(57)【要約】  本開示は、画像を表示するためのシステム、方法、および装置を提供する。いくつかのそのような装置は、透明な基板と、基板上に形成される表示素子と、基板上に形成されるアンカーによって基板の上方で支持される遮光高設開口層（ＥＡＬ）と、電気信号を表示素子に伝えるためのＥＡＬ上に配設される電気配線とを含む。電気配線は、データ電圧配線、走査線配線、またはグローバル配線の１つまたは複数を含み得る。いくつかの実装形態では、誘電体層は、電気配線をＥＡＬから分離することができる。ＥＡＬは、ＥＡＬを貫通して形成される、表示素子に対応する開口を含み得る。いくつかの実装形態では、基板上に配設された第２の電気配線は、複数の表示素子に電気的に結合され得る。
2016518617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基板と、
前記基板上に形成された表示素子と、
前記基板上に形成されたアンカーによって前記基板の上方で支持された遮光高設開口層（ＥＡＬ）であって、前記ＥＡＬを貫通して形成された開口を有し、前記開口が前記表示素子に対応する、ＥＡＬと、
電気信号を前記表示素子に伝えるための、前記ＥＡＬ上に配設された電気配線とを含む、装置。
【請求項２】
前記電気配線に結合された少なくとも１つの電気的コンポーネントをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電気配線が、前記表示素子に対応する前記少なくとも１つの電気的コンポーネントの第１の電気的コンポーネントに結合され、
前記電気配線が、前記基板上に形成された第２の表示素子に対応する前記少なくとも１つの電気的コンポーネントの第２の電気的コンポーネントに結合された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電気的コンポーネントが、前記電気配線に結合されたキャパシタとトランジスタの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記トランジスタが、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）チャネルを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記アンカーが前記電気信号を前記表示素子に送るように、前記電気配線が前記アンカーに電気的に結合された、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
複数の表示素子に電気的に結合された、前記基板上に配設された第２の電気配線をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記電気配線が、データ電圧配線、走査線配線、またはグローバル配線の１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ＥＡＬから前記電気配線を分離する誘電体層をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ＥＡＬが、前記表示素子に対応する電気的に絶縁された導電性領域を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記電気的に絶縁された導電性領域が、前記表示素子の一部分に電気的に結合された、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記電気的に絶縁された導電性領域が、前記基板の上方で前記表示素子を支持する第２のアンカーを介して、前記表示素子の前記一部分に電気的に結合された、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記基板の上方で前記ＥＡＬを支持する前記アンカーがまた、前記基板の上方で前記表示素子の一部分を支持し、前記電気的に絶縁された導電性領域が、前記アンカーを介して前記表示素子の懸架された部分に電気的に結合された、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記表示素子がマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）シャッター方式の表示素子を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスとをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
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をさらに含み、
前記プロセッサがさらに、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、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
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含み、前記画像ソースモジュールが、受信機、送受信機、および送信機の少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
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通信するように構成された入力デバイスをさらに含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
ディスプレイ装置を製造する方法であって、
透明な基板を設けるステップと、
前記基板上に表示素子を形成するステップと、
前記基板上に形成されるアンカーによって支持される、前記基板の上方の遮光層を形成するステップと、
前記遮光層を貫通する開口を形成して高設開口層（ＥＡＬ）を形成するステップであって、前記開口が前記表示素子に対応する、ステップと、
電気信号を前記表示素子に伝えるための電気配線を、前記ＥＡＬの頂部に形成するステップとを含む、方法。
【請求項２０】
前記電気配線を形成する前に、前記ＥＡＬを覆って電気的絶縁材料の層を堆積するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＥＡＬが導電性材料を含み、方法が電気的絶縁材料の前記層をパターニングして、前記電気配線を形成する前に前記ＥＡＬの部分を露出するステップをさらに含み、
前記電気配線を形成するステップが、電気的絶縁材料の前記層を覆って導電性材料の層を堆積するステップと、前記電気配線の一部分が前記ＥＡＬの前記露出された部分と接触するように、導電性材料の前記層をパターニングして前記電気配線を形成するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記形成された電気配線を覆って半導体材料の層を堆積するステップと、半導体チャネルの前記層をパターニングしてトランジスタの一部分を形成するステップとをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
半導体材料の前記層が金属酸化物を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記表示素子を形成する前に、前記基板上に電気配線を形成するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本特許出願は、本明細書の譲受人に譲渡され参照によって本明細書に明示的に組み込まれる、２０１３年３月１５日に出願された「Ｄｉｓｐｌａｙ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ  ａｎ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ−Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  Ｅｌｅｖａｔｅｄ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｌａｙｅｒ」という表題の米国特許出願第１３／８４３，１３５号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、電気機械システム（ＥＭＳ）の分野に関し、より詳細には、ディスプレイ装置において使用する集積された高設開口層に関する。
【背景技術】
【０００３】
ある種のディスプレイは、開口層を有する被覆シートを複数の表示素子を支持する基板に取り付けることによって、構築される。開口層は、それぞれの表示素子に対応する開口を含む。そのようなディスプレイでは、開口と表示素子の整列が、画像品質に影響を与える。したがって、被覆シートを基板に取り付けるとき、開口がそれぞれの表示素子に対して厳密に整列されることを確実にするために、一層の注意が払われる。このことは、そのようなディスプレイの組立てのコストを増やす。さらに、そのようなディスプレイはまた、ディスプレイを押す人のような外力によって引き起こされる損傷の危険性を減らすように、被覆シートと基板により支持される近くの表示素子との間の適当な安全距離を維持するために使用される、スペーサを含む。これらのスペーサは、製造するのが高価であるので、製造コストを増やす。加えて、被覆シートと表示素子との間の距離が長いと、画像品質に悪影響を与える。具体的には、それはディスプレイのコントラスト比を下げる。距離を短くするために、被覆シートと基板は、それら２つの間に小さな間隙だけを伴って一緒に結合され得るが、このことは、表示素子と被覆シートが互いに接触した場合、損傷の危険性を上げ得る。
【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各々、いくつかの発明的態様を有し、それらのうちのいずれの１つも、本明細書で開示される望ましい属性を単独では担わない。
【０００５】
本開示で説明される主題の発明的態様は、透明な基板と、遮光高設開口層（ＥＡＬ：ｅｌｅｖａｔｅｄ  ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｌａｙｅｒ）と、基板の上方でＥＡＬを支持するための複数のアンカーと、複数の表示素子とを含む装置において実装され得る。ＥＡＬは、ＥＡＬを貫通して形成される複数の開口を画定する。複数の表示素子は、基板とＥＡＬとの間に配置される。表示素子の各々は、ＥＡＬによって画定される複数の開口の少なくとも１つのそれぞれの開口に対応し、各表示素子は、基板の上方でＥＡＬを支持する対応するアンカーによって基板の上方で支持される可動部分を含む。いくつかの実装形態では、表示素子はマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）シャッター方式の表示素子を含む。
【０００６】
いくつかの実装形態では、装置は、上記の基板とは反対側のＥＡＬの側に配置される、第２の基板を含む。いくつかのそのような実装形態では、ＥＡＬは、第２の基板の表面に接着され得る。そのような実装形態のいくつかの他のものでは、装置は、第２の基板に最も近いＥＡＬの表面とＥＡＬに面する第２の基板との１つに堆積された、反射材料の層を含む。
【０００７】
いくつかの実装形態では、ＥＡＬは、基板に向かって延びる、複数のリブと複数の反スティクション突出部の少なくとも１つを含む。いくつかの他の実装形態では、装置は、ＥＡＬによって画定される開口を通る光学的経路に配設される、光散乱素子を含む。いくつかのそのような実装形態では、光散乱素子は、レンズと散乱素子の少なくとも１つを含む。そのような実装形態のいくつかの他のものでは、光散乱素子はパターニングされた誘電体を含む。
【０００８】
いくつかの実装形態では、装置は、それぞれの表示素子に対応する複数の電気的に絶縁された導電性領域を含む。いくつかのそのような実装形態では、電気的に絶縁された導電性領域は、それぞれの表示素子の部分に電気的に結合される。
【０００９】
いくつかの実装形態では、装置はまた、ディスプレイ、プロセッサ、およびメモリデバイスを含む。プロセッサは、ディスプレイと通信し、画像データを処理するように構成され得る。メモリデバイスは、プロセッサと通信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、装置はまた、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るドライバ回路を含む。いくつかのそのような実装形態では、プロセッサはさらに、ドライバ回路に画像データの少なくとも一部分を送るように構成される。いくつかの他の実装形態では、装置はまた、プロセッサに画像データを送るように構成される画像ソースモジュールを含み得る。画像ソースモジュールは、受信機、送受信機、および送信機の少なくとも１つを含み得る。いくつかの他の実装形態では、装置は、入力データを受け取り、入力データをプロセッサに通信するように構成された入力デバイスを含む。
【００１０】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、ディスプレイ装置を形成する方法において実装され得る。方法は、基板に形成される表示素子の型の上に複数の表示素子を製作するステップを含む。表示素子は、基板の上方でそれぞれの表示素子の部分を支持するための、対応するアンカーを含む。方法はまた、製作された表示素子を覆って犠牲材料の第１の層を堆積するステップと、犠牲材料の第１の層をパターニングして表示素子のアンカーを露出するステップとを含む。方法はまた、堆積された構造材料の一部が、露出されたディスプレイアンカーの上に堆積されるように、犠牲材料の第１の層を覆って構造材料の層を堆積するステップと、構造材料の層をパターニングし、それぞれの表示素子に対応する、構造材料を貫通する複数の開口を画定し、高設開口層（ＥＡＬ）を形成するステップとを含む。加えて、方法は、表示素子の型および犠牲材料の第１の層を除去するステップを含む。
【００１１】
いくつかの実装形態では、方法はまた、犠牲材料の第１の層を覆って犠牲材料の第２の層を堆積するステップと、犠牲材料の第２の層をパターニングして、それぞれの表示素子の懸架された部分に向かってＥＡＬから延びる、複数のＥＡＬ硬化リブまたは複数の反スティクション突出部のための型を形成するステップとを含む。いくつかの他の実装形態では、方法は、ＥＡＬの領域が第２の基板の表面に接着するように、ＥＡＬのその領域を第２の基板のその表面と接触するようにするステップを含む。いくつかの他の実装形態では、方法は、構造材料の層を覆って誘電体の層を堆積するステップと、誘電体の層をパターニングして、構造材料の層を貫通して画定される開口を覆って光散乱素子を画定するステップとを含む。
【００１２】
いくつかの実装形態では、構造材料の層は導電性材料を含む。そのような実装形態のいくつかでは、構造材料の層をパターニングすることは、ＥＡＬの隣接する領域を電気的に絶縁する。ＥＡＬの各々の電気的に絶縁された領域は、それぞれの表示素子の懸架された部分に電気的に結合され得る。
【００１３】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、基板と、ＥＡＬを貫通して形成される複数の開口を画定するＥＡＬとを含む装置において、実装され得る。ＥＡＬはまた、構造材料によって封止されるポリマー材料を含む。装置はまた、基板とＥＡＬとの間に配置される複数の表示素子を含む。各表示素子は、複数の開口のそれぞれの開口に対応する。
【００１４】
いくつかの他の実装形態では、装置は、ＥＡＬの表面に堆積される光吸収層を含む。いくつかの他の実装形態では、基板は、遮光材料の層を含む。いくつかのそのような実装形態では、遮光材料の層は、ＥＡＬのそれぞれの開口に対応する複数の基板開口を画定する。
【００１５】
いくつかの実装形態では、構造材料は、金属、半導体、および材料の積層体の少なくとも１つを含む。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬは、第１の構造層および第２の構造層が第１のポリマー層を封止するように、第１の構造層、第１のポリマー層、および第２の構造層を含む。
【００１６】
いくつかの実装形態では、ＥＡＬは、それぞれの表示素子に対応する複数の電気的に絶縁された導電性領域を含む。いくつかのそのような実装形態では、電気的に絶縁された導電性領域は、それぞれの表示素子の部分に電気的に結合される。そのような実装形態のいくつかの他のものでは、電気的に絶縁される導電性領域は、基板の上方でそれぞれの表示素子を支持するアンカーを介して、それぞれの表示素子の部分に電気的に結合される。いくつかのそのような実装形態では、基板の上方でそれぞれの表示素子の部分を支持するアンカーはまた、表示素子の上方でＥＡＬを支持する。
【００１７】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、ディスプレイ装置を形成する方法において実装され得る。方法は、基板上に形成される表示素子の型の上に複数の表示素子を形成するステップと、表示素子を覆って犠牲材料の第１の層を堆積するステップと、犠牲材料の第１の層をパターニングして複数のアンカーを露出するステップと、犠牲材料の第１の層を覆って高設開口層（ＥＡＬ）を形成するステップと、表示素子の型および犠牲材料の第１の層を除去するステップとを含む。
【００１８】
ＥＡＬを形成するステップは、堆積された構造材料の一部が、露出されたアンカーの上に堆積されるように犠牲材料の第１の層を覆って構造材料の第１の層を堆積するステップと、構造材料の第１の層をパターニングしてそれぞれの表示素子に対応する複数の下側ＥＡＬ開口を画定するステップと、構造材料の第１の層を覆ってポリマー材料の層を堆積するステップと、ポリマー材料の層をパターニングして対応する下側ＥＡＬ開口と実質的に整列する複数の中間ＥＡＬ開口を画定するステップと、ポリマー材料の層を覆って構造材料の第２の層を堆積して構造材料の第１の層と構造材料の第２の層との間にポリマー材料の層を封止するステップと、構造材料の第２の層をパターニングして対応する中間ＥＡＬ開口および下側ＥＡＬ開口と実質的に整列する複数の上側ＥＡＬ開口を画定するステップとを含み得る。
【００１９】
いくつかの実装形態では、露出されたアンカーは、基板の上方で対応する表示素子の部分を支持する。いくつかの他の実装形態では、露出されたアンカーは、基板の上方で表示素子の部分を支持するアンカーのセットとは別である。
【００２０】
いくつかの実装形態では、方法はさらに、構造材料の第２の層を覆って、光吸収層と光反射層の少なくとも１つを堆積するステップを含む。
【００２１】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、透明な基板と、基板上に形成される表示素子と、基板上に形成されるアンカーによって基板の上方で支持される遮光ＥＡＬと、表示素子に電気信号を伝えるためのＥＡＬ上に配設される電気配線とを含む、装置において実装され得る。ＥＡＬは、ＥＡＬを貫通して形成される、表示素子に対応する開口を有する。いくつかの実装形態では、ＥＭＳ表示素子はマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）シャッター方式の表示素子を含む。
【００２２】
いくつかの実装形態では、装置はさらに、電気配線に結合される少なくとも１つの電気的コンポーネントを含む。いくつかのそのような実装形態では、電気配線は、表示素子に対応する少なくとも１つの電気的コンポーネントの第１の電気的コンポーネントと、基板上に形成される第２の表示素子に対応する少なくとも１つの電気的コンポーネントの第２の電気的コンポーネントとに結合される。いくつかのそのような実装形態では、電気的コンポーネントは、電気配線に結合されたキャパシタとトランジスタの少なくとも１つを含む。いくつかのそのような実装形態では、トランジスタはインジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）チャネルを含む。
【００２３】
いくつかの実装形態では、アンカーが電気信号を表示素子に送るように、電気配線がアンカーに電気的に結合される。いくつかの他の実装形態では、電気配線は、データ電圧配線、走査線配線、またはグローバル配線の１つを含む。いくつかの実装形態では、装置は、電気配線をＥＡＬから分離する誘電体層を含む。いくつかの他の実装形態では、装置は、複数の表示素子に電気的に結合された、基板上に配設された第２の電気配線を含む。
【００２４】
いくつかの実装形態では、ＥＡＬは、表示素子に対応する電気的に絶縁された導電性領域を含む。いくつかのそのような実装形態では、電気的に絶縁された導電性領域は、表示素子の一部分に電気的に結合される。いくつかの実装形態では、電気的に絶縁される導電性領域は、基板の上方で表示素子を支持する第２のアンカーを介して、表示素子のその部分に電気的に結合される。いくつかの他の実装形態では、基板の上方でＥＡＬを支持するアンカーはまた、基板の上方で表示素子の一部分を支持し、電気的に絶縁される導電性領域は、アンカーを介して表示素子の懸架された部分に電気的に結合される。
【００２５】
いくつかの実装形態では、装置はまた、ディスプレイ、プロセッサ、およびメモリデバイスを含む。プロセッサは、ディスプレイと通信し、画像データを処理するように構成され得る。メモリデバイスは、プロセッサと通信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、装置はまた、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るドライバ回路を含む。いくつかのそのような実装形態では、プロセッサはさらに、ドライバ回路に画像データの少なくとも一部分を送るように構成される。いくつかの他の実装形態では、装置はまた、プロセッサに画像データを送るように構成される画像ソースモジュールを含み得る。画像ソースモジュールは、受信機、送受信機、および送信機の少なくとも１つを含み得る。いくつかの他の実装形態では、装置は、入力データを受け取り、入力データをプロセッサに通信するように構成された入力デバイスを含む。
【００２６】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、ディスプレイ装置を製造する方法において実装され得る。方法は、透明な基板を設けるステップと、基板上に表示素子を形成するステップとを含む。遮光層が基板を覆って形成され、基板上に形成されるアンカーによって支持される。方法はさらに、遮光層を貫通して開口を形成してＥＡＬを形成するステップを含み、開口は表示素子に対応する。電気信号を表示素子に伝えるための電気配線が、ＥＡＬの頂部に形成される。
【００２７】
いくつかの実装形態では、方法は、電気配線を形成する前に、ＥＡＬを覆って電気的絶縁材料の層を堆積するステップを含む。いくつかのそのような実装形態では、ＥＡＬは導電性材料を含み、方法はさらに、電気的絶縁材料の層をパターニングして、電気配線を形成する前にＥＡＬの部分を露出するステップを含む。電気配線を形成するステップは、電気的絶縁材料の層を覆って導電性材料の層を堆積するステップと、電気配線の一部分がＥＡＬの露出された部分と接触するように、導電性材料の層をパターニングして電気配線を形成するステップとを含み得る。
【００２８】
いくつかの他の実装形態では、方法はまた、形成された電気配線を覆って半導体材料の層を堆積するステップと、半導体チャネルの層をパターニングしてトランジスタの一部分を形成するステップとを含む。いくつかの実装形態では、半導体材料の層は金属酸化物を含む。いくつかの他の実装形態では、方法は、表示素子を形成する前に、基板上に電気配線を形成するステップを含む。
【００２９】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、基板に結合される表示素子のアレイと表示素子のアレイの上方に懸架され基板に結合されるＥＡＬとを含む、装置において実装され得る。ＥＡＬは、表示素子の各々に対して、光によるＥＡＬの通過を可能にするための、ＥＡＬを貫通して画定される少なくとも１つの開口と、少なくとも１つの開口を通過しない光を遮断するための遮光領域を含む遮光材料の層と、流体によるＥＡＬの通過を可能にするように構成される遮光領域の外側に形成されるエッチングホールとを含む。いくつかの実装形態では、表示素子はマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）シャッター方式の表示素子を含む。
【００３０】
いくつかの実装形態では、エッチングホールは、隣接する表示素子の複数の隣接する遮光領域の交差部分の周りに配置される。いくつかの実装形態では、エッチングホールは、隣接する表示素子の複数の隣接する遮光領域の間の距離のほぼ半分にわたり得る。
【００３１】
いくつかの他の実装形態では、装置は、表示素子のアレイおよびＥＡＬがその上に形成される、犠牲型を含む。犠牲型は、約５００℃未満の温度で昇華する材料を含み得る。いくつかのそのような実装形態では、型はノルボルネンまたはノルボルネンの誘導体を含む。
【００３２】
いくつかの実装形態では、装置はまた、ディスプレイ、プロセッサ、およびメモリデバイスを含む。プロセッサは、ディスプレイと通信し、画像データを処理するように構成され得る。メモリデバイスは、プロセッサと通信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、装置はまた、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るドライバ回路を含む。いくつかのそのような実装形態では、プロセッサはさらに、ドライバ回路に画像データの少なくとも一部分を送るように構成される。いくつかの他の実装形態では、装置はまた、プロセッサに画像データを送るように構成される画像ソースモジュールを含み得る。画像ソースモジュールは、受信機、送受信機、および送信機の少なくとも１つを含み得る。いくつかの他の実装形態では、装置は、入力データを受け取り、入力データをプロセッサに通信するように構成された入力デバイスを含む。
【００３３】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、基板に結合される表示素子のアレイと表示素子のアレイの上方に懸架されるＥＡＬとを含む、装置において実装され得る。ＥＡＬは、基板に結合され、表示素子の各々に対して、光によるＥＡＬの通過を可能にするための少なくとも１つの開口を含む。装置はまた、基板の上方でＥＡＬを支持する複数のアンカーと、複数のアンカーの一部分を少なくとも部分的に囲むポリマー材料とを含む。
【００３４】
いくつかの実装形態では、ポリマー材料は、ＥＡＬに含まれる開口を通る光学的経路のセットの外側で、アンカーから離れるように延びる。いくつかの他の実装形態では、ポリマー材料は、表示素子の機械的コンポーネントの移動の経路の外側で、アンカーから離れるように延びる。
【００３５】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、基板と、表示素子のアンカー、アクチュエータ、および光変調器のための型を画定する犠牲材料の層の第１のセットと、ＥＡＬのための型を画定する犠牲材料の層の第１のセットを覆って配設される犠牲材料の第２のセットとを含む、装置において実装され得る。犠牲材料の層の第１のセットと第２のセットの少なくとも１つにおける犠牲材料の層は、約５００℃未満の温度で昇華する材料を含む。いくつかの実装形態では、犠牲材料の層の第１のセットと第２のセットの少なくとも１つにおける犠牲材料の層は、ノルボルネンまたはノルボルネンの誘導体を含む。
【００３６】
いくつかの実装形態では、装置はまた、犠牲材料の層の第１のセットと犠牲材料の層の第２のセットとの間に配設される、構造材料の層を含む。
【００３７】
いくつかの実装形態では、犠牲材料の層の第２のセットは、下側層と上側層とを含む。いくつかのそのような実装形態では、上側層は、基板に向かってＥＡＬから延びるリブのための型を画定する複数のくぼみ、基板から離れるようにＥＡＬから延びるリブのための型を画定する複数の平坦部、または、基板に向かってＥＡＬから延びる反スティクション突出部のための型を画定する複数のくぼみを含む。
【００３８】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、製造する方法において実装され得る。方法は、基板に形成される第１の型の上に電気機械システム（ＥＭＳ）表示素子を形成するステップを含む。ＥＭＳ表示素子は、基板を覆って懸架される一部分を含む。方法はまた、ＥＭＳ表示素子を覆って形成される第２の型の上にＥＡＬを形成するステップと、第１の型と第２の型の少なくとも１つの少なくとも第１の部分をウェットエッチングを適用することによって部分的に除去するステップと、第１の型と第２の型の少なくとも１つの少なくとも第２の部分をドライプラズマエッチングを適用することによって部分的に除去するステップとを含む。
【００３９】
いくつかの実装形態では、ウェットエッチングとドライプラズマエッチングを一緒に適用することは、第１の型と第２の型の実質的に全体を除去する。いくつかの他の実装形態では、ウェットエッチングとドライプラズマエッチングを適用することで、第１の型と第２の型の少なくとも１つの第３の部分がそのまま残る。いくつかのそのような実装形態では、第３の部分は、基板の上方でＥＡＬを支持するアンカーを少なくとも部分的に囲む。
【００４０】
いくつかの実装形態では、方法はまた、ＥＡＬを貫通してエッチングホールを形成するステップを含む。ウェットエッチングおよびドライエッチングが、エッチングホールを貫通する第１の型と第２の型の少なくとも１つに適用される。
【００４１】
本明細書で説明される主題の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記載される。本概要で提供される例は、主にＭＥＭＳ方式のディスプレイに関して説明されるが、本明細書で提供される概念は、他のタイプのディスプレイ、たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、電界放出ディスプレイ、ならびに他の非ディスプレイＭＥＭＳデバイス、たとえば、ＭＥＭＳマイクロフォン、センサ、および光スイッチに適用され得る。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ろう。以下の図の相対的な寸法は、一定の縮尺で描かれてはいない場合があることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１Ａ】例示的な直視型ＭＥＭＳ方式のディスプレイ装置の概略図である。
【図１Ｂ】例示的なホストデバイスのブロック図である。
【図２】例示的なシャッター方式の光変調器の斜視図である。
【図３Ａ】１つの例示的な制御マトリックスの部分を示す図である。
【図３Ｂ】１つの例示的な制御マトリックスの部分を示す図である。
【図４】可塑性の導電性スペーサを組み込む例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図５Ａ】集積された高設開口層（ＥＡＬ）を組み込む例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示されるＥＡＬの例示的な一部分の上面図である。
【図６Ａ】集積されたＥＡＬを組み込む例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示されるＥＡＬの例示的な一部分の上面図である。
【図６Ｃ】追加の例示的なＥＡＬの部分の上面図である。
【図６Ｄ】追加の例示的なＥＡＬの部分の上面図である。
【図６Ｅ】追加の例示的なＥＡＬの部分の上面図である。
【図７】ＥＡＬを組み込む例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図８】例示的なＭＥＭＳダウンディスプレイ装置の一部分の断面図である。
【図９】ディスプレイ装置を製造するための例示的なプロセスの流れ図である。
【図１０Ａ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｂ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｃ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｄ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｅ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｆ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｇ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｈ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１０Ｉ】図９に示される製造プロセスによる、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１１Ａ】封止されたＥＡＬを組み込む例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示される例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａに示される例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１１Ｄ】図１１Ａに示される例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１２Ａ】リブ付きのＥＡＬを組み込む例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示される例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ａに示される例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ａに示される例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１２Ｅ】図１２Ａに示される例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図である。
【図１２Ｆ】例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１２Ｇ】図１２Ａおよび図１２Ｅのリブ付きのＥＡＬにおいて使用するのに適した例示的なリブパターンの平面図である。
【図１２Ｈ】図１２Ａおよび図１２Ｅのリブ付きのＥＡＬにおいて使用するのに適した例示的なリブパターンの平面図である。
【図１２Ｉ】図１２Ａおよび図１２Ｅのリブ付きのＥＡＬにおいて使用するのに適した例示的なリブパターンの平面図である。
【図１２Ｊ】図１２Ａおよび図１２Ｅのリブ付きのＥＡＬにおいて使用するのに適した例示的なリブパターンの平面図である。
【図１３】光散乱構造を有する例示的なＥＡＬを組み込むディスプレイ装置の一部分を示す図である。
【図１４Ａ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１４Ｂ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１４Ｃ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１４Ｄ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１４Ｅ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１４Ｆ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１４Ｇ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１４Ｈ】光散乱構造を組み込むＥＡＬの例示的な部分の上面図である。
【図１５】レンズ構造を含むＥＡＬを組み込む例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１６】ＥＡＬを有する例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１７】例示的なディスプレイ装置の一部分の斜視図である。
【図１８Ａ】例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１８Ｂ】追加の例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１８Ｃ】追加の例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図１９】例示的なディスプレイ装置の断面図である。
【図２０Ａ】複数の表示素子を含む例示的なディスプレイデバイスを示すシステムブロック図である。
【図２０Ｂ】複数の表示素子を含む例示的なディスプレイデバイスを示すシステムブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
様々な図面における同様の参照符号および記号は、同様の要素を示している。
【００４４】
以下の説明は、本開示の発明的態様を説明する目的で、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ことを当業者は容易に認識するであろう。説明される実装形態は、動いているか（ビデオのように）静止しているか（静止画像のような）にかかわらず、また、文字的であるか、図形的であるか、絵画的であるかにかかわらず、画像を表示するように構成され得る任意のデバイス、装置、またはシステムにおいて実装され得る。より具体的には、説明される実装形態は、限定はされないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応携帯電話、携帯テレビ受信機、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、ハンドヘルドコンピュータ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、複写機、スキャナ、ファクシミリデバイス、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機／ナビゲータ、カメラ、デジタルメディアプレーヤー（ＭＰ３プレーヤーのような）、カムコーダ、ゲームコンソール、腕時計、時計、電卓、テレビモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子書籍デバイス（電子リーダーのような）、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ（オドメーターおよび速度計ディスプレイなどを含む）、コクピット制御装置および／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両におけるリアビューカメラのディスプレイのような）、電子写真、電子公告または標識、プロジェクタ、建築構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、ＣＤプレーヤー、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、パーキングメーター、パッケージング（マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）用途を含む電気機械システム（ＥＭＳ）用途、さらには非ＥＭＳ用途におけるパッケージングのような）、美的構造物（宝飾品または衣服への画像の表示のような）、および種々のＥＭＳデバイスのような、種々の電子デバイスに含まれ、またはそれと関連付けられ得る。本明細書の教示はまた、限定はされないが、電子スイッチデバイス、高周波フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、運動感知デバイス、磁力計、消費者向け電子機器用の慣性コンポーネント、消費者向け電気製品の部分、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、および電子試験装置のような、非ディスプレイ用途で使用され得る。したがって、本教示は、図に示される実装形態のみに限定されることは意図されず、代わりに、当業者に容易に明らかとなるような広い適用可能性を有する。
【００４５】
ある種のシャッター方式のディスプレイ装置は、光を変調して表示画像を生成する、シャッター組立体のアレイを制御するための回路を含み得る。シャッター組立体の状態を制御するために使用される回路は、制御マトリックスへと並べられ得る。制御マトリックスは、任意の所与の画像フレームに対して採光状態と遮光状態のいずれかとなるべきアレイの各画素をアドレス指定する。いくつかの実装形態では、データ信号に応答して、制御マトリックスの駆動回路は、シャッター組立体のシャッターに対する作動電圧を選択的に記憶する。
【００４６】
シャッターのスティクションの実質的な危険性を招くことなくシャッターにデータ電圧を選択的に記憶するために、反対側の表面上の電気的に絶縁された部分は、その部分とそれぞれのシャッターが同じ電位にとどまるように、それぞれのシャッターに電気的に結合される。いくつかの実装形態では、シャッターは、圧縮可能な導電性スペーサを使用して、反対側の基板上に配設される導電層の電気的に絶縁された部分に電気的に結合される。
【００４７】
いくつかの他の実装形態では、シャッターは、シャッター組立体と同じ基板上に形成される高設開口層（ＥＡＬ）の電気的に絶縁された部分に電気的に結合される。いくつかのそのような実装形態では、シャッターおよびＥＡＬは、基板の上方でシャッターを支持するために使用されるアンカーによって電気的に結合される。いくつかの他の実装形態では、シャッターは、その上にそれらが製作される基板の上方で、シャッターではなくＥＡＬを支持するために使用される別個のアンカーを介して、ＥＡＬに結合される。
【００４８】
いくつかの実装形態では、ＥＡＬは、シャッター組立体を形成するために使用される同じ構造材料から製作され、またはそれを含む。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬは、同様の構造材料によって封止されるポリマーを含む。いくつかの実装形態では、遮光層がＥＡＬの表面に配設される。遮光層は、いくつかの実装形態では反射性であり、他の実装形態では、ディスプレイ装置におけるＥＡＬの向きに応じて、光吸収性である。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬは、ＥＡＬに形成される開口にまたがって配設される光散乱素子またはレンズのような、光散乱機能を含み得る。
【００４９】
ＥＡＬは、シャッター組立体を最初に製作し、次いで、シャッター組立体を覆って形成される型の上にＥＡＬを形成することによって、製作され得る。いくつかの実装形態では、ＥＡＬの型は、犠牲材料の単一の層を含む。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬの型は、犠牲材料の複数の層から形成される。いくつかのそのような実装形態では、複数の型の層が、ＥＡＬにおいてリブまたは反スティクション突出部を形成するために使用され得る。いくつかの実装形態では、製作の後に、ＥＡＬの部分は反対側の基板と接触するようにされ、それに接着され得る。開口は、ＥＡＬがその上に形成された背後の基板上に配設される遮光材料の層に形成される開口と揃うように、ＥＡＬにおいて形成される。
【００５０】
ＥＡＬが製作された後、ＥＡＬおよびその上方にＥＡＬが製作されるシャッター組立体は、それらがその上に形成された型から遊離される。遊離プロセスを容易にするために、エッチングホールが、光の漏洩を防ぐために使用されるＥＡＬの領域の外側で、ＥＡＬを貫通して形成され得る。いくつかの実装形態では、遊離プロセスは、２段階のエッチングプロセスの使用によって製作されてよく、このエッチングプロセスにおいて、ウェットエッチングが最初に使用され、ドライエッチングがそれに続く。いくつかの他の実装形態では、シャッター組立体は、型の不完全な遊離が望まれるように構成され、基板の上方でＥＡＬまたは他のコンポーネントを支持するのを助けるために、型の材料を残す。いくつかの他の実装形態では、型は、薄膜プロセスと適合する温度で昇華する犠牲材料から形成され、これによってエッチングの必要をなくす。
【００５１】
いくつかの実装形態では、１つまたは複数の電気配線または他の電気的コンポーネントがＥＡＬ上に形成され得る。いくつかのそのような実装形態では、列配線または行配線の１つがＥＡＬの頂部に形成され得るが、列配線または行配線の他方は背後の基板上に形成され得る。いくつかの実装形態では、トランジスタ、キャパシタ、ダイオード、または他の電気的コンポーネントのような電気的コンポーネントも、ＥＡＬの表面に形成され得る。
【００５２】
本開示で説明される主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点の１つまたは複数を実現するように実装され得る。一般に、ＥＡＬの使用は、製造上の利点、光学的な利点、および表示素子の制御の利点を提供する。
【００５３】
製造上の利点に関して、ＥＡＬの使用は、ディスプレイの実質的にすべての電気機械コンポーネントまたは光学コンポーネントの、単一の基板上での製作を可能にする。このことは、基板間の整列の許容範囲をかなり上げ、いくつかの実装形態では、基板を整列する必要を実質的になくし得る。加えて、ＥＡＬを含むことは、一方の基板上の個々の表示素子と他方の基板のそれぞれの領域との間に電気的な接続を形成する必要性をなくす。このことは、２つの基板がさらに離れて製作されることを可能にし、いくつかの実装形態では、２つの基板の間にスペーサを形成する必要性を限定する。この余剰の空間はまた、温度変化に応答して前方基板が変形することを可能にし、ディスプレイ内で代替的な気泡低減機構または気泡軽減機構を製作する必要性を軽減する。加えて、ＥＡＬは、温度変化に応答して変形する必要がなく、後方基板からの開口の距離を実質的に一定に保つ。この実質的に一定な距離は、開口層の変形によって乱され得る、ディスプレイの視野角の性能を維持するのを助ける。さらに、追加の空間は、表示素子を損傷し得る、ディスプレイの表面への衝撃に起因する空洞気泡の形成の可能性を低減し得る。
【００５４】
いくつかの実装形態では、ＥＡＬは２つの型の層を使用して製作され得る。そのようにすることで、ＥＡＬが、反スティクション突出部または硬化リブを含むことが可能になる。反スティクション突出部は、表示素子がＥＡＬに接着する危険性を軽減するのを助ける。硬化リブは、外部の圧力に対してＥＡＬを強化するのを助ける。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬは、ポリマー材料の層をＥＡＬに囲ませることによって、強化され得る。
【００５５】
光学的なことに関して、ＥＡＬの使用は、ディスプレイの視野角の特性を改善することができる。ディスプレイは、一緒により接近して配置されるべき、バックライトから閲覧者への光学的経路の一部分を形成する対向する開口のペアを含み得る。そのような開口の間の距離は、ディスプレイの視野角を制限し得る。ＥＡＬを使用することは、対向する開口が互いにより接近して配置されることを可能にでき、これによって視野角の特性を改善する。加えて、光学的構造は、ＥＡＬによって画定される開口の頂部に製作され得る。これらの構造は、光を散乱させることができ、ディスプレイの視野角の特性をさらに改善する。
【００５６】
いくつかの実装形態では、基板の上方で表示素子の部分を支持する同じアンカーのいくつかによってＥＡＬが支持されるように、ＥＡＬは製作され得る。このことは、ＥＡＬを支持するために必要とされる構造物の数を減らし、より高いピクセル毎インチ（ＰＰＩ）のディスプレイにおける追加の表示素子を含む、電気的、機械的、または光学的なコンポーネントのための追加の空間を解放する。そのような構成はまた、個々の表示素子の部分をＥＡＬに形成されるそれぞれの絶縁された導電性領域に電気的に結合するための、容易な手段を提供する。これらの表示素子固有の電気的接続は、代替的な制御回路の構成を可能にする。たとえば、いくつかのそのような実装形態では、表示素子の状態を制御する回路は、異なる表示素子の部分に変化する作動電圧を提供し、そのような部分を複数の表示素子にわたって共通の電圧に維持することはない。そのような制御回路は、作動するのがより高速であり、より少ない空間しか必要とせず、より高い信頼性を有し得る。
【００５７】
いくつかの他の実装形態では、制御回路（制御マトリックスとも呼ばれる）のいくつかのコンポーネントは、基板の表面とは対照的に、ＥＡＬの頂部に製作され得る。たとえば、制御マトリックスに含まれるいくつかの配線はＥＡＬの頂部に製作され得るが、他の配線は基板に形成される。そのような方式で配線を分離することは、配線間の寄生容量を減らす。トランジスタまたはキャパシタのような他の電気的コンポーネントも、ＥＡＬ上に構築され得る。ＥＡＬの頂部へと電気的コンポーネントを移すことに起因する余剰の空間は、より高い開口比のディスプレイ、またはより小さな表示素子を伴うより高い解像度のディスプレイを可能にする。
【００５８】
上で説明されたように、ＥＡＬの下に製作される表示素子の遊離を容易にするために、様々な技法が利用され得る。たとえば、ＥＡＬを貫通するエッチングホールは、表示素子およびＥＡＬがその上に構築される犠牲型にエッチャントが到達するための、追加の流体経路を提供し得る。このことは、遊離のために必要とされる時間を減らし、これによって、全体的な製造効率を改善しながら、表示素子を損傷することがあることにより製造の歩留まりまたは長期的な耐久性を下げ得る潜在的に腐食性であるエッチャントに対する、表示素子およびＥＡＬの露出も制限する。そのような露出はまた、２段階のエッチングプロセスを利用することによって制限され得る。いくつかの実装形態では、そのような露出は、昇華可能な犠牲型を利用することによってさらに制限され得る。そのようにすることは、化学的なエッチャントが犠牲材料にタイムリーな方式で到達することを確実にするように、ＥＡＬを貫通する追加の流体経路を形成する必要性も減らす。加えて、犠牲型の不完全な除去を意図的に可能にする設計は、より強い表示素子のアンカーをもたらし、より耐久性のあるディスプレイを生み出し得る。
【００５９】
図１Ａは、例示的な直視型マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）方式のディスプレイ装置１００の概略図を示す。ディスプレイ装置１００は、行および列に並べられた複数の光変調器１０２ａ〜１０２ｄ（全般に「光変調器１０２」）を含む。ディスプレイ装置１００において、光変調器１０２ａおよび１０２ｄは開状態にあり、光を通させる。光変調器１０２ｂおよび１０２ｃは閉状態にあり、光の通過を妨げる。光変調器１０２ａ〜１０２ｄの状態を選択的に設定することによって、ディスプレイ装置１００は、１つのランプまたは複数のランプ１０５で点灯された場合、バックライト付きディスプレイ用の画像１０４を形成するために利用され得る。別の実装形態では、装置１００は、装置の前方から発する周辺光の反射によって、画像を形成することができる。別の実装形態では、装置１００は、ディスプレイの前方に配置された１つのランプまたは複数のランプからの光の反射によって、すなわちフロントライトの使用によって、画像を形成することができる。
【００６０】
いくつかの実装形態では、各光変調器１０２は、画像１０４中の画素１０６に対応する。いくつかの他の実装形態では、ディスプレイ装置１００は、複数の光変調器を利用して、画像１０４中の画素１０６を形成することができる。たとえば、ディスプレイ装置１００は、３つの色固有光変調器１０２を含み得る。特定の画素１０６に対応する色固有光変調器１０２の１つまたは複数を選択的に開くことによって、ディスプレイ装置１００は、画像１０４中の色画素１０６を生成することができる。別の例では、ディスプレイ装置１００は、画像１０４におけるルミナンスレベルを提供するために、画素１０６ごとに２つ以上の光変調器１０２を含む。画像に関して、「画素」は、画像の解像度によって定義される最も小さいピクチャ要素に対応する。ディスプレイ装置１００の構造コンポーネントに関して、「画素」という用語は、画像の単一画素を形成する光を変調するために利用される、組み合わされた機械コンポーネントと電気コンポーネントを指す。
【００６１】
ディスプレイ装置１００は、投影用途で通常見出される結像光学素子を含まなくてよいという点で、直視型ディスプレイである。投影型ディスプレイでは、ディスプレイ装置の表面に形成される画像は、スクリーンまたは壁に投影される。ディスプレイ装置は、投影される画像よりもかなり小さい。直視型ディスプレイでは、ユーザは、光変調器を含み、ディスプレイ上で見られる輝度および／またはコントラストを増強するためのバックライトまたはフロントライトを任意選択で含む、ディスプレイ装置を直接見ることによって、画像を見る。
【００６２】
直視型ディスプレイは、透過モードまたは反射モードのいずれかで動作し得る。透過型ディスプレイでは、光変調器は、ディスプレイの後ろに配置された１つのランプまたは複数のランプから発する光をフィルタリングし、または選択的に遮断する。各画素が均一に点灯され得るように、ランプからの光は、任意選択で、光ガイドまたは「バックライト」に注入される。透過直視型ディスプレイは、光変調器を含む一方の基板がバックライトのすぐ上に配置されるサンドイッチ組立体配列を容易にするように、透明な基板またはガラス基板の上に構築されることが多い。
【００６３】
各光変調器１０２は、シャッター１０８および開口１０９を含み得る。画像１０４中の画素１０６を点灯するために、シャッター１０８は、閲覧者に向かって光が開口１０９を通ることを可能にするように配置される。画素１０６を未点灯のまま保つために、シャッター１０８は、光が開口１０９を通過するのを妨げるように配置される。開口１０９は、各光変調器１０２中の反射材料または光吸収材料を貫通してパターニングされた開口によって画定される。
【００６４】
ディスプレイ装置は、シャッターの移動を制御するための、基板と光変調器とに接続された制御マトリックスも含む。制御マトリックスは、画素の行ごとに、少なくとも１つの書込みイネーブル配線１１０（「走査線配線」とも呼ばれる）と、画素の各列に対する１つのデータ配線１１２と、すべての画素に、または少なくとも、ディスプレイ装置１００中の複数の列と複数の行の両方からの画素に共通の電圧を与える１つの共通配線１１４とを含む、一連の電気配線（たとえば、配線１１０、１１２および１１４）を含む。適切な電圧（「書込みイネーブル電圧、ＶＷＥ」）の印加に応答して、所与の画素の行に対する書込みイネーブル配線１１０は、新たなシャッター移動命令を受け入れるように行中の画素を準備する。データ配線１１２は、新たな移動命令を、データ電圧パルスの形で伝える。データ配線１１２に印加されるデータ電圧パルスは、いくつかの実装形態では、シャッターの静電的な移動に直接寄与する。いくつかの他の実装形態では、データ電圧パルスは、トランジスタ、または、データ電圧よりも通常は大きい別個の作動電圧の、光変調器１０２への印加を制御する他の非線形回路素子のような、スイッチを制御する。これらの作動電圧の印加は次いで、シャッター１０８の静電的な駆動される移動をもたらす。
【００６５】
図１Ｂは、例示的なホストデバイス（すなわち、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤー、タブレット、電子リーダーなど）のブロック図１２０を示す。ホストデバイスは、ディスプレイ装置１２８、ホストプロセッサ１２２、環境センサ１２４、ユーザ入力モジュール１２６、および電源を含む。
【００６６】
ディスプレイ装置１２８は、複数の走査ドライバ１３０（「書込みイネーブル電圧源」とも呼ばれる）、複数のデータドライバ１３２（「データ電圧源」とも呼ばれる）、コントローラ１３４、共通ドライバ１３８、ランプ１４０〜１４６、およびランプドライバ１４８を含む。走査ドライバ１３０は、書込みイネーブル配線１１０に書込みイネーブル電圧を印加する。データドライバ１３２は、データ配線１１２にデータ電圧を印加する。
【００６７】
ディスプレイ装置のいくつかの実装形態において、データドライバ１３２は、特に画像１０４のルミナンスレベルがアナログ方式で導出されるべきである場合、光変調器にアナログデータ電圧を提供するように構成される。アナログ動作において、光変調器１０２は、ある範囲の中間電圧がデータ配線１１２を通して印加されると、シャッター１０８における、ある範囲の中間的な開状態が生じ、その結果、画像１０４におけるある範囲の中間的な点灯状態またはルミナンスレベルが生じるように設計される。他の場合には、データドライバ１３２は、２つ、３つまたは４つのデジタル電圧レベルの減らされたセットのみをデータ配線１１２に印加するように構成される。これらの電圧レベルは、デジタル方式で、シャッター１０８の各々に対して、開状態、閉状態、または他の離散的状態を設定するように設計される。
【００６８】
走査ドライバ１３０およびデータドライバ１３２は、デジタルコントローラ回路１３４（「コントローラ１３４」とも呼ばれる）に接続される。コントローラは、行および画像フレームによってグループ化された、いくつかの実装形態では事前に決定され得るシーケンスに編成されたデータを、ほぼ直列方式でデータドライバ１３２に送る。データドライバ１３２は、直列並列データコンバータと、レベルシフティングと、一部の用途のためにデジタルアナログ電圧コンバータとを含み得る。
【００６９】
ディスプレイ装置は、任意選択で、共通電圧源とも呼ばれる共通ドライバのセット１３８を含む。いくつかの実装形態において、共通ドライバ１３８は、たとえば、一連の共通配線１１４に電圧を供給することによって、光変調器アレイ内のすべての光変調器にＤＣ共通電位を提供する。いくつかの他の実装形態では、共通ドライバ１３８は、コントローラ１３４からのコマンドに従って、光変調器アレイに対し、電圧パルスまたは信号、たとえば、アレイの複数の行および列中のすべての光変調器の同時作動を駆動および／または開始することが可能であるグローバル作動パルスを出す。
【００７０】
異なるディスプレイ機能のためのドライバ（たとえば、走査ドライバ１３０、データドライバ１３２、および共通ドライバ１３８）はすべて、コントローラ１３４によって時間同期される。コントローラからのタイミングコマンドが、ランプドライバ１４８と、画素のアレイ内の特定の行の書込みイネーブルおよびシーケンシングと、データドライバ１３２からの電圧の出力と、光変調器作動を可能にする電圧の出力とを介して、赤、緑および青および白色ランプ（それぞれ１４０、１４２、１４４、および１４６）の点灯を調整する。
【００７１】
コントローラ１３４は、それによってシャッター１０８の各々が新たな画像１０４に適した点灯レベルに再設定され得る、シーケンシングまたはアドレス指定方式を決定する。新たな画像１０４は、周期的な間隔で設定され得る。たとえば、ビデオディスプレイの場合、カラー画像１０４またはビデオのフレームは、１０〜３００ヘルツ（Ｈｚ）の範囲の周波数でリフレッシュされる。いくつかの実装形態において、アレイへの画像フレームの設定は、交互に現れる画像フレームが、赤、緑および青のような、交互に現れる一連の色で点灯されるように、ランプ１４０、１４２、１４４、および１４６の点灯と同期される。それぞれの色のための画像フレームは、カラーサブフレームと呼ばれる。フィールド順次式カラー方法と呼ばれるこの方法では、カラーサブフレームが、２０Ｈｚを超過する周波数で交互に現れる場合、人間の脳は、交互に現れるフレーム画像を、広い連続する範囲の色を有する画像の知覚へと平均化する。代替的な実装形態では、原色をもつ４つ以上のランプが、ディスプレイ装置１００において利用されてよく、赤、緑、および青以外の原色を利用する。
【００７２】
ディスプレイ装置１００が、開状態と閉状態との間のシャッター１０８のデジタル的な切替えのために設計されるいくつかの実装形態において、コントローラ１３４は、前に説明されたように、時分割グレースケールの方法によって画像を形成する。いくつかの他の実装形態では、ディスプレイ装置１００は、画素ごとに複数のシャッター１０８を使用することを通じて、グレースケールを提供することができる。
【００７３】
いくつかの実装形態において、画像状態１０４のためのデータは、コントローラ１３４によって、走査線とも呼ばれる個々の行の順次的なアドレス指定により、変調器アレイにロードされる。シーケンス中の行または走査線ごとに、走査ドライバ１３０は、アレイのその行について、走査線配線１１０に書込みイネーブル電圧を印加し、続いて、データドライバ１３２が、選択された行中の各列について、所望のシャッター状態に対応するデータ電圧を供給する。このプロセスは、アレイ中のすべての行についてデータがロードされるまで繰り返す。いくつかの実装形態において、データのロードのために選択された行のシーケンスは、直線的であり、アレイ中の上から下に進む。いくつかの他の実装形態では、選択された行のシーケンスは、視覚的アーティファクトを最小限にするために擬似ランダム化される。また、いくつかの他の実装形態では、シーケンシングはブロックによって編成され、この場合、ブロックに対して、画像状態１０４の特定の一部のみに対するデータが、たとえば、シーケンス中のアレイの４行おきにのみアドレス指定することによってアレイにロードされる。
【００７４】
いくつかの実装形態において、アレイに画像データをロードするためのプロセスは、シャッター１０８を作動させるプロセスとは、時間的に分離される。これらの実装形態において、変調器アレイは、アレイ中の各画素に対するデータメモリ要素を含んでよく、制御マトリックスは、メモリ要素に記憶されたデータに従って、シャッター１０８の同時作動を開始するための、共通ドライバ１３８からのトリガ信号を搬送するためのグローバル作動配線を含み得る。
【００７５】
代替的な実装形態では、画素のアレイと、画素を制御する制御マトリックスとが、方形の行および列以外の構成で並べられ得る。たとえば、画素は、六角形アレイまたは曲線をなす行および列に並べられ得る。一般に、本明細書で使用される走査線という用語は、書込みイネーブル配線を共有する、任意の複数の画素を指すものである。
【００７６】
ホストプロセッサ１２２は全般に、ホストの動作を制御する。たとえば、ホストプロセッサは、ポータブル電子デバイスを制御するための汎用または専用プロセッサであり得る。ホストデバイス１２０内に含まれるディスプレイ装置１２８に対して、ホストプロセッサは、画像データ、さらには、ホストについての追加のデータを出力する。そのような情報は、周辺光もしくは温度のような環境センサからのデータ、たとえばホストの動作モードもしくはホストの電源に残っている電力の量を含むホストについての情報、画像データの内容についての情報、画像データのタイプについての情報、および／または撮像モードを選択する際に使用するディスプレイ装置のための指示を含み得る。
【００７７】
ユーザ入力モジュール１２６は、ユーザの個人的好みをコントローラ１３４に直接、またはホストプロセッサ１２２を介して伝える。いくつかの実装形態では、ユーザ入力モジュールは、「より濃い色」、「より良好なコントラスト」、「より低い電力」、「高い輝度」、「スポーツ」、「生のアクション」、または「アニメーション」のような個人的好みをユーザがプログラムするソフトウェアによって制御される。いくつかの他の実装形態では、これらの好みは、スイッチまたはダイヤルのようなハードウェアを使用して、ホストに入力される。コントローラ１３４への複数のデータ入力は、コントローラに、最適な撮像特性に対応するデータを様々なドライバ１３０、１３２、１３８および１４８へ提供するように指示する。
【００７８】
環境センサモジュール１２４も、ホストデバイスの一部として含まれ得る。環境センサモジュールは、温度および／または周辺の照明条件のような、周辺環境についてのデータを受け取る。センサモジュール１２４は、デバイスが屋内またはオフィス環境で動作しているのか、明るい昼光の中の屋外環境で動作しているのか、夜間の屋外環境で動作しているのかを区別するようにプログラムされ得る。センサモジュールは、コントローラが周辺環境に応答して閲覧条件を最適化できるように、この情報をディスプレイコントローラ１３４に通信する。
【００７９】
図２は、例示的なシャッター方式の光変調器２００の斜視図を示す。シャッター方式の光変調器は、図１Ａの直視型ＭＥＭＳ方式のディスプレイ装置１００への組込みに適している。光変調器２００は、アクチュエータ２０４に結合されたシャッター２０２を含む。アクチュエータ２０４は、２つの別個の柔軟な電極ビームアクチュエータ２０５（「アクチュエータ２０５」）から形成され得る。シャッター２０２は、一方の側が、アクチュエータ２０５に結合する。アクチュエータ２０５は、基板２０３に対して実質的に平行である運動の平面において、表面２０３の上方で、シャッター２０２を横方向に移動させる。シャッター２０２の反対側は、アクチュエータ２０４によって加えられる力に対向する復元力を与えるスプリング２０７に結合する。
【００８０】
各アクチュエータ２０５は、シャッター２０２をロードアンカ２０８に接続する柔軟なロードビーム２０６を含む。ロードアンカ２０８は、柔軟なロードビーム２０６とともに、機械的な支持体として働き、シャッター２０２を、基板２０３に近接して懸架された状態に保つ。表面は、光を通過させるための１つまたは複数の開口穴２１１を含む。ロードアンカ２０８は、柔軟なロードビーム２０６とシャッター２０２とを基板２０３に物理的に接続し、ロードビーム２０６を、バイアス電圧、いくつかの例ではグラウンドに電気的に接続する。
【００８１】
基板がシリコンのように不透明である場合、基板２０３を貫通して穴のアレイをエッチングすることによって、基板に開口穴２１１が形成される。基板２０３がガラスまたはプラスチックのように透明である場合、基板２０３に堆積された遮光材料の層に開口穴２１１が形成される。開口穴２１１は一般に、円形、楕円、多角形、蛇状、または不規則な形状であってよい。
【００８２】
各アクチュエータ２０５は、各ロードビーム２０６に隣接して配置された柔軟な駆動ビーム２１６も含む。駆動ビーム２１６は、一方の端部において、駆動ビーム２１６の間で共有される駆動ビームアンカ２１８に結合する。各駆動ビーム２１６の他端は、自由に移動できる。各駆動ビーム２１６は、駆動ビーム２１６の自由端とロードビーム２０６の固定端との近くで、ロードビーム２０６に最接近するように湾曲される。
【００８３】
動作時、光変調器２００を組み込むディスプレイ装置は、駆動ビームアンカ２１８を介して駆動ビーム２１６に電位を印加する。第２の電位が、ロードビーム２０６に印加され得る。駆動ビーム２１６とロードビーム２０６との間の得られる電位差は、駆動ビーム２１６の自由端を、ロードビーム２０６の固定端に向かって引き、ロードビーム２０６のシャッター端を、駆動ビーム２１６の固定端に向かって引き、これによって、シャッター２０２を、駆動ビームアンカ２１８に向かって横に駆動する。柔軟なロードビーム２０６は、ビーム２０６と２１６の間の電圧が除去されたとき、ロードビーム２０６がシャッター２０２をその初期位置に押し戻すようにスプリングとして働き、ロードビーム２０６に蓄えられた応力を解放する。
【００８４】
光変調器２００のような光変調器は、電圧が除去された後にシャッターをその休止位置に戻すための、スプリングのような受動的な復元力を組み込む。他のシャッター組立体は、「開いている」アクチュエータと「閉じている」アクチュエータという２つのアクチュエータのセットと、シャッターを開状態と閉状態のいずれかに移すための「開いている」電極と「閉じている」電極という別個のセットとを含み込み得る。
【００８５】
画像、多くの場合は動画を、適切なルミナンスレベルで生成するために、制御マトリックスを介してシャッターおよび開口のアレイが制御され得る、種々の方法がある。一部の場合では、制御は、ディスプレイの周囲にあるドライバ回路に接続された行配線および列配線の受動的なマトリックスアレイによって遂行される。他の場合には、速度、ディスプレイのルミナンスレベルおよび／または電力消費性能を向上させるために、スイッチング素子および／またはデータ記憶素子を、アレイ（いわゆるアクティブマトリックス）の各画素中に含めることが適切である。
【００８６】
図３Ａおよび図３Ｂは、２つの例示的な制御マトリックス８００および８６０の部分を示す。上で説明されたように、制御マトリックスは、ディスプレイの表示素子をアドレス指定し作動させるために使用される、配線および回路の集合体である。いくつかの実装形態では、制御マトリックス８００は、図１Ｂに示されるディスプレイ装置１００において使用するために実装されてよく、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および他の薄膜コンポーネントのような、薄膜コンポーネントを使用して形成される。
【００８７】
制御マトリックス８００は、画素８０２のアレイ、画素８０２の各行に対する走査線配線８０６、画素８０２の各列に対するデータ配線８０８、および、画素の複数の行および複数の列に同時に信号を各々搬送するいくつかの共通配線を制御する。共通配線は、作動電圧配線８１０、グローバル更新配線８１２、共通駆動配線８１４、およびシャッター共通配線８１６を含む。
【００８８】
制御マトリックス中の各画素は、光変調器８０４、データ記憶回路８２０、および作動回路８２５を含む。光変調器８０４は、シャッター８０７のような遮光コンポーネントを少なくとも遮断状態と非遮断状態の間で動かすための、第１のアクチュエータ８０５ａおよび第２のアクチュエータ８０５ｂ（全般に「アクチュエータ８０５」）を含む。いくつかの実装形態では、遮断状態は、バックライトから閲覧者への、ディスプレイの前方に向かい、そこを通過する光の経路をシャッター８０７が遮断する、光吸収暗状態に対応する。非遮断状態は、シャッター８０７が光の経路の外側にあり、バックライトによって放出された光がディスプレイの前方を通って出力されることを可能にする、透過状態または照明状態に対応し得る。いくつかの他の実装形態では、遮断状態は反射状態であり、非遮断状態は光吸収状態である。
【００８９】
データ記憶回路８２０はまた、書込みイネーブルトランジスタ８３０およびデータ記憶キャパシタ８３５を含む。データ記憶回路８２０は、走査線配線８０６およびデータ配線８０８によって制御される。より具体的には、走査線配線８０６は、それぞれの画素作動回路８２５の書込みイネーブルトランジスタ８３０のゲートに電圧を供給することによって、ある行の画素８０２へとデータがロードされることを選択的に可能にする。データ配線８０８は、走査線配線８０６がアクティブである行の中の、データ配線８０８に対応する列の画素８０２にロードされるべきデータに対応するデータ電圧を与える。その目的のために、データ配線８０８は書込みイネーブルトランジスタ８３０のソースに結合する。書込みイネーブルトランジスタ８３０のドレインは、データ記憶キャパシタ８３５に結合する。走査線配線８０６がアクティブである場合、データ配線８０８に印加されるデータ電圧は、書込みイネーブルトランジスタ８３０を通過し、データ記憶キャパシタ８３５に記憶される。
【００９０】
画素作動回路８２５は、更新トランジスタ８４０および充電トランジスタ８４５を含む。更新トランジスタ８４０のゲートは、データ記憶キャパシタ８３５および書込みイネーブルトランジスタ８３０のドレインに結合される。更新トランジスタ８４０のドレインは、グローバル更新配線８１２に結合される。更新トランジスタ８４０のソースは、充電トランジスタ８４５のドレインおよび第１のアクティブノード８５２に結合され、第１のアクティブノード８５２は第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａに結合される。充電トランジスタ８４５のゲートおよびソースは、作動電圧配線８１０に接続される。
【００９１】
第２のアクチュエータ８０５ｂの駆動電極８０９ｂは、第２のアクティブノード８５４において共通駆動配線８１４に結合される。シャッター８０７もシャッター共通配線８１６に結合され、シャッター共通配線８１６はいくつかの実装形態ではグラウンドに保たれる。シャッター共通配線８１６は、画素８０２のアレイ中のシャッターの各々に結合されるように構成される。こうして、シャッターのすべてが同じ電位に保たれる。
【００９２】
制御マトリックス８００は、３つの一般的な段階で動作することができる。最初に、データロード段階において、ディスプレイ中の画素のためのデータ電圧が、画素ごとに一度に１つの行にロードされる。次に、プリチャージ段階において、共通駆動配線８１４は接地され、作動電圧配線８１０はハイにされる。そうすることは、画素の第２のアクチュエータ８０５ｂの駆動電極８０９ｂの電圧を下げ、ハイの電圧を画素８０２の第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａに印加する。これにより、シャッター８０７のすべてが、第１のアクチュエータ８０５に向かって、すでにその位置になければ動く。次に、グローバル更新段階において、（必要であれば）画素８０２が、データロード段階において画素８０２にロードされたデータ電圧によって示される状態へと移される。
【００９３】
データロード段階は、走査線配線８０６を介して画素８０２のアレイの第１の行に書込みイネーブル電圧Ｖｗｅを印加することに続く。上で説明されたように、ある行に対応する走査線配線８０６への書込みイネーブル電圧Ｖｗｅの印加は、その行にあるすべての画素８０２の書込みイネーブルトランジスタ８３０をオンする。次いで、データ電圧が各データ配線８０８に印加される。データ電圧は、たとえば約３Ｖから約７Ｖの間のように高いことがあり、または、たとえばグラウンド、またはほぼグラウンドのように低いことがある。各データ配線８０８上のデータ電圧は、書込みイネーブルされた行のそれぞれの画素のデータ記憶キャパシタ８３５に記憶される。
【００９４】
行の中のすべての画素８０２がアドレス指定されると、制御マトリックス８００は、走査線配線８０６から書込みイネーブル電圧Ｖｗｅを除去する。いくつかの実装形態では、制御マトリックス８００は走査線配線８０６を接地する。次いでデータロード段階は、制御マトリックス８００におけるアレイの後続の行について繰り返される。データロードシーケンスの終わりに、選択された画素８０２のグループ中のデータ記憶キャパシタ８３５の各々が、次の画像状態の設定に適したデータ電圧を記憶する。
【００９５】
制御マトリックス８００は次いで、プリチャージ段階に続く。プリチャージ段階では、各画素８０２において、第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａが作動電圧に充電され、第２のアクチュエータ８０５ｂの駆動電極８０９ｂが接地される。画素８０２におけるシャッター８０７が前の段階で第１のアクチュエータ８０５ａに向かってすでに動かされていなかった場合、このプロセスがシャッター８０７を第１のアクチュエータ８０５ａに向かって動かす。作動電圧配線８１０に作動電圧を与え、グローバル更新配線８１２にハイの電圧を与えることによって、プリチャージ段階は開始する。作動電圧は、いくつかの実装形態では、約２０Ｖから約５０Ｖの間であり得る。グローバル更新配線８１２に印加されるハイの電圧は、約３Ｖから約７Ｖの間であり得る。そうすることによって、作動電圧配線８１０からの作動電圧は、充電トランジスタ８４５を通過することができ、第１のアクティブノード８５２および第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａを作動電圧へと上げる。結果として、シャッター８０７は、第１のアクチュエータ８０５ａに誘引されるままであるか、第２のアクチュエータ８０５ｂから第１のアクチュエータに向かって動くかのいずれかである。
【００９６】
制御マトリックス８００は次いで、共通駆動配線８１４をアクティブ化する。このことは、第２のアクティブノード８５４および第２のアクチュエータ８０５ｂの駆動電極８０９ｂを作動電圧にする。作動電圧配線８１０は次いで、グラウンドのような低い電圧へと下げられる。この段階において、作動電圧は、両方のアクチュエータ８０５の駆動電極８０９ａおよび８０９ｂに記憶される。しかしながら、シャッター８０７はすでに第１のアクチュエータ８０５ａに向かって動かされているので、第１のアクチュエータの駆動電極８０９ａの電圧が下げられない限り、または下げられるまで、シャッター８０７はその位置にとどまる。制御マトリックス８００は次いで、次に進む前に、シャッター８０７のすべてが第１のアクチュエータ８０５ａに隣接するシャッターの位置に信頼性をもって到達するのに十分な長さの時間待機する。
【００９７】
次に、制御マトリックス８００は、更新段階へと続く。この段階では、グローバル更新配線８１２が低い電圧にされる。グローバル更新配線８１２の電圧を下げることで、更新トランジスタ８４０は、データ記憶キャパシタ８３５に記憶されているデータ電圧に応答することが可能になる。データ記憶キャパシタ８３５に記憶されているデータ電圧の電圧に応じて、更新トランジスタ８４０は、オンになるかオフにされたままであるかのいずれかである。データ記憶キャパシタ８３５に記憶されているデータ電圧がハイである場合、更新トランジスタ８４０はオンになり、第１のアクティブノード８５２および第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａにおける電圧がグラウンドへと下がることになる。第２のアクチュエータ８０５ｂの駆動電極８０９ｂの電圧はハイのままであるので、シャッター８０７は第２のアクチュエータ８０５ｂに向かって動く。逆に、データ記憶キャパシタ８３５に記憶されているデータ電圧がローである場合、更新トランジスタ８４０はオフのままである。結果として、第１のアクティブノード８５２および第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａにおける電圧は、作動電圧レベルにとどまり、シャッターを動かさない。すべてのシャッター８０７がそれらの意図される位置へと信頼性をもって移動したことを確実にするのに十分な時間が経過した後で、ディスプレイは、画素８０２のアレイにロードされたシャッター状態に起因する画像を表示するために、バックライトを点灯することができる。
【００９８】
上で説明されたプロセスでは、制御マトリックス８００が表示する画素状態の各セットに対して、制御マトリックス８００は、シャッター８０７が適切な位置で落ち着くことを確実にするのに、シャッター８０７が複数の状態の間を移行するのに必要とされる時間の少なくとも２倍かかる。すなわち、すべてのシャッター８０７がまず第１のアクチュエータ８０５ａに向かって動かされ、これに１つのシャッター移行時間が必要であり、次いで第２のアクチュエータ８０５ｂに向かって動くことが選択的に可能にされ、これに第２のシャッター移行時間が必要である。グローバル更新段階の開始が早過ぎる場合、シャッター８０７は第１のアクチュエータ８０５ａに到達するのに十分な時間がないことがある。結果として、シャッターは、グローバル更新段階の間に正しくない状態に向かって動くことがある。
【００９９】
シャッターが、共通の電圧に保たれ、対向するアクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂの駆動電極８０９ａおよび８０９ｂに印加される電圧を変化させることによって駆動される、図３Ａに示される制御マトリックス８００のような、シャッター方式のディスプレイ回路とは対照的に、シャッター自体がアクティブノードに結合されるディスプレイ回路が実装され得る。そのような回路によって制御されるシャッターは、制御マトリックス８００に関して説明されたようにすべてが最初に共通の位置へと動かされる必要なく、それぞれの所望の状態へと直接駆動され得る。結果として、そのような回路は、アドレス指定し作動するのにより短い時間しか必要とせず、シャッターが所望の状態へと正しく入らない危険性を減らす。
【０１００】
図３Ｂは、制御マトリックス８６０の一部分を示す。制御マトリックス８６０は、駆動電極８０９の代わりに、各アクチュエータ８０５のロード電極８１１に選択的に作動電圧を印加するように構成される。ロード電極８１１は、シャッター８０７に直接結合される。これは、シャッター８０７が一定の電圧に保たれていた図３Ａで示される制御マトリックス８００とは対照的である。
【０１０１】
図３Ａに示される制御マトリックス８００と同様に、制御マトリックス８６０は、図１Ａおよび図１Ｂに示されるディスプレイ装置１００において使用するために実装され得る。いくつかの実装形態では、制御マトリックス８６０はまた、以下で説明される、図４、図５Ａ、図７、図８、および図１３〜図１８に示されるディスプレイ装置において使用するために実装され得る。制御マトリックス８６０の構造は、直後に説明される。
【０１０２】
制御マトリックス８００のように、制御マトリックス８６０は画素８６２のアレイを制御する。各画素８６２は光変調器８０４を含む。各光変調器はシャッター８０７を含む。シャッター８０７は、第１のアクチュエータ８０５ａに隣接する位置と第２のアクチュエータ８０５ｂに隣接する位置との間で、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂによって駆動される。各アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂは、ロード電極８１１および駆動電極８０９を含む。一般に、本明細書で使用される場合、静電アクチュエータのロード電極８１１は、アクチュエータによって動かされているロードに結合されるアクチュエータの電極に対応する。したがって、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂに関して、ロード電極８１１は、シャッター８０７に結合するアクチュエータの電極を指す。駆動電極８０９は、ロード電極８１１とペアにされロード電極８１１に対向してアクチュエータを形成する電極を指す。
【０１０３】
制御マトリックス８６０は、制御マトリックス８００のデータロード回路と同様のデータロード回路８２０を含む。しかしながら、制御マトリックス８６０は、制御マトリックス８００とは異なる共通配線と、大きく異なる作動回路８６１とを含む。
【０１０４】
制御マトリックス８６０は、図３Ａの制御マトリックス８００には含まれていなかった３つの共通配線を含む。具体的には、制御マトリックス８６０は、第１のアクチュエータ駆動配線８７２と、第２のアクチュエータ駆動配線８７４と、共通グラウンド配線８７８とを含む。いくつかの実装形態では、第１のアクチュエータ駆動配線８７２はハイの電圧に保たれ、第２のアクチュエータ駆動配線８７４はローの電圧に保たれる。いくつかの他の実装形態では、電圧は逆にされてよく、すなわち、第１のアクチュエータ駆動配線はローの電圧に保たれ、第２のアクチュエータ駆動配線８７４はハイの電圧に保たれる。制御マトリックス８６０の以下の説明は、第１のアクチュエータ駆動配線８７２および第２のアクチュエータ駆動配線８７４に一定の電圧が印加される（上で述べられたように）ことを仮定するが、いくつかの他の実装形態では、第１のアクチュエータ駆動配線８７２および第２のアクチュエータ駆動配線８７４の電圧、さらには入力データ電圧は、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂの電極での電荷蓄積を避けるために、定期的に反転される。
【０１０５】
共通グラウンド配線８７８は、データ記憶キャパシタ８３５に記憶されるデータのための基準電圧を与える役割だけを果たす。いくつかの実装形態では、制御マトリックス８６０は、共通グラウンド配線８７８なしで済ませることができ、代わりに、第１のアクチュエータ駆動配線８７２および第２のアクチュエータ駆動配線８７４に結合されるデータ記憶キャパシタを有し得る。アクチュエータ駆動配線８７２および８７４の機能は以下でさらに説明される。
【０１０６】
制御マトリックス８００のように、制御マトリックス８６０の作動回路８６１は、更新トランジスタ８４０および充電トランジスタ８４５を含む。しかしながら、対照的に、充電トランジスタ８４５および更新トランジスタ８４０は、第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａの代わりに、光変調器８０４の第１のアクチュエータ８０５ａのロード電極８１１に結合される。結果として、充電トランジスタ８４５がアクティブ化されるとき、作動電圧は、アクチュエータ８０５ａと８０５ｂの両方のロード電極８１１に、さらにはシャッター８０７に記憶される。したがって、更新トランジスタ８４０は、第１のアクチュエータ８０５ａの駆動電極８０９ａを選択的に放電する代わりに、記憶キャパシタ８３５に記憶されている画像データに基づいて、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂのロード電極８１１およびシャッター８０７を選択的に放電し、コンポーネント上の電位を除去する。
【０１０７】
上で示されたように、第１のアクチュエータ駆動配線８７２はハイの電圧に保たれ、第２のアクチュエータ駆動配線８７４はローの電圧に保たれる。したがって、作動電圧が、シャッター８０７、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂのロード電極８１１に記憶されている間、シャッター８０７は、その駆動電極８０９ｂがローの電圧に保たれている第２のアクチュエータ８０５ｂへと動く。シャッター８０７、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂのロード電極８１１がローにされるとき、シャッター８０７は、その駆動電極８０９ａがハイの電圧に保たれている第１のアクチュエータ８０５ａへと動く。
【０１０８】
制御マトリックス８６０は、２つの一般的な段階で動作することができる。最初に、データロード段階において、ディスプレイ中の画素８６２のためのデータ電圧が、画素８６２ごとに一度に１つまたは複数の行にロードされる。データ電圧は、図３Ａに関して上で説明されたのと同様の方式でロードされる。加えて、グローバル更新配線８１２は、更新トランジスタ８４０がデータロード段階の間にオンするのを防ぐために、高い電位に保たれる。
【０１０９】
データロード段階が完了した後で、シャッター作動段階は、作動電圧を作動電圧配線８１０に与えることによって開始する。作動電圧を作動電圧配線８１０に与えることによって、充電トランジスタ８４５はオンされて、電流が充電トランジスタ８４５を流れることを可能にし、シャッター８０７をほぼ作動電圧まで上げる。作動電圧がシャッター８０７に記憶されることを可能にするのに十分な期間が経過した後で、作動電圧配線８１０はローにされる。これが起きるのに必要とされる時間の長さは、シャッター８０７が状態を変更するのに必要とされる時間よりかなり短い。更新配線８１２は、その後直ちにローにされる。データ記憶キャパシタ８３５に記憶されているデータ電圧に応じて、更新トランジスタ８４０は、オフのままであるかオンされるかのいずれかである。
【０１１０】
データ電圧がハイである場合、更新トランジスタ８４０はオンになり、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂのシャッター８０７およびロード電極８１１を放電する。結果として、シャッターは第１のアクチュエータ８０５ａに誘引される。逆に、データ電圧がローである場合、更新トランジスタ８４０はオフのままである。結果として、作動電圧は、シャッターと、アクチュエータ８０５ａおよび８０５ｂのロード電極８１１とにとどまる。結果として、シャッターは第２のアクチュエータ８０５ｂに誘引される。
【０１１１】
作動回路８６１のアーキテクチャが原因で、更新トランジスタ８４０がオンにされているとき、シャッター８０７は任意の状態、すなわち中間的な状態でさえもとることが許される。このことは、作動電圧配線８１０がローにされてからすぐの、更新トランジスタ８４０のスイッチングを可能にする。制御マトリックス８００の動作とは対照的に、制御マトリックス８６０では、シャッター８０７が任意の特定の状態へ移ることを可能にするための時間以外の時間は設定される必要がない。その上、シャッター８０７の初期状態には最終的な状態に対する影響がほとんどまたはまったくないので、シャッター８０７が誤った状態に入る危険性はかなり減らされる。
【０１１２】
図３Ａに示される制御マトリックス８００と同様の制御マトリックスを利用するシャッター組立体は、基板上への電荷蓄積が原因で、それぞれのシャッターが対向する基板に向かって誘引される危険性に直面する。電荷蓄積が十分大きい場合、生じた静電気力は、シャッターを対向する基板と接触するように誘引することがあり、このとき、シャッターは場合によってはスティクションにより永続的に接着することがある。この危険性を減らすために、実質的に連続的な導電層が、そうされなければ蓄積し得る電荷を放散させるために、対向する基板の表面全体に堆積され得る。いくつかの実装形態では、そのような導電層は、シャッター８０７および導電層を共通の電位に保つのを助けるために、制御マトリックス８００（図３Ａに示されるような）のシャッター共通配線８１６に電気的に結合され得る。
【０１１３】
図３Ｂの制御マトリックス８６０と同様の制御マトリックスを利用するシャッター組立体は、対向する基板へのシャッターのスティクションのさらなる危険性を有する。しかしながら、そのようなシャッター組立体に対する危険性は、対向する基板上に堆積される同様の実質的に連続的な導電層の使用によって軽減されないことがある。制御マトリックス８６０と同様の制御マトリックスを使用する際、シャッターは異なる時間には異なる電圧に駆動される。したがって、任意の所与の時間において、対向する基板が共通の電位に保たれていた場合、一部のシャッターはほとんど静電気力を受けないが、他のシャッターは強い静電気力を受ける。
【０１１４】
したがって、図３Ｂに示される制御マトリックス８６０と同様の制御マトリックスを使用するディスプレイ装置を実装するために、ディスプレイ装置は、画素化された導電層を組み込むことができる。そのような導電層は複数の電気的に絶縁された領域に分割され、各領域は、垂直方向に隣接するシャッター組立体のシャッターに対応し、それに電気的に結合される。図３Ｂに示される制御マトリックス８６０と同様の制御マトリックスとともに使用するのに適した１つのディスプレイ装置のアーキテクチャが図４に示される。
【０１１５】
図４は、可塑性の導電性スペーサを組み込む例示的なディスプレイ装置９００の断面図を示す。ディスプレイ装置９００は、ＭＥＭＳアップ構成で構築される。すなわち、複数のシャッター９２０を含むシャッター方式の表示素子のアレイは、ディスプレイ装置９００の後方に向かって配置される透明な基板９１０上に製作され、ディスプレイ装置９００の前方を形成する被覆シート９４０の方を向く。透明な基板９１０は、光反射層９１２によって被覆され、上方にあるシャッター９２０に対応する後方の開口９１４は光吸収層９１２を貫通して形成される。透明な基板９１０は、バックライト９５０の前に配置される。バックライト９５０によって放出された光は、開口９１４を通過してシャッター９２０によって変調される。
【０１１６】
表示素子は、ディスプレイ装置９００のアクチュエータを構成する駆動電極９２４およびロード電極９２６のような、１つまたは複数の電極を支持するように構成されるアンカー９０４を含む。
【０１１７】
ディスプレイ装置９００はまた、導電層９２２がその上に形成される被覆シート９４０を含む。導電層９２２は、背後のシャッター９２０のそれぞれ１つに対応する複数の電気的に絶縁された導電性領域を形成するように画素化される。被覆シート９４０上に形成される電気的に絶縁された導電性領域の各々は、背後のシャッター９２０に垂直方向に隣接し、それに電気的に結合される。被覆シート９４０はさらに、それを貫通して複数の前方の開口９４４が形成される、遮光層９４２を含む。前方の開口９４４は、被覆シート９４０の反対側の透明な基板９１０上に光吸収層９１２を貫通して形成される、後方の開口９１４と揃えられる。
【０１１８】
被覆シート９４０は、被覆シート９４０と透明な基板９１０との間に封入された流体がより低い温度で、またはユーザのタッチのような外部圧力に応答して収縮するときに、緩められた状態から透明な基板９１０に向かって変形することが可能な、フレキシブル基板（ガラス、プラスチック、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、またはポリイミドのような）であり得る。通常の温度または高い温度では、被覆シート９４０はその緩められた状態に戻ることが可能である。温度変化に応答した変形は、低い温度におけるディスプレイ装置９００内での気泡の形成を防ぐのを助けるが、導電層９２２の電気的に絶縁された領域とそれらの対応するシャッター９２０との間の電気的接続を維持することに関する課題を生む。具体的には、被覆シート９４０の変形に対処するために、ディスプレイ装置は、被覆シート９４０とともに同様に垂直方向に変形できる電気的接続を含まなければならない。
【０１１９】
したがって、被覆シート９４０は、可塑性の導電性スペーサ９０２ａ〜９０２ｄ（全般に「可塑性の導電性スペーサ９０２」）によって透明な基板９１０の上方で支持される。可塑性の導電性スペーサ９０２は、ポリマーから作られ、導電層によって被覆され得る。可塑性の導電性スペーサ９０２は、透明な基板９１０上に形成され、対応するシャッター９２０を被覆シート９４０上の対応する導電性領域に電気的に結合する。いくつかの実装形態では、可塑性の導電性スペーサ９０２は、セルギャップ、すなわち、端部における被覆シート９４０と透明な基板９１０との間の距離よりもわずかに高くなるような大きさにされ得る。可塑性の導電性スペーサ９０２は、被覆シート９４０が透明な基板９１０に向かって変形するときに被覆シート９４０によって圧縮され、次いで被覆シート９４０が緩められた状態に戻るときに元の状態に戻るように、圧縮可能であるように構成される。このようにして、可塑性の導電性スペーサ９０２の各々は、被覆シート９４０上の導電性領域と対応するシャッター９２０との間の電気的接続を、被覆シートが変形し緩むときであっても、維持する。いくつかの実装形態では、可塑性の導電性スペーサ９０２は、約０．５〜約５．０マイクロメートル（ミクロン）だけセルギャップより高くてよい。
【０１２０】
図４は、低温の環境、たとえば０℃前後で動作させられ得るディスプレイ装置９００を示す。そのような温度では、被覆シート９４０は、図４に示されるように、透明な基板９１０に向かって変形し得る。変形によって、可塑性の導電性スペーサ９０２ｂおよび９０２ｃは、可塑性の導電性スペーサ９０２ａおよび９０２ｄよりも圧縮される。室温のようなより高温の条件下では、被覆シート９４０は緩められた状態に戻ることができる。被覆シート９４０が緩められた状態に戻るにつれて、可塑性の導電性スペーサ９０２も元の状態に戻り、一方で、被覆シート９４０上に形成された遮光層９４２の対応する導電性領域との電気的接続を維持する。
【０１２１】
前方の開口９４４と対応する後方の開口９１４との間の距離は、ディスプレイ装置のディスプレイ特性に影響を与え得る。具体的には、前方の開口９４４と対応する後方の開口９１４との間のより大きな距離は、ディスプレイの視野角に悪影響を与え得る。前方の開口と対応する後方の開口との間の距離を減らすことが望ましいが、そうすることは、その上に前方遮光層９４２が形成される被覆シート９４０の変形可能な性質により、困難である。具体的には、この距離は、被覆シート９４０がシャッター９２０、アンカー９０４、または駆動電極９２４およびロード電極９２６と接触することなく変形できるように、十分大きく設定される。このことはディスプレイの物理的な健全性を保つが、ディスプレイの光学的性能に関しては非理想的である。
【０１２２】
図４に示される可塑性の導電性スペーサ９０２のような可塑性の導電性スペーサを使用して被覆シート上に形成された導電性領域と背後のシャッターとの間の電気的接続を維持する代わりに、ディスプレイ装置のシャッターと被覆シートとの間に画素化された導電層が配置され得る。この層は、シャッターを含むシャッター組立体と同じ基板上に製作され得る。被覆シートから導電層を離すことによって、被覆シートは、導電層とシャッターとの間の電気的接続に影響を与えることなく、自由に変形することができる。
【０１２３】
いくつかの実装形態では、この介在する導電層は、高設開口層（ＥＡＬ）の形態をとり、またはＥＡＬの一部として含まれる。ＥＡＬは、背後の基板上に堆積された後方遮光層に形成される後方の開口に対応する面全体に、ＥＡＬを貫通して形成される開口を含む。ＥＡＬは、図４に示される被覆シート９４０上に形成される画素化された導電層と同様に、電気的に絶縁された導電性領域を形成するように画素化され得る。ＥＡＬの使用は、変形可能な被覆シート上に堆積された面との電気的な接続を維持する必要性と、後方の開口のセットのより近くに前方の開口のセットを配置する必要性との両方をなくすことができ、画像品質を改善する。
【０１２４】
前方の開口をＥＡＬに移すことは、変形することを必要とせず、前方の開口が後方の開口のより近くに配置されることを可能にし、これによってディスプレイの視野角の特性を増強する。その上、前方の開口はもはや被覆シートの一部ではないので、被覆シートは、ディスプレイのコントラスト比または視野角に影響を与えることなく、透明な基板からさらに離隔され得る。
【０１２５】
図５Ａは、ＥＡＬ  １０３０を組み込む例示的なディスプレイ装置１０００の断面図を示す。ディスプレイ装置１０００は、ＭＥＭＳアップ構成で構築される。すなわち、シャッター方式の表示素子のアレイが、ディスプレイ装置１０００の後方に向かって配置された透明な基板１００２上で製作される。図５Ａは、１つのそのようなシャッター方式の表示素子、すなわちシャッター組立体１００１を示す。透明な基板１００２は、それを貫通して後方の開口１００６が形成される、遮光層１００４によって被覆される。遮光層１００４は、基板１００２の後ろに配置されるバックライト１０１５に面する反射層と、バックライト１０１５と反対の方向に面する光吸収層とを含み得る。バックライト１０１５によって放出された光は、後方の開口１００６を通過してシャッター組立体１００１によって変調される。
【０１２６】
シャッター組立体１００１の各々は、シャッター１０２０を含む。図５Ａに示されるように、シャッター１０２０は二重作動式のシャッターである。すなわち、シャッター１０２０は第１のアクチュエータ１０１８によって一方向に駆動され、第２のアクチュエータ１０１９によって第２の方向に駆動され得る。第１のアクチュエータ１０１８は、シャッター１０２０を第１の向きに駆動するように一緒に構成される、第１の駆動電極１０２４ａおよび第１のロード電極１０２６ａを含む。第２のアクチュエータ１０１９は、シャッター１０２０を第１の向きとは反対の第２の向きに駆動するように一緒に構成される、第２の駆動電極１０２４ｂおよび第２のロード電極１０２６ｂを含む。
【０１２７】
複数のアンカー１０４０が、透明な基板１００２の上に構築され、透明な基板１００２の上方でシャッター組立体１００１を支持する。アンカー１０４０はまた、シャッター組立体の上方でＥＡＬ  １０３０を支持する。したがって、シャッター組立体は、ＥＡＬ  １０３０と透明な基板１００２との間に配設される。いくつかの実装形態では、ＥＡＬ  １０３０は、約２ミクロンから約５ミクロンの距離だけ、背後のシャッター組立体から離される。
【０１２８】
ＥＡＬ  １０３０は、ＥＡＬ  １０３０を貫通して形成された複数の開口層の開口１０３６を含む。開口層の開口１０３６は、遮光層１００４を貫通して形成された後方の開口１００６と揃えられる。ＥＡＬ  １０３０は、材料の１つまたは複数の層を含み得る。図５Ａに示されるように、ＥＡＬ  １０３０は、導電性材料１０３４の層と、導電性材料１０３４の層の頂部に形成される光吸収層１０３２とを含む。光吸収層１０３２は、弱め合う干渉を引き起こすように構成された誘電体の積層体のような電気的絶縁材料、または、いくつかの実装形態では光吸収粒子を組み込んだ絶縁ポリマーマトリックスであってよい。いくつかの実装形態では、絶縁ポリマーマトリックスは、光吸収粒子と混合され得る。いくつかの実装形態では、導電性材料１０３４の層は、複数の電気的に絶縁された導電性領域を形成するように画素化され得る。電気的に絶縁された導電性領域の各々は、背後のシャッター組立体に対応してよく、アンカー１０４０を介して背後のシャッター１０２０に電気的に結合され得る。したがって、シャッター１０２０、およびＥＡＬ  １０３０上に形成される対応する電気的に絶縁された導電性領域は、同じ電位に保たれ得る。絶縁された導電性領域とそれぞれの対応するシャッターとを共通の電圧に保つことは、ディスプレイ装置１０００が、シャッターのスティクションの危険性を実質的に上げることなく、異なる電圧が異なるシャッターに印加される図３Ｂに示される制御マトリックス８６０のような制御マトリックスを含むことを可能にする。いくつかの実装形態では、導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ネオジム（Ｎｄ）、もしくはこれらの合金、または、ダイヤモンドライクカーボン、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、もしくはこれらの合金のような、半導体材料であり、またはこれらを含み得る。半導体層を利用するいくつかの実装形態では、半導体は、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ホウ素（Ｂ）、またはＡｌのような不純物がドープされる。
【０１２９】
ＥＡＬ  １０３０は、ディスプレイ装置１０００の前方を形成する被覆シート１００８の方に面する。被覆シート１００８は、反射防止材料および／または光吸収材料の１つまたは複数の層によって被覆される、ガラス基板、プラスチック基板、または他の適切な実質的に透明な基板であり得る。いくつかの実装形態では、遮光層１０１０は、ＥＡＬ  １０３０に面する被覆シート１００８の表面に被覆される。いくつかの実装形態では、遮光層１０１０は、光吸収材料から形成される。複数の前方の開口１０１２は、遮光層１０１０を貫通して形成される。前方の開口１０１２は、開口層の開口１０３６および後方の開口１００６と揃えられる。このようにして、ＥＡＬ  １０３０に形成される開口層の開口１０３６を通過するバックライト１０１５からの光は、重畳する前方の開口１０１２も通過して画像を形成することができる。
【０１３０】
被覆シート１００８は、ディスプレイ装置１０００の周囲に形成される端部シール（図示されない）を介して、透明な基板１００２の上方で支持される。端部シールは、被覆シート１００８とディスプレイ装置１０００の透明な基板１００２との間で流体を封止するように構成される。いくつかの実装形態では、被覆シート１００８はまた、透明な基板１００２上に形成されるスペーサ（図示されない）によって支持され得る。スペーサは、被覆シート１００８がＥＡＬ  １０３０に向かって変形することを可能にするように構成され得る。さらに、スペーサは、被覆シートが開口層と接触するようになるのに十分に変形することを防ぐために、十分高くてよい。このようにして、被覆シート１００８がＥＡＬ  １０３０に衝撃を与えることによって引き起こされるＥＡＬ  １０３０への損傷が回避され得る。いくつかの実装形態では、被覆シート１００８は、被覆シート１００８が緩められた状態にあるとき、少なくとも約２０ミクロンの間隙の分だけ、ＥＡＬから離される。いくつかの他の実装形態では、この間隙は、約２ミクロンと約３０ミクロンの間である。このようにして、被覆シート１００８がディスプレイ装置１０００に封入される流体の収縮または外部圧力の印加によって変形させられた場合でも、被覆シート１００８は、ＥＡＬ  １０３０と接触する確率が低くなる。
【０１３１】
図５Ｂは、図５Ａに示されるＥＡＬ  １０３０の例示的な一部分の上面図を示す。図５Ｂは、光吸収層１０３２および導電性材料１０３４の層を示す。導電性材料１０３４の層は、光吸収層１０３２の下に配置されるので、破線で示されている。導電性材料１０３４の層は、複数の電気的に絶縁された導電性領域１０５０ａ〜１０５０ｎ（全般に導電性領域１０５０と呼ばれる）を形成するように画素化される。導電性領域１０５０の各々は、ディスプレイ装置１０００の特定のシャッター組立体１００１に対応する。開口層の開口１０３６のセットは、開口層の開口１０３６が後方遮光層１００４に形成されるそれぞれの後方の開口１００６と揃うように、光吸収層１０３２を貫通して形成され得る。いくつかの実装形態では、たとえば、導電性材料１０３４の層が不透明な材料から形成されるとき、開口層の開口１０３６は、光吸収層１０３２を貫通して、かつ導電性材料１０３４の層を貫通して形成される。さらに、導電性領域１０５０の各々は、それぞれの導電性領域１０５０の角の周りにおいて４つのアンカー１０４０によって支持される。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬ  １０３０は、導電性領域１０５０ごとに、より少数またはより多数のアンカー１０４０によって支持され得る。
【０１３２】
いくつかの実装形態では、ディスプレイ装置１０００は、図２に示されるシャッター２０２のようなスロット付きのシャッターを含み得る。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬ  １０３０は、スロット付きのシャッターの各々に対する複数の開口層の開口を含み得る。
【０１３３】
いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬ  １０３０は、遮光導電性材料の単一の層を使用して実装され得る。そのような実装形態では、各々の電気的に絶縁された導電性領域１０５０は、隣接する導電性領域１０５０から物理的に離された対応するシャッター組立体１００１の上方に位置し得る。例として、上面図からは、ＥＡＬ  １０３０は、テーブルのアレイと同様に見えることがあり、導電性材料１０３４の層はテーブルの天板を形成し、アンカー１０４０はそれぞれのテーブルの脚を形成する。
【０１３４】
上で説明されたように、ＥＡＬを組み込むことは、駆動電圧がディスプレイ装置のシャッターに選択的に印加される図３Ｂの制御マトリックス８６０と同様の制御マトリックスを利用するディスプレイ装置において、特に有益である。ＥＡＬの使用はそれでも、すべてのシャッターが共通の電圧に保たれる制御マトリックスを組み込むディスプレイ装置に対し、いくつかの利点を提供する。たとえば、いくつかのそのような実装形態では、ＥＡＬは画素化される必要がなく、ＥＡＬ全体がシャッターと同じ共通の電圧に保たれ得る。
【０１３５】
図６Ａは、ＥＡＬ  １１３０を組み込む例示的なディスプレイ装置１１００の断面図を示す。ディスプレイ装置１１００は、図５Ｂに示される電気的に絶縁された導電性領域１０５０のような電気的に絶縁された導電性領域を形成するようにディスプレイ装置１１００のＥＡＬ  １１３０が画素化されないことを除き、図５Ａに示されるディスプレイ装置１０００と実質的に同様である。
【０１３６】
ＥＡＬ  １１３０は、透明な基板１００２上の遮光層１００４を貫通して形成された、背後にある後方の開口１００６に対応する複数の開口層の開口１１３６を画定する。ＥＡＬ  １１３０は、開口層の開口１１３６の方に向けられたバックライト１０１５からの光は通過するが、シャッター１０２０による変調を意図せずに回避する光またはシャッター１０２０で反発する光は遮断されるように、遮光材料の層を含み得る。結果として、シャッターによって変調され開口層の開口１０３６を通過する光のみが画像に寄与し、ディスプレイ装置１１００のコントラスト比を増強する。
【０１３７】
図６Ｂは、図６Ａに示されるＥＡＬ  １１３０の例示的な一部分の上面図を示す。上で説明されたように、ＥＡＬ  １１３０が画素化されないことを除き、ＥＡＬ  １１３０は図５ＡのＥＡＬ  １０３０と同様である。すなわち、ＥＡＬ  １１３０は電気的に絶縁された導電性領域を含まない。
【０１３８】
図６Ｃ〜図６Ｅは、追加の例示的なＥＡＬの部分の上面図を示す。図６Ｃは、例示的なＥＡＬ  １１５０の一部分の上面図を示す。ＥＡＬ  １１５０は、ＥＡＬ  １１５０がＥＡＬ  １１５０を貫通して形成される複数のエッチングホール１１５８ａ〜１１５８ｎ（全般にエッチングホール１１５８）を含むことを除き、ＥＡＬ  １１３０と実質的に同様である。エッチングホール１１５８は、シャッターアセンブリおよびＥＡＬ  １１５０を形成するために使用される型材料の除去を容易にするために、ディスプレイ装置の製作プロセスの間に形成される。具体的には、エッチングホール１１５８は、流体のエッチャント（ガス、液体、またはプラズマのような）が、ディスプレイ要素およびＥＡＬを形成するために使用される型材料により容易に到達し、それと反応し、それを除去することを可能にするために形成される。ＥＡＬを含むディスプレイ装置から型材料を除去することは、ＥＡＬが型材料の大半を覆い型材料はほとんど直接露出されないので、困難であり得る。このことは、エッチャントが型材料を到達することを困難にし、背後のシャッター組立体を遊離するのに必要とされる時間の長さを大きく伸ばし得る。追加の時間を必要とすることに加えて、エッチャントに対する長時間の曝露は、遊離プロセスにおいて残存することが意図されるディスプレイ装置のコンポーネントを損傷させる可能性がある。ＥＡＬを組み込むディスプレイ装置を製造するために使用される遊離プロセスに関する追加の詳細は、図９に示される段階１４１０に関して以下で与えられる。
【０１３９】
エッチングホール１１５８は、ディスプレイ装置１１００に含まれるシャッター組立体の各々と関連付けられる遮光領域１１５５の外側にあるＥＡＬの位置に、戦略的に形成され得る。遮光領域１１５５は、ＥＡＬの後面上のある領域によって画定され、この領域の中では、対応する後方の開口を通過するバックライトからの実質的にすべての光が、開口層の開口１１３６を通過しない場合、または、シャッター１０２０によって遮断もしくは吸収される場合、ＥＡＬの後面と接触する。理想的には、後方の開口層を通過するすべての光は、（透過状態では）シャッター１０２０を通り過ぎ、もしくは通過し、または、（遮光状態では）シャッター１０２０によって吸収される。しかし現実には、閉状態では、一部の光は、シャッター１０２０の後面で反発し、遮光層１００４でも再び反発することがある。一部の光はまた、シャッターの端部で散乱し得る。同様に、透過状態では、一部の光は、シャッター１０２０の様々な表面で反発し、またはそれによって散乱され得る。結果として、比較的大きな遮光領域１１５５を維持することは、より高いコントラスト比を維持するのを助け得る。比較的大きくなるように画定される場合、バックライトからの光はほとんど、またはまったく、遮光領域１１５５の外側のＥＡＬ  １１５０の後面に衝突する。したがって、ディスプレイのコントラスト比を有意に損なうことなく、遮光領域の外側にある領域中にエッチングホール１１５８を形成することが比較的安全である。
【０１４０】
エッチングホール１１５８は、様々な形状およびサイズとなり得る。いくつかの実装形態では、エッチングホール１１５８は、約５ミクロンから約３０ミクロンの直径を有する円形の穴である。
【０１４１】
概念的に、ＥＡＬ  １１５０は、複数の開口層のセクション１１５１ａ〜１１５１ｎ（全般に開口層のセクション１１５１）を含むものとして考えられてよく、それらの各々はそれぞれの表示素子に対応する。開口層のセクション１１５１は、隣接する開口層のセクション１１５１と境界を共有し得る。いくつかの実装形態では、エッチングホール１１５８は、開口層のセクションの境界の近くの、遮光領域１１５５の外側に形成される。
【０１４２】
図６Ｄは、別の例示的なＥＡＬ  １１６０の一部分の上面図を示す。ＥＡＬ  １１６０は、ＥＡＬ  １１６０が開口層のセクション１１６１の交差部分に形成される複数のエッチングホール１１６８ａ〜１１６８ｎ（全般にエッチングホール１１６８）を画定することを除き、図６Ｃに示されるＥＡＬ  １１５０と実質的に同様である。すなわち、ＥＡＬ  １１６０は、より多くのより小さなエッチングホール１１５８を含む図６Ｃに示されるＥＡＬ  １１５０とは対照的に、より少数のより大きなエッチングホール１１６８を含む。
【０１４３】
図６Ｅは、別の例示的なＥＡＬ  １１７０の一部分の上面図を示す。ＥＡＬ  １１７０は、ＥＡＬ  １１７０が図６Ｂに示される円形のエッチングホール１１５８とは異なるサイズおよび形状である複数のエッチングホール１１７８ａ〜１１７８ｎ（全般にエッチングホール１１７８）を画定することを除き、図６Ｂに示されるＥＡＬ  １１５０と実質的に同様である。具体的には、エッチングホール１１７８は、長方形であり、エッチングホール１１７８が形成される対応する開口層のセクション１１７１の長さの約半分以上の長さを有する。図６Ｂに示されるＥＡＬ  １１５０のエッチングホール１１５８と同様に、図６Ｅのエッチングホール１１７８はまた、ＥＡＬ  １１７０の遮光領域の外側に形成される。
【０１４４】
図７は、ＥＡＬ  １２３０を組み込む例示的なディスプレイ装置１２００の断面図を示す。ディスプレイ装置１２００は、ディスプレイ装置１２００の後方に向かって配置される透明な基板１２０２上に製作される複数のシャッター１２２０を含むシャッター方式の表示素子のアレイをディスプレイ装置１２００が含むという点で、図６Ａに示されるディスプレイ装置１１００と実質的に同様である。透明な基板１２０２は、それを貫通して後方の開口１２０６が形成される、遮光層１２０４によって被覆される。透明な基板１２０２は、バックライト１２１５の前に配置される。バックライト１２１５によって放出された光は、後方の開口１２０６を通過してシャッター１２２０によって変調される。
【０１４５】
ディスプレイ装置１２００はまた、図６Ａに示されるＥＡＬ  １１３０と同様のＥＡＬ  １２３０を含む。ＥＡＬ  １２３０は、ＥＡＬ  １２３０を貫通して形成された複数の開口層の開口１２３６を含み、それぞれの背後のシャッター１２２０に対応する。ＥＡＬ  １２３０は、透明な基板１２０２に形成され、透明な基板１２０２とシャッター１２２０の上方に支持される。
【０１４６】
しかしながら、背後にあるシャッター組立体を支持しないアンカー１２５０を使用してＥＡＬ  １２３０が透明な基板１２０２の上方で支持されるという点で、ディスプレイ装置１２００はディスプレイ装置１１００とは異なる。むしろ、シャッター組立体は、アンカー１２５０とは別個のアンカー１２２５によって支持される。
【０１４７】
図５Ａ〜図１７に示されるディスプレイ装置は、ＭＥＭＳアップ構成にＥＡＬを組み込む。ＭＥＭＳダウン構成におけるディスプレイ装置も、同様のＥＡＬを組み込むことができる。
【０１４８】
図８は、例示的なＭＥＭＳダウンディスプレイ装置の一部分の断面図を示す。ディスプレイ装置１３００は、それを貫通して開口１３０６が形成される反射開口層１３０４を有する基板１３０２を含む。いくつかの実装形態では、光吸収層は、反射開口層１３０４の頂部に堆積される。シャッター組立体１３２０は、反射開口層１３０４が形成される基板１３０２とは別個の前方基板１３１０に配設される。複数の開口１３０６を画定する反射開口層１３０４が形成される基板１３０２は、本明細書では、開口プレートとも呼ばれる。ＭＥＭＳダウン構成において、ＭＥＭＳ方式のシャッター組立体１３２０を担持する前方基板１３１０は、図５Ａに示されるディスプレイ装置１０００の被覆シート１００８に取って代わり、前方基板１３１０の後面１３１２、すなわち閲覧者と反対の方を向きバックライト１３１５の方を向く表面にＭＥＭＳ方式のシャッター組立体１３２０が配置されるように、配向される。遮光層１３１６は、前方基板１３１０の後面１３１２に形成され得る。いくつかの実装形態では、遮光層１３１６は、光吸収材、また暗色、金属から形成される。いくつかの他の実装形態では、遮光層は、非金属の光吸収材料から形成される。複数の開口１３１８は、遮光層１３１６を貫通して形成される。
【０１４９】
ＭＥＭＳ方式のシャッター組立体１３２０は、反射開口層１３０４からの間隙に直接対向して、かつ間隙にまたがって配置される。シャッター組立体１３２０は、複数のアンカー１３４０によって前方基板１３１０から支持される。
【０１５０】
アンカー１３４０はまた、ＥＡＬ  １３３０を支持するように構成され得る。ＥＡＬは、遮光層１３１６を貫通して形成される開口１３１８及び光反射開口層１３０４を貫通して形成される開口１３０６と揃えられる複数の開口層の開口１３３６を画定する。図５Ａに示されるＥＡＬ  １０３０と同様に、ＥＡＬ  １３３０はまた、電気的に絶縁された導電性領域を形成するために画素化され得る。いくつかの実装形態では、ＥＡＬ  １３３０は、基板１３１９上の位置以外に関して、図６Ａに示されるＥＡＬ  １１３０と構造的に実質的に同様であり得る。
【０１５１】
いくつかの他の実装形態では、反射開口層１３０４は、基板１３０２ではなくＥＡＬ  １３３０の後面に堆積される。いくつかのそのような実装形態では、基板１３０２は、実質的に整列を伴わずに前方基板１３１０に結合され得る。そのような実装形態のいくつかの他のもの、たとえば、図６Ｃ〜図６Ｅにそれぞれ示されるエッチングホール１１５８、１１６８、および１１７８と同様のエッチングホールがＥＡＬを貫通して形成されるいくつかの実装形態において、反射開口層はそれでも、基板１３０２に適用され得る。しかしながら、この反射開口層は、エッチングホールを通過するであろう光しか遮断しなくてよいので、比較的大きな開口を含み得る。そのような大きな開口は、基板１３０２と基板１３１０との間の整列の許容範囲の大きな拡大をもたらす。
【０１５２】
図９は、ディスプレイ装置を製造するための例示的なプロセス１４００の流れ図を示す。ディスプレイ装置は、基板上に形成されてよく、アンカーによっても支持されるシャッター組立体の上方に形成されるＥＡＬを支持するアンカーを含む。簡単な概要において、プロセス１４００は、基板上に第１の型部分を形成するステップ（段階１４０１）を含む。第２の型部分が第１の型部分の上方に形成される（段階１４０２）。シャッター組立体は次いで、型を使用して形成される（段階１４０４）。第３の型部分は次いで、シャッター組立体および第１の型部分および第２の型部分の上方に形成され（段階１４０６）、ＥＡＬの形成がそれに続く（段階１４０８）。シャッター組立体およびＥＡＬが次いで遊離される（段階１４１０）。これらのプロセスの段階の各々、さらには、製造プロセス１４００のさらなる態様が、図１０Ａ〜図１０Ｉおよび図１１Ａ〜図１１Ｄに関して以下で説明される。いくつかの実装形態では、ＥＡＬの形成（段階１４０８）とＥＡＬおよびシャッター組立体の遊離（段階１４１０）の間で、追加の加工段階が実行される。より具体的には、図１６および図１７に関してさらに論じられるように、いくつかの実装形態では、１つまたは複数の電気配線が、遊離段階（段階１４１０）の前にＥＡＬの頂部に形成される（段階１４０９）。
【０１５３】
図１０Ａ〜図１０Ｉは、図９に示される製造プロセス１４００による、例示的なディスプレイ装置の構築の段階の断面図を示す。このプロセスは、基板上に形成され、アンカーによって同様に支持されるシャッター組立体の上方に形成される集積されたＥＡＬを支持するアンカーを含む、ディスプレイ装置を生む。図１０Ａ〜図１０Ｉに示されるプロセスにおいて、ディスプレイ装置は犠牲材料から作られた型の上に形成される。
【０１５４】
図９および図１０Ａ〜図１０Ｉを参照すると、ディスプレイ装置を形成するためのプロセス１４００は、図１０Ａに示されるように、基板の頂部への第１の型部分の形成によって開始する（段階１４０１）。第１の型部分は、背後の基板１５０２の遮光層１５０３の頂部への第１の犠牲材料１５０４の堆積およびパターニングによって、形成される。犠牲材料１５０４の第１の層は、ポリイミド、ポリアミド、フルオロポリマー、ベンゾシクロブテン、ポリフェニルキノキシレン、パリレン、ポリノルボルネン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルエチレン、および、フェノール樹脂もしくはノボラック樹脂、または、犠牲材料として使用するのに適したものとして本明細書で特定される他の材料のいずれかであってよく、またはそれらを含み得る。犠牲材料１５０４の第１の層として使用するために選択された材料に応じて、犠牲材料１５０４の第１の層は、種々のフォトリソグラフィ技法、および、フォトリソグラフィでパターニングされたレジストから形成されたマスクへの直接のフォトパターニング（フォトレジスト性の犠牲材料のための）または化学エッチングまたはプラズマエッチングによるプロセスのようなプロセスを使用して、パターニングされ得る。
【０１５５】
ディスプレイ制御マトリックスを形成する材料の層を含む追加の層は、遮光層１５０３の下に、かつ／または、遮光層１５０３と第１の犠牲材料１５０４との間に堆積され得る。遮光層１５０３は複数の後方の開口１５０５を画定する。第１の犠牲材料１５０４において画定されるパターンは、最終的にその中にシャッターアセンブリのアンカーが形成される、くぼみ１５０６を作る。
【０１５６】
ディスプレイ装置を形成するプロセスは、第２の型部分を形成することに続く（段階１４０２）。第２の型部分は、第１の犠牲材料１５０４から形成される第１の型部分の頂部に、第２の犠牲材料１５０８を堆積しパターニングすることから形成される。第２の犠牲材料は、第１の犠牲材料１５０４と同じタイプの材料であり得る。
【０１５７】
図１０Ｂは、第２の犠牲材料１５０８のパターニング後の、第１の型部分および第２の型部分を含む型１５９９の形状を示す。第２の犠牲材料１５０８は、第１の犠牲材料１５０４に形成されたくぼみ１５０６を露出するためにくぼみ１５１０を形成するようにパターニングされる。くぼみ１５１０は、階段状の構造が型１５９９に形成されるように、くぼみ１５０６より幅が広い。型１５９９はまた、以前に画定されたくぼみ１５０６を伴う第１の犠牲材料１５０４を含む。
【０１５８】
ディスプレイ装置を形成するプロセスは、図１０Ｃおよび図１０Ｄに示されるように、型を使用したシャッター組立体の形成に続く（段階１４０４）。シャッター組立体は、図１０Ｃに示されるように、型１５９９の露出された表面へと構造材料１５１６を堆積し、それに続いて構造材料１５１６をパターニングすることによって形成され、図１０Ｄに示される構造をもたらす。構造材料１５１６は、機械的であり導電性でもある層を含む、１つまたは複数の層を含み得る。適切な構造材料１５１６は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｎｄ、もしくはそれらの合金のような金属、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、もしくは窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）のような誘電体材料、または、ダイヤモンドライクカーボン、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅもしくはそれらの合金のような半導体材料を含む。いくつかの実装形態では、構造材料１５１６は材料の積層体を含む。たとえば、導電性構造材料の層は、２つの非導電層の間に堆積され得る。いくつかの実装形態では、非導電層は、２つの導電層の間に堆積される。いくつかの実装形態では、そのような「サンドイッチ」構造は、堆積後に残っている応力および／または温度変動によって課せられる応力が構造材料１５１６の曲げ、反りまたは他の変形を引き起こさないことを確実にするのを助ける。構造材料１５１６は、約２ミクロン未満の厚さで堆積される。いくつかの実装形態では、構造材料１５１６は、約１．５ミクロン未満の厚さを有するように堆積される。
【０１５９】
堆積後、構造材料１５１６（上で説明されたように、いくつかの材料の合成であり得る）は、図１０Ｄに示されるようにパターニングされる。まず、構造材料１５１６にフォトレジストマスクが堆積される。次いでフォトレジストはパターニングされる。フォトレジストに造成されるパターンは、後続のエッチング段階の後で、構造材料１５１６が残存してシャッター１５２８、アンカー１５２５、および２つの対向するアクチュエータの駆動ビーム１５２６とロードビーム１５２７を形成するように、設計される。構造材料１５１６のエッチングは、異方性エッチングであってよく、基板に対して、または基板に近接した電極に対して電圧バイアスがかけられたプラズマ環境において実行され得る。
【０１６０】
ディスプレイ装置のシャッター組立体が形成されると、製造プロセスは、ディスプレイのＥＡＬを製作することに続く。ＥＡＬを形成するプロセスは、シャッター組立体の頂部への第３の型部分の形成により開始する（段階１４０６）。第３の型部分は、第３の犠牲材料層１５３０から形成される。図１０Ｅは、第３の犠牲材料層１５３０の堆積後に作成される、型１５９９（第１の型部分、第２の型部分、および第３の型部分を含む）の形状を示す。図１０Ｆは、第３の犠牲材料層１５３０のパターニング後に作成される型１５９９の形状を示す。具体的には、図１０Ｆに示される型１５９９はくぼみ１５３２を含み、くぼみ１５３２において、アンカーの一部分が背後のシャッター組立体の上方でＥＡＬを支持するために形成される。第３の犠牲材料層１５３０は、本明細書で開示される犠牲材料のいずれかであってよく、またはそれを含み得る。
【０１６１】
ＥＡＬは次いで、図１０Ｇに示されるように形成される（段階１４０８）。開口層材料１５４０の最初の１つまたは複数の層が型１５９９に堆積される。いくつかの実装形態では、開口層材料は、金属のような導電性材料、または導電性酸化物、または半導体の１つまたは複数の層であってよく、またはそれらを含み得る。いくつかの実装形態では、開口層は、非導電性のポリマーからできていてよく、またはそれを含んでよい。適切な材料のいくつかの例が、図５Ａに関して上で与えられた。
【０１６２】
段階１４０８は、堆積された開口層材料１５４０（図１０Ｇに示される）をエッチングすることに続き、図１０Ｈに示されるようなＥＡＬ  １５４１をもたらす。開口層材料１５４０のエッチングは、異方性エッチングであってよく、基板に対して、または基板に近接した電極に対して電圧バイアスがかけられたプラズマ環境において実行され得る。いくつかの実装形態では、異方性エッチングの適用は、図１０Ｄに関して説明された異方性エッチングと同様の方式で実行される。いくつかの他の実装形態では、開口層を形成するために使用される材料のタイプに応じて、開口層は、他の技法を使用してパターニングされエッチングされ得る。エッチングを適用すると、開口層の開口１５４２は、遮光層１５０３を貫通して形成される開口１５０５と揃えられるＥＡＬ  １５４１の一部分に形成される。
【０１６３】
ディスプレイ装置１５００を形成するプロセスは、型１５９９の除去で完了する（段階１４１０）。図１０Ｉに示される結果は、アンカー１５２５によって同様に支持されるシャッター１５２８を含む背後のシャッター組立体の上方でＥＡＬ  １５４１を支持するアンカー１５２５を含む。アンカー１５２５は、上で説明されたパターニング段階の後で残された、構造材料１５１６および開口層材料１５４０の層の部分から形成される。
【０１６４】
いくつかの実装形態では、型は、たとえば、酸素プラズマ、ウェット化学エッチング、または気相エッチングに型を曝露することを含む、標準的なＭＥＭＳ遊離の方法を使用して除去される。しかしながら、型を形成するために使用される犠牲層の数がＥＡＬを作成するために増加するにつれて、犠牲材料の除去が課題となることがあり、それは、大量の材料が除去される必要があり得るからである。その上、ＥＡＬの追加は、遊離剤による材料への直接の到達を実質的に妨げる。結果として、遊離プロセスにより長い時間がかかり得る。最終的なディスプレイ組立体において使用するために選択された構造材料のすべてではなくても大半は、遊離剤に耐えるものとして選択されるが、そのような薬剤への長時間の曝露はそれでも、様々な材料に損傷を引き起こし得る。したがって、いくつかの他の実装形態では、種々の代替的な遊離技法が利用されてよく、その一部が以下でさらに説明される。
【０１６５】
いくつかの実装形態では、犠牲材料を除去するという課題は、ＥＡＬを貫通するエッチングホールを形成することによって対処される。エッチングホールは、遊離剤が背後の犠牲材料に対して有する通路を増やす。図６Ｃ〜図６Ｅに関して上で説明されたように、エッチングホールは、図６Ｃに示される遮光領域１１５５のようなＥＡＬの遮光領域の外側にある領域に形成され得る。いくつかの実装形態では、エッチングホールのサイズは、流体（液体、ガス、またはプラズマのような）のエッチャントが型を形成する犠牲材料を除去することを可能にするのに十分大きく、一方で、光学性能に悪影響を与えない程度に十分小さいままである。
【０１６６】
いくつかの他の実装形態では、犠牲材料は、化学エッチャントの使用を必要とすることなく、固体から気体に昇華することによって分解することが可能な犠牲材料が使用される。いくつかのそのような実装形態では、犠牲材料は、型を使用して形成されるディスプレイ装置の一部分を熱することによって昇華し得る。いくつかの実装形態では、犠牲材料は、ノルボルネンまたはノルボルネン誘導体からなっていてよく、またはそれを含んでよい。犠牲型にノルボルネンまたはノルボルネン誘導体を利用するいくつかのそのような実装形態では、シャッター組立体、ＥＡＬ、およびそれらを支持する型を含むディスプレイ装置の部分は、約１時間、約４００℃の範囲の温度で加熱され得る。いくつかの他の実装形態では、犠牲材料は、約５００℃未満の温度で昇華する任意の他の犠牲材料、たとえば、約２００〜３００℃の温度で（または酸の存在下ではさらに低い温度で）分解し得るポリカーボネートからなっていてよく、またはそれを含んでよい。
【０１６７】
いくつかの他の実装形態では、多段階の遊離プロセスが利用される。たとえば、いくつかのそのような実装形態では、多段階の遊離プロセスは、ドライプラズマエッチングが後に続く液体エッチングを含む。一般に、ディスプレイ装置の構造的コンポーネントおよび電気的コンポーネントが、遊離プロセスを実行するために使用されるエッチング剤に耐えるものとして選択されていても、ある種のエッチャント、特にドライプラズマエッチャントへの長時間の曝露はそれでも、そのようなコンポーネントを損傷させ得る。したがって、ディスプレイ装置がドライプラズマエッチングに曝露される時間を制限することが望ましい。しかしながら、液体のエッチャントは、ディスプレイ装置を完全に遊離する上で有効性がより低い傾向がある。多段階の遊離プロセスを利用することは、両方の問題に効果的に対処する。まず、液体エッチングが、開口層の開口およびＥＡＬに形成される任意のエッチングホールを通って直接到達可能な型の部分を除去し、型材料においてＥＡＬの下部に空洞を作成する。その後、ドライプラズマエッチングが適用される。空洞の最初の形成は、ドライプラズマエッチングが作用できる表面積を増やし、遊離プロセスを促進し、これによって、ディスプレイ装置がプラズマに曝露される時間の長さを限定する。
【０１６８】
本明細書で説明されるように、製造プロセス１４００は、シャッター方式の光変調器の形成とともに実行される。いくつかの他の実装形態では、ＥＡＬを製造するためのプロセスは、ＯＬＥＤのような光放出器、または他の光変調器を含む、他のタイプの表示素子の形成とともに実行され得る。
【０１６９】
図１１Ａは、封止されたＥＡＬを組み込む例示的なディスプレイ装置１６００の断面図を示す。ディスプレイ装置１６００は、ディスプレイ装置１６００が、アンカー１６４０によって同様に支持される背後のシャッター１５２８の上方でＥＡＬ  １６３０を支持するアンカー１６４０を含むディスプレイ装置を含むという点で、図１０Ｉに示されるディスプレイ装置１５００と実質的に同様である。しかしながら、ディスプレイ装置１６００は、ＥＡＬ  １６３０が構造材料１６５６によって封止されるポリマー材料１６５２の層を含むという点で、図１０Ｉに示されるディスプレイ装置１５００とは異なる。いくつかの実装形態では、構造材料１６５６は金属であり得る。構造材料１６５６によってポリマー材料１６５２を封止することによって、ＥＡＬ  １６３０は外力に対して構造的に復元性をもつ。したがって、ＥＡＬ  １６３０は、背後のシャッター組立体を保護するためのバリアとして機能し得る。そのような追加の復元性は、子供用、建築産業用、軍事用、または頑丈に作られた機器の他のユーザ向けのデバイスのような、高いレベルの酷使を受ける製品において特に望ましいことがある。
【０１７０】
図１１Ｂ〜図１１Ｄは、図１１Ａに示される例示的なディスプレイ装置１６００の構築の段階の断面図を示す。封止されたＥＡＬを組み込むディスプレイ装置１６００を形成するために使用される製造プロセスは、図９および図１０Ａ〜図１０Ｉに関して上で説明されたのと同様の方式で、シャッター組立体およびＥＡＬを形成することで開始する。図９および図１０Ｇおよび図１０Ｈに示される、プロセス１４００の段階１４０８に関して上で説明されたように、開口層材料１５４０を堆積しパターニングした後で、封止されたＥＡＬを形成するプロセスは、図１１Ｂに示されるように、ＥＡＬ  １５４１の頂部へのポリマー材料１６５２の堆積に続く。堆積されたポリマー材料１６５２は次いで、開口層材料１５４０に形成された開口１５４２と揃えられた開口１６５４を形成するようにパターニングされる。開口１６５４は、開口１５４２を囲む背後の開口層材料１５４０の一部分を露出するのに十分、幅が広くされる。このプロセスの結果が図１１Ｃに示される。
【０１７１】
ＥＡＬを形成するプロセスは、図１１Ｄに示されるように、パターニングされたポリマー材料１６５２の頂部への開口層材料１６５６の第２の層の堆積およびパターニングに続く。開口層材料１６５６の第２の層は、第１の開口層材料１５４０と同じ材料であってよく、または、ポリマー材料１６５２を封止するのに適した何らかの他の構造材料であってよい。いくつかの実装形態では、開口層材料１６５６の第２の層は、異方性エッチングを適用することによってパターニングされ得る。図１１Ｄに示されるように、ポリマー材料１６５２は、開口層材料１６５６の第２の層によって封止されたままである。
【０１７２】
ＥＡＬおよびシャッター組立体を形成するプロセスは、犠牲材料の第１の層１５０４、第２の層１５０８、および第３の層１５３０から形成された型の残存部分の除去で完了する。その結果が図１１Ａに示される。犠牲材料を除去するプロセスは、図１０Ｉまたは図１９に関して上で説明されたプロセスと同様である。アンカー１６４０は、背後の基板１５０２の上方でシャッター組立体を支持し、背後のシャッター組立体の上方で封止された開口層１６３０を支持する。
【０１７３】
代替的に、さらなるＥＡＬの復元性が、ＥＡＬの表面に硬化リブを導入することによって得られ得る。ＥＡＬに硬化リブを含めることは、ポリマー層の封止を利用するＥＡＬに追加するものであってよく、またはその代わりであってよい。
【０１７４】
図１２Ａは、リブ付きのＥＡＬ  １７４０を組み込む例示的なディスプレイ装置１７００の断面図を示す。ディスプレイ装置１７００は、ディスプレイ装置１７００が、複数のアンカー１７２５によって基板１７０２および背後のシャッター１５２８の上方で支持されるＥＡＬ  １７４０を含むという点で、図１０Ｉに示されるディスプレイ装置１５００と同様である。しかしながら、ディスプレイ装置１７００は、ＥＡＬ  １７４０を強化するためのリブ１７４４をＥＡＬ  １７４０が含むという点で、ディスプレイ装置１５００とは異なる。ＥＡＬ  １７４０内にリブを形成することによって、ＥＡＬ  １７４０は、外力に対して構造的により復元力があるようになり得る。したがって、ＥＡＬ  １７４０は、シャッター１５２８を含む表示素子を保護するためのバリアとして機能し得る。
【０１７５】
図１２Ｂ〜図１２Ｅは、図１２Ａに示される例示的なディスプレイ装置１７００の構築の段階の断面図を示す。ディスプレイ装置１７００は、複数のシャッター１５２８の上方でリブ付きのＥＡＬ  １７４０を支持するためのアンカー１７２５を含み、複数のシャッター１５２８もアンカー１７２５によって支持される。そのようなディスプレイ装置を形成するために使用される製造プロセスは、図１０Ａ〜図１０Ｉに関して上で説明されたのと同様の方式で、シャッター組立体およびＥＡＬを形成することで開始する。しかしながら、図１０Ｇに関して上で説明されたような第３の犠牲材料層１５３０を堆積しパターニングした後で、リブ付きのＥＡＬ  １７４０を形成するプロセスは、図１２Ｂに示されるように、第４の犠牲層１７５２の堆積に続く。第４の犠牲層１７５２は次いで、高設開口に最終的に形成されるリブを形成するための複数のくぼみ１７５６を形成するようにパターニングされる。第４の犠牲層１７５２のパターニング後に作られた型１７９９の形状が図１２Ｃに示される。型１７９９は、第１の犠牲材料１５０４、第２の犠牲材料１５０８、構造材料１５１６のパターニングされた層、第３の犠牲材料層１５３０、および第４の犠牲層１７５２を含む。
【０１７６】
リブ付きのＥＡＬ  １７４０を形成するプロセスは、型１７９９の露出された表面のすべてへの開口層材料１７８０の層の堆積に続く。開口層材料１７８０の層を堆積すると、開口層材料１７８０の層は、図１２Ｄに示されるように、開口層の開口（または「ＥＡＬ開口」）１７４２として機能する開口を形成するようにパターニングされる。
【０１７７】
リブ付きのＥＡＬ  １７４０を含むディスプレイ装置を形成するプロセスは、型１７９９の残存部分、すなわち、犠牲材料の第１の層１５０４、第２の層１５０８、第３の層１５３０、および第４の層１７５２の残存部分の除去で完了する。型１７９９を除去するプロセスは、図１０Ｉに関して説明されたプロセスと同様である。得られるディスプレイ装置１７００が図１２Ａに示される。
【０１７８】
図１２Ｅは、反スティクションバンプを有するＥＡＬ  １７８５を組み込む例示的なディスプレイ装置１７６０の断面図を示す。ディスプレイ装置１７６０は、図１２Ａに示されるディスプレイ装置１７００と実質的に同様であるが、ＥＡＬ  １７４０のリブ１７４４が形成される領域にＥＡＬ  １７８５が複数の反スティクションバンプを含むという点で、ＥＡＬ  １７４０と異なる。
【０１７９】
反スティクションバンプは、ディスプレイ装置１７００を製作するために使用される製作プロセスと同様の製作プロセスを使用して形成され得る。図１２Ｄに示されるように、開口層材料１７８０の層をパターニングしてＥＡＬ開口１７４２のための開口を形成するとき、開口層材料１７８０の層はまた、リブ１７４４の基部１７４６（図１２Ｄに示される）を形成する開口層材料を除去するようにパターニングされる。残っているものは、リブ１７４４の側壁１７４８である。側壁１７４８の底面１７４９が反スティクションバンプとして機能し得る。反スティクションバンプをＥＡＬ  １７８５の底面に形成させることで、シャッターがＥＡＬ  １７８５に接着することが防がれる。
【０１８０】
図１２Ｆは、別の例示的なディスプレイ装置１７７０の断面図を示す。ディスプレイ装置１７７０は、リブ付きのＥＡＬ  １７７２を含むという点で、図１２Ａに示されるディスプレイ装置１７００と同様である。ディスプレイ装置１７００とは対照的に、ディスプレイ装置１７７０のリブ付きのＥＡＬ  １７７２は、リブ付きのＥＡＬ  １７７２の背後にあるシャッター組立体から離れるように上方に延びるリブ１７７４を含む。
【０１８１】
リブ付きのＥＡＬ  １７７２を製作するためのプロセスは、ディスプレイ装置１７００のリブ付きのＥＡＬ  １７４０を製作するために使用されるプロセスと同様である。唯一の違いは、型１７９９に堆積される第４の犠牲層１７５２のパターニングにある。リブ付きのＥＡＬ  １７４０を生成する際、第４の犠牲層１７５２の大半は型の一部として残され、（図１２Ｃに示されるように）くぼみ１７５６がその中に形成されてリブ１７４４の型を形成する。対照的に、ＥＡＬ  １７７２を形成する際、第４の犠牲層１７５２の大半は除去され、その上方にリブ１７７４が次いで形成される平坦部が残る。
【０１８２】
図１２Ｇ〜図１２Ｊは、図１２Ａおよび図１２Ｅのリブ付きのＥＡＬ  １７４０および１７７２において使用するのに適した例示的なリブパターンの平面図を示す。図１２Ｇ〜図１２Ｊの各々は、ＥＡＬ開口１７４２のペアに隣接するリブ１７４４のセットを示す。図１２Ｇにおいて、リブ１７４４はＥＡＬにまたがって直線的に延びる。図１２Ｈにおいて、リブ１７４４はＥＡＬ開口１７４２を囲む。図１２Ｉにおいて、リブ１７４４は２つの軸に沿ってＥＡＬ全体に延びる。最後に、図１２Ｊにおいて、リブ１７４４は、ＥＡＬ全体の周期的な位置に形成される絶縁されたくぼみという形態をとる。いくつかの他の実装形態では、種々の追加のリブパターンがＥＡＬを強化するために利用され得る。
【０１８３】
いくつかの実装形態では、ＥＡＬを貫通して形成される開口層の開口は、それらが組み込まれるディスプレイの視野角を上げるための光散乱構造を含むように構成され得る。
【０１８４】
図１３は、光散乱構造１８５０を有する例示的なＥＡＬ  １８３０を組み込むディスプレイ装置１８００の一部分を示す。具体的には、ディスプレイ装置１８００は、図５Ａに示されるディスプレイ装置１０００と実質的に同様である。ディスプレイ装置１０００とは対照的に、ディスプレイ装置１８００は、ＥＡＬ  １８３０の高設開口層の開口１８３６に形成される光散乱構造１８５０を含む。いくつかの実装形態では、光散乱構造１８５０は、光が光散乱構造１８５０を通過できるように、透明であり得る。一般に、光散乱構造１８５０は、開口層の開口１８３６を通過する光を反射させ、屈折させ、または散乱させ、これによって、ディスプレイ装置１８００により出力される光の角度的な分布を向上させる。角度的な分布のこの向上は、ディスプレイ装置１８００の視野角を向上させることができる。
【０１８５】
いくつかの実装形態では、光散乱構造１８５０は、ＥＡＬ  １８３０およびその上にＥＡＬ  １８３０が形成される型の露出された表面に、透明な材料１８４５、たとえば、誘電体またはＩＴＯのような透明な導体の層を堆積することによって、形成され得る。透明な材料１８４５は次いで、開口層の開口１８３６が最終的に形成される領域内で光散乱構造１８５０が形成されるようにパターニングされる。いくつかの実装形態では、光散乱構造は、反射性材料の層、たとえば、金属または半導体材料の層を堆積しパターニングすることによって作られ得る。
【０１８６】
図１４Ａ〜図１４Ｈは、光散乱構造１９５０ａ〜１９５０ｈ（全般に光散乱構造１９５０）を組み込む例示的なＥＡＬの部分の上面図を示す。光散乱構造１９５０が形成し得る例示的なパターンは、水平方向の縞、垂直方向の縞、対角方向の縞、または曲線状（図１４Ａ〜図１４Ｄ参照）、ジグザグまたは山形のパターン（図１４Ｅ参照）、円（図１４Ｆ参照）、三角形（図１４Ｇ参照）、または他の不規則な形状（たとえば図１４Ｈ参照）を含む。いくつかの実装形態では、光散乱構造は、異なるタイプの光散乱構造の組合せを含み得る。その中に光散乱構造が形成される高設開口層の開口を通過する光は、ＥＡＬの開口層の開口内に形成される光散乱構造のタイプに基づいて、異なるように散乱し得る。たとえば、光散乱構造の具体的な形状および表面粗さに応じて、光は、光散乱構造を形成する材料の層の境界を通過するときに屈折することがあり、または、構造の端部および表面で反射または散乱することがある。
【０１８７】
図１５は、レンズ構造２０１０を含むＥＡＬ  ２０３０を組み込む例示的なディスプレイ装置２０００の断面図を示す。ディスプレイ装置２０００は、ディスプレイ装置２０００がＥＡＬ  ２０３０の開口層の開口２０３６内に形成されるレンズ構造２０１０を含むことを除き、図５に示されるディスプレイ装置と実質的に同様である。レンズ構造２０１０は、レンズ構造２０１０を通過するバックライトからの光が、空の開口層の開口を通過する光が以前は到達し得なかった領域に拡散するように、形状が決められ得る。このことは、ディスプレイの視野角を改善する。いくつかの実装形態では、レンズ構造２０１０は、ＳｉＯ２または他の透明な誘電体材料のような、透明な材料から作られ得る。レンズ構造２０１０は、ＥＡＬ、およびＥＡＬ  ２０３０がそれによって形成される型の露出された表面に透明な材料の層を堆積し、グレーデッドトーンエッチングマスキングを使用して材料を選択的にエッチングすることによって形成され得る。
【０１８８】
いくつかの実装形態では、背後の基板の遮光層を貫通して形成される開口またはシャッターを貫通して形成されるシャッター開口も、図１３、図１４Ａ〜図１４Ｈに示されるものと同様の光散乱構造、または、図１５に示されるものと同様のレンズ構造２０１０を含み得る。いくつかの他の実装形態では、カラーフィルタアレイが、各ＥＡＬ開口がカラーフィルタによって覆われるように、ＥＡＬに結合され、またはＥＡＬと一体的に形成され得る。そのような実装形態では、シャッター組立体の別個のグループを使用して複数の色サブフィールド（または複数の色サブフィールドと関連付けられるサブフレーム）を同時に表示することによって、画像が形成され得る。
【０１８９】
ある種のシャッター方式のディスプレイ装置は、画素のアレイのシャッターを駆動するために複雑な回路を利用する。いくつかの実装形態では、電気配線を通じて電流を送るために回路によって消費される電力は、配線上の寄生抵抗に比例する。したがって、ディスプレイの電力消費は、電気配線上の寄生抵抗を減らすことによって減らされ得る。電気配線上の寄生抵抗が減らされ得る１つの方法は、電気配線と他の導電性コンポーネントとの間の距離を長くすることによるものである。
【０１９０】
しかしながら、ディスプレイ製造業者がディスプレイの解像度を向上させるために画素密度を上げるにつれて、各画素のサイズは小さくされる。したがって、電気的コンポーネントはより小さな空間にレイアウトされ、隣接する電気的コンポーネントを分離するために利用可能な空間が減る。結果として、寄生抵抗による電力消費は増える可能性が高い。画素サイズで妥協することなく寄生抵抗を減らすための１つの方法は、ディスプレイ装置のＥＡＬの頂部に１つまたは複数の電気配線を形成することによるものである。ＥＡＬの頂部に電気配線を配置することによって、ＥＡＬの頂部の配線と、ＥＡＬの下にある背後の基板上の配線との間に大きな距離を設けることができる。この距離は、ＥＡＬの頂部の電気配線と、背後の基板上に形成される任意の導電性コンポーネントとの間の寄生抵抗を減らす。容量の減少は、電力消費の対応する減少をもたらす。これはまた、信号が配線を伝搬する速度を上げ、ディスプレイが対処できる速度を上げる。
【０１９１】
図１６は、ＥＡＬ  ２１３０を有する例示的なディスプレイ装置２１００の断面図を示す。ディスプレイ装置２１００は、ディスプレイ装置２１００がＥＡＬ  ２１３０の頂部に形成される電気配線２１１０を含むことを除き、図５Ａに示されるディスプレイ装置１０００と実質的に同様である。
【０１９２】
いくつかの実装形態では、電気配線２１１０は、ＥＡＬ  ２１３０を支持するアンカー２１４０の頂部に形成され得る。いくつかの実装形態では、電気配線２１１０は、その上に電気配線２１１０が形成されるＥＡＬ  ２１３０から、電気的に絶縁され得る。いくつかのそのような実装形態では、電気的絶縁材料の層がまずＥＡＬ  ２１３０に堆積され、次いで、電気配線２１１０が電気的絶縁材料の上に形成され得る。いくつかの実装形態では、電気配線２１１０は、図３Ｂに示されるデータ配線８０８のような列配線であり得る。いくつかの他の実装形態では、電気配線２１１０は、行配線、たとえば、図３Ｂに示される走査線配線８０６であり得る。いくつかの他の実装形態では、電気配線２１１０は、やはり図３Ｂに示される、作動電圧配線８１０またはグローバル更新配線８１２のような共通配線であり得る。
【０１９３】
いくつかの実装形態では、電気配線２１１０は、ディスプレイ装置２１００のシャッター２１２０に電気的に結合され得る。いくつかのそのような実装形態では、電気配線２１１０は、ＥＡＬ  ２１３０と背後のシャッター組立体の両方を支持する導電性アンカー２１４０を介して、シャッター２１２０に電気的に直接結合される。たとえば、ＥＡＬ  ２１３０が導電性材料を含み、電気的絶縁材料がＥＡＬ  ２１３０を覆って堆積される実装形態では、配線２１１０を形成する材料を堆積する前に、絶縁材料は、アンカー２１４０の部分に結合する、かつ／またはそれを形成する、ＥＡＬ  ２１３０の一部分を露出するようにパターニングされ得る。次いで、配線材料が堆積されるとき、配線材料は、ＥＡＬの露出された部分との電気的接続を形成し、電流が電気配線２１１０からＥＡＬ  ２１３０を通り、アンカー２１４０へと、またアンカーによって支持されるシャッター２１２０へと流れることを可能にする。いくつかの実装形態では、ＥＡＬ  ２１３０は、複数の電気的に絶縁された導電性領域を含むように画素化される。いくつかの実装形態では、電気配線２１１０は、電気的に絶縁された導電性領域の１つまたは複数の電気的コンポーネントに電圧を与えるように構成される。
【０１９４】
ディスプレイ装置はまた、図５に示される透明な基板１００２と同様の、背後の透明な基板２１０２の頂部に形成されるいくつかの他の電気配線２１１２を含む。いくつかの実装形態では、電気配線２１１２は、列配線、行配線、または共通配線の１つであり得る。いくつかの実装形態では、配線は、スイッチングされる配線、すなわち、データ配線のような比較的頻繁に変更される電圧を搬送する配線の間の距離を長くするように、ＥＡＬの頂部およびＥＡＬの下への配置が選択される。たとえば、いくつかの実装形態では、行配線はＥＡＬの頂部に配置され得るが、データ配線は基板上でＥＡＬの下に配置される。同様に、いくつかの他の実装形態では、行配線は基板上でＥＡＬの下に位置するが、データ配線はＥＡＬの頂部に配置される。容量に関連する電力消費は主にスイッチング事象の結果として発生するので、比較的一定の電圧に保たれる配線は、互いに比較的近くに配置され得る。
【０１９５】
いくつかの実装形態では、ＥＡＬは、電気配線だけではなく、追加の電気的コンポーネントを支持し得る。たとえば、ＥＡＬは、キャパシタ、トランジスタ、または他の形態の電気的コンポーネントを支持し得る。ＥＡＬに実装される電気的コンポーネントを組み込むディスプレイ装置の例が図１７に示される。
【０１９６】
図１７は、例示的なディスプレイ装置２２００の一部分の斜視図を示す。ディスプレイ装置は、図３Ｂの制御マトリックス８６０と同様の制御マトリックスを含む。ディスプレイ装置２２００において、作動電圧配線８１０および充電トランジスタ８４５がＥＡＬ  ２２３０の頂部に形成される。
【０１９７】
ＥＡＬ  ２２３０は、背後の遮光コンポーネント８０７、この場合はシャッターも支持する、アンカー２２４０によって支持される。より具体的には、アクチュエータ２２０８のロード電極２２１０は、アンカー２２４０から離れるように延び、遮光コンポーネント８０７に接続する。ロード電極２２１０は、遮光コンポーネント８０７に対する物理的な支持と、充電トランジスタ８４５を通じた作動電圧配線８１０への電気的接続との両方を、ＥＡＬ  ２２３０の頂部で与える。アクチュエータはまた、背後の基板に結合するがＥＡＬには結合しない、第２のアンカー２２１４から延びる駆動電極２２１２を含む。
【０１９８】
動作において、電圧が作動電圧配線８１０に印加されるとき、充電トランジスタ８４５はオンにされ、電流はアンカー２２４０およびロード電極２２１０を通り、遮光コンポーネント８０７の電圧を作動電圧へと上げる。同時に、電流はアンカー２２４０を通ってＥＡＬの下側の電気的に絶縁された領域２２５０に流れるので、遮光コンポーネント８０７および電気的に絶縁された領域２２５０は同じ電位のままである。
【０１９９】
ＥＡＬ  ２２３０を製作するために、図１０Ｆに示される型１５９９のような型の頂部に、導電層が堆積される。導電層は次いで、各領域が背後のシャッター組立体に対応するように、導電層の様々な領域を電気的に絶縁するためにパターニングされる。電気絶縁層が次いで、導電層の頂部に堆積される。絶縁層は、ＥＡＬの頂部に形成された配線または他の電気的コンポーネントがＥＡＬとの電気的接続を行うことを可能にするために、導電層の部分を露出するようにパターニングされる。作動電圧配線８１０および充電トランジスタ８４５は次いで、誘電体材料、半導体材料、および導電性材料の追加の層の堆積およびパターニングを含む薄膜リソグラフィプロセスを使用して、電気絶縁層の頂部に製作される。いくつかの実装形態では、作動電圧配線８１０、充電トランジスタ８４５、およびＥＡＬの頂部に形成される任意の他の電気配線は、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）適合製造プロセスを使用して形成される。たとえば、充電トランジスタはＩＧＺＯチャネルを含み得る。いくつかの他の実装形態では、一部の電気的コンポーネントは、他の導電性酸化物材料または他のＩＶ族半導体を使用して形成される。いくつかの他の実装形態では、電気的コンポーネントは、ａ−Ｓｉまたは低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）のようなより古典的な半導体材料を使用して形成される。
【０２００】
図１７は、ＥＡＬの頂部での配線およびトランジスタの製作のみを示すが、他の電気的コンポーネントはＥＡＬに直接形成されてよく、またはＥＡＬに実装されてよい。たとえば、ＥＡＬはまた、書込みイネーブルトランジスタ８３０、データ記憶キャパシタ８３５、更新トランジスタ８４０、さらには、他のスイッチ、レベルシフタ、リピータ、増幅器、レジスタ、および他の集積回路コンポーネントの、１つまたは複数を支持し得る。たとえば、ＥＡＬは、タッチスクリーン機能をサポートするために選択された回路を支持し得る。
【０２０１】
ＥＡＬが１つまたは複数のデータ配線（図３Ａおよび図３Ｂに示されるデータ配線８０８のような）を支持するいくつかの他の実装形態では、ＥＡＬはまた、配線への負荷を減らすために配線を流される信号を再駆動するための、配線に沿った１つまたは複数のバッファを支持し得る。たとえば、各データ配線は、その経路上に１個から約１０個のバッファを含み得る。いくつかの実装形態では、バッファは、１つまたは２つのインバータを使用して実装され得る。いくつかの他の実装形態では、より複雑なバッファ回路が含まれ得る。通常、ディスプレイ基板上にはそのようなバッファのための十分な空間はない。しかしながら、いくつかの実装形態では、ＥＡＬは、そのようなバッファを含めることを可能にするための、十分な追加の空間を提供することができる。
【０２０２】
ある種のディスプレイ装置は、ディスプレイの前方を形成する被覆シートを後方の透明な基板に取り付けることによって、組み立てられ得る。被覆シートは、それを貫通して前方の開口が形成される、遮光層を有する。透明な基板は、それを貫通して後方の開口が形成される、遮光層を含む。透明な基板は、光変調器を有する複数の表示素子を支持することができ、光変調器は、遮光層を貫通して形成される後方の開口に対応する。被覆シートおよび透明な基板が互いに接着されるときの、対応する背後の開口に対する前方の開口の不整列は、ディスプレイ装置のディスプレイ特性に悪影響を与え得る。具体的には、不整列は、ディスプレイ装置の明るさ、コントラスト比、および視野角の１つまたは複数に悪影響を与え得る。したがって、被覆シートを透明な基板に取り付けるとき、開口がそれぞれの表示素子および後方の開口に対して厳密に整列されることを確実にするために一層の注意が払われ、そのようなディスプレイを組み立てる際のコストおよび複雑さが増大する。
【０２０３】
代替形態として、そのような不整列の問題を克服するために、前方遮光層が、被覆シートではなくＥＡＬ上に、またはＥＡＬによって形成され得る。いくつかの実装形態では、ＥＡＬに対して比較的小さい角度でＥＡＬを通過する光からのあらゆる光の漏洩を減らすのを助けるために、ＥＡＬは、被覆シートに接着するように構成され、そのような角度に対するあらゆる光学的経路がディスプレイから逸脱してコントラスト比に悪影響を与えることを実質的に封じる。図１８Ａ〜図１８Ｃは、そのようなＥＡＬを組み込む２つのディスプレイ装置の断面図を示す。
【０２０４】
図１８Ａは、例示的なディスプレイ装置２３００の断面図である。ディスプレイ装置２３００は、ＭＥＭＳアップ構成で構築され、被覆シート２３０８の後面に接着されるＥＡＬ  ２３３０を含む。ディスプレイ装置２３００は、ＭＥＭＳ基板２３０６上に製作されたシャッター組立体２３０４およびＥＡＬ  ２３３０を含む。ＥＡＬ  ２３３０は、図１０Ａ〜図１０Ｉに関して説明されたのと同様の方式で構築される。しかしながら、ＥＡＬ  ２３３０を構築する際、開口層材料は、その柔軟性を上げるために、より薄くなるように堆積される。対照的に、ＥＡＬ  １５４１は、実質的に曲がらないように構築された。
【０２０５】
被覆シート２３０８の後面は、ＥＡＬ  ２３３０と被覆シート２３０８との間のスティクションを促すように加工される。いくつかの実装形態では、表面の加工は、酸素またはフッ素ベースのプラズマを使用して後面を洗浄することを含み、それは、清浄な表面、特に、２０ｍＪ／ｍ２よりも大きな接着の仕事量を有する表面は、一緒に接着する傾向があるからである。いくつかの他の実装形態では、親水性の被覆が、被覆シート２３０８の後面および／またはＥＡＬ  ２３３０の前面に適用される。ＥＡＬ  ２３３０は次いで、乾燥環境または湿潤環境において、被覆シートの後面と接触させられる。乾燥環境では、対向する表面上の水酸化（ＯＨ）基が互いに誘引する。湿潤環境では、１つまたは両方の表面上での水分の凝縮が、対向する親水性の被覆へと表面が誘引され接着されることをもたらす。いくつかの他の実装形態では、１つまたは両方の表面は、接着を促すために、シリコン濃度の低いＳｉＯ２またはＳｉＮｘで被覆され得る。製造プロセスの間、被覆シート２３０８がＭＥＭＳ基板２３０６に近接させられた後で、電荷が被覆シートに加えられて、被覆シート２３０８の後面と接触するようにＥＡＬ  ２３３０を誘引する。被覆シート２３０８の後面に接触すると、ＥＡＬ  ２３３０は表面に実質的に永続的に接着する。いくつかの実装形態では、この接着は表面を加熱することによって促進され得る。
【０２０６】
図１８Ｂおよび図１８Ｃは、追加の例示的なディスプレイ装置２３５０および２３６０の断面図を示す。ディスプレイ装置２３５０および２３６０は、ＭＥＭＳダウン構成で構築され、ＭＥＭＳダウン構成では、ＭＥＭＳシャッター組立体のアレイおよびＥＡＬ  ２３５４は前方のＭＥＭＳ基板２３５６上で製作される。前方のＭＥＭＳ基板２３５６は、後方の開口層基板２３５８に接着される。ＥＡＬ  ２３５４は、後方の開口層基板２３５８に接着される。
【０２０７】
ディスプレイ装置２３５０および２３６０は、ディスプレイ装置２３５０および２３６０に組み込まれる反射層２３６２の位置のみに関して、互いに異なる。反射層２３６２は、ＥＡＬ  ２３５４中の開口２３６４を通過しない光を、ディスプレイ装置２３５０および２３６０を点灯しているそれぞれのバックライト２３６６へと反射することによって、光の再利用を実現する。ディスプレイ装置２３５０では、反射層２３６２はＥＡＬ  ２３５４の頂部に堆積される。そのような実装形態は、開口２３６４が後方の開口層基板２３５８上の任意の特定の機構と揃う必要がないので、整列の許容範囲をかなり上げる。しかしながら、いくつかの状況では、ＥＡＬ  ２３５４上へのそのような層の形成は、費用がかかることがあり、または別様に望ましくないことがある。そのような状況では、図１８Ｂのディスプレイ装置２３６０に示されるように、反射層２３６２は、ＥＡＬ  ２３５４の代わりに後方の開口層基板２３５８に堆積され得る。
【０２０８】
いくつかの実装形態では、ディスプレイ装置は、適切なディスプレイの動作を可能にするために型が完全に除去される必要がないように設計され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、ディスプレイ装置は、遊離プロセスが完了した後で、型の一部分がＥＡＬの部分の下に、たとえばＥＡＬを支持するアンカーの周囲に残るように、設計され得る。
【０２０９】
図１９は、例示的なディスプレイ装置２４００の断面図を示す。ディスプレイ装置２４００は、図１０Ａ〜図１０Ｉに関して説明されたディスプレイ装置１５００を形成するための製作プロセスを全般に使用して、形成される。しかしながら、この製作プロセスとは対照的に、ディスプレイ装置のための製作プロセスは、ディスプレイ装置２４００がその上に構築される型を完全には除去しない。
【０２１０】
具体的には、ディスプレイ装置２４００は、図１０Ｉに示されるアンカー１５２５と実質的に同様のアンカー２４４０を含む。しかしながら、アンカー２４４０は、遊離プロセスを実行した後で残される型材料２４４２によって囲まれる。遊離プロセスは、それによってディスプレイ装置２４００が形成される型から、ディスプレイ装置２４００を部分的に遊離することを伴う。いくつかの実装形態では、型は、型のいくつかの表面のみを露出することによって、または、遊離剤への型の露出を制限することによって、部分的に除去される。いくつかの実装形態では、アンカー２４４０の周りに残る型の部分は、アンカー２４４０への追加の支持を提供し得る。
【０２１１】
いくつかの実装形態では、型材料は選択的に除去され得る。たとえば、シャッター２４２０またはシャッター２４２０に結合されるアクチュエータ２４２２の動きを制約する型材料は除去されるべきである。さらに、後方の開口２４０６（透明な基板上に堆積される遮光層２４０４を貫通して形成される）と対応するＥＡＬ開口２４３６（ＥＡＬ  ２４３０を貫通して形成される）との間の光学的経路を妨げる型材料が除去される。すなわち、ＥＡＬ開口２４３６の下の領域を満たす型材料は、バックライト（図示されず）からの光がＥＡＬ開口２４３６を通過できるように、除去されるべきである。しかしながら、シャッター２４２０およびアクチュエータ２４２２のような可動部分の動きを制約しない型材料、および光の前述の通過と干渉しない型材料は、そのまま残されてもよい。たとえば、アンカー２４４０の周り、またはＥＡＬ  ２４３０の遮光部分の下のような、ディスプレイ装置の他の領域の下の犠牲材料２４４２は残ってよい。このようにして、この犠牲材料２４４２は、アンカー２４４０およびＥＡＬ  ２４３０への追加の支持を提供することができる。さらに、より少量の犠牲材料がディスプレイ装置２４００から除去されるので、エッチングプロセスをより早く完了することができ、これによって製造時間を短縮する。
【０２１２】
図２０Ａおよび図２０Ｂは、複数の表示素子を含む例示的なディスプレイデバイス４０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、スマートフォン、携帯電話または携帯電話であり得る。しかしながら、ディスプレイデバイス４０の同じコンポーネントまたはそのわずかな変形は、テレビ、コンピュータ、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デバイスのような、様々なタイプのディスプレイデバイスも示す。
【０２１３】
ディスプレイデバイス４０は、筐体４１、ディスプレイ３０、アンテナ４３、スピーカー４５、入力デバイス４８およびマイクロフォン４６を含む。筐体４１は、射出成形および真空成形のような、種々の製造プロセスのいずれかから形成され得る。さらに、筐体４１は、限定はされないが、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、種々の材料のいずれかから形成され得る。筐体４１は、異なる色の、または異なるロゴ、絵、もしくはシンボルを含む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）を含み得る。
【０２１４】
ディスプレイ３０は、本明細書で説明されたように、双安定ディスプレイまたはアナログディスプレイを含む種々のデバイスのいずれかであり得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、エレクトロルミネセント（ＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ＳＴＮ方式液晶ディスプレイ（ＳＴＮ  ＬＣＤ）もしくは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＬＣＤのようなフラットパネルディスプレイ、またはブラウン管（ＣＲＴ）もしくは他の管型デバイスのような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。
【０２１５】
ディスプレイデバイス４０のコンポーネントが、図２０Ａに概略的に示される。ディスプレイデバイス４０は、筐体４１を含んでおり、その中に少なくとも部分的に収容された追加のコンポーネントを含み得る。たとえば、ディスプレイデバイス４０はネットワークインターフェース２７を含み、ネットワークインターフェース２７はアンテナ４３を含み、アンテナ４３は送受信機４７に結合され得る。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に表示され得る画像データのソースであり得る。したがって、ネットワークインターフェース２７は、画像ソースモジュールの一例であるが、プロセッサ２１および入力デバイス４８も、画像ソースモジュールとして機能し得る。送受信機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（信号をフィルタリングする、または別様に操作するなど）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に接続され得る。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にも接続され得る。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８およびアレイドライバ２２に結合されてよく、アレイドライバ２２は、次いでディスプレイアレイ３０に結合され得る。図２０Ａに特に示されていない要素を含む、ディスプレイデバイス４０における１つまたは複数の要素は、メモリデバイスとして機能するように構成され、プロセッサ２１と通信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、電源５０は、特定のディスプレイデバイス４０の設計における実質的にすべてのコンポーネントに電力を提供することができる。
【０２１６】
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がネットワークを通じて１つまたは複数のデバイスと通信できるように、アンテナ４３および送受信機４７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緩和するためのいくつ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、ＩＥＥＥ  １６．１１規格、たとえばＩＥＥＥ  １６．１１（ａ）、（ｂ）、もしくは（ｇ）、またはＩＥＥＥ  ８０２．１１規格、たとえばＩＥＥＥ  ８０１．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、およびそのさらなる実装形態に従って、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（登録商標）規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。携帯電話の場合、アンテナ４３は、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（登録商標）／Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ（登録商標）  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、Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ）、Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＤＰＡ）、Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＵＰＡ）、Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＰＡ＋）、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＡＭＰＳ、または３Ｇ、４Ｇもしくは５Ｇ技術を利用するシステムのような、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他の既知の信号を受信するように設計され得る。送受信機４７は、アンテナ４３から受信された信号を、プロセッサ２１によって受信され操作され得るように前処理することができる。送受信機４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号を、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処理することができる。
【０２１７】
いくつかの実装形態では、送受信機４７は、受信機によって置き換えられ得る。さらに、いくつかの実装形態では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られることになる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の動作全体を制御することができる。プロセッサ２１は、圧縮された画像データのようなデータを、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受信し、そのデータを生の画像データへ、または生の画像データに容易に変換され得るフォーマットへと処理する。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。生データは通常、画像内の各位置における画像特性を特定する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、彩度およびグレースケールレベルを含み得る。
【０２１８】
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み得る。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内の個別コンポーネントであってよく、またはプロセッサ２１もしくは他のコンポーネントに組み込まれてよい。
【０２１９】
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、直接プロセッサ２１から、またはフレームバッファ２８から取得でき、かつ生画像データをアレイドライバ２２への高速送信のために適切に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、ディスプレイアレイ３０にわたってスキャンするのに適した時間的順序を有するように、ラスタライク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る。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、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と関連付けられることが多いが、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中に埋め込まれることがあり、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれることがあり、またはアレイドライバ２２とハードウェアにおいて完全に統合されることがある。
【０２２０】
アレイドライバ２２は、フォーマットされた情報をドライバコントローラ２９から受信することができ、ビデオデータを、ディスプレイ要素のディスプレイのｘ−ｙマトリックスから来る数百、場合によっては数千（またはそれよりも多く）のリード線に、毎秒多数の回数印加される波形の並列セットへと、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、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、ディスプレイモジュールの一部である。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、ディスプレイモジュールの一部である。
【０２２１】
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、本明細書で説明されるタイプのデバイス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、従来型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、図１Ｂに関して上で説明されたコントローラ１３４）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は、従来型のドライバまたは双安定ディスプレイドライバであり得る。さらに、ディスプレイアレイ３０は、従来型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と統合され得る。そのような実装形態は、高集積システム、たとえば、携帯電話、ポータブル電子デバイス、腕時計または小面積ディスプレイにおいて有用であり得る。
【０２２２】
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キーパッドもしくは電話キーパッドのようなキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチ感知スクリーン、ディスプレイアレイ３０と統合されたタッチ感知スクリーン、または感圧性もしくは感熱性の膜を含み得る。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０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、マイクロフォン４６を介した音声コマンドが、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために使用され得る。
【０２２３】
電源５０は、種々のエネルギー蓄積デバイスを含み得る。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のような充電式バッテリーであり得る。充電式バッテリーを使用した実装形態では、充電式バッテリーは、たとえば、壁のコンセントまたは光起電デバイスもしく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、充電式バッテリーはワイヤレス充電可能であり得る。電源５０は、再生可能エネルギー源、キャパシタ、またはプラスチック太陽電池もしくは太陽電池塗料を含む太陽電池であってもよい。電源５０はまた、壁のコンセントから電力を受け取るように構成され得る。
【０２２４】
いくつかの実装形態では、電子ディスプレイシステム内のいくつかの場所に位置し得るドライバコントローラ２９に、制御プログラム可能性が存在する。いくつかの他の実装形態では、アレイドライバ２２に制御プログラム可能性が存在する。上で説明された最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントにおいて、および様々な構成で実施され得る。
【０２２５】
本明細書で使用される場合、項目のリスト「の少なくとも１つ」に言及する句は、単一のメンバーを含むそれらの項目の任意の組合せを指す。例として、「ａ、ｂ、またはｃの少なくとも１つ」は、ａ、ｂ、ｃ、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ｂ−ｃ、およびａ−ｂ−ｃを包含することが意図される。
【０２２６】
本明細書で開示された実装形態に関連して説明され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のプロセスは、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は、全体的にそれらの機能に関して説明され、上で説明された様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびプロセスにおいて示されてきた。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、具体的な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。
【０２２７】
本明細書で開示された態様に関連して説明され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プロセッサもしくは汎用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）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネント、または、本明細書で説明され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で、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、また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、もしく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つもしくは複数のマイクロプロセッサ、また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、特定のプロセスおよび方法は、所与の機能に固有の回路によって実行され得る。
【０２２８】
１つまたは複数の態様では、説明された機能は、本明細書で開示された構造およびそれらの構造の同等物を含む、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、ファームウェアにおいて、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。本明細書で説明された主題の実装形態はまた、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、データ処理装置による実行のために、またはデータ処理装置の動作を制御するために、コンピュータ記憶媒体上に符号化された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。
【０２２９】
本開示で説明された実装形態の様々な修正形態が当業者には容易に明らかであり得るので、本明細書に定められる一般的原理は、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、特許請求の範囲は、本明細書に示される実装形態に限定されることを意図されず、本開示、この原理および本明細書で開示される新規の特徴と合致する最大の範囲が認められるべきである。
【０２３０】
さらに、「上側」および「下側」という用語が、図の説明を簡単にするために使用されることがあり、適切に配向されたページ上の図の向きに対応する相対的な位置を示しており、実装される任意のデバイスの適切な向きを反映していないことがあることを、当業者は容易に理解するであろう。
【０２３１】
別個の実装形態の文脈において本明細書で説明されるいくつかの特徴はまた、単一の実装形態において組合せで実装され得る。反対に、単一の実装形態の文脈において説明される様々な特徴はまた、複数の実装形態で別々に、または任意の適切な副次的な組合せで実装され得る。さらに、特徴はある組合せで機能するものとして上で説明され、当初はそのように特許請求されることもあるが、特許請求される組合せによる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てよく、特許請求される組合せは、副次的な組合せまたは副次的な組合せの変形を対象にし得る。
【０２３２】
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、所望の結果を達成するために、そのような動作を示された特定の順序でもしくは順次に実行すること、またはすべての示された動作を実行することを要求するものとして理解されるべきではない。さらに、図面は、１つまたは複数の例示的なプロセスを流れ図の形式で概略的に示すことがある。しかしながら、示されていない他の動作は、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は、示された動作のいずれかの前、示された動作のいずれかの後、示された動作のいずれかと同時に、または示された動作のいずれかの間に実行され得る。いくつかの状況において、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。また、上で説明された実装形態における様々なシステムコンポーネントの分離は、すべての実装形態においてそのような分離が必要であるものとして理解されるべきではなく、説明されるプログラムコンポーネントおよびシステムは、一般に単一のソフトウェア製品へ統合されてよく、または複数のソフトウェア製品へパッケージ化されてよいことを理解されたい。さらに、他の実装形態も、以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、請求項に記載される動作は、異なる順序で実行されることがあり、それでも望ましい結果を達成することができる。
【符号の説明】
【０２３３】
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
４０  ディスプレイデバイス
４１  筐体
４３  アンテナ
４５  スピーカー
４６  マイクロフォン
４７  送受信機
４８  入力デバイス
５０  電源
５２  調整ハードウェア
１００  直視型ＭＥＭＳ方式ディスプレイ装置
１０２ａ  光変調器
１０２ｂ  光変調器
１０２ｃ  光変調器
１０２ｄ  光変調器
１０４  画像
１０５  ランプ
１０６  画素
１０８  シャッター
１０９  開口
１１０  書込みイネーブル配線
１１２  データ配線
１１４  共通配線
１２０  ホストデバイス
１２２  ホストプロセッサ
１２４  環境センサ
１２６  ユーザ入力モジュール
１２８  ディスプレイ装置
１３０  走査ドライバ
１３２  データドライバ
１３４  コントローラ
１３８  Ｖａｔドライバ
１４０  ランプ
１４２  ランプ
１４４  ランプ
１４６  ランプ
１４８  ランプドライバ
１５０  光変調器
２００  光変調器
２０２  シャッター
２０３  基板
２０４  アクチュエータ
２０５  アクチュエータ
２０６  ロードビーム
２０７  スプリング
２０８  ロードアンカ
２１１  開口穴
２１６  駆動ビーム
２１８  駆動ビームアンカ
８００  制御マトリックス
８０２  画素
８０４  光変調器
８０５ａ  第１のアクチュエータ
８０５ｂ  第２のアクチュエータ
８０６  走査線配線
８０７  シャッター
８０８  データ配線
８０９ａ  駆動電極
８０９ｂ  駆動電極
８１０  作動電圧配線
８１１  ロード電極
８１２  グローバル更新配線
８１４  共通駆動配線
８１６  シャッター共通配線
８２０  データ記憶回路
８２５  作動回路
８３０  書込みイネーブルトランジスタ
８３５  データ記憶キャパシタ
８４０  更新トランジスタ
８４５  充電トランジスタ
８５２  第１のアクティブノード
８５４  第２のアクティブノード
８６０  制御マトリックス
８６１  作動回路
８６２  画素
８７２  第１のアクチュエータ駆動配線
８７４  第２のアクチュエータ駆動配線
８７８  共通グラウンド配線
９００  ディスプレイ装置
９０２ａ  可塑性の導電性スペーサ
９０２ｂ  可塑性の導電性スペーサ
９０２ｃ  可塑性の導電性スペーサ
９０２ｄ  可塑性の導電性スペーサ
９０４  アンカー
９１０  透明基板
９１２  光反射層
９１４  後方の開口
９２０  遮光層
９２２  導電層
９２４  駆動電極
９２６  ロード電極
９４０  被覆シート
９４２  遮光層
９４４  前方の開口
９５０  バックライト
１０００  ディスプレイ装置
１００１  シャッター組立体
１００２  透明な基板
１００４  遮光層
１００６  後方の開口
１００８  被覆シート
１０１０  遮光層
１０１２  前方の開口
１０１５  バックライト
１０１８  第１のアクチュエータ
１０１９  第２のアクチュエータ
１０２０  シャッター
１０２４ａ  第１の駆動電極
１０２４ｂ  第２の駆動電極
１０２６ａ  第１のロード電極
１０２６ｂ  第２のロード電極
１０３０  ＥＡＬ
１０３２  光吸収層
１０３４  導電性材料
１０３６  開口層の開口
１０４０  アンカー
１０５０  導電性領域
１１００  ディスプレイ装置
１１３０  ＥＡＬ
１１３６  開口
１１５０  ＥＡＬ
１１５１  開口層のセクション
１１５５  遮光領域
１１５８  エッチングホール
１１６０  ＥＡＬ
１１６１  開口層のセクション
１１６５  遮光領域
１１６８  開口
１１６８  エッチングホール
１１７０  ＥＡＬ
１１７１  開口層のセクション
１１７５  遮光領域
１１７８  エッチングホール
１２００  ディスプレイ装置
１２０２  透明な基板
１２０４  遮光層
１２０６  後方の開口
１２１５  バックライト
１２２０  シャッター
１２２５  アンカー
１２３０  ＥＡＬ
１２３６  開口層の開口
１２５０  アンカー
１３００  ディスプレイ装置
１３０２  基板
１３０４  反射開口層
１３０６  開口
１３１０  前方基板
１３１２  後面
１３１５  バックライト
１３１６  遮光層
１３１８  開口
１３２０  シャッター組立体
１３３０  ＥＡＬ
１３３６  開口層の開口
１３４０  アンカー
１４００  プロセス
１５００  ディスプレイ装置
１５０２  背後の基板
１５０３  遮光層
１５０４  第１の犠牲材料
１５０５  後方の開口
１５０６  くぼみ
１５０８  第２の犠牲材料
１５１０  くぼみ
１５１６  構造材料
１５２５  アンカー
１５２６  駆動ビーム
１５２７  ロードビーム
１５２８  シャッター
１５３０  第３の犠牲材料
１５３２  くぼみ
１５４０  開口層材料
１５４１  ＥＡＬ
１５４２  開口層の開口
１５９９  型
１６００  ディスプレイ装置
１６３０  ＥＡＬ
１６４０  アンカー
１６５２  ポリマー材料
１６５４  開口
１６５６  構造材料
１７００  ディスプレイ装置
１７２５  アンカー
１７４０  ＥＡＬ
１７４２  開口層の開口
１７４４  リブ
１７４６  基部
１７４８  側壁
１７４９  底面
１７５２  第４の犠牲層
１７６０  ディスプレイ装置
１７７０  ディスプレイ装置
１７７２  ＥＡＬ
１７７４  リブ
１７８０  開口層材料
１７８５  ＥＡＬ
１７９９  型
１８００  ディスプレイ装置
１８３０  ＥＡＬ
１８３６  開口層の開口
１８４５  透明な材料
１８５０  光散乱構造
１９５０  光散乱構造
２０００  ディスプレイ装置
２０１０  レンズ構造
２０３０  ＥＡＬ
２０３６  開口層の開口
２１００  ディスプレイ装置
２１１０  電気配線
２１１２  電気配線
２１２０  シャッター
２１３０  ＥＡＬ
２１４０  アンカー
２２００  ディスプレイ装置
２２０８  アクチュエータ
２２１０  ロード電極
２２１２  駆動電極
２２１４  第２のアンカー
２２３０  ＥＡＬ
２２４０  アンカー
２２５０  電気的に絶縁された領域
２３００  ディスプレイ装置
２３０４  シャッター組立体
２３０６  ＭＥＭＳ基板
２３０８  被覆シート
２３３０  ＥＡＬ
２３５０  ディスプレイ装置
２３５４  ＥＡＬ
２３５６  前方のＭＥＭＳ基板
２３５８  後方の開口層基板
２３６０  ディスプレイ装置
２３６２  反射層
２３６４  開口
２３６６  バックライト
２４００  ディスプレイ装置
２４０４  遮光層
２４０６  後方の開口
２４２０  シャッター
２４２２  アクチュエータ
２４３０  ＥＡＬ
２４３６  ＥＡＬ開口
２４４０  アンカー
２４４２  犠牲材料
【図１Ａ】
2016518617.tif 000003
【図１Ｂ】
2016518617.tif 000004
【図２】
2016518617.tif 000005
【図３Ａ】
2016518617.tif 000006
【図３Ｂ】
2016518617.tif 000007
【図４】
2016518617.tif 000008
【図５Ａ】
2016518617.tif 000009
【図５Ｂ】
2016518617.tif 000010
【図６Ａ】
2016518617.tif 000011
【図６Ｂ】
2016518617.tif 000012
【図６Ｃ】
2016518617.tif 000013
【図６Ｄ】
2016518617.tif 000014
【図６Ｅ】
2016518617.tif 000015
【図７】
2016518617.tif 000016
【図８】
2016518617.tif 000017
【図９】
2016518617.tif 000018
【図１０Ａ】
2016518617.tif 000019
【図１０Ｂ】
2016518617.tif 000020
【図１０Ｃ】
2016518617.tif 000021
【図１０Ｄ】
2016518617.tif 000022
【図１０Ｅ】
2016518617.tif 000023
【図１０Ｆ】
2016518617.tif 000024
【図１０Ｇ】
2016518617.tif 000025
【図１０Ｈ】
2016518617.tif 000026
【図１０Ｉ】
2016518617.tif 000027
【図１１Ａ】
2016518617.tif 000028
【図１１Ｂ】
2016518617.tif 000029
【図１１Ｃ】
2016518617.tif 000030
【図１１Ｄ】
2016518617.tif 000031
【図１２Ａ】
2016518617.tif 000032
【図１２Ｂ】
2016518617.tif 000033
【図１２Ｃ】
2016518617.tif 000034
【図１２Ｄ】
2016518617.tif 000035
【図１２Ｅ】
2016518617.tif 000036
【図１２Ｆ】
2016518617.tif 000037
【図１２Ｇ】
2016518617.tif 000038
【図１２Ｈ】
2016518617.tif 000039
【図１２Ｉ】
2016518617.tif 000040
【図１２Ｊ】
2016518617.tif 000041
【図１３】
2016518617.tif 000042
【図１４Ａ】
2016518617.tif 000043
【図１４Ｂ】
2016518617.tif 000044
【図１４Ｃ】
2016518617.tif 000045
【図１４Ｄ】
2016518617.tif 000046
【図１４Ｅ】
2016518617.tif 000047
【図１４Ｆ】
2016518617.tif 000048
【図１４Ｇ】
2016518617.tif 000049
【図１４Ｈ】
2016518617.tif 000050
【図１５】
2016518617.tif 000051
【図１６】
2016518617.tif 000052
【図１７】
2016518617.tif 000053
【図１８Ａ】
2016518617.tif 000054
【図１８Ｂ】
2016518617.tif 000055
【図１８Ｃ】
2016518617.tif 000056
【図１９】
2016518617.tif 000057
【図２０Ａ】
2016518617.tif 000058
【図２０Ｂ】
2016518617.tif 000059
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月15日(2015.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
いくつかの他の実装形態では、方法はまた、形成された電気配線を覆って半導体材料の層を堆積するステップと、半導体材料の層をパターニングしてトランジスタの一部分を形成するステップとを含む。いくつかの実装形態では、半導体材料の層は金属酸化物を含む。いくつかの他の実装形態では、方法は、表示素子を形成する前に、基板上に電気配線を形成するステップを含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本開示で説明される主題の別の発明的態様は、基板と、表示素子のアンカー、アクチュエータ、および光変調器のための型を画定する犠牲材料の層の第１のセットと、ＥＡＬのための型を画定する犠牲材料の層の第１のセットを覆って配設される犠牲材料の層の第２のセットとを含む、装置において実装され得る。犠牲材料の層の第１のセットと第２のセットの少なくとも１つにおける犠牲材料の層は、約５００℃未満の温度で昇華する材料を含む。いくつかの実装形態では、犠牲材料の層の第１のセットと第２のセットの少なくとも１つにおける犠牲材料の層は、ノルボルネンまたはノルボルネンの誘導体を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７２】
ＥＡＬおよびシャッター組立体を形成するプロセスは、犠牲材料の第１の層１５０４、第２の層１５０８、および第３の層１５３０から形成された型の残存部分の除去で完了する。その結果が図１１Ａに示される。犠牲材料を除去するプロセスは、図１０Ｉまたは図９に関して上で説明されたプロセスと同様である。アンカー１６４０は、背後の基板１５０２の上方でシャッター組立体を支持し、背後のシャッター組立体の上方で封止された開口層１６３０を支持する。
【手続補正４】
【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】
透明な基板と、
前記基板上に形成された表示素子と、
前記基板上に形成されたアンカーによって前記基板の上方で支持された遮光高設開口層（ＥＡＬ）であって、前記ＥＡＬを貫通して形成された開口を有し、前記開口が前記表示素子に対応する、ＥＡＬと、
電気信号を前記表示素子に伝えるための、前記基板とは反対側の前記ＥＡＬの表面上に配設された電気配線とを含み、前記電気配線が、行配線、列配線、および共通配線の１つである、装置。
【請求項２】
前記電気配線に結合された少なくとも１つの電気的コンポーネントをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電気配線が、前記表示素子に対応する前記少なくとも１つの電気的コンポーネントの第１の電気的コンポーネントに結合され、
前記電気配線が、前記基板上に形成された第２の表示素子に対応する前記少なくとも１つの電気的コンポーネントの第２の電気的コンポーネントに結合された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電気的コンポーネントが、前記電気配線に結合されたキャパシタとトランジスタの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記トランジスタが、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）チャネルを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記アンカーが前記電気信号を前記表示素子に送るように、前記電気配線が前記アンカーに電気的に結合された、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
複数の表示素子に電気的に結合された、前記基板上に配設された第２の電気配線をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記電気配線が、データ電圧配線、走査線配線、またはグローバル配線の１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ＥＡＬから前記電気配線を分離する誘電体層をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ＥＡＬが、前記表示素子に対応する電気的に絶縁された導電性領域を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記電気的に絶縁された導電性領域が、前記表示素子の一部分に電気的に結合された、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記電気的に絶縁された導電性領域が、前記基板の上方で前記表示素子を支持する第２のアンカーを介して、前記表示素子の前記一部分に電気的に結合された、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記基板の上方で前記ＥＡＬを支持する前記アンカーがまた、前記基板の上方で前記表示素子の一部分を支持し、前記電気的に絶縁された導電性領域が、前記アンカーを介して前記表示素子の懸架された部分に電気的に結合された、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記表示素子がマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）シャッター方式の表示素子を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスとをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
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をさらに含み、
前記プロセッサがさらに、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、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
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含み、前記画像ソースモジュールが、受信機、送受信機、および送信機の少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
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通信するように構成された入力デバイスをさらに含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
ディスプレイ装置を製造する方法であって、
透明な基板を設けるステップと、
前記基板上に表示素子を形成するステップと、
前記基板上に形成されるアンカーによって支持される、前記基板の上方の遮光層を形成するステップと、
前記遮光層を貫通する開口を形成して高設開口層（ＥＡＬ）を形成するステップであって、前記開口が前記表示素子に対応する、ステップと、
電気信号を前記表示素子に伝えるための電気配線を、前記基板とは反対側の前記ＥＡＬの表面上に形成するステップと
を含み、前記電気配線が、行配線、列配線、および共通配線の１つである、方法。
【請求項２０】
前記電気配線を形成する前に、前記ＥＡＬを覆って電気的絶縁材料の層を堆積するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＥＡＬが導電性材料を含み、方法が電気的絶縁材料の前記層をパターニングして、前記電気配線を形成する前に前記ＥＡＬの部分を露出するステップをさらに含み、
前記電気配線を形成するステップが、電気的絶縁材料の前記層を覆って導電性材料の層を堆積するステップと、前記電気配線の一部分が前記ＥＡＬの前記露出された部分と接触するように、導電性材料の前記層をパターニングして前記電気配線を形成するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記形成された電気配線を覆って半導体材料の層を堆積するステップと、半導体材料の前記層をパターニングしてトランジスタの一部分を形成するステップとをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
半導体材料の前記層が金属酸化物を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記表示素子を形成する前に、前記基板上に電気配線を形成するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【国際調査報告】
2016518617.tif 000060
2016518617.tif 000061