固体層とは異なる厚さを有する、請求項１に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項３】
前記透明固体層の各々が透明導体を備える、請求項２に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項４】
前記透明固体層の各々が誘電体である、請求項２に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項５】
前記第１の吸収層、前記第２の吸収層、前記追加の第１の吸収層、および前記追加の第２の吸収層がそれぞれ、半反射厚さを有する金属材料または半導体材料を備える、請求項１に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項６】
前記第１の崩壊状態および前記第２の崩壊状態が前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤについて異なる色を規定し、前記第１の開状態および前記第２の開状態が前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤについて共通のカラーアピアランスを規定する、請求項１に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項７】
前記開状態での前記共通のカラーアピアランスが暗い、請求項６に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項８】
前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤの各々が、少なくとも３：１のコントラスト比を規定し、前記コントラスト比が、前記それぞれの開状態での反射率に対する前記それぞれの崩壊状態での反射率の比である、請求項７に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項９】
ピクセルのアレイを備え、各ピクセルが前記第１のＩＭＯＤと前記第２のＩＭＯＤと第３のＩＭＯＤとを備え、各ピクセル内の前記３つのＩＭＯＤが、前記それぞれの崩壊状態で３つの異なる色を規定し、前記第３のＩＭＯＤが、前記基板上に形成された第３の光学スタックを備え、前記第３の光学スタックが、
第３の吸収層と、
少なくとも第３の開状態と第３の崩壊状態とを有する第３の可動反射層と、
前記第３の開状態で前記第３の可動反射層と前記第３の光学スタックとの間に画定された第３のギャップと、
前記第３の吸収層と前記第３の可動反射層との間の第３の透明固体層であって、前記第３の透明固体層が、前記第１の透明固体層および前記第２の透明固体層とは異なる厚さを有し、前記第３のギャップが、前記それぞれの開状態で前記第１のギャップおよび前記第２のギャップと同じサイズである、第３の透明固体層と
を備える、請求項２に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１０】
前記第１の光学スタックが、前記第１の透明固体層と前記第１のギャップとの間に第１の平坦化層をさらに備え、
前記第２の光学スタックが、前記第２の透明固体層と前記第２のギャップとの間に第２の平坦化層をさらに備え、
前記第２の平坦化層が、前記第１の平坦化層とは異なる厚さを有し、前記第１の平坦化層および前記第２の平坦化層の前記異なる厚さが、前記第１の光学スタックおよび前記第２の光学スタックの均一な総厚さを規定するために前記第１の透明固体層および前記第２の透明固体層の前記異なる厚さを補完し、
前記第１の透明固体層が、前記第１の平坦化層の屈折率とは異なる屈折率を有し、
前記第２の透明固体層が、前記第２の平坦化層の屈折率とは異なる屈折率を有する
請求項１に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１１】
前記追加の第１の吸収層が、前記第１の開状態で前記第１の平坦化層と前記第１のギャップとの間にあり、前記追加の第２の吸収層が、前記第２の開状態で前記第２の平坦化層と前記第２のギャップとの間にある、請求項１０に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１２】
ピクセルの前記アレイがカラーディスプレイを形成する、請求項９に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１３】
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たプロセッサであって、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に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１４】
前記プロセッサに前記画像データを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る、請求項１３に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項１５】
基板と、
複数の干渉変調器（ＩＭＯＤ）であって、各ＩＭＯＤが、
前記基板上に形成された光学スタックであって、誘電体層と、前記誘電体層の一方の面の第１の吸収層と、前記誘電体層の反対の面の第２の吸収層とを備える、光学スタックと、
少なくとも開状態と崩壊状態とを有する可動反射層と、
前記開状態で前記可動反射層と前記光学スタックとの間に画定されたエアギャップと
を備える、干渉変調器（ＩＭＯＤ）と
を備える、電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項１６】
前記複数のＩＭＯＤが、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記崩壊状態が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる色を規定し、前記開状態が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について前記崩壊状態に対して実質的に低い反射率を規定する、請求項１５に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項１７】
前記複数のＩＭＯＤが、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記開状態が、各ＩＭＯＤタイプについて実質的に暗いアピアランスを規定する、請求項１５に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項１８】
前記ＩＭＯＤタイプの各々が、少なくとも３：１のコントラスト比を規定し、前記コントラスト比が、前記開状態での反射率に対する前記崩壊状態での反射率の比である、請求項１７の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項１９】
前記複数のＩＭＯＤが、異なる色を表す少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記ギャップが、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について前記開状態で同じ高さを有する、請求項１５に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項２０】
前記複数のＩＭＯＤが、干渉的に拡張された異なる色を表す少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記光学スタックが、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる光路長を規定する、請求項１５に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
【請求項２１】
基板と、
前記基板上の静止電極であって、
前記基板上の第１の吸収層と、
前記第１の吸収層上の透明固体層と、
前記誘電体層上の第２の吸収層と
を備える、静止電極と、
前記静止電極上の可動電極であって、前記可動電極が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記静止電極と前記可動電極とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定する、可動電極と
を備える、電気機械システムデバイス。
【請求項２２】
前記電気機械システムデバイスが、前記開状態で実質的に暗いアピアランスを干渉的に反射するように構成された、請求項２１に記載の電気機械システムデバイス。
【請求項２３】
対応する異なる色を反射するための少なくとも２つの異なる干渉変調器（ＩＭＯＤ）タイプをもつ電気機械干渉変調器システムであって、
前記電気機械干渉変調器システムをサポートするための手段と、
前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々内の光路長を規定するための手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なり、サポートするための前記手段上に配置された、規定するための手段と、
光を吸収するための第１の手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段とサポートするための前記手段との間に配置された、吸収するための第１の手段と、
光を反射するための手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段上に配置された、反射するための手段と、
前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について共通のサイズのギャップを通して、反射するための前記手段を移動するための手段であって、少なくとも開状態と崩壊状態とを画定する、移動するための手段と、
光を吸収するための第２の手段であって、光路長を規定するための前記手段と前記ギャップとの間に配置された、吸収するための第２の手段と
を備える、電気機械干渉変調器システム。
【請求項２４】
光路長を規定するための前記手段がそれぞれ透明固体誘電体層を備える、請求項２３に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２５】
前記透明固体誘電体層が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる厚さを有する、請求項２４に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２６】
光路長を規定するための前記手段が、前記ギャップと、光路長を規定するための前記手段の各々との間の表面を平坦化するための手段をさらに備える、請求項２３に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２７】
移動するための前記手段が第１の電極と第２の電極とを備え、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、前記第１の電極が前記ギャップの一方の側に配置され、前記第２の電極が前記ギャップの反対側に配置された、請求項２３に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２８】
光路長を規定するための前記手段が、前記崩壊状態で前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる色を生成する、請求項２３に記載の電気機械干渉変調器システム。
【請求項２９】
第１の領域、第２の領域、および第３の領域においてそれぞれ少なくとも第１の電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）、第２のＩＭＯＤ、および第３のＩＭＯＤを製造する方法であって、前記方法が、
透明基板を設けることと、
前記基板上に第１の吸収層を形成することと、
前記第１の領域において前記吸収層上に第１の透明固体層を形成することと、
前記第２の領域において前記吸収層上に第２の透明固体層を形成することと、
前記第３の領域において前記吸収層上に第３の透明固体層を形成することと、
前記第１の透明固体層、前記第２の透明固体層、および前記第３の透明固体層の各々との間に第２の吸収層を形成することと、
前記第２の吸収層の上に可動反射層を形成することであって、前記可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記可動反射層と前記第２の吸収層とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定し、前記ギャップが、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域において、開状態で同じ高さを有する、形成することと
を備え、
前記第１の透明固体層、前記第２の透明固体層、および前記第３の透明固体層がそれぞれ、それぞれ前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域において前記開状態および前記崩壊状態のうちの１つについて異なる色を表す異なる光路長を規定する
方法。
【請求項３０】
前記第３の透明固体層を形成することが、平坦化層を形成することを備え、前記平坦化層が、前記ギャップと前記対応する透明固体層との間の前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域の各々において、前記基板の上方の共通の高さにおいて実質的に平坦な表面を画定する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
電気機械干渉変調器デバイスを製造する方法であって、前記方法が、
透明基板を設けることと、
前記基板上に第１の吸収層を形成することと、
前記第１の吸収層上に誘電体層を形成することと、
前記誘電体層上に第２の吸収層を形成することと、
前記誘電体層上に可動反射層を形成することであって、前記可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記誘電体層と前記反射層とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定する、形成することと
を備える、方法。
【請求項３２】
前記可動反射層を形成することが、
前記誘電体層上に犠牲層を堆積させることと、
前記犠牲層上に可動反射層を堆積させることと、
前記可動反射層と前記誘電体層との間に前記ギャップを形成するために前記犠牲層を除去することと
を備える、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
電気機械干渉変調器デバイスを動作させる方法であって、前記方法が、
基板と、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤとを設けることであって、異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤの各々が、前記基板上に形成された光学スタックと、可動反射層と、前記可動反射層と前記光学スタックとの間に画定されたギャップとをさらに備え、前記光学スタックが、誘電体層と、前記誘電体層と前記基板との間に形成された吸収層とをさらに備える
設けることと、
異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第１のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に閉じるために、前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を前記光学スタックのほうへ作動させることと、
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を作動させたときに第１の色を反射することと、
異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第２のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に閉じるために、前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を前記光学スタックのほうへ作動させることと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を作動させたときに前記第１の色とは異なる第２の色を反射することと
を備える、方法。
【請求項３４】
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に開くために、前記光学スタックから離れて前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和することと、
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和したときに開状態可視アピアランスを生成することと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に開くために、前記光学スタックから離れて前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和することと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和したときに実質的に同じ開状態可視アピアランスを生成することと
をさらに備える、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記可動反射層が少なくとも開状態と閉状態とを有し、異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤの各々について、前記ギャップが、前記開状態で同じ高さを有する、請求項３３に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
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、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、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ない。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、上記で説明した実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態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、他の実装形態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。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）システムであって、
基板と、
前記基板上に形成された第１の光学スタックを備える第１のＩＭＯＤであって、前記第１の光学スタックが、
第１の吸収層と、
少なくとも第１の開状態と第１の崩壊状態とを有する第１の可動反射層と、
前記第１の開状態で前記第１の可動反射層と前記第１の光学スタックとの間に画定された第１のギャップと
を備える、第１のＩＭＯＤと、
前記基板上に形成された第２の光学スタックを備える第２のＩＭＯＤであって、前記第２の光学スタックが、
第２の吸収層と、
少なくとも第２の開状態と第２の崩壊状態とを有する第２の可動反射層と、
前記第２の開状態で前記第２の可動反射層と前記第２の光学スタックとの間に画定された第２のギャップと
を備える、第２のＩＭＯＤと
を備え、
前記第２のＩＭＯＤが、前記状態のうちの１つで前記第１のＩＭＯＤとは異なる反射可視波長に対応し、前記第２の光学スタックが、前記第１の光学スタックとは異なる光路長を規定し、前記第２のギャップが、それぞれ前記第１の開状態および前記第２の開状態で前記第１のギャップと同じサイズである
電気機械干渉変調器システム。
［２］前記第１の光学スタックが、前記第１の吸収層と前記第１の可動反射層との間に第１の透明固体層を備え、前記第２の光学スタックが、前記第２の吸収層と前記第２の可動反射層との間に第２の透明固体層を備え、前記第２の透明固体層が、前記第１の透明固体層とは異なる厚さを有する、［１］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［３］前記透明固体層の各々が透明導体を備える、［２］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［４］前記透明固体層の各々が誘電体である、［２］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［５］前記第１の光学スタックが、前記第１の開状態で前記第１の透明固体層と前記第１のギャップとの間に追加の第１の吸収層をさらに備え、前記第２の光学スタックが、前記第２の開状態で前記第２の透明固体層と前記第２のギャップとの間に追加の第２の吸収層をさらに備える、［２］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［６］前記第１の吸収層、前記第２の吸収層、前記追加の第１の吸収層、および前記追加の第２の吸収層がそれぞれ、半反射厚さを有する金属材料または半導体材料を備える、［５］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［７］前記第１の崩壊状態および前記第２の崩壊状態が前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤについて異なる色を規定し、前記第１の開状態および前記第２の開状態が前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤについて共通のカラーアピアランスを規定する、［５］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［８］前記開状態での前記共通のカラーアピアランスが暗い、［７］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［９］前記第１のＩＭＯＤおよび前記第２のＩＭＯＤの各々が、少なくとも３：１のコントラスト比を規定し、前記コントラスト比が、前記それぞれの開状態での反射率に対する前記それぞれの崩壊状態での反射率の比である、［８］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１０］ピクセルのアレイを備え、各ピクセルが前記第１のＩＭＯＤと前記第２のＩＭＯＤと第３のＩＭＯＤとを備え、各ピクセル内の前記３つのＩＭＯＤが、前記それぞれの崩壊状態で３つの異なる色を規定し、前記第３のＩＭＯＤが、前記基板上に形成された第３の光学スタックを備え、前記第３の光学スタックが、
第３の吸収層と、
少なくとも第３の開状態と第３の崩壊状態とを有する第３の可動反射層と、
前記第３の開状態で前記第３の可動反射層と前記第３の光学スタックとの間に画定された第３のギャップと、
前記第３の吸収層と前記第３の可動反射層との間の第３の透明固体層であって、前記第３の透明固体層が、前記第１の透明固体層および前記第２の透明固体層とは異なる厚さを有し、前記第３のギャップが、前記それぞれの開状態で前記第１のギャップおよび前記第２のギャップと同じサイズである、第３の透明固体層と
を備える、［２］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１１］前記第１の光学スタックが、前記第１の透明固体層と前記第１のギャップとの間に第１の平坦化層をさらに備え、
前記第２の光学スタックが、前記第２の透明固体層と前記第２のギャップとの間に第２の平坦化層をさらに備え、
前記第２の平坦化層が、前記第１の平坦化層とは異なる厚さを有し、前記第１の平坦化層および前記第２の平坦化層の前記異なる厚さが、前記第１の光学スタックおよび前記第２の光学スタックの均一な総厚さを規定するために前記第１の透明固体層および前記第２の透明固体層の前記異なる厚さを補完し、
前記第１の透明固体層が、前記第１の平坦化層の屈折率とは異なる屈折率を有し、
前記第２の透明固体層が、前記第２の平坦化層の屈折率とは異なる屈折率を有する
［５］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１２］前記追加の第１の吸収層が、前記第１の開状態で前記第１の平坦化層と前記第１のギャップとの間にあり、前記追加の第２の吸収層が、前記第２の開状態で前記第２の平坦化層と前記第２のギャップとの間にある、［１１］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１３］ピクセルの前記アレイがカラーディスプレイを形成する、［１０］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１４］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たプロセッサであって、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、［１］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１５］前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラとをさらに備える、［１４］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１６］前記プロセッサに前記画像データを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る、［１４］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［１７］基板と、
複数の干渉変調器（ＩＭＯＤ）であって、各ＩＭＯＤが、
前記基板上に形成された光学スタックであって、誘電体層と、前記誘電体層の一方の面の第１の吸収層と、前記誘電体層の反対の面の第２の吸収層とを備える、光学スタックと、
少なくとも開状態と崩壊状態とを有する可動反射層と、
前記開状態で前記可動反射層と前記光学スタックとの間に画定されたエアギャップと
を備える、干渉変調器（ＩＭＯＤ）と
を備える、電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
［１８］前記複数のＩＭＯＤが、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記崩壊状態が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる色を規定し、前記開状態が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について前記崩壊状態に対して実質的に低い反射率を規定する、［１７］に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
［１９］前記複数のＩＭＯＤが、少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記開状態が、各ＩＭＯＤタイプについて実質的に暗いアピアランスを規定する、［１７］に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
［２０］前記ＩＭＯＤタイプの各々が、少なくとも３：１のコントラスト比を規定し、前記コントラスト比が、前記開状態での反射率に対する前記崩壊状態での反射率の比である、［１９］の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
［２１］前記複数のＩＭＯＤが、異なる色を表す少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記ギャップが、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について前記開状態で同じ高さを有する、［１７］に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
［２２］前記複数のＩＭＯＤが、干渉的に拡張された異なる色を表す少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプを備え、前記光学スタックが、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる光路長を規定する、［１７］に記載の電気機械干渉変調器カラーディスプレイシステム。
［２３］基板と、
前記基板上の静止電極であって、
前記基板上の第１の吸収層と、
前記第１の吸収層上の透明固体層と、
前記誘電体層上の第２の吸収層と
を備える、静止電極と、
前記静止電極上の可動電極であって、前記可動電極が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記静止電極と前記可動電極とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定する、可動電極と
を備える、電気機械システムデバイス。
［２４］前記電気機械システムデバイスが、前記開状態で実質的に暗いアピアランスを干渉的に反射するように構成された、［２３］に記載の電気機械システムデバイス。
［２５］対応する異なる色を反射するための少なくとも２つの異なる干渉変調器（ＩＭＯＤ）タイプをもつ電気機械干渉変調器システムであって、
前記電気機械干渉変調器システムをサポートするための手段と、
前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々内の光路長を規定するための手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なり、サポートするための前記手段上に配置された、規定するための手段と、
光を吸収するための第１の手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段とサポートするための前記手段との間に配置された、吸収するための第１の手段と、
光を反射するための手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段上に配置された、反射するための手段と、
前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について共通のサイズのギャップを通して、反射するための前記手段を移動するための手段であって、少なくとも開状態と崩壊状態とを画定する、移動するための手段と
を備える、電気機械干渉変調器システム。
［２６］光路長を規定するための前記手段がそれぞれ透明固体誘電材料を備える、［２５］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［２７］前記透明固体層が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる厚さを有する、［２６］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［２８］前記透明固体層が、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる材料を備える、［２６］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［２９］光を吸収するための第２の手段であって、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、光路長を規定するための前記手段と前記ギャップとの間に配置された、吸収するための第２の手段をさらに備える、［２５］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［３０］光路長を規定するための前記手段が、前記ギャップと、光路長を規定するための前記手段の各々との間の表面を平坦化するための手段をさらに備える、［２９］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［３１］移動するための前記手段が第１の電極と第２の電極とを備え、前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について、前記第１の電極が前記ギャップの一方の側に配置され、前記第２の電極が前記ギャップの反対側に配置された、［２５］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［３２］光路長を規定するための前記手段が、前記崩壊状態で前記少なくとも２つの異なるＩＭＯＤタイプの各々について異なる色を生成する、［２５］に記載の電気機械干渉変調器システム。
［３３］第１の領域、第２の領域、および第３の領域においてそれぞれ少なくとも第１の電気機械干渉変調器（ＩＭＯＤ）、第２のＩＭＯＤ、および第３のＩＭＯＤを製造する方法であって、前記方法が、
透明基板を設けることと、
前記基板上に第１の吸収層を形成することと、
前記第１の領域において前記吸収層上に第１の透明固体層を形成することと、
前記第２の領域において前記吸収層上に第２の透明固体層を形成することと、
前記第３の領域において前記吸収層上に第３の透明固体層を形成することと、
前記透明固体層の各々上に可動反射層を形成することであって、前記可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記可動反射層と前記透明固体層の各々とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定し、前記ギャップが、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域において、開状態で同じ高さを有する、形成することと
を備え、
前記第１の透明固体層、前記第２の透明固体層、および前記第３の透明固体層がそれぞれ、それぞれ前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域において前記開状態および前記崩壊状態のうちの１つについて異なる色を表す異なる光路長を規定する
方法。
［３４］前記第３の透明固体層を形成することが、平坦化層を形成することを備え、前記平坦化層が、前記ギャップと前記対応する透明固体層との間の前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域の各々において、前記基板の上方の共通の高さにおいて実質的に平坦な表面を画定する、［３３］に記載の方法。
［３５］前記ギャップと、前記第１の透明固体層、前記第２の透明固体層、および前記第３の透明固体層の各々との間に第２の吸収層を形成することをさらに備える、［３３］に記載の方法。
［３６］電気機械干渉変調器デバイスを製造する方法であって、前記方法が、
透明基板を設けることと、
前記基板上に第１の吸収層を形成することと、
前記第１の吸収層上に誘電体層を形成することと、
前記誘電体層上に第２の吸収層を形成することと、
前記誘電体層上に可動反射層を形成することであって、前記可動反射層が少なくとも開状態と崩壊状態とを有し、前記誘電体層と前記反射層とが、前記開状態でそれらの間にギャップを画定する、形成することと
を備える、方法。
［３７］前記可動反射層を形成することが、
前記誘電体層上に犠牲層を堆積させることと、
前記犠牲層上に可動反射層を堆積させることと、
前記可動反射層と前記誘電体層との間に前記ギャップを形成するために前記犠牲層を除去することと
を備える、［３６］に記載の方法。
［３８］電気機械干渉変調器デバイスを動作させる方法であって、前記方法が、
基板と、異なるタイプの少なくとも２つのＩＭＯＤとを設けることであって、異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤの各々が、前記基板上に形成された光学スタックと、可動反射層と、前記可動反射層と前記光学スタックとの間に画定されたギャップとをさらに備え、前記光学スタックが、誘電体層と、前記誘電体層と前記基板との間に形成された吸収層とをさらに備える
設けることと、
異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第１のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に閉じるために、前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を前記光学スタックのほうへ作動させることと、
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を作動させたときに第１の色を反射することと、
異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤのうちの第２のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に閉じるために、前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を前記光学スタックのほうへ作動させることと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を作動させたときに前記第１の色とは異なる第２の色を反射することと
を備える、方法。
［３９］前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に開くために、前記光学スタックから離れて前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和することと、
前記第１のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和したときに開状態可視アピアランスを生成することと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記ギャップを実質的に開くために、前記光学スタックから離れて前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和することと、
前記第２のＩＭＯＤタイプにおける前記可動反射層を緩和したときに実質的に同じ開状態可視アピアランスを生成することと
をさらに備える、［３８］に記載の方法。
［４０］前記可動反射層が少なくとも開状態と閉状態とを有し、異なるタイプの前記少なくとも２つのＩＭＯＤの各々について、前記ギャップが、前記開状態で同じ高さを有する、［３８］に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月27日(2013.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
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、（光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層と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。いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤは、作動しているときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動していないときに暗状態にあり、可視範囲外の光（たとえば、赤外光）を反射し得る。ただし、いくつかの他の実装形態では、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。いくつかの実装形態では、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。いくつかの他の実装形態では、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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
いくつかの実装形態では、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。
【国際調査報告】
2014508958.tif 000035
2014508958.tif 000036
2014508958.tif 000037
2014508958.tif 000038
2014508958.tif 000039