(57)【要約】  本開示は、電気機械ディスプレイデバイスに関連するシステム、方法および装置を与える。一態様では、アナログ干渉変調器は、反射体と、反射体から距離ｄ１に配置可能な可動の第１の吸収層とを有する反射型ディスプレイピクセルを含み、第１の吸収層および反射体は、それらの間に第１のギャップを画定する。装置は、第１の吸収層から距離ｄ２に配設された第２の吸収層をも含み、第１の吸収層は、第２の吸収層と反射体との間に配設され、第２の吸収層および第１の吸収層は、それらの間に第２のギャップを画定する。加えて、反射体、第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、第１のギャップおよび第２のギャップの厚さ寸法を同調して増加させるかまたは減少させるために移動可能である。
2015505986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射体と、
前記反射体から離れて配設された第１の部分透過吸収層であって、前記第１の吸収層および前記反射体が、それらの間に第１のギャップを画定し、前記第１のギャップが、距離ｄ１の厚さ寸法を有する、第１の部分透過吸収層と、
前記第１の吸収層が第２の部分透過吸収層と前記反射体との間にあるように前記第１の吸収層から離れて配設された第２の部分透過吸収層であって、前記第２の吸収層および前記第１の吸収層が、それらの間に第２のギャップを画定し、前記第２のギャップが、距離ｄ２の厚さ寸法を有する、第２の部分透過吸収層とを含む、反射型ディスプレイピクセルを備え、
前記反射体、前記第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、前記第１のギャップおよび前記第２のギャップの前記厚さ寸法を増加させるかまたは減少させるために移動可能である、電気機械ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記距離ｄ１は、７００ｎｍ未満であり、前記距離ｄ１およびｄ２の合計は、１４００ｎｍ未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ディスプレイピクセルは、λｍｉｎからλｍａｘの受け取る光の波長範囲を所与として、距離ｄ１  ＜  λｍａｘ、およびｄ１  ＋  ｄ２  ＜  ２λｍａｘであるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の吸収層および第２の吸収層は、前記距離ｄ１と前記距離ｄ２との間の差が５０ｎｍ未満であるように対応して移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記反射体、前記第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、前記距離ｄ１およびｄ２が約０から３１５ｎｍの間であるように移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記反射体、前記第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、前記距離ｄ１およびｄ２が、前記第１の吸収層および前記第２の吸収層をそれぞれ、入射光および反射光の干渉から生じる所望のディスプレイ色の定在波干渉パターンの連続する暗いフリンジに置くように移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記反射体および前記第１の吸収層は、第１の電圧が前記反射体および前記第２の吸収層の両端間に印加され、第２の電圧が前記反射体および前記第１の吸収層の両端間に印加されるとき、静電力によって移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
基板をさらに含み、前記第２の吸収層は、前記基板上に配設される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の吸収層は、移動可能であり、前記第２の吸収層および前記反射体のうちの１つは、移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの吸収層は、（｜ｄ２  −  ｄ１｜）  ／  （（ｄ１  ＋  ｄ２）／２）が０．２５以下であるように移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記２つのギャップ長の間の関係は、ｄ２  ＝  ｄ１  ＋  （１０〜２０ｎｍ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の吸収層および前記第２の吸収層は、モリブデン−クロム（ＭｏＣｒ）、バナジウム（Ｖ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、またはタングステン（Ｗ）を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の吸収層および前記第２の吸収層の厚さの合計は、約３ｎｍから１２ｎｍの間である、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の吸収層および前記第２の吸収層の厚さの合計は、約５ｎｍから約７ｎｍの間である、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の吸収層は、前記第２の吸収層よりも厚い、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記反射体、前記第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、前記距離ｄ１およびｄ２が、前記第１の吸収層および前記第２の吸収層をそれぞれ、波長λを有する目標原色の光のために、前記反射体からλ／２±１５ｎｍおよびλ±１５ｎｍの距離に置くように移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ディスプレイピクセルは、約１００ｎｍから３００ｎｍの間の厚さを有する可動誘電体層をさらに備え、前記第１の吸収層は、前記誘電体層上に配設される、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記ディスプレイピクセルは、約１００ｎｍから３００ｎｍの間の厚さを有する誘電体層をさらに備え、前記第２の吸収層は、前記誘電体層上に配設される、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記反射型ディスプレイピクセルのアレイを含むディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成される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るメモリデバイスとをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
少なくとも１つの信号を前記ディスプレイに送るように構成されたドライバ回路と、
前記画像データの少なくとも一部分を前記ドライバ回路に送るように構成されたコントローラとをさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記画像データを前記プロセッサに送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備え、前記画像ソースモジュールは、レシーバ、トランシーバ、およびトランスミッタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
入力データを受け取り、前記入力データを前記プロセッサに伝えるように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
電気機械ディスプレイ装置を形成する方法であって、
反射体を形成するステップと、
前記反射体の上に犠牲層を形成するステップと、
第１の支持構造を形成するステップと、
第１の吸収層を形成するステップと、
前記第１の吸収層の上に犠牲層を形成するステップと、
第２の支持構造を形成するステップと、
第２の吸収層を形成するステップと、
前記反射体と前記第１の吸収層との間に第１のギャップを、および前記第１の吸収層と前記第２の吸収層との間に第２のギャップを形成するステップとを含む、方法。
【請求項２４】
反射体と、
前記反射体から距離ｄ１に配設された光を吸収するための部分透過の第１の手段であって、前記第１の吸収手段および前記反射体が、それらの間に第１のギャップを画定し、前記第１のギャップが、距離ｄ１の可変高さ寸法を有する、光を吸収するための部分透過の第１の手段と、
前記第１の吸収手段が第２の吸収手段と前記反射体との間にあるように前記第１の吸収手段から距離ｄ２に配設された光を吸収するための部分透過の第２の手段であって、前記第２の吸収手段および前記反射体が、それらの間に第２のギャップを画定し、前記第２のギャップが、距離ｄ２の可変高さ寸法を有する、光を吸収するための部分透過の第２の手段と、
前記第１および第２のギャップの前記高さ寸法を増加させるかまたは減少させて、ディスプレイ要素を前記距離ｄ１と前記距離ｄ２との間の差が１００ｎｍ未満であるようなディスプレイ状態に置くために、前記反射体、前記第１の吸収手段および第２の吸収手段のうちの少なくとも２つを駆動するための手段とを備える、電気機械ディスプレイ要素。
【請求項２５】
前記駆動手段は、ドライバ回路を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２６】
前記第１の吸収手段は、第１の吸収層を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２７】
前記第２の吸収手段は、第２の吸収層を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２８】
情報をディスプレイ要素に表示する方法において、前記方法は、
可変の第１のギャップの高さ寸法ｄ１を変更するステップであって、前記第１のギャップが、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を反射体によって画定される、ステップと、
可変の第２のギャップの高さ寸法ｄ２を変更するステップであって、前記第２のギャップが、１つの側面を前記第１の吸収層によっておよび別の側面を第２の吸収層によって画定される、ステップとを含み、
前記高さ寸法ｄ１およびｄ２を変更するステップは、前記ディスプレイ要素を少なくとも部分的に前記高さ寸法ｄ１およびｄ２に基づいて一定の色を反射するためのディスプレイ状態に置く、方法。
【請求項２９】
前記高さ寸法ｄ１とｄ２との間の差は、約５０ｎｍ以下である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記高さ寸法ｄ１とｄ２との間の差は、約１５ｎｍ以下である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１および第２のギャップの前記高さ寸法は、同調して変更される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
可変の第１のギャップの高さ寸法ｄ１を変更するステップであって、前記第１のギャップが、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を反射体によって画定される、ステップと、
可変の第２のギャップの高さ寸法ｄ２を変更するステップであって、前記第２のギャップが、１つの側面を前記第１の吸収層によっておよび別の側面を第２の吸収層によって画定される、ステップとを含む方法を処理回路に実行させる命令をその上に保存した非一時的コンピュータ可動記憶媒体において、
前記高さ寸法ｄ１およびｄ２を変更するステップは、前記ディスプレイ要素を少なくとも部分的に前記高さ寸法ｄ１およびｄ２に基づいて一定の色を反射するためのディスプレイ状態に置く、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【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（ＥＭＳ）は、電気的および機械的な要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサと、光学的構成要素（ミラーおよび光学フイルム層など）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。いくつかの実施態様では、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。一実施態様では、一方のプレートは、基板上に堆積された固定層を含み得、他方のプレートは、エアギャップによって固定層から分離された反射膜を含み得る。別のプレートに対する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】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示のシステム、方法およびデバイスは、それぞれいくつかの発明的態様を有し、それらのうちの単一の態様が、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、反射型ディスプレイピクセルを含む、電気機械ディスプレイ装置において実施され得る。反射型ディスプレイピクセルは、反射体と、部分透過の第１の吸収層と、第１のギャップと、部分透過の第２の吸収層と、第２のギャップとを含む。第１の吸収層および反射体は、第１のギャップを画定し、そのギャップは、距離ｄ１の厚さ寸法を有する。第１の吸収層および第２の吸収層は、第２のギャップを画定し、そのギャップは、距離ｄ２の厚さ寸法を有する。反射体、第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、第１のギャップおよび第２のギャップの厚さ寸法を増加させるかまたは減少させるために移動可能である。
【０００６】
距離ｄ１は、７００ｎｍ未満であり得、距離ｄ１およびｄ２の合計は、１４００ｎｍ未満であり得る。ディスプレイピクセルは、λｍｉｎからλｍａｘの受け取る光の波長範囲を所与として、距離ｄ１  ＜  λｍａｘ、およびｄ１  ＋  ｄ２  ＜  ２λｍａｘであるように構成され得る。いくつかの実施態様では、第１の吸収層および第２の吸収層は、距離ｄ１と距離ｄ２との間の差が５０ｎｍ未満であるようにそれに応じて移動可能である。反射体、第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、距離ｄ１およびｄ２が約０から３１５ｎｍの間であるように移動可能であり得る。反射体、第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、距離ｄ１およびｄ２が第１の吸収層および第２の吸収層をそれぞれ反射体から反射する光からの所望のディスプレイ色の連続するヌル（ｎｕｌｌ）に置くように移動可能であり得る。少なくとも２つの吸収層は、（｜ｄ２  −  ｄ１｜）  ／  （（ｄ１  ＋  ｄ２）／２）が０．２５以下であるように移動可能であり得る。また、２つのギャップ長の間の関係は、ｄ２  ＝  ｄ１  ＋  （１０〜２０ｎｍ）であり得る。いくつかの実施態様では、第１の吸収層および第２の吸収層の厚さの合計は、約３ｎｍから１２ｎｍの間であり得る。いくつかの実施態様では、第１の吸収層および第２の吸収層の厚さの合計は、約５ｎｍから約７ｎｍの間である。また、反射体、第１の吸収層および第２の吸収層のうちの少なくとも２つは、距離ｄ１およびｄ２が第１の吸収層および第２の吸収層をそれぞれ、波長λを有する目標原色の光のために、反射体からλ／２±１５ｎｍおよびλ±１５ｎｍの距離に置くように移動可能であり得る。ディスプレイピクセルは、約１００ｎｍから３００ｎｍの間の厚さを有する可動誘電体層をさらに含むことができ、第１の吸収層は、誘電体層上に配設される。
【０００７】
別の実施態様では、電気機械ディスプレイ装置を形成する方法は、反射体を形成するステップと、反射体の上に犠牲層を形成するステップと、第１の支持構造を形成するステップと、第１の吸収層を形成するステップと、第１の吸収層の上に犠牲層を形成するステップと、第２の支持構造を形成するステップと、第２の吸収層を形成するステップと、反射体と第１の吸収層との間に第１のギャップおよび第１の吸収層と第２の吸収層との間に第２のギャップを形成するステップとを含むことができる。
【０００８】
別の実施態様は、反射体と、光を吸収するための第１の部分透過吸収手段と、光を吸収するための第２の部分透過吸収手段と、反射体、第１の部分透過吸収手段および第２の部分透過吸収手段のうちの少なくとも２つを駆動するための手段とを含む、電気機械ディスプレイ要素を含む。第１の部分透過吸収手段は、反射体から距離ｄ１に配設され、第１の部分透過吸収手段および反射体は、それらの間に第１のギャップを画定する。第１のギャップは、距離ｄ１の可変高さ寸法を有する。第２の部分透過吸収手段は、第１の部分透過吸収手段が第２の部分透過吸収手段と反射体との間にあるように、第１の部分透過吸収手段から距離ｄ２に配設される。第２の部分透過吸収手段および反射体は、それらの間に第２のギャップを画定する。第２のギャップは、距離ｄ２の可変高さ寸法を有する。駆動手段は、距離ｄ１と距離ｄ２との間の差が１００ｎｍ未満であるように、第１および第２のギャップの高さ寸法を増加させてまたは減少させてディスプレイ要素をディスプレイ状態に置く。
【０００９】
主題の別の発明的態様は、情報をディスプレイ要素に表示する方法において実施され得、その方法は、可変の第１のギャップの高さ寸法ｄ１を変更するステップと、可変の第２のギャップの高さ寸法ｄ２を変更するステップとを含む。第１のギャップは、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を反射体によって画定され、第２のギャップは、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を第２の吸収層によって画定される。高さ寸法ｄ１およびｄ２を変更するステップは、少なくとも部分的に高さ寸法ｄ１およびｄ２に基づいて一定の色を反射するためにディスプレイ要素をディスプレイ状態に置く。
【００１０】
別の実施態様では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、可変の第１のギャップの高さ寸法ｄ１を変更するステップと可変の第２のギャップの高さ寸法ｄ２を変更するステップとを含む方法を処理回路に実行させる命令をその上に保存する。第１のギャップは、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を反射体によって画定され、第２のギャップは、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を第２の吸収層によって画定される。高さ寸法ｄ１およびｄ２を変更するステップは、少なくとも部分的に高さ寸法ｄ１およびｄ２に基づいて一定の色を反射するためにディスプレイ要素をディスプレイ状態に置く。
【００１１】
本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実施態様の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。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】
【００１２】
【図１】干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例である。
【図２】３×３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である。
【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である。
【図４】様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときの干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示す図である。
【図５Ａ】図２の３×３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である。
【図５Ｂ】図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例である。
【図６Ａ】図１の干渉変調器ディスプレイの部分断面図の一例である。
【図６Ｂ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｃ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｄ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｅ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【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である。
【図８Ａ】干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｂ】干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｃ】干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｄ】干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｅ】干渉変調器を製作する方法における様々な段階の断面概略図の一例である。
【図９】アナログ干渉変調器（ＡＩＭＯＤ：ａｎａｌｏｇ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）の断面図の一例である。
【図１０】２つの可変ギャップおよび２つの吸収層を有するアナログ干渉変調器の断面概略図の一例である。
【図１１】単一ギャップを有するＡＩＭＯＤの一実施態様によって作成されたシミュレーションによるカラーパレットのＣＩＥ１９３１色空間色度図および上にあるｓＲＧＢ色空間図である。
【図１２】２つの吸収層および２つのギャップを有するＡＩＭＯＤの一実施態様によって作成されたシミュレーションによるカラーパレットのＣＩＥ１９３１色空間色度図および上にあるｓＲＧＢ色空間図である。
【図１３】２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が青色光を反射するように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）、緑色光（５３０ｎｍ）、および赤色光（６３０ｎｍ）についての電場強度のグラフである。
【図１４】２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が緑色光を反射するように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）、緑色光（５３０ｎｍ）、および赤色光（６３０ｎｍ）についての電場強度のグラフである。
【図１５Ａ】２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が赤色光を反射するように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）、緑色光（５３０ｎｍ）、および赤色光（６３０ｎｍ）についての電場強度のグラフである。
【図１５Ｂ】２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が暗状態または黒色に見えるように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）、緑色光（５３０ｎｍ）、および赤色光（６３０ｎｍ）についての電場強度のグラフである。
【図１６】２つの可変高さギャップを含むアナログ干渉変調器１６００の別の実施態様の断面概略図の一例である。
【図１７】２つの可変高さギャップをも有するアナログ干渉変調器の別の実施態様の断面概略図の一例である。
【図１８】２つの可変高さギャップを含むアナログ干渉変調器１８００の別の実施態様の断面概略図の一例である。
【図１９】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器の断面概略図の一例およびギャップの高さを変更するための一実施態様である。
【図２０】また２つのギャップを有するアナログ干渉変調器の断面概略図の一例およびギャップの高さを変更するための一実施態様である。
【図２１】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の一例である。
【図２２Ａ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２２Ｂ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２２Ｃ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２２Ｄ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２２Ｅ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２２Ｆ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２２Ｇ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２２Ｈ】２つのギャップを有するアナログ干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図２３】情報をディスプレイ要素に表示する方法を示す流れ図の一例である。
【図２４Ａ】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である。
【図２４Ｂ】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である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
以下の説明は、本開示の発明的態様について説明するために、いくつかの実施態様に向けられる。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法において適用できることは、当業者は容易に認識されよう。説明される実施態様は、動いていようと（たとえば、ビデオ）、静止していようと（たとえば、静止画像）、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成することができる任意のデバイスまたはシステムにおいて実施することができる。より詳細には、説明される実施態様は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス（すなわち、電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（オドメータおよびスピードメータディスプレイなどを含む）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両における後部ビューカメラのディスプレイなど）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダーまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメータ、（電気機械システム（ＥＭＳ）、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）および非ＭＥＭＳ適用例などにおける）パッケージング、審美構造物（たとえば、１つの宝飾品上の画像のディスプレイ）、ならびに様々なＥＭＳデバイスなど、種々の電子デバイス中に含まれ得るかまたはそれらに関連付けられ得ることを企図している。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波数フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、運動検知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセスおよび電子テスト機器など、ディスプレイ以外の応用形態において使用することもできる。したがって、本教示は、単に図に示す実施態様に限定されるものではなく、代わりに、当業者には容易に明らかになるであろう広い適用性を有する。
【００１５】
いくつかの実施態様では、干渉変調器ディスプレイ要素は、３つ以上の位置に配置され得る、１つまたは複数の可動機械層を有することができ、そのようなデバイスは、アナログ干渉変調器（ＡＩＭＯＤ）デバイスと呼ばれることがある。２つ以上の位置の各々は、ＡＩＭＯＤに異なる波長の光を反射させる。いくつかの実施態様では、ＡＩＭＯＤは、二重干渉ギャップ構造および２つの吸収層を含むことができる。２つのギャップを有する干渉変調器のいくつかの実施態様は、ギャップの高さ寸法が可変でない、静的構成である。そのようなギャップは、ギャップの一部としてエアギャップ、または光透過材料を含むことができる。２つの可変ギャップを有するＡＩＭＯＤの実施態様では、２つのギャップの高さ寸法は、ギャップの側面を画定する層のうちの少なくとも１つを移動させることによって変更され得る。たとえば、ＡＩＭＯＤは、第１のギャップによってＡＩＭＯＤの反射面から分離された第１の吸収層と、第１の吸収層が第２の吸収層と反射面との間にあるように形成された第２の吸収層とを含むことができ、第２の吸収層は、第２のギャップによって第１の吸収層から分離される。ＡＩＭＯＤが、所望の色を反射するか、または白色にもしくは暗く見えるように（たとえば、黒色に見えるように）、第１の吸収層は、ＡＩＭＯＤの反射面から距離ｄ１の一定の位置に駆動され得、第２の吸収層は、反射面から距離ｄ２の一定の位置に駆動され得る。２つの吸収層は、距離ｄ１およびｄ２を最適距離関係に保って所望の色を作成するために反射面に対して同調して移動するように構成される。距離ｄ１およびｄ２が、反射面に入射する光の一部分が反射面に一定の深さまで侵入することができ、その深さが少なくとも部分的に反射面を形成する材料に基づいていることを考慮するように、ＡＩＭＯＤは、２つの吸収層が配置可能であるように構成され得る。したがって、距離ｄ１およびｄ２を決定する際に、そのような深さの侵入が、考慮され得る。たとえば、いくつかの実施態様では、光侵入深さは、光強度値が反射面それ自体（すなわち、入射光が最初に反射面に突き当たるところ）における光強度値の１０％である反射面中への深さによって規定され得る。反射面がアルミニウムであるいくつかの実施態様では、９０％の光強度低下は、約１５ｎｍの侵入深さと一致する。したがって、そのような実施態様では、第１のギャップの高さｄ１は、第１の吸収層と反射層との間の距離＋１５ｎｍであり得る。
【００１６】
本開示で説明する主題の特定の実施態様は、以下の潜在的利点の１つまたは複数を実現するために実施され得る。二重ギャップ構造および２つの吸収層を有するＡＩＭＯＤ要素は、単一ギャップおよび単一吸収層を有するＡＩＭＯＤよりも優れた色飽和度を与えることができる。ＡＩＭＯＤ要素において原色設定の優れた色飽和度を達成することは、好ましくない原色に対する十分な吸収損失および好ましい原色に対する最小損失を必要とする。波長λの入射波は、ミラーからのそれ自体の反射と干渉して局所的なピークおよびヌルをもつ定在波をもたらすことになる。その波長については、波長λに関してヌル位置の１つに置かれた非常に薄い吸収体は、ほんの少しのエネルギーしか吸収しないことになるが、それは、ヌルになくかつその位置においてより高いエネルギーを有する他の波長のエネルギーを吸収することになる。単一吸収体に関しては、洗練されたマルチスタック光学薄膜コーティングを用いてさえ優れた色飽和度を達成することは、困難である。その困難の主な理由は、１つの原色の局所電場強度のヌルが、他の原色の電場強度のピークと空間的に重ならないことであり、不十分な吸収による漏えい色の混合が、スペクトルを広げ、デバイスを見るときに貧弱な色飽和度をもたらす。吸収層をその最適厚さから増加させることで、全体的な輝度が減少する。しかしながら、波長λ（ディスプレイ要素から反射されることを望む光の波長）の第２のヌルに置かれた第２の薄い吸収体は、反射されることを望む光の波長λに対しては低い吸収をおよび波長λ以外の光の波長についてはより大きい吸収を与える。これは、ディスプレイ要素がより広いスペクトルにわたってより飽和した色を反射することができるという結果をもたらし、したがってディスプレイ要素の色域を増加させる。したがって、二重吸収体、二重ギャップの手法を利用するＡＩＭＯＤ実施態様は、単一吸収体、単一ギャップのアーキテクチャを用いたＩＭＯＤと比較して色域を増加させ、原色の色飽和度を改善することができる。本明細書で開示する２つの吸収層および２つのギャップを有するディスプレイ要素の実施態様は、アナログ干渉変調器であるとして説明されるが、そのような特徴は、双安定干渉変調器ディスプレイ要素、または複数の個別位置に移動され得る反射体を有するディスプレイ要素の実施態様にも組み込まれ得る。
【００１７】
説明する実施態様が適用され得る好適なＥＭＳまたは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、吸収器、吸収器に対して可動である反射体、ならびに吸収器と反射体との間に画定されたギャップ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、ギャップのサイズを変化させ、それにより干渉変調器の反射率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、ギャップの厚さを変更することによって調節され得る。ギャップを変更する１つの方法は、反射体の位置を変更することによるものである。
【００１８】
図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、ＭＥＭＳディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明（「緩和」、「開」または「オン」）状態では、ディスプレイ要素は、たとえば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施態様では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。ＭＥＭＳピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。
【００１９】
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、共振キャビティまたはギャップ（時には光キャビティまたは光学ギャップとも呼ばれる）を形成するために互いから可変で制御可能な距離に配置された反射層のペア、すなわち可動反射層および固定部分反射層を含むことができる。固定部分反射層と可動反射層との間のギャップの少なくとも一部分は、エアギャップを含む。可動反射層は、少なくとも２つの位置の間で移動され得る。第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤは、作動していないときに反射状態にあり、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、可視範囲内の光を吸収し、および／または弱め合うようにそれに干渉し得る。ただし、いくつかの他の実施態様では、ＩＭＯＤは、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実施態様では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。いくつかの他の実施態様では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。
【００２０】
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。
【００２１】
図１では、ピクセル１２の反射特性が、概して、ピクセル１２に入射する光と、左側のピクセル１２から反射する光１５とを示す矢印１３を用いて示されている。詳細に示していないが、ピクセル１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過され、光学スタック１６に向かうことになることを、当業者なら理解されよう。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過された光１３の部分は、可動反射層１４において反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻ることになる。光学スタック１６の部分反射層から反射された光と可動反射層１４から反射された光との間の（強め合うまたは弱め合う）干渉が、ピクセル１２から反射される光１５の波長を決定することになる。
【００２２】
光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性である。一例では、光学スタック１６は、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、クロム（Ｃｒ）などの様々な金属、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、光吸収体と電気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、電気的に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電気伝導性／光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。
【００２３】
いくつかの実施態様では、光学スタック１６の層は、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニング」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実施態様では、アルミニウム（Ａｌ）などの高伝導性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の一連の平行ストリップとして形成されて、ポスト１８の上に堆積された列とポスト１８間に堆積された介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実施態様では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。
【００２４】
いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のピクセル１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間のギャップ１９がある。しかしながら、電位差、すなわち電圧が、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。
【００２５】
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す。電子デバイスは、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得るプロセッサ２１を含む。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサ２１は、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、または他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【００２６】
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。
【００２７】
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す。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、例示的な一実施態様では、約１０ボルトの電位差を使用し得る。電圧がその値から低減されると、電圧が低下して、この例では、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、この例では、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、この例では、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、この例では約５ボルトの定常状態またはバイアス電圧差にさらされ得る。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、図１に示したピクセル設計などのピクセル設計が、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。
【００２８】
いくつかの実施態様では、所与の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に従って、列電極のセットに沿って「セグメント」電圧の形態のデータ信号を印加することによって、画像のフレームが作成され得る。次に、フレームが一度に１行書き込まれるように、アレイの各行がアドレス指定され得る。第１の行におけるピクセルに所望のデータを書き込むために、第１の行におけるピクセルの所望の状態に対応するセグメント電圧が列電極上に印加され得、特定の「コモン」電圧または信号の形態の第１の行パルスが第１の行電極に印加され得る。次いで、セグメント電圧のセットは、第２の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に対応するように変更され得、第２のコモン電圧が第２の行電極に印加され得る。いくつかの実施態様では、第１の行におけるピクセルは、列電極に沿って印加されたセグメント電圧の変化による影響を受けず、第１のコモン電圧行パルス中にそれらのピクセルが設定された状態にとどまる。このプロセスは、画像フレームを生成するために、一連の行全体、または代替的に、一連の列全体について、連続方式で繰り返され得る。フレームは、何らかの所望の数のフレーム毎秒でこのプロセスを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。
【００２９】
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。
【００３０】
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（ｒｅｌｅａｓｅ  ｖｏｌｔａｇｅ）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、変調器ピクセル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。
【００３１】
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。
【００３２】
高いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｈまたは低いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｌなどのアドレス指定または作動電圧がコモンライン上に印加されたとき、それぞれのセグメントラインに沿ったセグメント電圧の印加によって、データがそのコモンラインに沿った変調器に選択的に書き込まれ得る。セグメント電圧は、作動が印加されたセグメント電圧に依存するように選択され得る。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されたとき、一方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウ内のピクセル電圧をもたらし、ピクセルが非作動のままであることを引き起こすことになる。対照的に、他方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウを越えるピクセル電圧をもたらし、ピクセルの作動をもたらすことになる。作動を引き起こす特定のセグメント電圧は、どのアドレス指定電圧が使用されるかに応じて変動することができる。いくつかの実施態様では、高いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｈがコモンラインに沿って印加されたとき、高いセグメント電圧ＶＳＨの印加は、変調器がそれの現在位置にとどまることを引き起こすことがあり、低いセグメント電圧ＶＳＬの印加は、変調器の作動を引き起こすことがある。当然の結果として、低いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｌが印加されたとき、セグメント電圧の影響は反対であり、高いセグメント電圧ＶＳＨは変調器の作動を引き起こし、低いセグメント電圧ＶＳＬは変調器の状態に影響しない（すなわち、安定したままである）ことがある。
【００３３】
いくつかの実施態様では、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。いくつかの他の実施態様では、時間ごとに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。
【００３４】
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す。図５Ｂは、図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例を示す。それらの信号は、図２のアレイと同様の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、暗い外観をもたらすように可視スペクトルの外にある。図５Ａに示すフレームを書き込むより前に、ピクセルは任意の状態にあることがあるが、図５Ｂのタイミング図に示す書込みプロシージャは、各変調器が、第１のライン時間６０ａの前に、開放されており、非作動状態に属すると仮定する。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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側端部（ｌｏｗｅｒ  ｅｎｄ）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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、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施態様では、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。いくつかの他の実施態様では、コモンラインまたはセグメントラインに沿って印加される電圧が、異なる色の変調器など、異なる変調器の作動電圧および開放電圧の変動を相殺するように変動し得る。
【００４１】
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から図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施態様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に示す実施態様は、変形可能層３４によって行われる可動反射層１４の機械的機能からのそれの光学的機能の分離から派生する追加の利益を有する。この分離は、反射層１４のために使用される構造設計および材料と、変形可能層３４のために使用される構造設計および材料とが、互いとは無関係に最適化されることを可能にする。
【００４２】
図６Ｄは、可動反射層１４が反射副層（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｕｂ−ｌａｙｅｒ）１４ａを含む、ＩＭＯＤの別の例を示している。可動反射層１４は、支持ポスト１８などの支持構造上に載る。支持ポスト１８は、たとえば、可動反射層１４が緩和位置にあるとき、可動反射層１４と光学スタック１６との間にギャップ１９が形成されるように、下側静止電極（すなわち、図示のＩＭＯＤにおける光学スタック１６の一部）からの可動反射層１４の分離を可能にする。可動反射層１４は、電極として働くように構成され得る伝導性層１４ｃと、支持層１４ｂとをも含むことができる。この例では、伝導性層１４ｃは、基板２０から遠位にある支持層１４ｂの一方の面に配設され、反射副層１４ａは、基板２０の近位にある支持層１４ｂの他方の面に配設される。いくつかの実施態様では、反射副層１４ａは、伝導性であることがあり、支持層１４ｂと光学スタック１６との間に配設され得る。支持層１４ｂは、誘電材料、たとえば、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の、１つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの実施態様では、支持層１４ｂは、たとえば、ＳｉＯ２／ＳｉＯＮ／ＳｉＯ２３層スタックなど、複数の層のスタックであり得る。反射副層１４ａと伝導性層１４ｃのいずれかまたは両方は、たとえば、約０．５％の銅（Ｃｕ）または別の反射金属材料を用いた、アルミニウム（Ａｌ）合金を含むことができる。誘電支持層１４ｂの上および下で伝導性層１４ａ、１４ｃを採用することは、応力のバランスをとり、伝導の向上を与えることができる。いくつかの実施態様では、反射副層１４ａおよび伝導性層１４ｃは、可動反射層１４内の特定の応力プロファイルを達成することなど、様々な設計目的で、異なる材料から形成され得る。
【００４３】
図６Ｄに示すように、いくつかの実施態様はブラックマスク構造２３をも含むことができる。ブラックマスク構造２３は、周辺光または迷光を吸収するために、（ピクセル間にまたはポスト１８の下になど）光学不活性領域において形成され得る。ブラックマスク構造２３はまた、光がディスプレイの不活性部分から反射されることまたはそれを透過されることを抑止し、それによりコントラスト比を増加させることによって、ディスプレイデバイスの光学的特性を改善することができる。さらに、ブラックマスク構造２３は、伝導性であり、電気的バス層として機能するように構成され得る。いくつかの実施態様では、行電極は、接続された行電極の抵抗を低減するために、ブラックマスク構造２３に接続され得る。ブラックマスク構造２３は、堆積およびパターニング技法を含む様々な方法を使用して形成され得る。ブラックマスク構造２３は１つまたは複数の層を含むことができる。たとえば、いくつかの実施態様では、ブラックマスク構造２３は、それぞれ、約３０〜８０Å、５００〜１０００Å、および５００〜６０００Åの範囲内の厚さをもつ、光吸収体として働くモリブデンクロム（ＭｏＣｒ）層と、反射体として働くアルミニウム合金層と、バス層とを含む。１つまたは複数の層は、たとえば、ＭｏＣｒ層およびＳｉＯ２層の場合は、四フッ化炭素（ＣＦ４）および／または酸素（Ｏ２）、ならびにアルミニウム合金層の場合は、塩素（Ｃｌ２）および／または三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）を含む、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを含む、様々な技法を使用してパターニングされ得る。いくつかの実施態様では、ブラックマスク２３はエタロンまたは干渉スタック構造であり得る。そのような干渉スタックブラックマスク構造２３では、伝導性吸収体は、各行または列の光学スタック１６における下側静止電極間で信号を送信するかまたは信号をバスで運ぶために使用され得る。いくつかの実施態様では、スペーサ層３５が、ブラックマスク２３中の伝導性層から吸収層１６ａを概して電気的に絶縁するのに、役立つことができる。
【００４４】
図６Ｅは、可動反射層１４が自立している、ＩＭＯＤの別の例を示している。図６Ｄとは対照的に、図６Ｅの実施態様は支持ポスト１８を含まない。代わりに、可動反射層１４は、複数のロケーションにおいて、下にある光学スタック１６に接触し、可動反射層１４の湾曲は、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。いくつかの実施態様では、光吸収体１６ａは、固定電極としても、部分反射層としても働き得る。いくつかの実施態様では、光吸収体１６ａは可動反射層１４よりも１桁（１０倍以上）薄い。いくつかの実施態様では、光吸収体１６ａは反射副層１４ａよりも薄い。
【００４５】
図６Ａから図６Ｅに示す実施態様などの実施態様では、ＩＭＯＤは直視型デバイスとして機能し、直視型デバイスでは、画像が、透明基板２０の正面、すなわち、変調器が配置された面の反対の面から、閲覧される。これらの実施態様では、デバイスの背面部分（すなわち、たとえば、図６Ｃに示す変形可能層３４を含む、可動反射層１４の背後のディスプレイデバイスの任意の部分）は、反射層１４がデバイスのそれらの部分を光学的に遮蔽するので、ディスプレイデバイスの画質に影響を及ぼすことまたは悪影響を及ぼすことなしに、構成され、作用され得る。たとえば、いくつかの実施態様では、バス構造（図示せず）が可動反射層１４の背後に含まれ得、これは、電圧アドレス指定およびそのようなアドレス指定に起因する移動など、変調器の電気機械的特性から変調器の光学的特性を分離する能力を与える。さらに、図６Ａから図６Ｅの実施態様は、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。
【００４６】
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８Ａから図８Ｅ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。いくつかの実施態様では、製造プロセス８０は、図１および図６に示した一般的なタイプの干渉変調器などの電気機械システムデバイスを製造するために実施され得る。電気機械システムデバイスの製造は、図７に示されていない他のブロックをも含むことができる。図１、図６および図７を参照すると、プロセス８０はブロック８２において開始し、基板２０上への光学スタック１６の形成を伴う。図８Ａは、基板２０上で形成されたそのような光学スタック１６を示している。基板２０は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得、それは、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、光学スタック１６の効率的な形成を可能にするために、洗浄などの事前準備プロセスにかけられていることがある。上記で説明したように、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であることがあり、たとえば、透明基板２０上に、所望の特性を有する１つまたは複数の層を堆積させることによって、作製され得る。図８Ａでは、光学スタック１６は、副層１６ａおよび１６ｂを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実施態様では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、組み合わせられた導体／吸収体副層１６ａなど、光吸収特性と電気伝導特性の両方で構成され得る。さらに、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つまたは複数は、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。そのようなパターニングは、当技術分野で知られているマスキングおよびエッチングプロセスまたは別の好適なプロセスによって実行され得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、１つまたは複数の金属層（たとえば、１つまたは複数の反射層および／または伝導性層）上に堆積された副層１６ｂなど、絶縁層または誘電体層であり得る。さらに、光学スタック１６は、ディスプレイの行を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。図８Ａから図８Ｅ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。たとえば、図８Ａから図８Ｅでは、副層１６ａ、１６ｂはやや厚く示されているが、いくつかの実施態様では、光学スタックの副層のうちの１つである光吸収層は極めて薄いことがある。
【００４７】
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（ブロック９０参照）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８Ｂは、光学スタック１６上で形成された犠牲層２５を含む、部分的に作製されたデバイスを示している。光学スタック１６上での犠牲層２５の形成は、後続の除去後に、所望のサイズを有するギャップまたはキャビティ１９（図１および図８Ｅも参照）を与えるように選択された厚さの、モリブデン（Ｍｏ）またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）など、フッ化キセノン（ＸｅＦ２）エッチング可能材料の堆積を含み得る。犠牲材料の堆積は、物理蒸着（スパッタリングなど、多くの様々な技法を含むＰＶＤ）、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。
【００４８】
プロセス８０はブロック８６において続き、図１、図６および図８Ｃに示すポスト１８などの支持構造の形成を伴う。ポスト１８の形成は、支持構造開口を形成するために犠牲層２５をパターニングし、次いで、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、またはスピンコーティングなど、堆積方法を使用して、ポスト１８を形成するために開口中に材料（ポリマー、または酸化ケイ素などの無機材料など）を堆積させることを含み得る。いくつかの実施態様では、犠牲層中に形成された支持構造開口は、ポスト１８の下側端部が図６Ａに示すように基板２０に接触するように、犠牲層２５と光学スタック１６の両方を通って、下にある基板２０まで延在することがある。代替的に、図８Ｃに示すように、犠牲層２５中に形成された開口は、犠牲層２５は通るが、光学スタック１６は通らないで、延在することがある。たとえば、図８Ｅは、光学スタック１６の上側表面（ｕｐｐｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）と接触している支持ポスト１８の下側端部を示している。ポスト１８、または他の支持構造は、犠牲層２５上に支持構造材料の層を堆積させること、および犠牲層２５中の開口から離れて配置された支持構造材料の部分をパターニングすることによって形成され得る。支持構造は、図８Ｃに示すように開口内に配置され得るが、少なくとも部分的に、犠牲層２５の一部分の上で延在することもある。上述のように、犠牲層２５および／または支持ポスト１８のパターニングは、パターニングおよびエッチングプロセスによって実行され得るが、代替エッチング方法によっても実行され得る。
【００４９】
プロセス８０はブロック８８において続き、図１、図６および図８Ｄに示す可動反射層１４などの可動反射層または膜の形成を伴う。可動反射層１４は、１つまたは複数のパターニング、マスキング、および／またはエッチングステップとともに、たとえば、反射層（アルミニウム、アルミニウム合金、または他の反射層など）堆積を含む１つまたは複数の堆積ステップ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。いくつかの実施態様では、可動反射層１４は、図８Ｄに示すように複数の副層１４ａ、１４ｂ、１４ｃを含み得る。いくつかの実施態様では、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」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。
【００５０】
プロセス８０はブロック９０において続き、図１、図６および図８Ｅに示すキャビティ１９などのキャビティの形成を伴う。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、所望の量の材料を除去するのに有効である期間の間、固体ＸｅＦ２から派生した蒸気などの気体または蒸気エッチャントに犠牲層２５をさらすことによって、除去され得る。犠牲材料は、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。ウェットエッチングおよび／またはプラズマエッチングなどの他のエッチング方法も使用され得る。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。
【００５１】
電気機械干渉変調器の別の実施態様は、アナログ干渉変調器、またはＡＩＭＯＤと呼ばれる。双安定ＩＭＯＤデバイスに関連して上記で説明した特徴の多くは、ＡＩＭＯＤにも適用可能である。ただし、双安定デバイスが２つの位置に配置可能である可動反射層を有する代わりに、ＡＩＭＯＤの可動反射層は、ＡＩＭＯＤが吸収層に対する可動反射層の位置に基づいて黒色または暗状態を含む多くの色の光を反射することができるように、複数位置に配置され得る。
【００５２】
図９は、ＡＩＭＯＤ９００の断面図の一例を示す。ＡＩＭＯＤ９００は、基板９１２と、基板９１２の上に配設された光学スタック９０４とを含む。ＡＩＭＯＤ９００は、第１の電極９１０と第２の電極９０２との間に配設された可動反射層９０６をも含む。いくつかの実施態様では、光学スタック９０４は、吸収層、および／または複数の他の層を含み、図１、図６Ａ〜図６Ｅに示す光学スタック１６と同様に構成され得る。いくつかの実施態様および図９に示す例では、光学スタック９０４は、吸収層として構成される第１の電極９１０を含む。いくつかの実施態様では、吸収層の第１の電極９１０は、ＭｏＣｒを含む材料の６ｎｍの層であり得る。
【００５３】
図９をなお参照すると、反射層９０６は、電荷を与えられ得る。反射層は、帯電すると、電圧が第１の電極９１０と第２の電極９０２との間に印加されるとき、第１の電極９１０または第２の電極９０２のいずれかに向かって移動するように構成される。このようにして、反射層９０６は、緩和（非作動）状態の上および下を含む、２つの電極９０２と９１０との間の位置範囲にわたって駆動され得る。たとえば、図９は、反射層９０６が上側電極９０２と下側電極９１０との間の様々な位置９３０、９３２、９３４、および９３６に移動され得ることを示す。
【００５４】
ＡＩＭＯＤ９００は、変調器の構成に応じていくつかの波長の光を選択的に反射するように構成され得る。この実施態様では吸収層の役割を果たす下側電極９１０と反射層９０６との間の距離は、ＡＩＭＯＤ９００の反射特性を変化させる。任意の特定の波長は、反射層９０６と吸収層の第１の電極９１０との間の距離が、吸収層（第１の電極９１０）が入射光と反射層９０６から反射された光との間の干渉から生じる定在波の最小光強度に配置されるようなものであるとき、ＡＩＭＯＤ９００から最大限に反射される。たとえば、図示するように、ＡＩＭＯＤ９００は、変調器の基板９１２側から（基板９１２を通して）見るように設計される。光は、基板９１２を通ってＡＩＭＯＤ９００に入る。反射層９０６の位置に応じて、異なる波長の光が、反射されて基板９１２を通って戻り、これは、異なる色の外観を与える。これらの異なる色は、自然色としても周知である。１つまたは複数の一定の波長を反射するようなロケーションにあるディスプレイ要素（たとえば、干渉変調器）の可動層の位置は、ディスプレイ状態と呼ばれることがある。たとえば、反射層９０６が位置９３０にあるときは、赤色波長の光は、他の波長よりも大きい割合で反射され、その他の波長の光は、赤色よりも大きい割合で吸収される。したがって、ＡＩＭＯＤ９００は、赤色に見え、赤色ディスプレイ状態、または単に赤色状態にあると言われる。同様に、ＡＩＭＯＤ９００は、反射層９０６が位置９３２に移動し、そこで緑色波長の光が、他の波長よりも大きい割合で反射され、その他の波長の光が、緑色よりも大きい割合で吸収されるとき、緑色ディスプレイ状態（または緑色状態）にある。反射層９０６が位置９３４に移動すると、ＡＩＭＯＤ９００は、青色ディスプレイ状態（または青色状態）にあり、青色波長の光は、他の波長よりも大きい割合で反射され、その他の波長の光は、青色よりも大きい割合で吸収される。反射層９０６が位置９３６に移動すると、ＡＩＭＯＤ９００は、白色ディスプレイ状態（または白色状態）にあり、可視スペクトルにおける広範囲の波長の光は実質的に、ＡＩＭＯＤ９００が９３６の正確な位置に応じて「白色」もしくは場合によっては「銀色」に、または場合によっては青色、緑色もしくは黄色の薄い色がついて見えるように反射される。当業者なら、ＡＩＭＯＤ９００が、反射層９０６の位置に基づいて、またＡＩＭＯＤ９００の構成、特に９０４中の様々な層の構成で使用される材料に基づいて、異なる状態を獲得し、他の波長の光を選択的に反射することができると認識するであろうことに留意すべきである。
【００５５】
図９でのＡＩＭＯＤ９００は、２つの構造的ギャップ、すなわち反射層９０６と光学スタック９０４との間の第１のギャップ９１４、および反射層９０６と第２の電極９０２との間の第２のギャップ９１６を有する。しかしながら、反射層９０６は、反射性であり、透過性でないので、光は、反射層９０６を通って第２のギャップ９１６中に伝搬しない。言い換えれば、第２のギャップは、反射層９０６が移動することを可能にする空間を与えるが、ギャップそれ自体は、光学的効果を有さない。加えて、干渉変調器９０６によって反射される光の色および／または強度は、反射層９０６と吸収層（第１の電極９１０）との間の距離によって決定される。したがって、図９に示すＡＩＭＯＤ９００は、１つの干渉ギャップ９１４を有する。対照的に、図１０〜図２３は、ＡＩＭＯＤ  が２つのギャップおよび２つの吸収層を有するという特徴を示す。
【００５６】
ＩＭＯＤディスプレイ要素では、ディスプレイ要素の反射色は、薄い吸収金属層とミラー表面との間のギャップ間隔によって決定される。理想的構成では、吸収層が１つの原色（たとえば、赤色）の最小電場強度に配置されるとき、吸収層は、その他の２つの原色（たとえば、緑色および青色）の最大電場強度のロケーションに同時に配置されるはずである。そのような構成では、吸収層は、緑色光および青色光の最大量を吸収しながらミラー表面から反射される赤色光を最小限に吸収する。しかしながら、理想的とは言えない構成では、１つの原色の最小電場強度は、その他の原色の十分に高い電場強度と空間的に重ならないので、緑色光および青色光の吸収は、十分に高くないことがあり得る。これは、光の所望の反射色の理想的と言えない色飽和度をもたらし得る。言い換えれば、所望の反射色の理想的と言えない飽和度の主な理由は、１つの原色の干渉定在波電場強度の「谷」が、他の原色の最大電場強度と十分に空間的に重ならないことである。これが起こるとき、不十分な吸収による漏えい色の混合は、スペクトルを広げる。吸収層をその最適厚さから増加させることで、インピーダンス不整合が引き起こされ、吸収体からのスプリアス反射をもたらし、結果的に貧弱なコントラスト、貧弱な色飽和度ならびに低減した輝度および色域をもたらす。したがって、好ましくない色の所望の吸収損失は、不十分であり、吸収層が所望の色（たとえば、赤色、緑色、または青色）の光を作成するように配置されるときにＩＭＯＤディスプレイ要素について望まれるよりも広い反射色スペクトルをもたらし、これは、不飽和ディスプレイ色をもたらす。単一の吸収体に関しては、洗練されたマルチスタック光学薄膜コーティングを用いてさえ優れた色飽和度を達成することは、困難である。２つのギャップ構造および２つの吸収層を含むアナログ干渉変調器デバイスは、単一吸収層だけを用いたデバイスと比較すると、色飽和度を改善することができる。
【００５７】
図１０は、２つの可変ギャップおよび２つの吸収層を有するＡＩＭＯＤ１０００の断面概略図の一例を示す。いくつかの実施態様では、ＡＩＭＯＤ１０００は、基板１０１２上に配設された反射面またはミラー１０１４を含む。ミラー１０１４は、たとえば、ＡＩＭＯＤからの反射光１０２０がたとえば約４００ｎｍから約７５０ｎｍの間の可視光の範囲に波長を有する光であり得るような光学的反射面であり得る。ＡＩＭＯＤ１０００は、この実施態様では基板を通って入射光を受け取るように構成されないので、基板は、透明、半透明、または不透明であり得る。ＡＩＭＯＤ１０００は、ミラー１０１４が第１の吸収層１００８と基板１０１２との間にあるように配設された可動の第１の吸収層１００８をも含む。第１の吸収層１００８は、距離ｄ１の可変ギャップ高さ寸法を有する可変干渉性の第１のギャップ１００２によってミラー１０１４から分離されるように構成される。ミラー１０１４に対する第１の吸収層１００８の位置は、距離ｄ１を画定し、図９に示すＡＩＭＯＤを参照して前に説明したように、第１の吸収層１００８によって吸収される光の波長を規定する。いくつかの実施態様では、第１の吸収層は、ＡＩＭＯＤの活性エリアにおいて約４ｎｍから約６ｎｍの間の厚さ寸法を有するＭｏＣｒの層を含む。いくつかの実施態様では、第１の吸収層１００８は、非反射性または実質的に非反射性であり得る。
【００５８】
図１０に示す実施態様をなお参照すると、ＡＩＭＯＤ１０００は、第１の吸収層１００８から分離され、第１の吸収層１００８がミラー１０１４と第２の吸収層１００６との間にあるように配設された可動の第２の吸収層１００６をも含む。第２の吸収層１００６は、距離ｄ２の可変ギャップ高さ寸法を有する干渉性の第２のギャップ１００４によって第１の吸収層１００８から分離されるように構成される。ミラー１０１４に対する第２の吸収層１００６の位置は、距離ｄ１  ＋  ｄ２によって画定され、ミラー１０１４中の光侵入深さを加えたこの距離（ｄ１  ＋  ｄ２）は、それに応じて第２の吸収層１００６によって吸収される光の波長を規定する。第１および第２の吸収層１００８および１００６は、部分反射性でかつ部分透過性である。本明細書で説明する二重ギャップＡＩＭＯＤのいずれかまたは他のディスプレイデバイスのいくつかの実施態様では、第２の吸収層１００６は、第１および第２の吸収層１００８および１００６のうちの１つまたは両方のいずれかが非反射性または実質的に非反射性であり得るように、非反射性または実質的に非反射性であり得る。また、本明細書で説明する二重ギャップＡＩＭＯＤのいずれかの第１および／または第２の吸収層は、たとえば図１９および図２０を参照して説明するように、電極として構成され、ＡＩＭＯＤの可動層を駆動するために使用され得る。
【００５９】
いくつかの実施態様では、ＡＩＭＯＤ１０００は、距離ｄ１およびｄ２が変化するときでさえ距離ｄ１とｄ２との間の関係が固定されるように構成される。いくつかの実施態様では、距離ｄ１とｄ２との間の一定の固定された関係は、原色設定において色域を最適化し、優れた飽和度を確実にすることができる。いくつかの実施態様では、距離ｄ１およびｄ２は、誘電体層がミラー１０１４ならびに第１および第２の吸収層１００８および１００６上に作製されないとき、ミラー１０１４中への光侵入深さの量だけ異なる。ミラー１０１４ならびに／または第１および第２の吸収層１００８および１００６上に誘電体層があるときは、第１および第２の吸収層１００８および１００６は、第１および第２のギャップ１００２および１００４の距離ｄ１およびｄ２がそれぞれ、所望の色が干渉変調器１０００から反射されるように、誘電体層の最適厚さを考慮することができるように配置され得る。いくつかの実施態様では、２つの吸収層１００６および１００８は、所望の色を作成するために固定された距離関係を保ちながら同調して移動する。
【００６０】
２つのギャップおよび２つの吸収層を含むＡＩＭＯＤのいくつかの実施態様では、第１の吸収層１００８の厚さは、第２の吸収層１００６よりも厚くなるように構成され得る。この配置は、第１の吸収体が、第２の吸収体が配置されるより高次の色よりも空間的に低分散のより低次の色を扱うので、色飽和度を改善するのに有効である。異なる色の定在波のより低次のピークは、空間においてより近く、より厚い吸収体を用いてより効果的に吸収され得る。いくつかの実施態様では、第１および第２の吸収層１００８および１００６の厚さの合計は、１つのギャップだけを有するＡＩＭＯＤにおける単一吸収層の厚さの約２倍である。たとえば、単一吸収層がＭｏＣｒを含み、誘電体層が第１のギャップ内に含まれない、１つのギャップを用いたＡＩＭＯＤの一実施態様では、単一吸収層ＡＩＭＯＤについての厚さは、約３ｎｍであり得る。２つのギャップを有するＡＩＭＯＤ（図１０のＡＩＭＯＤなど）についてのいくつかの実施態様では、第１の吸収層および第２の吸収層の厚さはそれぞれ、約４．５ｎｍおよび約１．５ｎｍである。２つのギャップを有するＡＩＭＯＤ、たとえば本明細書で説明するＡＩＭＯＤのいくつかの実施態様では、第１の吸収層は、好適な光吸収材料（ＭｏＣｒなど）を含むことができ、約２ｎｍから約７ｎｍの間の厚さであるように構成され得、第２の吸収層も、好適な光吸収材料（ＭｏＣｒなど）を含むことができ、約０．５ｎｍから約４ｎｍの間の厚さであるように構成され得る。ミラー１０１４は、定在波を形成するために入射光と干渉する広帯域スペクトルの入射周辺光を反射して戻す。第１の吸収層１００８および第２の吸収層１００６はそれぞれ、第１の吸収層１００８とミラー１０１４との間の距離ｄ１および第２の吸収層１００６とミラー１０１４との間の距離ｄ１＋ｄ２に基づいて一定の波長の光を吸収する。ミラー１０１４に対して第１および第２の吸収層１００８および１００６を配置することは、図１３〜図１５を参照して以下でさらに論じられる。したがって、２つのギャップを有するディスプレイ要素構成を利用することによって、ＡＩＭＯＤは、所望の原色の最小吸収を維持しながら望まない色の吸収の増加を通じて所望の反射原色の色飽和度を改善することができる。図２１を参照して後で論じるように、ＡＩＭＯＤは、図７および図８Ａ〜図８Ｅを参照して説明した作製プロセスと同様に作製され得るが、図２１では２つのギャップは、２つの犠牲層を使用して形成される。
【００６１】
図１１および図１２は、比較のために単一ギャップＡＩＭＯＤおよび二重ギャップＡＩＭＯＤについてのシミュレーションによる結果を示す。図１１は、単一ギャップを有するＡＩＭＯＤの一実施態様によって作成されたシミュレーションによるカラーパレットのＣＩＥ１９３１色空間色度図および上にあるｓＲＧＢ色空間図を示す。Ｄ６５は、６５０４Ｋ色温度に相関するＣＩＥ標準イルミナントＤ６５である白色点を示す。この図は、ｓＲＧＢ色空間の上にある色域をも含む。図１２は、２つの吸収層および２つのギャップを有するＡＩＭＯＤの一実施態様によって作成されたシミュレーションによるカラーパレットのＣＩＥ１９３１色空間色度図および上にあるｓＲＧＢ色空間図を示す。この図は、ｓＲＧＢ色空間の上にある色域をも含む。図１１および図１２に示す色のらせんは、０ｎｍから６５０ｎｍのエアギャップステップについてシミュレーションされており、単一ギャップＡＩＭＯＤのエアギャップは、このシミュレーションについては２ギャップＡＩＭＯＤの２つのエアギャップの各々に等しかった。図１２に示すシミュレーションによる値は、図１１に示すそれらの値よりも大きいＣＩＥ色空間のエリアをカバーする。したがって、１つのギャップおよび１つの吸収体だけを用いたＡＩＭＯＤと比較するとき、２つの吸収体を用いた２つのギャップを有するＡＩＭＯＤについて、色域および原色における色飽和度のかなりの改善が、図１２で示される。図１１および図１２は、２つのギャップを有するＡＩＭＯＤが、ｘ色度値とｙ色度値の両方についてより広い範囲の値に対応する色を作成する能力があることを示す。より広い範囲のｘ色度値およびｙ色度値は、所与の広帯域スペクトルの入射光について、二重ギャップＡＩＭＯＤがより広い範囲の飽和色を作成することができることを示す。したがって、二重ギャップ、二重吸収体の設計を使用することで、単一ギャップ、単一吸収体の設計と比較するとき、色域を増加させ、原色の色飽和度を改善することができる。
【００６２】
図１３〜図１５Ａ／Ｂは、２つのギャップを有する反射型ＡＩＭＯＤによって作成された定在波電場強度を示すグラフであり、２つの吸収層は、ＡＩＭＯＤが青色（図１３）、緑色（図１４）、赤色（図１５Ａ）の光を反射するか、または暗くもしくは黒色（図１５Ｂ）に見えるように配置される。
【００６３】
図１３は、２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が青色光を反射するように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）、緑色光（５３０ｎｍ）、および赤色光（６３０ｎｍ）についての電場強度のグラフである。図１３では、グラフは、ミラー表面の位置１３０２、ならびに第１および第２の吸収層の位置１３０４および１３０６をそれぞれ示す。この例では、ミラー厚さは、５０ｎｍであり、第１の吸収層厚さは、４．５ｎｍであり、第２の吸収層厚さは、１．５ｎｍである。図１３は、第１および第２の吸収層が図示するように配置された状態でＡＩＭＯＤミラーから反射される青色光１３１２、緑色光１３１４、および赤色光１３１６の電場強度のプロットをも示す。たとえば、４３０ｎｍの波長を有する青色反射光１３１２は、約２５０ｎｍ（ミラー表面から２００ｎｍ）において第１の最小電場強度および４６５ｎｍ（ミラーから４１５ｎｍ）において第２の最小電場強度を有する。５３０ｎｍの波長を有する緑色反射光１３１４は、ゼロから約３００ｎｍ（ミラー表面から２５０ｎｍ）において第１の最小電場強度ノードおよび約５６５ｎｍ（ミラー表面から５１５ｎｍ）において第２の最小電場強度ノードを有する。図１３に示すように、緑色電場強度１３１４および赤色電場強度１３１６のプロットは、ミラー表面１３０２から反射される光が入射光よりもはるかに弱くて、その２つの間の干渉が完全な干渉変調をもたらさないことを示すように、ゼロ（「０」）電場強度まで延びない。６３０ｎｍの波長を有する赤色反射光１３１６は、３５０ｎｍ（ミラー表面から３００ｎｍ）において第１の最小電場強度および６６５ｎｍ（ミラー表面から６１５ｎｍ）において第２の最小電場強度を有する。第１の吸収層は、青色光１３１２の第１の最小ノードの距離１３０４に、ミラー表面から２００ｎｍに配置される。第２の吸収層は、青色光１３１２の第２の最小ノードの距離１３０６に、ミラー表面から４１５ｎｍに配置される。第１および第２の吸収層をこれらの位置に置くことによって、緑色光および赤色光の波長は、これらの位置において最小ノードにない。したがって、青色光は、２つの吸収層のロケーションにおいて最小ノードにあり、緑色光および赤色光は、最小ノードにないので、２つの吸収層は、ミラーから反射される緑色光および赤色光をより多く吸収し、青色光をより少なく吸収する。そのような構成に関して、反射青色光１３１２の得られる電場強度は、反射緑色光または赤色光の電場強度よりも大きく、その結果ＡＩＭＯＤから反射される光は、青色に見える。
【００６４】
図１４は、２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が緑色光を反射するように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）、緑色光（５３０ｎｍ）、および赤色光（６３０ｎｍ）についての電場強度のグラフである。このグラフは、図１０に示すＡＩＭＯＤ１０００の第１および第２の吸収層１００８および１００６を配置するのに適用可能であり得る。図１４に示すグラフでは、反射青色光１４１２、緑色光１４１４、および赤色光１４１６は、図１３について説明した波長と同じ波長である。したがって、青色光１４１２は、４３０ｎｍの波長、ミラー表面から約２００ｎｍにおいて第１の最小電場強度、およびミラー表面から４１５ｎｍにおいて第２の最小電場強度を有する。５３０ｎｍの波長の緑色光１４１４は、ミラー表面から約２５０ｎｍおよび５１５ｎｍにおいてそれぞれ第１および第２の最小電場強度ノードを有する。６３０ｎｍの波長の赤色光１４１６は、ミラー表面から３００ｎｍおよび６１５ｎｍにおいてそれぞれ第１および第２の最小電場強度ノードを有する。図１４では、第１の吸収層は、ミラー表面ロケーション１４０２から２５０ｎｍの距離１４０４に配置され、第２の吸収層は、ミラー表面ロケーション１４０２から５１５ｎｍの距離１４０６に配置される。したがって、緑色光は、２つの吸収層のロケーションにおいて最小ノードにあり、青色光および赤色光は、最小ノードにないので、２つの吸収層は、ミラーから反射される青色光および赤色光をより多く吸収し、緑色光をより少なく吸収する。そのような構成に関して、反射緑色光１４１４の得られる電場強度は、反射青色光１４１２または赤色光１４１６の電場強度よりもはるかに大きく、その結果ＡＩＭＯＤから反射される光は、緑色に見える。
【００６５】
図１５Ａは、２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が赤色光を反射するように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）、緑色光（５３０ｎｍ）、および赤色光（６３０ｎｍ）についての電場強度のグラフである。このグラフは、図１０に示すＡＩＭＯＤ１０００の第１および第２の吸収層１００８および１００６を配置するのに適用可能であり得る。図１５Ａに示すグラフでは、反射青色光１５１２、緑色光１５１４、および赤色光１５１６は、図１３について説明した波長と同じ波長である。したがって、青色光１５１２は、４３０ｎｍの波長、ミラー表面から約２００ｎｍにおいて第１の最小電場強度、およびミラー表面から約４１５ｎｍにおいて第２の最小電場強度を有する。５３０ｎｍの波長の緑色光１５１４は、ミラー表面から約２５０ｎｍおよび５１５ｎｍにおいてそれぞれ第１および第２の最小電場強度ノードを有する。６３０ｎｍの波長の赤色光１５１６は、ミラー表面から約３００ｎｍおよび６１５ｎｍにおいてそれぞれ第１および第２の最小電場強度ノードを有する。図１５Ａでは、第１の吸収層は、ミラー表面ロケーション１５０２から３００ｎｍの距離１５０４に配置され、第２の吸収層は、ミラー表面ロケーション１５０２から６１５ｎｍの距離１５０６に配置される。したがって、赤色光は、２つの吸収層のロケーションにおいて最小ノードにあり、青色光および緑色光は、最小ノードにないので、２つの吸収層は、ミラーから反射される青色光および緑色光をより多く吸収し、赤色光をより少なく吸収する。そのような構成に関して、反射緑色光１４１４の得られる電場強度は、反射青色光１４１２または赤色光１４１６の電場強度よりもはるかに大きく、その結果ＡＩＭＯＤから反射される光は、緑色に見える。
【００６６】
図１５Ｂは、２つの吸収層が、ＡＩＭＯＤディスプレイ要素が暗状態にまたは黒色に見えるように配置されるときの、ＡＩＭＯＤミラーからの２つの吸収層の距離対青色光（４３０ｎｍ）１５６２、緑色光（５３０ｎｍ）１５６４、および赤色光（６３０ｎｍ）１５６６についての電場強度のグラフである。暗状態では、ＡＩＭＯＤは、最小量の光を反射する。図１５Ｂでは、第１の吸収層１５５４は、ミラー表面ロケーションから１４５ｎｍの距離に配置され、第２の吸収層１５５６は、ミラー表面ロケーション１５５２から距離３０５ｎｍに配置される。したがって、第１および第２の吸収層１５５４および１５５６は、青色、緑色および赤色の波長の電場強度が比較的高いところに配置され、したがって比較的高い吸収が、すべての波長に起こり、その結果ＡＩＭＯＤから反射される光は、非常に弱く、ディスプレイは、黒色に見える。
【００６７】
図１６は、２つの可変高さギャップを含むＡＩＭＯＤ１６００の別の実施態様の断面概略図の一例を示す。図１６では、ＡＩＭＯＤ１６００は、可動反射要素またはミラー１０１４と、可動の第１の吸収層１００８と、第１のギャップ１００４とを含む。第１のギャップ１００４の少なくとも一部は、エアギャップを含むことができる。第１のギャップ１００４は、第１の吸収層１００８および／またはミラー１００４が異なる位置に同調して駆動されるときに変化する可変高さ寸法ｄ１をＡＩＭＯＤの活性エリア中に有するように構成される。いくつかの実施態様では、第１の吸収層１００８の機械的強度は、たとえば図１７および図１８の実施態様に示すように、第１の吸収層１００８上に配設された誘電体層（ＳｉＯ２など）を含むことによって高められ得る。
【００６８】
図１６をなお参照すると、ＡＩＭＯＤ１６００は、基板１０１２上に配設される固定の第２の吸収層１００６、および第２の吸収層１００６と第１の吸収層１００８との間に配設された第２のギャップ１００２をも含む。第２のギャップ１００２は、ＡＩＭＯＤ１６００の反射スペクトルを変更するために第１の吸収層１００８が様々な位置に駆動されるときに変化し得る可変高さ寸法ｄ２をディスプレイの活性エリア中に有するように構成される。この実施態様では、入射周辺光１０１０は、基板１０１２を通って受け取られる。受け取った光は、第２の吸収層１００６および第１の吸収層１００８を通ってミラー１０１４まで伝搬することができる。ＡＩＭＯＤ１６００についての２つのギャップの動作は、図１０に示すＡＩＭＯＤ１０００と同様であり、光学的原理は、図９〜図１５を参照して説明したのと同じである。ただし、この実施態様では、第２の吸収層１００６は、静止しており、ミラー１０１４および第１の吸収層１００８は、移動可能であり、ＡＩＭＯＤ１６００が所望の色の光を反射するように、第１および第２のギャップそれぞれのギャップ高さ寸法ｄ１およびｄ２をそれに応じて変更するために様々な位置に駆動される。したがって、少なくとも部分的に入射光の性質ならびに第１および第２のギャップ１００４および１００２それぞれの高さ寸法ｄ１およびｄ２に応じて、ミラー１０１４によって反射された光の一部分は、第１の吸収層１００８および第２の吸収層１００６によって吸収され、吸収されない波長の光は、反射光１０２０としてＡＩＭＯＤ１６００から放出される。図１６および対応する説明は、２つの可変ギャップを含むディスプレイ要素を開示するが、ギャップが可変でない開示される構造の実施態様も、考えられる。
【００６９】
図１７および図１８は、可動吸収層が機械的支持用誘電体層上に作製される２つの実施態様を示す。図１７は、２つの可変高さギャップを含むＡＩＭＯＤ１７００の別の実施態様の断面概略図の一例を示す。図１７では、ＡＩＭＯＤ１７００は、可動の反射要素またはミラー１０１４と、可動の第１の吸収層１００８と、第１のギャップ１００４とを含む。第１のギャップ１００４は、ミラー１０１４と第１の吸収層１００８との間の距離として規定される。第１のギャップ１００４の少なくとも一部は、エアギャップを含むことができる。第１のギャップ１００４は、第１の吸収層１００８およびミラー１０１４が異なる位置に移動されるときに変化する可変高さ寸法ｄ１を有するように構成される。図１７および図１８の実施態様では、距離ｄ１は、ｄ１’に関連し、ただしｄ１’は、第１の吸収層１００８とミラー１０１４との間の光学距離である。光学距離ｄ１’は、誘電体層１７０４の厚さおよび屈折率、ならびにミラー１０１４中への光の侵入深さを考慮する。また、距離ｄ２は、ｄ２’に関連し、ただしｄ２’は、第１の吸収層１００８と第２の吸収層１００６との間の光学距離である。光学距離ｄ２’は、誘電体層１８０４の厚さおよび屈折率を考慮する。ＡＩＭＯＤ１７００は、基板１０１２上に配設される固定の第２の吸収層１００６、および第２の吸収層１００６と第１の吸収層１００８との間に配設された第２のギャップ１００２をも含む。第２のギャップ１００２は、ＡＩＭＯＤ１７００の反射スペクトルを変更するために第１の吸収層１００８が様々な位置に駆動されるときに変化し得る可変高さ寸法ｄ２を有するように構成される。いくつかの実施態様では、第１および第２の吸収層１００８および１００６は、本明細書で説明するように様々な厚さ寸法を有することができる。たとえば、第１の吸収層は、ＡＩＭＯＤ１７００の活性エリア中に約４．５ｎｍの厚さ寸法を有することができ、第２の吸収層は、ＡＩＭＯＤ１７００の活性エリア中に約１．５ｎｍの厚さ寸法を有することができる。
【００７０】
図１７に示す実施態様では、ＡＩＭＯＤ１７００は、第１のギャップ１００４内に、第１の吸収層１００８上にかつ第１の吸収層１００８とミラー１０１４との間に配設された誘電体層１７０４をさらに含む。いくつかの実施態様では、誘電体層（図示せず）が、構造的支持のためにミラー１０１４上に配設され得る。そのような誘電体層は、図６Ｄおよび図８Ｄに示す実施態様での支持層１４ｂと同様の構造的支持を与えることができる。誘電体層１７０４を有することで、比較的より薄い第１の吸収層１００８に機械的強度が追加される。別の実施態様（図示せず）では、誘電体層は、それが第２のギャップ１００２中にあるように、第１の吸収層１００８上にかつ第１の吸収層１００８と第２の吸収層１００６との間に配設され得る。いくつかの実施態様では、誘電体層は、ＳｉＯ２を含むことができる。そのような誘電体層は、ＡＩＭＯＤ１７００の少なくとも活性エリア中に、様々な実施態様では約８０ｎｍから約２５０ｎｍの間の、たとえば１７０ｎｍの厚さ寸法を有するように構成され得る。
【００７１】
図１８は、２つの可変高さギャップを含むＡＩＭＯＤ１８００の別の実施態様の断面概略図の一例を示す。図１８では、ＡＩＭＯＤ１８００は、可動の反射要素またはミラー１０１４と、可動の第１の吸収層１００８と、第１のギャップ１００４とを含む。第１のギャップ１００４の少なくとも一部は、エアギャップを含むことができる。第１のギャップ１００４は、第１の吸収層１００８およびミラー１０１４が異なる位置に移動されるとき、たとえば第１の吸収層１００８およびミラー１０１４が互いに対して異なるロケーションに同調して駆動されるときに変化する可変高さ寸法ｄ１を有するように構成される。ＡＩＭＯＤ１８００は、基板１０１２上に配設される固定の第２の吸収層１００６、および第２の吸収層１００６と第１の吸収層１００８との間に配設された第２のギャップ１００２をも含む。第２のギャップ１００２は、ＡＩＭＯＤ１８００の反射スペクトルを変更するために第１の吸収層１００８が様々な位置に駆動されるときに変化し得る可変高さ寸法ｄ２を有するように構成される。いくつかの実施態様では、第１および第２の吸収層１００８および１００６は、本明細書で説明するように様々な厚さ寸法を有することができる。たとえば、第１の吸収層は、ＡＩＭＯＤ１８００の活性エリア中に約４．５ｎｍの厚さ寸法を有することができ、第２の吸収層は、ＡＩＭＯＤ１８００の活性エリア中に約１．５ｎｍの厚さ寸法を有することができる。
【００７２】
図１８に示す実施態様では、ＡＩＭＯＤ１８００は、第１のギャップ１００４内に、第１の吸収層１００８上にかつ第１の吸収層１００８とミラー１０１４との間に配設された誘電体層１７０４をさらに含む。別の実施態様（図示せず）では、誘電体層は、それが第２のギャップ１００２中にあるように、第１の吸収層１００８上にかつ第１の吸収層１００８と第２の吸収層１００６との間に配設され得る。ＡＩＭＯＤ１８００は、第２の吸収層上に配設された第２の誘電体層１８０４をも含み、その結果第２の誘電体層１８０４は、第２の吸収層１００６と第１の吸収層１００８との間にある。いくつかの実施態様では、そのような誘電体層は、ＡＩＭＯＤ１８００の少なくとも活性エリア中に、約８０ｎｍから約２５０ｎｍの間の、たとえば１７０ｎｍの厚さ寸法を有するように構成され得る。赤色の色飽和度は、図１７および図１８に示すように吸収層とともに配設された比較的厚い誘電体層を含むＡＩＭＯＤにおいて低下することがあるが、得られる赤色ＡＩＭＯＤはなお、２ギャップ構成を用いることで単一ギャップ構成よりも優れた飽和度を有することができる。加えて、そのような構成は、ミラー１０１４から反射される光の色強化のために多層誘電体高／低屈折率材料ペアが吸収層上に含まれることを可能にする。図１７および図１８、ならびに対応する説明は、２つの可変ギャップを含むディスプレイ要素を開示するが、ギャップは可変でないが、ディスプレイ要素が一定の波長の光を与えるように配置された２つの吸収層を有する、開示される構造の実施態様も、考えられる。そのような静的実施態様は、空気によって満たされず、むしろＳｉＯ２などの誘電体によって満たされる第１および第２のギャップ１００２および１００４を含むことができる。
【００７３】
図１９は、２つのギャップを有するＡＩＭＯＤ１９００の断面概略図の一例およびギャップの高さを変更するための一実施態様を示す。図２０も、２つのギャップを有するＡＩＭＯＤ２０００の断面概略図の一例およびギャップの高さを変更するための一実施態様を示す。図１９と図２０の両方を参照すると、図示するＡＩＭＯＤ１９００および２０００はそれぞれ、図１８に示すＡＩＭＯＤと同様に構成され、可動ミラー１０１４と、可動の第１の吸収層１００８と、可動ミラー１０１４と第１の吸収層１００８との間に配設され、可動ミラー１０１４および第１の吸収層１００８によって画定された第１のギャップ１００４と、基板１０１２上に配設される固定の第２の吸収層１００６と、第２の吸収層１００６と第１の吸収層１００８との間に配設され、第２の吸収層１００６および第１の吸収層１００８によって画定された第２のギャップ１００２と、第１のギャップ１００４内の、第１の吸収層１００８上にかつ第１の吸収層１００８とミラー１０１４との間に配設された誘電体層１７０４とを有する。図１９および図２０では、第１のギャップ１００４の少なくとも一部および第２のギャップ１００２の少なくとも一部は、エアギャップを含むことができる。第１のギャップ１００４は、第１の吸収層１００８およびミラー１０１４が異なる位置に移動されるときに変化する可変高さ寸法ｄ１を有するように構成される。第２のギャップ１００２は、第１の吸収層１００８が第２の吸収層１００６に対して異なる位置に移動されるときに変化する可変高さ寸法ｄ２を有するように構成される。図１９および図２０の実施態様では、距離ｄ１は、ｄ１’に関連し、ただしｄ１’は、第１の吸収層１００８とミラー１０１４との間の光学距離である。光学距離ｄ１’は、誘電体層１７０４の厚さおよび屈折率、ならびにミラー１０１４への光の侵入深さを考慮する。また、距離ｄ２は、ｄ２’に関連し、ただしｄ２’は、第１の吸収層１００８と第２の吸収層１００６との間の光学距離である。光学距離ｄ２’は、誘電体層１８０４の厚さおよび屈折率を考慮する。
【００７４】
図１９では、ＡＩＭＯＤ１９００は、ミラー１０１４に機械的に取り付けられたスプリング１９０２、および第１の吸収層１００８に機械的に取り付けられたスプリング１９０４をも含む。この実施態様では、ミラー１０１４、第１の吸収層１００８、および第２の吸収層１００６は、電極として構成される。ＡＩＭＯＤ１９００は、第２の吸収層１００６に接続された少なくとも１つの電気的接続１９０６をも含む。スプリング１９０２および１９０４は、ミラー１０１４電極および第１の吸収層１００８電極をそれぞれ駆動回路（図２に示す駆動回路など）に電気的に結合することができる。駆動回路は、第１の吸収層１００８を駆動するために第１の吸収層１００８および第２の吸収層１００６の両端間に電圧Ｖ１を印加するように構成され得る。スプリング１９０２および電気的接続１９０６は、ミラー１０１４を駆動するために第２の吸収層１００６およびミラー１０１４の両端間に電圧Ｖ２を印加するように構成され得る駆動回路（たとえば、図２）に電気的に結合され得る。したがって、駆動電圧Ｖ１およびＶ２を印加することで、所望の波長の光がＡＩＭＯＤ１９００から反射されるように、第１の吸収層１００８およびミラー１０１４を第２の吸収層１００６から所望の距離に同調して配置するために可動の第１の吸収層１００８およびミラー１０１４を移動させることができる。
【００７５】
図２０も、２つのギャップを有するＡＩＭＯＤの断面概略図の一例およびギャップの高さを変更するための一実施態様を示す。ＡＩＭＯＤ２０００は、ＡＩＭＯＤ１９００と同様の構造的要素を含むことができる。ミラー１０１４、第１の吸収層１００８、および第２の吸収層１００６は、ＡＩＭＯＤ２０００の駆動電極である。ただし、この実施態様では、第１の吸収層１００８は、電圧Ｖ２（ミラー１０１４および第１の吸収層１００８の両端間に印加される）およびＶ１（第２の吸収層１００６および第１の吸収層１００８の両端間に印加される）に対して接地または別の電気的共通点に接続される。いくつかの実施態様では、スプリング１９０４は、第１の吸収層１００８を接地に電気的に接続する。第１の吸収層１００８および第２の吸収層１００６は、第１の吸収層１００８および第２の吸収層１００６の両端間に電圧Ｖ１を印加するように構成された駆動回路に電気的に結合される。第１の吸収層１００８およびミラー１０１４は、第１の吸収層１００８およびミラー１０１４の両端間に電圧Ｖ２を印加するように構成された駆動回路に電気的に結合される。駆動電圧Ｖ１およびＶ２を印加することで、第１の吸収層１００８およびミラー１０１４を互いから所望の距離ｄ１に同調して配置するために可動の第１の吸収層１００８およびミラー１０１４を移動させ、第１の吸収層を固定の第２の吸収層１００６から所望の距離ｄ２に配置するために第１の吸収層１００８を固定の第２の吸収層１００６に対して移動させることができ、所望の波長の光が、ＡＩＭＯＤ２０００から反射される。
【００７６】
図２１は、２つのギャップを有するＡＩＭＯＤのための製造プロセスを示す流れ図の一例を示す。図２２Ａ〜図２２Ｇは、２つのギャップを有するＡＩＭＯＤを製作する方法における様々な段階の断面概略図の例を示す。図２１に示すプロセス２１００は、図１０に示す例示的な実施態様などの、２つのギャップを有するＡＩＭＯＤのための製造プロセスを示す。同様のプロセスは、本明細書で説明するその他のＡＩＭＯＤ実施態様を形成するために使用され得る。製造プロセス２１００は、限定はしないが、図８Ａ〜図８Ｅを参照して説明する製造技術および材料を含むことができる。
【００７７】
図２１を参照すると、ブロック２１０２では、反射体（またはミラー）１０１４が、形成される。いくつかの実施態様では、反射体１０１４は、基板１０１２上に形成され得る。図２２Ａは、ブロック２１０２の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。いくつかの実施態様では、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、およびＣＶＤなどの堆積技法が、反射体層１０１４を形成するために使用され得る。そのような構成では、基板は、透明または不透明であり得る。プロセス２１００は、ブロック２１０４において続き、反射体１０１４の上への犠牲層２２０２の形成を伴う。図２２Ｂは、ブロック２１０４の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。いくつかの実施態様では、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤまたはスピンコーティングなどの堆積技法が、犠牲層２２０２を形成するために使用され得る。プロセス２１００は、ブロック２１０６において続き、第１の支持構造２２０４の形成を伴う。図２２Ｃは、ブロック２１０６の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。そのような支持構造は、ディスプレイ要素の１つまたは複数の側面上に配設される複数の支持構造２２０４を含むことができる。支持構造２２０４の形成は、少なくとも１つの支持構造開口を形成するために犠牲層２２０２をパターニングすること、次いで支持構造２２０４を形成するために開口中に材料を堆積させることを含むことができる。プロセスは、ブロック２１０８において続き、第１の吸収層１００８の形成（または第１の吸収層を堆積させる前に、図１７での誘電体層１７０４のこれなど、機械的強化誘電体層を堆積させること）を伴う。図２２Ｄは、ブロック２１０８の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。いくつかの実施態様では、第１の吸収層１００８は、ＭｏＣｒを含むことができ、吸収層１００８は、約２ｎｍから約７ｎｍの間の厚さを有することができる。プロセス２１００は、ブロック２１１０において続き、たとえば上記で示した技法を使用する、第１の吸収層１００８の上への別の犠牲層２２０６の形成を伴う。図２２Ｅは、ブロック２１１０の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。プロセス２１００は、ブロック２１１２において続き、第２の支持構造２２０８の形成を伴う。図２２Ｆは、ブロック２１１２の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。第２の支持構造２２０８は、いくつかの実施態様では、少なくとも１つの支持構造開口を形成するために第１の吸収層１００８の上に形成された犠牲層２２０６をパターニングし、次いで支持構造２２０８を形成するために開口中に材料を堆積させることによって形成され得る。プロセス２１００は、ブロック２１１４において続き、犠牲層２２０６の上への第２の吸収層１００６の形成（または第２の吸収層を堆積させる前に、図１７での誘電体層１７０４のそれなど、機械的強化誘電体層を堆積させること）を伴う。図２２Ｇは、ブロック２１１４の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。いくつかの実施態様では、第２の吸収層１００６は、ＭｏＣｒを含むことができる。第２の吸収層１００６の厚さは、約０．５ｎｍから４ｎｍの間であり得る。プロセス２１００は、ブロック２１１６において続き、反射体１０１４と第１の吸収層１００８との間の第１のギャップ１００２、および第１の吸収層１００８と第２の吸収層１００６との間の第２のギャップ１００４の形成を伴う。図２２Ｈは、ブロック２１１６の完了後の未完成のＡＩＭＯＤデバイスを示す。ギャップ１００２および１００４は、犠牲層をエッチャントにさらすことによって形成され得る。プロセス２１００中に、犠牲層２２０２および２２０６がエッチャントにさらされることを可能にする開口（図示せず）がまた、ＡＩＭＯＤ中に形成され得る。異なる実施態様では、反射体１０１４、第１の吸収層１００８、および第２の吸収層１００６のうちの少なくとも２つが、本明細書で説明するように移動可能であるように形成され、その結果第１および第２のギャップの高さ寸法は、ディスプレイ要素によって反射される光の波長のスペクトルに影響を及ぼすためにそれに応じて変更され（増加されまたは減少され）得る。
【００７８】
図２３は、情報をディスプレイ要素に表示する方法を示す流れ図の一例を示す。ブロック２３０２では、プロセス２３００は、可変の第１のギャップの高さ寸法ｄ１を変更するステップを含み、第１のギャップは、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を反射体によって画定される。特定の実施態様に応じて、これは、第１の吸収層もしくは反射体、または両方を互いに対して異なる位置に駆動することによって成し遂げられ得る。たとえば、図１６に示す実施態様では、これは、ミラー１０１４および／または第１の吸収層１００８を移動させることによって成し遂げられることがある。ミラー１０１４が静止しているように構成され得る図１０では、これは、第１の吸収層１００８を移動させることによって成し遂げられ得る。第１の吸収層および／または反射体は、たとえば図２および図２４Ｂに示すような駆動回路によって与えられる駆動信号（電圧）によって駆動され得る。
【００７９】
ブロック２３０４に移動すると、プロセス２３００は、可変の第２のギャップの高さ寸法ｄ２を変更するステップをさらに含み、第２のギャップは、１つの側面を第１の吸収層によっておよび別の側面を第２の吸収層によって画定される。この場合もやはり、その実施態様に応じて、これは、第１および第２の吸収層のうちの１つまたは両方を移動させることによって成し遂げられ得る。たとえば、図１６に示す実施態様では、第２の吸収層は、静止しているように構成され得るので、これは、第１の吸収層を移動させることによって成し遂げられ得る。図１０では、これは、第１の吸収層１００８および／または第２の吸収層１００６を移動させることによって成し遂げられ得る。その構成のいずれにおいても、第１の吸収層、第２の吸収層、および／またはミラーを移動させることは、ギャップの高さ寸法を調整するようにそれに応じて行われる。言い換えれば、第１の吸収層を移動させることは、第１のギャップと第２のギャップの両方の高さに影響を及ぼすので、第１の吸収層およびその他の可動層（ミラーまたは第２の吸収層）の各々は、第１のギャップおよび第２のギャップの所望の高さ寸法が得られるように、他方の移動を考慮して移動されなければならない。可動層は、所望の高さ寸法を達成するために少なくとも部分的に同調して移動され得る。距離ｄ１とｄ２との間の差は、ミラーへの光侵入深さ（たとえば、Ａｌについては約１５ｎｍ）に実質的に等しくでき、これは、色飽和度を改善することができる。言い換えれば、いくつかの実施態様では、ｄ１とｄ２との間の差は、約５０ｎｍ未満、またはいくつかの実施態様では１５ｎｍ未満であり得る。別の例では、高さ寸法ｄ１およびｄ２は、（｜ｄ２  −  ｄ１｜）  ／  （（ｄ１  ＋  ｄ２）／２）が０．２５以下であるように関連付けられ得る。第１の吸収層および／または第２の吸収層は、たとえば図２および図２４Ｂに示すような駆動回路によって与えられる駆動信号（電圧）によって駆動され得る。
【００８０】
オプションのブロック２３０６に移動すると、プロセス２３００は、光を受け取るためにディスプレイ要素をさらすステップを含み、その結果受け取った光の一部分は、ディスプレイ要素から反射される。高さ寸法ｄ１およびｄ２を変更することで、ディスプレイ要素が一定の外観を有するためのディスプレイ状態に置かれる。そのようなディスプレイ状態では、受け取った光の一部分は、ディスプレイ要素中へ、第１および第２の吸収層を通って反射体（ミラー）まで伝搬する。ミラーから反射された光の波長のスペクトルの一部分は、少なくとも部分的に（吸収層を反射波長の定在波電場強度に対して異なる位置に配置する）高さ寸法ｄ１およびｄ２に基づいて、第１の吸収層または第２の吸収層によって吸収される。他の吸収されない光は、吸収層を通ってディスプレイ要素から外へ伝播する。
【００８１】
図２４Ａおよび図２４Ｂは、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例を示す。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、スマートフォン、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはディスプレイデバイス４０の軽微な変形も、テレビジョン、タブレット、電子リーダー、ハンドヘルドデバイスおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。
【００８２】
ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカー４５と、入力デバイス４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、もしくはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分（図示せず）を含むことができる。
【００８３】
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。
【００８４】
ディスプレイデバイス４０の構成要素は図２４Ｂに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合されたアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（たとえば、信号をフィルタリングする）ように構成され得る。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１は、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８に、およびアレイドライバ２２に結合され、アレイドライバ２２は次にディスプレイアレイ３０に結合される。いくつかの実施態様では、電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計において実質的にすべての構成要素に電力を与えることができる。
【００８５】
ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３とトランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は信号を送信および受信することができる。いくつかの実施態様では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格、およびそれらのさらなる実施態様に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実施態様では、アンテナ４３は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇまたは４Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭ／Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｔｒｕｎｋｅｄ  Ｒａｄｉｏ（ＴＥＴＲＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（ＥＶ−ＤＯ）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖ  Ａ、ＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖ  Ｂ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信され、プロセッサ２１によってさらに操作され得るように、その信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、その信号を処理することができる。
【００８６】
いくつかの実施態様では、トランシーバ４７は受信機によって置き換えられ得る。さらに、いくつかの実施態様では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェース２７または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または記憶のためにフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、飽和、およびグレースケールレベルを含むことができる。
【００８７】
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。
【００８８】
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。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラなどのドライバコントローラ２９は、しばしば、スタンドアロン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実施され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。
【００８９】
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。
【００９０】
いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（ＩＭＯＤコントローラなど）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（ＩＭＯＤディスプレイドライバなど）であり得る。さらに、ディスプレイアレイ３０は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（ＩＭＯＤのアレイを含むディスプレイなど）とすることができる。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化することができる。そのような実施態様は、高集積システム、たとえば、モバイルフォン、ポータブル電子デバイス、ウォッチまたは小面積ディスプレイにおいて、有用であることがある。
【００９１】
いくつかの実施態様では、入力デバイス４８は、たとえば、ユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御できるように構成することができる。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、ディスプレイアレイ３０と一体化されたタッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成することができる。いくつかの実施態様では、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために、マイクロフォン４６を通してのボイスコマンドを用いることができる。
【００９２】
電源５０は種々のエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウムバッテリまたはリチウムイオンバッテリなどの充電式バッテリとすることができる。充電式バッテリを使用する実装形態では、充電式バッテリは、たとえば、壁コンセントあるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的には、充電式バッテリはワイヤレス充電可能とすることができる。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池とすることもできる。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成することもできる。
【００９３】
いくつかの実施態様では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ２９中に存在し、これは電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実施態様では、制御プログラマビリティがアレイドライバ２２中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実施され得る。
【００９４】
本明細書で開示する実施態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【００９５】
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサは、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などのコンピューティングデバイスの組合せとして実施することもできる。いくつかの実施態様では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【００９６】
１つまたは複数の態様では、説明した機能およびプロセスは、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
【００９７】
ソフトウェアで実施する場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶するか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信することができる。本明細書で開示された方法、アルゴリズムまたは製造プロセスのステップは、コンピュータ可読媒体上に存在し得る、プロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールで実施され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所にコンピュータプログラムを転送することを可能にされ得る任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含み得る。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれ得る。本明細書で使用するディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザディスク（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、デジタル多用途ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（ｄｉｓｋ）およびブルーレイディスク（ｄｉｓｃ）を含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含め得る。さらに、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令の、１つまたは任意の組合せまたはセットとして存在し得る。
【００９８】
本開示で説明した実施態様への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実施態様に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与えられるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施態様も、必ずしも他の可能性または実施態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実施されたＩＭＯＤの適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
【００９９】
また、別個の実施態様に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実施態様において組合せで実施され得る。また、逆に、単一の実施態様に関して説明した様々な特徴は、複数の実施態様において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
【０１００】
同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、そのような動作は、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序でまたは順番に実行される必要がないこと、またはすべての例示される動作が実行される必要があるとは限らないことは、当業者は容易に認識されよう。さらに、図面は、流れ図の形態でもう１つの例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実施態様が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１４  可動反射層
１４ａ  反射副層
１４ｃ  上部金属層
１６ａ  光吸収体
２１  プロセッサ
２２  アレイドライバ
２７  ネットワークインターフェース
２８  フレームバッファ
２９  ドライバコントローラ
３０  ディスプレイアレイ、ディスプレイ
４０  ディスプレイデバイス
４１  ハウジング
４３  アンテナ
４５  スピーカー
４６  マイクロフォン
４７  トランシーバ
４８  入力デバイス
５０  電力システム、電源
５２  調整ハードウェア
９００  ＡＩＭＯＤ
９０２  第２の電極
９０４  光学スタック
９０６  反射層
９１０  第１の電極
９１２  基板
９１４  第１のギャップ
９１６  第２のギャップ
９３０  反射層の位置
９３２  反射層の位置
９３４  反射層の位置
９３６  反射層の位置
１０００  ＡＩＭＯＤ
１００２  第１のギャップ
１００４  第２のギャップ
１００６  第２の吸収層
１００８  第１の吸収層
１０１０  入射周辺光
１０１２  基板
１０１４  ミラー
１０２０  反射光
１３０２  ミラー表面の位置
１３０４  第１の吸収層の位置
１３０６  第２の吸収層の位置
１３１２  青色光
１３１４  緑色光
１３１６  赤色光
１４０２  ミラー表面ロケーション
１４０４  第１の吸収層の位置
１４０６  第２の吸収層の位置
１４１２  青色光
１４１４  緑色光
１４１６  赤色光
１５０２  ミラー表面ロケーション
１５０４  第１の吸収層の位置
１５０６  第２の吸収層の位置
１５１２  青色光
１５１４  緑色光
１５１６  赤色光
１５５２  ミラー表面ロケーション
１５５４  第１の吸収層
１５５６  第２の吸収層
１５６２  青色光
１５６４  緑色光
１５６６  赤色光
１６００  ＡＩＭＯＤ
１７００  ＡＩＭＯＤ
１７０４  誘電体層
１８００  ＡＩＭＯＤ
１８０４  誘電体層
１９００  ＡＩＭＯＤ
１９０２  スプリング
１９０４  スプリング
１９０６  電気的接続
２０００  ＡＩＭＯＤ
２１００  プロセス
２２０２  犠牲層
２２０４  第１の支持構造
２２０６  犠牲層
２２０８  第２の支持構造
２３００  プロセス
【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】
2015505986.tif 000008
【図６Ａ】
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【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８Ａ】
2015505986.tif 000015
【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２２Ｅ】
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【図２２Ｆ】
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【図２２Ｇ】
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【図２２Ｈ】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【国際調査報告】
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