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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6131268
(24)【登録日】2017年4月21日
(45)【発行日】2017年5月17日
(54)【発明の名称】ディスプレイデバイスのための傾斜ファセット
(51)【国際特許分類】
G02B 26/02 20060101AFI20170508BHJP
【ＦＩ】
G02B26/02 E
【請求項の数】29
【全頁数】34
(21)【出願番号】特願2014-549155(P2014-549155)
(86)(22)【出願日】2012年12月14日
(65)【公表番号】特表2015-505073(P2015-505073A)
(43)【公表日】2015年2月16日
(86)【国際出願番号】US2012069876
(87)【国際公開番号】WO2013096131
(87)【国際公開日】20130627
【審査請求日】2015年11月16日
(31)【優先権主張番号】61/579,554
(32)【優先日】2011年12月22日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/624,333
(32)【優先日】2012年9月21日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】508095337
【氏名又は名称】クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100089037
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】ロバート・エル・ホルマン
(72)【発明者】
【氏名】クリストファー・エー・ラベリー
(72)【発明者】
【氏名】ミン−ハウ・ツン
【審査官】
佐藤 洋允
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１１／０８２０８８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１１／１３０７１８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１１／０２０５４６６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特表２０１１−５２６０５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１２−５２８３６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−０９９１０５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｂ２６／００−２６／０８
Ｇ０９Ｆ９／００
Ｇ０９Ｆ９／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の第１の表面に形成された複数のくぼみを有するフレキシブル基板と、
少なくとも部分的に前記くぼみ内に位置する反射ファセットと、
を備える装置であって、前記反射ファセットが、
前記ファセットの前記くぼみに面する側に位置する反射面と、
前記反射ファセットの前記基板と反対側のファセットマスキング構造であって、前記ファセットマスキング構造が、前記反射面よりも低い反射性であり、前記ファセットマスキング構造が、フォトレジストの層を含む、ファセットマスキング構造と、
前記フレキシブル基板上に位置した複数のマスクされたワイヤと、を含み、前記複数のマスクされたワイヤの各々が、
導電性材料のストリップと、
少なくとも１つのワイヤマスキング層を有するワイヤマスキング構造であって、前記ワイヤマスキング層が前記導電性材料のストリップよりも低い反射性であり、前記導電性材料のストリップが前記ワイヤマスキング構造と前記基板との間に位置し、前記ワイヤマスキング構造が、フォトレジストの層を含む、ワイヤマスキング構造と、を含む、
装置。
少なくとも部分的に前記くぼみ内に位置する反射ファセットと、
を備える装置であって、前記反射ファセットが、
前記ファセットの前記くぼみに面する側に位置する反射面と、
前記反射ファセットの前記基板と反対側のファセットマスキング構造であって、前記ファセットマスキング構造が、前記反射面よりも低い反射性であり、前記ファセットマスキング構造が、フォトレジストの層を含む、ファセットマスキング構造と、
前記フレキシブル基板上に位置した複数のマスクされたワイヤと、を含み、前記複数のマスクされたワイヤの各々が、
導電性材料のストリップと、
少なくとも１つのワイヤマスキング層を有するワイヤマスキング構造であって、前記ワイヤマスキング層が前記導電性材料のストリップよりも低い反射性であり、前記導電性材料のストリップが前記ワイヤマスキング構造と前記基板との間に位置し、前記ワイヤマスキング構造が、フォトレジストの層を含む、ワイヤマスキング構造と、を含む、
装置。
【請求項2】
前記基板の前記第１の表面が、前記基板の前記くぼみの間に位置する平面領域を含み、前記反射ファセットが、前記基板の前記平面領域に対してある角度で配向された傾斜側壁を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記反射ファセットが、少なくとも０．５μｍの高さの円錐台形状を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記傾斜側壁が前記基板の前記平面領域に対して配向される角度が、４０°と５０°の間である、請求項２または３に記載の装置。
【請求項5】
前記反射面が、アルミニウムを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記反射面が、金属インクを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記複数のマスクされたワイヤが、全体的に互いに平行に延在する、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記基板の前記第１の表面が、前記基板の前記くぼみの間に位置する平面領域を含み、前記複数のマスクされたワイヤが、前記基板の前記第１の表面の前記平面領域の上に延在する、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
前記ワイヤマスキング構造が、フォトレジストの層を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項10】
前記ワイヤマスキング構造が、干渉暗マスクを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項11】
前記複数のマスクされたワイヤが、５μｍ未満の幅である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項12】
ディスプレイ基板であって、前記フレキシブル基板が、前記ディスプレイ基板と前記反射ファセットとの間に位置し、前記反射ファセットの前記反射面が、前記ディスプレイ基板に面する、前記ディスプレイ基板と、
前記ディスプレイ基板の前記フレキシブル基板から反対側に位置する反射型ディスプレイと、
をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
前記ディスプレイ基板の前記フレキシブル基板から反対側に位置する反射型ディスプレイと、
をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項13】
前記フレキシブル基板が、前記基板上に形成された複数のマスクされたワイヤをさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
前記フレキシブル基板の前記ディスプレイ基板と反対側に位置する第２のフレキシブル基板をさらに備え、前記第２のフレキシブル基板が、前記第２のフレキシブル基板上に形成された第２の複数のマスクされたワイヤを含み、前記複数のマスクされたワイヤが、前記第２の複数のマスクされたワイヤと実質的に直交方向に延在する、請求項１３に記載の装置。
【請求項15】
前記ディスプレイと通信するように構成されたプロセッサであって、前記プロセッサが、画像データを処理するように構成されている、前記プロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと、
をさらに備える、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の装置。
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと、
をさらに備える、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項16】
少なくとも１つの信号を前記ディスプレイに送信するように構成されたドライバ回路をさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
前記画像データの少なくとも一部を前記ドライバ回路に送信するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
前記画像データを前記プロセッサに送信するように構成された画像ソースモジュールをさらに備える、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項19】
前記画像ソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項20】
入力データを受信し、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備える、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項21】
装置を製造する方法であって、
基板の第１の表面に形成された複数のくぼみを有する基板を提供するステップと、
前記基板の前記第１の表面上に反射層を形成するステップと、
前記反射層上にパターン化されたマスキング層を形成するステップと、
前記基板の前記第１の表面の前記くぼみ内にマスクされた反射ファセットを形成するために、前記パターン化されたマスキング層をマスクとして使用して、前記反射層をパターン化し、前記基板の前記第１の表面内の前記くぼみの間に位置する前記基板の第１の表面の平面部分の上に延在するマスクされた配線を形成するステップと、
を含む方法。
基板の第１の表面に形成された複数のくぼみを有する基板を提供するステップと、
前記基板の前記第１の表面上に反射層を形成するステップと、
前記反射層上にパターン化されたマスキング層を形成するステップと、
前記基板の前記第１の表面の前記くぼみ内にマスクされた反射ファセットを形成するために、前記パターン化されたマスキング層をマスクとして使用して、前記反射層をパターン化し、前記基板の前記第１の表面内の前記くぼみの間に位置する前記基板の第１の表面の平面部分の上に延在するマスクされた配線を形成するステップと、
を含む方法。
【請求項22】
前記基板が、フレキシブル基板である、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記基板が、実質的に剛性である、請求項２１に記載の方法。
【請求項24】
前記パターン化されたマスキング層を形成するステップが、
前記基板の前記第１の表面の部分の上に疎水性層を形成するステップであって、前記疎水性層が、前記基板の前記第１の表面内の前記くぼみを覆わないステップと、
前記疎水性層の上にマスキング層を形成するステップであって、前記マスキング層の前記疎水性層と接触しない部分が、パターン化されたマスキング層を形成するステップと、
を含む、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の方法。
前記基板の前記第１の表面の部分の上に疎水性層を形成するステップであって、前記疎水性層が、前記基板の前記第１の表面内の前記くぼみを覆わないステップと、
前記疎水性層の上にマスキング層を形成するステップであって、前記マスキング層の前記疎水性層と接触しない部分が、パターン化されたマスキング層を形成するステップと、
を含む、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
前記パターン化されたマスキング層を形成するステップが、
前記基板の前記第１の表面内のくぼみ内に親水性層を形成するステップと、
前記親水性層の上にマスキング層を形成するステップであって、前記マスキング層の前記親水性層と接触する部分が、パターン化されたマスキング層を形成するステップと、
を含む、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の方法。
前記基板の前記第１の表面内のくぼみ内に親水性層を形成するステップと、
前記親水性層の上にマスキング層を形成するステップであって、前記マスキング層の前記親水性層と接触する部分が、パターン化されたマスキング層を形成するステップと、
を含む、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
基板の第１の表面に形成された複数のくぼみを有するフレキシブル基板と、
少なくとも部分的に前記くぼみ内に位置する反射ファセットと、
を備える装置であって、前記反射ファセットが、
前記ファセットの前記くぼみに面する側に位置する反射面と、
前記反射ファセットの前記基板と反対側をマスキングするための手段と
前記フレキシブル基板上に位置した複数のマスクされたワイヤと、を含み、前記複数のマスクされたワイヤの各々が、
導電性材料のストリップと、
少なくとも１つのワイヤマスキング層を有するワイヤマスキング構造であって、前記ワイヤマスキング層が前記導電性材料のストリップよりも低い反射性であり、前記導電性材料のストリップが前記ワイヤマスキング構造と前記基板との間に位置し、前記マスキング構造がフォトレジストの層を含む、ワイヤマスキング構造と、を含む、
装置。
少なくとも部分的に前記くぼみ内に位置する反射ファセットと、
を備える装置であって、前記反射ファセットが、
前記ファセットの前記くぼみに面する側に位置する反射面と、
前記反射ファセットの前記基板と反対側をマスキングするための手段と
前記フレキシブル基板上に位置した複数のマスクされたワイヤと、を含み、前記複数のマスクされたワイヤの各々が、
導電性材料のストリップと、
少なくとも１つのワイヤマスキング層を有するワイヤマスキング構造であって、前記ワイヤマスキング層が前記導電性材料のストリップよりも低い反射性であり、前記導電性材料のストリップが前記ワイヤマスキング構造と前記基板との間に位置し、前記マスキング構造がフォトレジストの層を含む、ワイヤマスキング構造と、を含む、
装置。
【請求項27】
前記マスキング手段が、前記反射ファセットの前記基板と反対側のファセットマスキング構造を含み、前記ファセットマスキング構造が、前記反射面よりも低い反射性である、請求項２６に記載の装置。
【請求項28】
前記ファセットマスキング構造が、前記ファセットの前記基板と反対側での閲覧から、前記反射ファセット内の反射性材料を遮蔽する、請求項１に記載の装置。
【請求項29】
前記ファセットマスキング構造が、実質的に非反射性の不透明材料である、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電気機械システムデバイスの構成要素を形成する方法、および、それによって形成される構成要素に関する。
【背景技術】
【0002】
電気機械システムは、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、光学的構成要素（たとえば、ミラー）と、電子回路とを有するデバイスを含む。電気機械システムは、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ：ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ：ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに／あるいは、基板および／または堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。
【0003】
１つのタイプの電気機械システムデバイスは干渉変調器（ＩＭＯＤ：ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）と呼ばれる。本明細書で使用する干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理を使用して光を選択的に吸収および／または反射するデバイスを指す。いくつかの実施態様では、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だけが、本明細書で開示する望ましい属性に関与するとは限らない。
【0005】
本開示で説明する主題の１つの発明的態様は、基板の第１の表面に形成された複数のくぼみを有するフレキシブル基板と、少なくとも部分的にくぼみ内に位置する反射ファセットとを含み、反射ファセットが、ファセットのくぼみに面する側に位置する反射面と、基板の反対側に配置されたファセットマスキング構造とを含み、ファセットマスキング構造が、反射面よりも低い反射性である、装置において実施され得る。
【0006】
ファセットマスキング構造は、フォトレジスト層または干渉ブラックマスクを含み得る。装置は、さらに、フレキシブル基板上に位置する複数のマスクされたワイヤを含み得、複数のマスクされたワイヤの各々は、導電性材料のストリップと、ワイヤマスキング構造とを含み、ワイヤマスキング層は、導電性材料のストリップよりも低い反射性である。
【0007】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、基板の第１の表面に形成された複数のくぼみを有する基板を設けるステップと、基板の第１の表面上に反射層を形成するステップと、反射層上にパターン化されたマスキング層を形成するステップと、基板の第１の表面のくぼみ内にマスクされた反射ファセットを形成するために、パターン化されたマスキング層をマスクとして使用して、反射層をパターン化するステップとを含む、装置を製造する方法において実施され得る。
【0008】
基板は、フレキシブルであり得、または、実質的に剛性であり得る。反射層をパターン化するステップは、また、基板の第１の表面のくぼみ間に位置する基板の第１の表面の平面部分上に延在するマスクされた配線を形成するために、マスキング層をマスクとして使用し、反射層をパターン化するステップを含み得る。
【0009】
本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実施態様の詳細が、添付の図面および以下の説明において示されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す図である。
【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を示す図である。
【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6B】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例を示す図である。
【図6C】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例を示す図である。
【図6D】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例を示す図である。
【図6E】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例を示す図である。
【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を示す図である。
【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を示す図である。
【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を示す図である。
【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を示す図である。
【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を示す図である。
【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を示す図である。
【図9A】フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するためのプロセスの一例を示す図である。
【図9B】フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するためのプロセスの一例を示す図である。
【図9C】フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するためのプロセスの一例を示す図である。
【図9D】フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するためのプロセスの一例を示す図である。
【図9E】フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するためのプロセスの一例を示す図である。
【図11A】フレキシブル基板上に自己マスクされた構造を形成するためのプロセスにおける１つのステップの一例を示す図である。
【図11B】フレキシブル基板上に自己マスクされた構造を形成するためのプロセスにおける１つのステップの一例を示す図である。
【図12A】同じフレキシブル基板上にマスクされたファセットおよびマスクされたワイヤを製造するためのプロセスの一例を示す図である。
【図12B】同じフレキシブル基板上にマスクされたファセットおよびマスクされたワイヤを製造するためのプロセスの一例を示す図である。
【図12C】同じフレキシブル基板上にマスクされたファセットおよびマスクされたワイヤを製造するためのプロセスの一例を示す図である。
【図13】その上に形成されたマスクされた特徴部を有する基板を組み込んだディスプレイデバイスの一例を示す図である。
【図14】フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するための製造プロセスを示す流れ図の一例を示す図である。
【図15A】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15B】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】
【0011】
様々な図面中の同様の参照番号および名称は同様の要素を示す。
【0012】
以下の詳細な説明は、発明的態様について説明する目的で、いくつかの実施態様を対象とする。しかしながら、本明細書の教示は、多数の異なる方法で適用され得る。説明する実施態様は、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された任意のデバイスにおいて実施され得る。より具体的には、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（たとえば、電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（たとえば、オドメータディスプレイなど）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（たとえば、車両における後部ビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダーまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメーター、パッケージング（たとえば、ＭＥＭＳおよび非ＭＥＭＳ）、審美構造物（たとえば、１つの宝飾品上の画像のディスプレイ）、ならびに様々な電気機械システムデバイスなど、様々な電子デバイス中に実施されるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、運動感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセス、および電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実施態様に限定されるものではなく、代わりに、当業者に直ちに明らかになるであろう広い適用性を有する。
【0013】
ディスプレイデバイスは、ディスプレイデバイスの動作を補足するために、その上に形成された相補的構造を含み得る。たとえば、フロントライトシステムは、反射型ディスプレイを照明するために、ディスプレイデバイスの前に配置され得、タッチスクリーンアレイは、ユーザ入力を受信するために、ディスプレイデバイスの前面に配置され得る。これらおよび同様の構造は、これらが、ディスプレイのアピアランスに著しく影響を及ぼすことなしに、ディスプレイと閲覧者との間に位置に配置され得るように、概して、補助マスクを設けられ、または、自己マスキング属性を含む。これらの相補的構造は、ディスプレイデバイスとは別個の１つまたは複数の基板上に形成され得る。これらの基板は、フレキシブルまたは剛性であり得るフレキシブルなプラスチックまたはガラス基板であり得る。相補的構造を有する基板は、次いで、（たとえば、粘着、ボンディングなどによって）ディスプレイデバイスに取り付けられ得、または、ディスプレイデバイスに近接して（近くに）配置され得る。
【0014】
本開示で説明する主題の特定の実施態様は、以下の潜在的な利点の１つまたは複数を実現するために実施され得る。タッチスクリーンおよびフロントライトフィルムなどのこれらの相補的構造は、ディスプレイデバイス自体の構成要素ほど正確な位置合わせを必要としないので、それらは、１つまたは複数の別々の基板上に形成され得、次いで、ディスプレイデバイスに取り付けられ得る。ロールツーロールプロセスを使用することによって、そのような構成要素は、多数のディスプレイデバイスのために同時に製造され得、ディスプレイデバイスの全体のコストを低減することができる。
【0015】
説明する実施態様が適用され得る好適なＭＥＭＳデバイスの一例は、反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および／または反射するために干渉変調器（ＩＭＯＤ）を組み込むことができる。ＩＭＯＤは、吸収器、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光共振キャビティを含むことができる。反射体は、２つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それにより干渉変調器の反射率に影響を及ぼすことがある。ＩＭＯＤの反射スペクトルは、かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができ、そのスペクトルバンドは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得る。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって、すなわち、反射体の位置を変更することによって調節され得る。
【0016】
図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、ＭＥＭＳディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明（「緩和」、「開」または「オン」）状態では、ディスプレイ要素は、たとえば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施態様では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。ＭＥＭＳピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。
【0017】
ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、ＩＭＯＤの行／列アレイを含むことができる。各ＩＭＯＤは、（光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層とを含むことができる。可動反射層は、少なくとも２つの位置の間で移動され得る。第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実施態様では、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、作動しているときに暗状態にあり、可視範囲外の光（たとえば、赤外光）を反射し得る。ただし、いくつかの他の実施態様では、ＩＭＯＤは、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実施態様では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。いくつかの他の実施態様では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。
【0018】
図１中のピクセルアレイの図示の部分は、２つの隣接する干渉変調器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。
【0019】
図１では、ピクセル１２の反射特性が、概して、ピクセル１２に入射する光１３を示す矢印と、左側のピクセル１２から反射する光１５とを用いて示されている。詳細に示していないが、ピクセル１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過され、光学スタック１６に向かうことになることを、当業者なら理解されよう。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過された光１３の部分は、可動反射層１４において反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻ることになる。光学スタック１６の部分反射層から反射された光と可動反射層１４から反射された光との間の（強め合うまたは弱め合う）干渉が、ピクセル１２から反射される光１５の（１つまたは複数の）波長を決定することになる。
【0020】
光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その（１つまたは複数の）層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、たとえば、透明基板２０上に上記の層のうちの１つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、様々な金属、たとえば、クロム（Ｃｒ）、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、光吸収体と導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を含むことができるが、（たとえば、光学スタック１６の、またはＩＭＯＤの他の構造の）異なる、より伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤピクセル間で信号をバスで運ぶ（ｂｕｓ）ように働くことができる。光学スタック１６は、１つまたは複数の伝導性層または伝導性／吸収層をカバーする、１つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。
【0021】
いくつかの実施態様では、光学スタック１６の（１つまたは複数の）層は、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニング」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実施態様では、アルミニウム（Ａｌ）などの高伝導性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の一連の平行ストリップとして形成されて、ポスト１８の上に堆積された列と、ポスト１８間に堆積された介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実施態様では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。
【0022】
いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のピクセル１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間のギャップ１９がある。しかしながら、電位差、たとえば、電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するピクセルにおける行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層１４は、変形し、光学スタック１６の近くにまたはそれに対して移動することができる。光学スタック１６内の誘電体層（図示せず）が、図１中の右側の作動ピクセル１２によって示されるように、短絡を防ぎ、層１４と層１６との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じである。いくつかの事例ではアレイ中の一連のピクセルが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか（「アレイ」）、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。
【0023】
図２は、３×３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、または任意の他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【0024】
プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するように構成され得る。アレイドライバ２２は、たとえば、ディスプレイアレイまたはパネル３０に、信号を与える行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含むことができる。図２には、図１に示したＩＭＯＤディスプレイデバイスの断面が線１−１によって示されている。図２は明快のためにＩＭＯＤの３×３アレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多数のＩＭＯＤを含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤの数とは異なる数のＩＭＯＤを行において有し得、その逆も同様である。
【0025】
図３は、図１の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を、緩和状態から作動状態に変更させるために、たとえば、約１０ボルトの電位差を必要とし得る。電圧がその値から低減されると、電圧が低下して、たとえば、１０ボルトより下に戻ったとき、可動反射層はそれの状態を維持するが、電圧が２ボルトより下に低下するまで、可動反射層は完全には緩和しない。したがって、図３に示すように、印加電圧のウィンドウがある電圧の範囲、約３〜７ボルトが存在し、そのウィンドウ内でデバイスは緩和状態または作動状態のいずれかで安定している。これは、本明細書では「ヒステリシスウィンドウ」または「安定性ウィンドウ」と呼ばれる。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイ３０の場合、行／列書込みプロシージャは、一度に１つまたは複数の行をアドレス指定するように設計され得、その結果、所与の行のアドレス指定中に、作動されるべきアドレス指定された行におけるピクセルは、約１０ボルトの電圧差にさらされ、緩和されるべきピクセルは、ほぼ０ボルトの電圧差にさらされる。アドレス指定後に、それらのピクセルは、それらが前のストローブ状態にとどまるような、約５ボルトの定常状態またはバイアス電圧差にさらされる。この例では、アドレス指定された後に、各ピクセルは、約３〜７ボルトの「安定性ウィンドウ」内の電位差を経験する。このヒステリシス特性の特徴は、たとえば、図１に示した、ピクセル設計が、同じ印加電圧条件下で作動または緩和のいずれかの既存の状態で安定したままであることを可能にする。各ＩＭＯＤピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタであるので、この安定状態は、電力を実質的に消費するかまたは失うことなしに、ヒステリシスウィンドウ内の定常電圧において保持され得る。その上、印加電圧電位が実質的に固定のままである場合、電流は本質的にほとんどまたはまったくＩＭＯＤピクセルに流れ込まない。
【0026】
いくつかの実施態様では、所与の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に従って、列電極のセットに沿って「セグメント」電圧の形態のデータ信号を印加することによって、画像のフレームが作成され得る。次に、フレームが一度に１行書き込まれるように、アレイの各行がアドレス指定され得る。第１の行におけるピクセルに所望のデータを書き込むために、第１の行におけるピクセルの所望の状態に対応するセグメント電圧が列電極上に印加され得、特定の「コモン」電圧または信号の形態の第１の行パルスが第１の行電極に印加され得る。次いで、セグメント電圧のセットは、第２の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に対応するように変更され得、第２のコモン電圧が第２の行電極に印加され得る。いくつかの実施態様では、第１の行におけるピクセルは、列電極に沿って印加されたセグメント電圧の変化による影響を受けず、第１のコモン電圧行パルス中にそれらのピクセルが設定された状態にとどまる。このプロセスは、画像フレームを生成するために、一連の行全体、または代替的に、一連の列全体について、連続方式で繰り返され得る。フレームは、何らかの所望の数のフレーム毎秒でこのプロセスを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。
【0027】
各ピクセルの両端間に印加されるセグメント信号とコモン信号の組合せ（すなわち、各ピクセルの両端間の電位差）は、各ピクセルの得られる状態を決定する。図４は、様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときの干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示している。当業者によって容易に理解されるように、「セグメント」電圧は、列電極または行電極のいずれかに印加され得、「コモン」電圧は、列電極または行電極のうちの他方に印加され得る。
【0028】
図４に（ならびに図５Ｂに示すタイミング図に）示すように、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。
【0029】
高い保持電圧ＶＣＨＯＬＤ＿Ｈまたは低い保持電圧ＶＣＨＯＬＤ＿Ｌなどの保持電圧がコモンライン上に印加されたとき、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。
【0030】
高いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｈまたは低いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｌなどのアドレス指定または作動電圧がコモンライン上に印加されたとき、それぞれのセグメントラインに沿ったセグメント電圧の印加によって、データがそのコモンラインに沿った変調器に選択的に書き込まれ得る。セグメント電圧は、作動が印加されたセグメント電圧に依存するように選択され得る。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されたとき、一方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウ内のピクセル電圧をもたらし、ピクセルが非作動のままであることを引き起こすことになる。対照的に、他方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウを越えるピクセル電圧をもたらし、ピクセルの作動をもたらすことになる。作動を引き起こす特定のセグメント電圧は、どのアドレス指定電圧が使用されるかに応じて変動することができる。いくつかの実施態様では、高いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｈがコモンラインに沿って印加されたとき、高いセグメント電圧ＶＳＨの印加は、変調器がそれの現在位置にとどまることを引き起こすことがあり、低いセグメント電圧ＶＳＬの印加は、変調器の作動を引き起こすことがある。当然の結果として、低いアドレス指定電圧ＶＣＡＤＤ＿Ｌが印加されたとき、セグメント電圧の影響は反対であり、高いセグメント電圧ＶＳＨは変調器の作動を引き起こし、低いセグメント電圧ＶＳＬは変調器の状態に影響しない（すなわち、安定したままである）ことがある。
【0031】
いくつかの実施態様では、常に変調器の両端間で同じ極性電位差を引き起こす保持電圧、アドレス電圧、およびセグメント電圧が使用され得る。いくつかの他の実施態様では、変調器の電位差の極性を交番する信号が使用され得る。変調器の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。
【0032】
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、たとえば、図２の３×３アレイに印加され得、これは、図５Ａに示すライン時間６０ｅディスプレイ配置を最終的にもたらすことになる。図５Ａ中の作動変調器は暗状態にあり、すなわち、その状態では、反射光の実質的部分が、たとえば、閲覧者に、暗いアピアランスをもたらすように可視スペクトルの外にある。図５Ａに示すフレームを書き込むより前に、ピクセルは任意の状態にあることがあるが、図５Ｂのタイミング図に示す書込みプロシージャは、各変調器が、第１のライン時間６０ａの前に、開放されており、非作動状態に属すると仮定する。
【0033】
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。
【0034】
第２のライン時間６０ｂ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２に移動し、コモンライン１に沿ったすべての変調器は、アドレス指定または作動電圧がコモンライン１上に印加されなかったので、印加されたセグメント電圧にかかわらず、緩和状態にとどまる。コモンライン２に沿った変調器は、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。
【0035】
第３のライン時間６０ｃ中に、コモンライン１は、コモンライン１上に高いアドレス電圧７４を印加することによってアドレス指定される。このアドレス電圧の印加中に低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および２に沿って印加されるので、変調器（１，１）および（１，２）の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。
【0036】
第４のライン時間６０ｄ中に、コモンライン１上の電圧は、高い保持電圧７２に戻り、コモンライン１に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン２上の電圧は低いアドレス電圧７８に減少される。高いセグメント電圧６２がセグメントライン２に沿って印加されるので、変調器（２，２）の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。
【0037】
最後に、第５のライン時間６０ｅ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２にとどまり、コモンライン２上の電圧は低い保持電圧７６にとどまり、コモンライン１および２に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン３上の電圧は、コモンライン３に沿った変調器をアドレス指定するために、高いアドレス電圧７４に増加する。低いセグメント電圧６４がセグメントライン２および３上に印加されるので、変調器（３，２）および（３，３）は作動するが、セグメントライン１に沿って印加された高いセグメント電圧６２は、変調器（３，１）が緩和位置にとどまることを引き起こす。したがって、第５のライン時間６０ｅの終わりに、３×３ピクセルアレイは、図５Ａに示す状態にあり、他のコモンライン（図示せず）に沿った変調器がアドレス指定されているときに起こり得るセグメント電圧の変動にかかわらず、保持電圧がコモンラインに沿って印加される限り、その状態にとどまることになる。
【0038】
図５Ｂのタイミング図では、所与の書込みプロシージャ（すなわち、ライン時間６０ａ〜６０ｅ）は、高い保持およびアドレス電圧、または低い保持およびアドレス電圧のいずれかの使用を含むことができる。書込みプロシージャが所与のコモンラインについて完了されると（また、コモン電圧が、作動電圧と同じ極性を有する保持電圧に設定されると）、ピクセル電圧は、所与の安定性ウィンドウ内にとどまり、開放電圧がそのコモンライン上に印加されるまで、緩和ウィンドウを通過しない。さらに、各変調器が、変調器をアドレス指定するより前に書込みプロシージャの一部として開放されるので、開放時間ではなく変調器の作動時間が、必要なライン時間を決定し得る。詳細には、変調器の開放時間が作動時間よりも大きい実施態様では、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。
【0039】
上記に記載した原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は大きく異なり得る。たとえば、図６Ａ〜図６Ｅは、可動反射層１４とそれの支持構造とを含む、干渉変調器の異なる実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。
【0040】
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。
【0041】
図６Ｄに示すように、いくつかの実施態様はブラックマスク構造２３をも含むことができる。ブラックマスク構造２３は、周辺光または迷光を吸収するために、光学不活性領域において（たとえば、ピクセル間にまたはポスト１８の下に）形成され得る。ブラックマスク構造２３はまた、光がディスプレイの不活性部分から反射されることまたはそれを透過されることを抑止し、それによりコントラスト比を増加させることによって、ディスプレイデバイスの光学的特性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、光吸収器として働くモリブデンクロム（ＭｏＣｒ）層と、１つの層と、反射体およびバス層として働く、アルミニウム合金とを含み、それぞれ、約３０〜８０Å、５００〜１０００Å、および５００〜６０００Åの範囲内の厚さである。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。
【0042】
図６Ｅは、可動反射層１４が自立している、ＩＭＯＤの別の例を示している。図６Ｄとは対照的に、図６Ｅの実施態様は支持ポスト１８を含まない。代わりに、可動反射層１４は、複数のロケーションにおいて、下にある光学スタック１６に接触し、可動反射層１４の湾曲は、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。
【0043】
図６Ａ〜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〜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。
【0044】
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〜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７に示されていない他のブロックに加えて、たとえば、図１および図６に示す一般的なタイプの干渉変調器を製造するために実施され得る。図１、図６および図７を参照すると、プロセス８０はブロック８２において開始し、基板２０上への光学スタック１６の形成を伴う。図８Ａは、基板２０上で形成されたそのような光学スタック１６を示している。基板２０は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得、それは、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、光学スタック１６の効率的な形成を可能にするために、事前準備プロセス、たとえば、洗浄にかけられていることがある。上記で説明したように、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であることがあり、たとえば、透明基板２０上に、所望の特性を有する１つまたは複数の層を堆積させることによって、作製され得る。図８Ａでは、光学スタック１６は、副層１６ａおよび１６ｂを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実施態様では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、組み合わせられた導体／吸収体副層１６ａなど、光吸収特性と伝導特性の両方で構成され得る。さらに、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つまたは複数は、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。そのようなパターニングは、当技術分野で知られているマスキングおよびエッチングプロセスまたは別の好適なプロセスによって実行され得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つは、１つまたは複数の金属層（たとえば、１つまたは複数の反射層および／または伝導性層）上に堆積された副層１６ｂなど、絶縁層または誘電体層であり得る。さらに、光学スタック１６は、ディスプレイの行を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。
【0045】
プロセス８０はブロック８４において続き、光学スタック１６上への犠牲層２５の形成を伴う。犠牲層２５は、キャビティ１９を形成するために後で（たとえば、ブロック９０において）除去され、したがって、犠牲層２５は、図１に示した得られた干渉変調器１２には示されていない。図８Ｂは、光学スタック１６上で形成された犠牲層２５を含む、部分的に作製されたデバイスを示している。光学スタック１６上での犠牲層２５の形成は、後続の除去後に、所望の設計サイズを有するギャップまたはキャビティ１９（図１および図８Ｅも参照）を与えるように選択された厚さの、モリブデン（Ｍｏ）またはアモルファスシリコン（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、物理堆積（ＰＶＤ、たとえば、スパッタリング）、プラズマ強化化学堆積（ＰＥＣＶＤ）、熱化学堆積（熱ＣＶＤ）、またはスピンコーティングなど、堆積技法を使用して行われ得る。
【0046】
プロセス８０はブロック８６において続き、支持構造、たとえば、図１、図６および図８Ｃに示すポスト１８の形成を伴う。ポスト１８の形成は、支持構造開口を形成するために犠牲層２５をパターニングすることと、次いで、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、またはスピンコーティングなど、堆積方法を使用して、ポスト１８を形成するために開口中に材料（たとえば、ポリマーまたは無機材料、たとえば、酸化ケイ素）を堆積させることとを含み得る。いくつかの実施態様では、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と、パターニングして犠牲層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除去することとによって形成され得る。支持構造は、図８Ｃに示すように開口内に配置され得るが、少なくとも部分的に、犠牲層２５の一部分の上で延在することもある。上述のように、犠牲層２５および／または支持ポスト１８のパターニングは、パターニングおよびエッチングプロセスによって実行され得るが、代替エッチング方法によっても実行され得る。
【0047】
プロセス８０はブロック８８において続き、図１、図６および図８Ｄに示す可動反射層１４などの可動反射層または膜の形成を伴う。可動反射層１４は、１つまたは複数のパターニング、マスキング、および／またはエッチングステップとともに、１つまたは複数の堆積ステップ、たとえば、反射層（たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金）堆積を採用することによって、形成され得る。可動反射層１４は、電気伝導性であり、電気伝導性層（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（ｕｎｒｅｌｅａｓｅｄ）」ＩＭＯＤと呼ばれることもある。図１に関して上記で説明したように、可動反射層１４は、ディスプレイの列を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。
【0048】
プロセス８０はブロック９０において続き、キャビティ、たとえば、図１、図６および図８Ｅに示すキャビティ１９の形成を伴う。キャビティ１９は、（ブロック８４において堆積された）犠牲材料２５をエッチャントにさらすことによって形成され得る。たとえば、ＭｏまたはアモルファスＳｉなどのエッチング可能犠牲材料が、ドライ化学エッチングによって、たとえば、一般に、キャビティ１９を囲む構造に対して選択的に除去される、所望の量の材料を除去するのに有効である期間の間、固体ＸｅＦ２から派生した蒸気などの気体または蒸気エッチャントに犠牲層２５をさらすことによって、除去され得る。他のエッチング方法、たとえば、ウェットエッチングおよび／またはプラズマエッチングも使用され得る。犠牲層２５がブロック９０中に除去されるので、可動反射層１４は、一般に、この段階後に可動となる。犠牲材料２５の除去後に、得られた完全にまたは部分的に作製されたＩＭＯＤは、本明細書では「開放」ＩＭＯＤと呼ばれることがある。
【0049】
いくつかの実施態様では、電気機械システム（ＥＭＳ：ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）デバイスは、光をディスプレイアレイに向けて方向変換するためのフロントライト、またはユーザ入力を受信するためのタッチスクリーンを含むディスプレイデバイスに組み込まれ得る。フロントライトおよびタッチスクリーンのいくつかの実施態様は、ディスプレイの活性領域の上にあるが、ディスプレイのアピアランスに対するこれらの構造の光学的影響を低減するためにマスクされる構造を含む。
【0050】
たとえば、フロントライトフィルムのいくつかの実施態様は、フロントライトフィルム内を伝播する光を、ディスプレイアレイに向けて方向変換するように構成された反射ファセットを含む。干渉変調器などの反射ディスプレイ要素を含むディスプレイデバイスでは、この方向変換された導波光は、反射ディスプレイ要素に入射し、次いで、フロントライトフィルムを介して、閲覧者に向かって戻るように反射される。したがって、そのようなフロントライトフィルムは、照明光源が、フロントライトのエッジの１つにおけるような、ディスプレイ自体からオフセットした位置に配置されることを可能にする。光源からの光は、光がファセットに当たり、フロントライトフィルムから出てディスプレイアレイに向けて方向変換される前に、内部全反射によってフロントライトフィルム全体を伝播し得る。これらの反射ファセットは、いくつかの実施態様では、反射材料を含み得るので、反射材料の裏側から光が反射され、ディスプレイデバイスのアピアランスを妨げるのを防止するために、マスクが、反射材料のディスプレイアレイと反対の側に設けられ得る。
【0051】
同様に、タッチスクリーンアレイは、容量性タッチスクリーンアレイを形成するために、グリッドパターンに配置された複数の十字交差する電極を含み得る。これらの電極に使用され得るいくつかの材料は、部分的にまたは高度に反射性であり得る。これらの電極は、また、電極からの光の反射から生じる望ましくない光学的影響を防止するために、電極の可視側にマスクを設けられ得る、
【0052】
いくつかの実施態様では、これらのフロントライトファセットまたはタッチスクリーン電極の一方または両方は、フレキシブル基板上に形成され得、マスクされた構造がその上に形成されたフレキシブル基板は、次いで、ディスプレイデバイスに取り付けられ得、フロントライトシステムまたはタッチスクリーンの一部として機能することになる。さらなる実施態様では、タッチスクリーンまたはフロントライトの構成要素は、ディスプレイ表示デバイスよりもはるかに大きいフレキシブル基板上に形成され得、フレキシブル基板の部分は、互いに分離され得、ロールツーロールプロセスを使用して、個々のディスプレイ表示デバイスに対して取り付けられ得、または、他の方法で固定され得る。他の実施態様では、以下に説明するプロセスは、より剛性な基板上、または、ロールツーロールプロセスで使用される基板よりもフレキシブルでない基板上に、マスクされた構造を形成するために使用され得る。これらのより剛性な基板は、他の好適な製造プロセスを使用して、ディスプレイデバイスに取り付けられ得、または、他の方法で固定され得る。
【0053】
図９Ａ〜図９Ｅは、フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するためのプロセスの一例を示す。図９Ａでは、基板１１０は、その上に形成されたくぼみ１１２を有して設けられている。基板１１０は、任意の好適な光透過性材料を含み得る。特定の実施態様では、具体的には、基板１１０が光導波路の一部を形成することになるとき、材料は、材料の吸光係数に部分的に基づいて選択され得る。いくつかの実施態様では、基板１１０、および、感圧接着剤（ＰＳＡ：ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ）または光学透明接着剤（ＯＣＡ：ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）などの、光導波路の一部を形成する他のボンディング材料は、１×１０−７未満の吸光係数を有し得る。他の実施態様では、基板は、１×１０−７と等しいかそれよりも大きい吸光係数を有する材料を含み得る。
【0054】
特定の実施態様では、基板１１０は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）などの透明プラスチックを含み得、ＰＭＭＡは、２つの例として、ＰＭＭＡの出発物質の純度と、形成する際の流動特性を変更するため、またはＵＶ吸収を低減するために添加物が使用されている程度とに大きく依存する吸光係数を有する。高い光学的品質のＰＭＭＡは、多くの市販のガラスの吸光係数よりもおよそ２桁低い大きさである７×１０−９の吸光係数を有する（たとえば、０．７ｍｍの厚さを通してのＣｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ Ｇｌａｓｓ ＸＧの吸光係数は、４３５ｎｍから６４４ｎｍまでのすべての可視波長に対しておおよそ４×１０−９の平均吸光係数を有する）。
【0055】
一実施態様では、基板１１０は、限定はしないが、熱エンボス加工、ＵＶエンボス加工、およびインプリントエンボス加工を含む任意の好適な方法を使用して、くぼみ１１２を形成するためにエンボス加工され得る。他の実施態様では、くぼみ１１２を有する基板１１０は、鋳造および硬化法によって、または、基板１１０の表面にくぼみ１１２を湿式もしくは乾式エッチングすることによって形成され得る。
【0056】
図１０Ａは、図９Ａのセクション１０の詳細図の一例を示す。図示のくぼみ１１２は、くぼみ１１２に円錐台形状を与える、深さＤを有する錐台の形状であることが、図１０Ａに見られ得る。くぼみ１１２は、上部開口部において幅Ｂを有し、くぼみの基部における幅Ａに向かって狭くなっている。側壁１１４は、エンボス加工された基板１１０の主面に対して傾斜したファセット角θで配向され、θ＝ｔａｎ−１（Ｄ／Ｗ）であるように、くぼみ１１２の上部から基部へ内向きに距離Ｗ延在する。角度θが、くぼみ１１２の周りで一定のままである場合、距離Ｗは、Ｗ＝（Ｂ−Ａ）／２によって与えられる。くぼみのサイズおよび形状、ならびに、特に、水平の基板表面１１８に対する傾斜角度θは、その中に形成される基板の材料特性に部分的に基づいて変動し得る。図示の実施態様では、くぼみ１１２内に形成される構造は、反射ファセットであり、ファセットの側壁１１４は、エンボス加工された基板１１０の主面に対して、特に、くぼみ１１２間の基板１１０の表面の平面部分１１８に対しておおよそ４０〜５０度の角度で配向され得る。いくつかの実施態様では、反射ファセットが形成されることになるくぼみ１１２は、約０．５μｍよりも深い深さに形成され得、さらなる実施態様では、約１〜２μｍの間の深さであり得る。
【0057】
他の実施態様では、側壁１１４の角度θは、基板１１０、および、完成した光学構造の一部を形成することになる他の層／基板の屈折率および他の特性などの様々な要因に部分的に基づいて決定され得る。たとえば、基板１１０の下面から下方に反射される光は、完成したデバイスの他の層を通過し得るので、これらの層の屈折率の相対的な指標は、これらの層の間の境界における屈折により、反射光の全体的な経路に影響を及ぼすことになる。基板１１０が反射型ディスプレイの上にあるフロントライトシステムの一部を形成する実施態様では、傾斜ファセット角θは、概して、下方に反射された光が、基板１１０の下面に向かって進む角度方向と、下にあるディスプレイによって反射された後に、出力光が、完成したフロントライトシステムに含まれる光学層を閲覧者に向かって外側に通過していく、得られた角度方向とを決定する。この得られた角度出力方向は、傾斜ファセット角θだけでなく、フロントライト内に含まれる各材料層のすべての屈折率および対応する物理的厚さにも、これらの層の間の境界で発生する屈折の結果として、依存する。
【0058】
他の実施態様では、しかしながら、側壁１１４は、それらの全体の高さにわたって平面でないことがある。図１０Ｂは、図１０Ａのものと同様のセクションの代替詳細図の一例を示す。特に、図１０Ｂのくぼみ１１２’では、図１０Ａに示す角度をなす交差とは対照的に、湾曲セクション１１５が、側壁１１４’の平面領域と基部１１３の平面領域との間に延在する。そのような湾曲セクション１１５は、たとえば、製造上の制約から生じ得る。側壁１１４’の平面領域は、同様の寸法のくぼみ１１２’については図１０Ａの側壁１１４の平面領域よりも小さいので、側壁１１４’の平面領域は、くぼみ１１２’の上部から内側に距離Ｗ’延在し、距離Ｗ’は、上部開口部における同一の幅Ｂ、および全体的な深さＤを有する同様の寸法のくぼみについては、図１０Ａに示す距離Ｗよりも短い。同様に、側壁１１４’の平面領域は、くぼみ１１２’の上部から下方へ距離Ｄ’延在し、距離Ｄ’は、くぼみ１１２’の上部と基部１１３との間の合計の深さＤよりも短い。
【0059】
反射材料が、くぼみ１１２’に内に堆積されたとき、くぼみ１１２’の側壁１１４’の平面領域に隣接し、平面領域と共形の反射材料は、図１０Ａのくぼみ１１２の側壁１１４に隣接する反射材料と同様に光を方向変換することになる。側壁１１４の平面部分のサイズは、図１０Ａに示す理想的な平坦な側壁よりもわずかに小さいことになるが、フロントライト性能の低下は、部分的にはくぼみ１１２’の側壁１１４’の平面領域のサイズの比較的軽微な減少により、最小限になる。さらに、湾曲部分１１５によって反射される光は、基部１１３に垂直な垂直出力軸からより高角度の方向に拡散することになる。さらに、光が基部１１３に対して小さい角度で反射される、十分高い角度の拡散のため、光は、別のくぼみ１１２’（図示せず）の平坦な側壁に隣接する反射面に当たるまで、フロントライト内を伝播し続けることができる。
【0060】
タッチスクリーンで使用するための電極がくぼみ１１２内に形成される代替実施態様では、基板１１０を伝播する光のパターンに干渉しないように、側壁１１４は、エンボス加工された基板１１０の主面に対して実質的に直角、または、エンボス加工された基板１１０の主面に対して非常に浅い角度のいずれかで形成され得る。基板１１０にくぼみ１１２を形成するために使用されるエンボス加工技術または他の技術は、また、くぼみ１１２のサイズおよび形状を制約し得る。たとえば、いくつかのエンボス加工技術は、他のアスペクト比が同様に可能であり得るが、約３：１または４：１の幅対深さ比を有するくぼみ１１２の形成を可能にし得る。
【0061】
図９Ｂでは、反射材料の層１２０は、くぼみ１１２と、くぼみ１１２間の基板１１０の表面の平面部分１１８の両方を被覆するように、基板１１０の上に共形に堆積している。一実施態様では、反射層１２０は、アルミニウムまたは任意の他の好適な反射材料の層を含み得る。１つの特定の実施態様では、反射層１２０は、おおよそ１０００オングストロームの厚さのアルミニウムの層であり得る。
【0062】
図９Ｃでは、マスキング材料の層１３０が、反射層１２０の上に堆積されている。図示の実施態様では、マスキング層１３０が、実質的に平坦な上面を有し、基板１１０のくぼみ１１２の上にある領域ではより厚くなるように、マスキング層１３０は、平坦化方式で堆積されたフォトレジストまたは他の好適な不透明材料である。マスキング層１３０は、反射層１２０の反射材料を閲覧者から遮蔽することになるので、マスキング層が比較的少ない量の入射光を閲覧者に向けて反射するように、マスキング層１２０は、実質的に非反射性である材料から形成される。一実施態様では、マスキング層１３０は、マスキング層１３０の上面を成形するために、ドクターブレードまたは同様のツールを使用して平坦化され得る。マスキング層１３０がフォトレジスト材料を含む別の実施態様では、平坦化は、マスキング層１３０のフォトレジスト層を部分的に露光し、マスキング層１３０をオーバエッチングし、残りのマスキング層１３０を洗浄することによって達成され得る。
【0063】
図９Ｄでは、くぼみ１１２と重ならないマスキング層の部分は、除去されている。一実施態様では、くぼみ１１２と重ならないマスキング層１３０の部分の除去は、マスキング層１３０をエッチングすることによって達成され得る。たとえば、マスキング層１３０は、くぼみ１１２内のマスキング層１３０のより厚い部分を除去することなく、平面部分１１８の上にあるマスキング層１３０のより薄い部分を除去するのに十分な時間、反応性イオンエッチングまたは他の好適なエッチングを使用してエッチングされ得る。マスキング層１３０がフォトレジスト材料を含む別の実施態様では、平面部分１１８の上にあるフォトレジストの部分の除去は、マスキング層１３０のフォトレジストを部分的に露光し、基板１１０の平面部分１１８の上にあるマスキング層１３０のより薄い部分を現像して除去することによって達成され得る。さらに別の実施態様では、図９Ｂに関連して説明したようにドクターブレードまたは同様のツールを用いてマスキング層１３０を平坦化するのではなく、ドクターブレードは、基板１１０のくぼみ１１２の外側に位置するマスキング層１３０のすべてまたは大部分を除去するために使用され得る。この実施態様では、アルキルシランまたはフルオロアルキルシランなどの潤滑層が、レジストの塗布の前に、上にある平面領域に塗布され得る。これは、これらの場所のレジストの付着を低減し、レジスト除去を可能にする。
【0064】
図９Ｅでは、基板１１０の平面部分１１８の上にある反射層１２０の部分は、エッチングまたは他の好適なプロセスによって除去されており、基板１１０のくぼみ１１２内に堆積された反射ファセット１４０の形態のマスクされた構造を形成する。くぼみ１１２内に位置するマスキング層の部分１３２が残る。完成した構造１００は、エンボス加工された基板１１０のくぼみ１１２内に位置する反射ファセット１４０を有するエンボス加工された基板１１０を含み、たとえば、ディスプレイデバイスを有するフロントライトシステムで使用するためのファセットフロントライトフィルムとして好適であり得る。追加のマスクが他の実施態様では使用され得るが、一実施態様では、残りのフォトレジストは、エッチングなどの間にマスクとして使用され得る。反射ファセット１４０は、反射層１２０から形成された反射下部１４２、および、マスクとして機能する非反射上部１４６を含む。反射下部１４２は、基板１１０の主面に対して、それらが当接するくぼみ１１２の側壁１１４と同じ角度で配向される側壁１１４を有する。したがって、基板１１０のくぼみ１１２の側壁１１４の角度は、その中に形成される反射ファセット１４０の角度を画定し得る。反射ファセット１４０の非反射上部１４６は、視界から反射下部１４２の反射材料をマスクする。いくつかの実施態様では、完成した構造１００の上のさらなる層の堆積、または完成した構造１００の上のさらなる層の付着を容易にするために、反射ファセット１４０の上面１４８は、基板１１０の上主面と実質的に同一平面上にあり、または、基板１１０の上主面の下に位置する。
【0065】
別の実施態様では、マスキング層１３０は、マスキング層１３０が基板１１０の平面部分１１８の上にある反射層１２０の部分に付着しないような方法で堆積され得る。たとえば、図９Ｂにおける反射層１２０が堆積された後、コーティングを塗布するためにドクターブレードを使用するなどして、疎水性コーティングが、基板１１０の平面部分１１８の上にある反射層１２０の平面部分に塗布され得る。好適な疎水性コーティングは、限定はしないが、アルキルトリクロロシラン、アルキルトリエトキシシラン、ペルフルオロアルキルトリクロロシラン、およびペルフルオロアルキルトリエトキシシランを含み得る。代替的に、基板全体の上にコーティングを堆積し、平坦面１１８のコーティングを削り取るためにドクターブレードを使用することなどによって、親水性コーティングがくぼみ１１２に塗布され得る。好適な親水性コーティングは、限定はしないが、アミノアルキルトリクロロシランおよびアミノアルキルトリエトキシシランを含み得る。定位置のこれらのコーティングのいずれかまたは両方によって、その後マスキング層１３０が反射層１２０の上に堆積されたとき、マスキング層１３０は、基板１１０のくぼみ１１２の上にある反射層１２０の部分にのみ付着し得る。マスキング層１３０は、次いで、エッチングされ得、もしくは、所望の場合、他の方法で高さを減少され得、または、反射ファセット１４０を形成するためにさらなる処理が必要でないほど十分に薄い厚さに堆積され得る。
【0066】
代替実施態様では、くぼみ１１２の内面に隣接する反射面を形成するための反射材料の堆積は、溶液ベースの処理を介して制御され得る。銀ナノ粒子インク、アルミニウムナノ粒子インク、または同様のインクなどの金属および／または反射性インクが、反射面を形成するために、くぼみ１１２内に堆積され、硬化され得る。一実施態様では、金属および／または反射性インクの堆積の前に、くぼみ１１２間の基板の平面上部を疎水性コーティングで処理することによって、インクの堆積は、疎水性コーティングで被覆されていないくぼみ１１２に限定され得る。インクは、次いで、限定はしないが、フレキソ印刷またはドクターブレードコーティングを含む、任意の好適なプロセスによって塗布される。インクの堆積および可能な硬化後、たとえば、図９Ｃおよび図９Ｄに関して説明するように、マスキング構造が、反射面の上に塗布され得る。このマスキング構造は、上記で説明したようにブラックレジストであり得るが、以下に詳細に説明する自己マスクされた構造でもあり得る。
【0067】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、フレキシブル基板上に自己マスクされた構造を形成するためのプロセスにおける２つのステップの一例を示す。製造プロセスのこの代替実施態様では、フィルムの干渉スタックが、反射層１２０の代わりに堆積されている。図１１Ａは、基板２１０上に堆積された干渉フィルムスタック２２０の一例を示す。基板２１０は、図９Ａ〜図９Ｅの基板１１０と同様の、その中に形成されたくぼみ２１２を有する基板である。干渉フィルムスタック２２０は、基板２１０上に共形に堆積され得る。一実施態様では、干渉フィルムスタック２２０は、少なくとも３つのフィルム、すなわちスタック２２０の基板２１０に隣接する側の反射層２２２と、スペーサ層２２４と、スペーサ層の反射層２２２とは反対側の吸収層２２６と、を含む。材料および厚さの適切な選択により、干渉変調器は、エタロンを形成し得、エタロンは、吸収体の側から見たときに暗く見え、代替的に、干渉ブラックマスクと呼ばれ得る。
【0068】
一実施態様では、図９Ａ〜図９Ｅに関連して説明したプロセスは、図９Ｂの反射層１２０の代わりに堆積される図１１Ａの干渉フィルムスタック２２０と共に使用され得る。干渉フィルムスタック２２０自体は、可視光の実質的な部分を反射し返さないことになるので、マスキング層１３０などのマスキング層は、完成した構造２００から除去され得る。そのような実施態様では、マスキング層１３０の残りの部分１３２（図９Ｄ参照）は、干渉フィルムスタック２２０を露出させるため、除去され得、スタック２２０の反射層２２２と反対側から見たときに、閲覧者に対して、図１１Ｂに示すように、干渉フィルムスタック２２０のセクションから形成された反射ファセット２４０を有する完成した構造２００を形成する。しかしながら、反射副層２２０の下部が、露出されたままであるので、反射ファセット２４０は、依然として光を基板２１０から出て下方へ方向変換し得る。代替実施態様では、図１１Ａに示す層２２０は、別のマスキングプロセスまたは他の好適な代替の製造プロセスを使用して、反射ファセット２４０を形成するために、パターン化され得る。これらの実施態様では、反射ファセットが、反射ファセット層として機能するのに加えて、干渉マスクの一部としても機能する層を含むので、反射ファセット２４０は、自己マスキング構造と見なされ得る。
【0069】
したがって、反射ファセット２４０は、マスキング効果を提供するために上にある反射層と協働する、反射層２２２の下にある追加の層を含む。これらの追加の層によってもたらされるマスキングの程度は、上の層の光学特性に少なくとも部分的に依存する。マスキング構造の実施態様は、概して、不透明なマスキング層など、上の層の光学特性に依存しない、または、干渉フィルムスタックを形成するために上の反射層と協働する層を追加するなど、上の層の光学特性に少なくとも部分的に依存する、のいずれかであるマスキングの程度をもたらし得る。
【0070】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、同じフレキシブル基板上にマスクされたファセットおよびマスクされたワイヤを製造するためのプロセスの一例を示す。プロセスは、その中に形成されたくぼみ３１２を有し、共形に堆積された反射層３２０、および図示のように平坦化され得るマスキング層３３０で覆われた基板３１０を形成するために、図９Ａ〜図９Ｃのステップを含む。代替実施態様では、反射層３２０は、図１１Ａのスタック２２０などの干渉フィルムスタックに置き換えられ得る。
【0071】
図１２Ａでは、マスキング層は、基板３１０の平面部分３１８の上にあるマスキング層の保護された部分３３４を画定するために追加のフォトマスク３５０を使用して露光されている。マスキング層３３０がフォトレジストを含む一実施態様では、マスキング層３３０のくぼみ３１２内の部分および保護された部分３３４が、実質的に未露光のままであるように、マスキング層３３０は、定位置の追加のフォトマスク３５０を用いて部分的に露光され得る。
【0072】
図１２Ｂでは、マスキング層３３０の露光された部分は、マスキング層３３０の保護された部分３３４、および、マスキング層３３０のくぼみ３１２内の部分３３２を後に残して、エッチング除去される。マスキング層３３０の保護された部分３３４は、たとえば、タッチスクリーンアレイ内の電極として使用され得る配線を画定し、マスキング層３３０のくぼみ３１２内の部分３３２は、上記で説明したように、反射ファセットを画定する。
【0073】
図１２Ｃでは、マスキング層３３０の残りの部分３３２および３３４は、反射層３２０をパターン化するエッチングプロセスでマスクとして使用され得、マスクされた反射ファセット３４０とマスクされた配線３６０の両方を含む完成した構造３００を形成する。マスクされた反射ファセット３４０は、図９Ｅのマスクされた反射ファセット１４０と構造が同様である。マスクされた配線３６０は、また、マスキング層３３０の保護された部分３３４によって、閲覧者に向けて光を望ましくなく反射することから同様に保護される。
【0074】
（図１１Ａ〜図１１Ｂの干渉フィルムスタック２２０などの）干渉フィルムスタックが単一の反射層３２０の代わりに使用される実施態様では、フィルムスタックは、それ自体、吸収体側から暗く見え得るので、マスキング層３３０の残りの部分３３２および３３４は、干渉フィルムスタックをパターン化するために使用された後、除去され得る。
【0075】
そのような反射ファセットおよびマスクされた配線は、任意の適切なサイズまたは形状で作られ得るが、そのような構造を含むデバイスの最終的な使用は、特定の範囲のサイズまたは形状を利用する理由を与え得る。たとえば、これらの構造、または、これらの構造を支持する基板は、ディスプレイデバイスで利用され得、閲覧者が反射ファセットおよび／またはマスクされた配線のアレイを介してディスプレイを見ることになるように、ディスプレイの上に配置され得る。そのような実施態様では、反射ファセットおよび／またはマスクされた配線のサイズに対する制約は、これらの構造がディスプレイデバイスのアピアランスに顕著な影響を与えるのを防止し得る。たとえば、数フィート未満の距離で見られるように構成されたハンドヘルドデバイスについて、マスクされた配線は、約５μｍ未満の幅を有し得る。同様の制約は、反射ファセットのサイズに課せられ得る。他のデバイスについて、反射ファセットおよび／またはマスクされた配線の寸法に対する適切な制約は、デバイスが見られることを意図される距離を含む様々な要因に依存し得る。図１３は、その上に形成されたマスクされた特徴部を有する基板を組み込んだディスプレイデバイスの一例を示す。ディスプレイデバイス４００は、その上に形成された反射型ディスプレイアレイ４０４を有するディスプレイ基板４０２を含む。ディフューザ層４０６または他の光学層が、基板４０２のディスプレイアレイ４０４から反対側に配置され得る。その上に形成された反射ファセット４４０およびマスクされた配線４６０ａの形態のマスクされた特徴部を有する第１のフレキシブル基板４１０ａが、ディフューザ層４０６の上に位置する。その上に形成されたマスクされた配線４６０ｂを有する第２のフレキシブル基板４１０ｂが、第１のフレキシブル基板４１０ａの上に位置する。第２のフレキシブル基板４１０ｂ上のマスクされた配線４６０ｂは、タッチスクリーンシステムの一部として使用され得るグリッドを形成するために、第１のフレキシブル基板４１０ａ上のマスクされた配線４６０ａと直交するように配置される。いくつかの実施態様では、フレキシブル基板４１０ｂは、必ずしもフロントライトシステムの一部として機能するわけではないため、基板４１０ａおよび４１０ｂは、異なる材料から形成され得る。追加の光学層を含み得るカバーガラス４０８が、第２のフレキシブル基板４１０ｂの上に位置する。追加の構成要素または接着層などの、図示しない追加の層も、ディスプレイデバイス４００の全体にわたる様々な位置に配置され得る。
【0076】
図１４は、フレキシブル基板上にマスクされた構造を形成するための製造プロセスを示す流れ図の一例を示す。方法５００は、フレキシブル基板が設けられるブロック５１０で開始する。フレキシブル基板は、フレキシブル基板の第１の表面に形成された複数のくぼみを有し得る。上記で説明したように、基板は、限定はしないが、ＰＭＭＡもしくは他のプラスチック、またはガラス材料を含む、任意の好適な光透過性材料を含み得る。くぼみは、フレキシブル基板にエンボス加工され得、もしくは他の方法で形成され得、または、基板は、鋳造および硬化プロセスを介するなどして、その中に形成されたくぼみを有するように形成され得る。
【0077】
方法５００は、次いで、反射層がフレキシブル基板の第１の表面の上に形成されるブロック５２０に進む。いくつかの実施態様では、この反射層は、アルミニウムの単一の層であり得るが、他の実施態様では、干渉フィルムスタックまたは他の構造を形成するために、追加の層がこの時点で堆積され得る。
【0078】
方法５００は、次いで、パターン化されたマスキング層が反射層の上に形成されるブロック５３０に進む。このパターン化されたマスキング層は、上記で説明した方法のいずれかを使用して、または、任意の他の好適な方法によって形成され得る。一実施態様では、堆積されたフォトレジスト層が、フォトレジストの特定の領域を選択的に現像および除去するために、マスクを使用して部分的に露光および／または露光され得る。他の実施態様では堆積されたマスキング層のどの部分が基板に付着し、定位置に残るのかを制御するために、基板のくぼみ内に堆積された親水性層、または、くぼみの外側に堆積された疎水性層が使用され得る。
【0079】
方法５００は、次いで、反射層が、パターン化されたマスキング層をマスクとして使用してパターン化されるブロック５４０に進む。いくつかの実施態様では、これは、フレキシブル基板のくぼみ内にマスクされた反射ファセットを形成するために行われ得る。さらなる実施態様では、マスクされた配線は、また、基板のくぼみがない部分に形成され得る。さらなる実施態様では、干渉フィルムスタックが単一の反射層の代わりに堆積されたときなどに、基板上に形成された構造は、自己マスキングであり得るので、パターン化されたマスキング層は、除去され得る。
【0080】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、複数の干渉変調器を含むディスプレイデバイス４０を示すシステムブロック図の例を示している。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはディスプレイデバイス４０の軽微な変形も、テレビジョン、電子リーダーおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
ディスプレイデバイス４０の構成要素は図１５Ｂに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合されたアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（たとえば、信号をフィルタ処理する）ように構成され得る。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１は、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８に、およびアレイドライバ２２に結合され、アレイドライバ２２は次にディスプレイアレイ３０に結合される。電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計によって必要とされるすべての構成要素に電力を与えることができる。
【0084】
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またはｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実施態様では、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。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（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（登録商標））、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。
【0085】
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、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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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（たとえば、ＩＭＯＤコントローラ）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（たとえば、ＩＭＯＤディスプレイドライバ）であり得る。その上、ディスプレイアレイ３０は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ（たとえば、ＩＭＯＤのアレイを含むディスプレイ）であり得る。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実施態様は、セルラーフォン、ウォッチおよび他の小面積ディスプレイなどの高集積システムでは一般的である。
【0090】
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の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０のための入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実施態様では、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を介したボイスコマンドが使用され得る。
【0091】
電源５０は、当技術分野でよく知られている様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源５０は、ニッケルカドミウムバッテリーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実施することもできる。いくつかの実施態様では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【0095】
１つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
【0096】
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またはアルゴリズムのステップは、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るべきである。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。
【0097】
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、最も広い範囲を与られるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施態様も、必ずしも他の実施態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実施されたＩＭＯＤの適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
【0098】
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。
【0099】
同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。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】
【0100】
１２ 干渉変調器、ＩＭＯＤ、ピクセル１３、１５ 光
１４ 可動反射層、層、反射層
１４ａ 反射副層、伝導性層、副層
１４ｂ 支持層、誘電支持層、副層
１４ｃ 伝導性層、副層
１６ 光学スタック、層
１６ａ 吸収層、光吸収体、副層、導体／吸収体副層
１６ｂ 誘電体、副層
１８ ポスト、支持体、支持ポスト
１９ ギャップ、キャビティ
２０ 透明基板、基板
２１ プロセッサ、システムプロセッサ
２２ アレイドライバ
２３ ブラックマスク構造、ブラックマスク
２４ 行ドライバ回路
２５ 犠牲層、犠牲材料
２６ 列ドライバ回路
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、パネル、ディスプレイ
３２ テザー
３４ 変形可能層
３５、１５２０ スペーサ層
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 電源
５２ 調整ハードウェア
６０ａ 第１のライン時間、ライン時間
６０ｂ 第２のライン時間、ライン時間
６０ｃ 第３のライン時間、ライン時間
６０ｄ 第４のライン時間、ライン時間
６０ｅ ライン時間、第５のライン時間
６２ 高いセグメント電圧
６４ 低いセグメント電圧
７０ 開放電圧
７２ 高い保持電圧
７４ 高いアドレス電圧
７６ 低い保持電圧
７８ 低いアドレス電圧
１１０、２１０、３１０、４０２ 基板
１１２、２１２、３１２ くぼみ
１１３ 基部
１１４ 側壁
１１５ 湾曲セクション
１１８ 基板表面
１２０、２２２、３２０ 反射層
１３０、３３０ マスキング層
１３２、３３４ マスキング層の残りの部分
１４０、４４０ 反射ファセット
１４２ 反射下部
１４６ 非反射上部
１４８ 上面
２２０ 干渉フィルムスタック
２２４ スペーサ層
２２６ 吸収層
３１８ 平面部分
３５０ フォトマスク
３６０ 配線
４０４ ディスプレイアレイ
４０６ ディフューザ層
４１０ａ 第１のフレキシブル基板
４１０ｂ 第２のフレキシブル基板
４０８ カバーガラス
４６０ａ、４６０ｂ マスクされた配線