広帯域特性を備えた干渉光学ディスプレイシステム
干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を組み込むことによって、ＭＥＭディスプレイ装置において、広帯域白色光を得ることができる。一実施形態は、この物質（２３）を透明基板（２０）の少なくとも一部の上に堆積させる段階と、この物質の層の上に誘電体層（２４）を堆積させる段階と、この誘電体の上に犠牲層を形成する段階と、この犠牲層の上に導電性層（１４）を堆積させる段階と、犠牲層の少なくとも一部を除去することによってキャビティ（１９）を形成する段階とを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の製造方法を提供する。適切な物質は、ゲルマニウム、多様な組成のゲルマニウム合金、ドーピングしたゲルマニウム、ドーピングしたゲルマニウム含有合金を含み得て、透明基板上に堆積されるか、透明基板または誘電体層内に組み込まれ得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉変調器（ｉＭｏＤ，ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）として使用される微小電気機械システムに関する。特に、本発明は、干渉変調器の製造を改善するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ，ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）は、微小機械素子、アクチュエータ、及び、電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及び／又は、他の微小機械プロセス（基板及び／又は堆積させた物質層の一部をエッチングしたり、電気的及び電気機械的装置を形成するための層を追加したりする）を用いて、形成され得る。ＭＥＭＳ装置の一種類は、干渉変調器と呼ばれる。本願において、干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光干渉原理を用いて光を選択的に吸収及び／又は反射する装置を称する。特定の実施形態において、干渉変調器は、一対の導電性板を備える。その一対の導電性板の一方または両方は、その全体または一部が透明及び／又は反射性であり、適切な電気信号の印加に対して相対的に動くことができる。特別な実施形態において、一方の板は、基板上に堆積させた静止層を備え、他方の板は、空隙によって静止層から離隔された金属膜を備える。本願において詳述されるように、他方の板に対する一方の板の位置によって、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できる。このような装置は広範な応用を有し、こうした種類の装置の特性を利用及び／又は変更する分野において有益であり、その特徴を、既存の製品を改善し、また、未だ開発されていない新規製品を創作するのに活かすことができる。
【特許文献１】米国特許第６７４３５７０号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明のシステム、方法及び装置はそれぞれ、複数の側面を有するものであり、それらは単にその望ましい特性のみに対するものという訳ではない。本発明の範囲を限定することなく、そのより顕著な特徴について、これから簡潔に説明する。この説明を考慮した後、特に、“発明を実施するための最良形態”の部分を読んだ後においては、本発明の特徴が、他のディスプレイ装置に対してどのようにして利点を提供するかということが理解されるものである。
【０００４】
一実施形態は、透明基板を提供する段階と、その透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階とを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の製造方法を提供する。ここで、干渉変調器は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。
【０００５】
他の実施形態は、透明基板上に光学積層体を形成する段階と、その光学積層体上に犠牲層を堆積させる段階と、その犠牲層上に導電性層を形成する段階と、犠牲層の少なくとも一部を除去して、基板と導電性層との間にキャビティを形成する段階とを備えた干渉変調器のアレイの形成方法を提供する。
【０００６】
他の実施形態は、透明基板を提供する段階と、その透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階とを備えた方向によって製造されたＭＥＭＳディスプレイ装置を提供する。ここで、干渉変調器は、波長が増大すると増大する屈折率を有する物質を備える。
【０００７】
他の実施形態は、光を透過させる手段と、その光を透過させる手段を介した光を干渉反射する手段とを備えた干渉ディスプレイ装置を提供する。ここで、干渉反射する手段は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。
【０００８】
他の実施形態は、基板と、その基板上に堆積させた干渉変調器のアレイとを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置を提供する。ここで、アレイは、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。本実施形態のディスプレイ装置は、アレイと電気通信し、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、そのプロセッサと電気通信するメモリ装置と、を更に備える。
【０００９】
これらの及び他の実施形態について、以下に詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の詳細な記載は、本発明の特定の実施形態に対するものである。しかしながら、本発明は、多種多様な方法で実施可能である。この記載においては、全体にわたり同様の部分には同様の参照符号を付した図面を参照する。以下の記載から明らかになるように、動的な画像（例えば、ビデオ）または静的な画像（例えば、静止画）や、文字または図表の画像を表示するように設計されているあらゆる装置において、本実施形態を実装可能である。更に、携帯電話、無線装置、ＰＤＡ、携帯型コンピュータ、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、置時計、計算機、テレビモニタ、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ（例えば、走行距離計等）、コックピット制御機器及び／又はディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば、自動車の後方ビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電光掲示板または電光サイン、プロジェクタ、建築物、パッケージング、審美的構造（例えば、宝石上の画像表示）等の多種多様な電子機器において、本実施形態を実装可能であるが、これらに限定されるものではない。本願で開示されるような構造のＭＥＭＳ装置は、電子スイッチ装置などのディスプレイ以外の応用においても使用可能である。
【００１１】
本発明の一実施形態は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を用いたディスプレイ装置である。他の実施形態では、動作光学範囲内で波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）及び／又は減少する吸光係数（ｋ）を有する物質が使用され得る。一例として、その物質として、ゲルマニウム、または、ゲルマニウム系合金（ＳｉｘＧｅ１−ｘ等）を挙げることができる。この物質を含むディスプレイ装置は、“暗”状態における装置の暗度に影響を与えずに、“明”状態における広帯域白色を反射することができる。一実施形態では、干渉装置の吸収体層内部に、ゲルマニウム層が用いられて、視聴者に広帯域白色光を反射する装置が提供される。他の実施形態では、この物質が、或る金属と組み合わせられて、積層構造にされる。この金属によって、ディスプレイ装置の光学性能を追加的に微調整することが可能になる。特に、前記物質に隣接させて金属層を追加することによって、暗状態における減少した反射率（暗度）がもたらされ、ディスプレイ装置のコントラスト比が改善される。勿論、本発明の実施形態は、これらや特定の層の厚さ等に限定されるものではないことを認識されたい。
【００１２】
干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を備えた干渉変調器ディスプレイの一実施形態を、図１に示す。この装置において、画素は、明状態または暗状態のどちらかである。明（“オン”、“オープン”）状態において、ディスプレイ素子は、入射可視光の大部分を使用者に反射する。暗（“オフ”、“クローズ”）状態において、ディスプレイ素子は、入射可視光の僅かしか使用者に反射しない。実施形態に応じて、“オン”及び“オフ”状態の光の反射性を逆にしてもよい。ＭＥＭＳ画素は、選択された色を主に反射するように構成可能であり、白黒に加えてカラーディスプレイが可能である。
【００１３】
図１は、画像ディスプレイの一続きの画素の内の二つの隣接する画素を示す等角図である。ここで、各画素は、ＭＥＭＳ干渉変調器を備えている。一部の実施形態では、干渉変調器ディスプレイは、これら干渉変調器の行列のアレイを備える。各干渉変調器は、互いに可変で制御可能な距離に配置された一対の反射層を含み、少なくとも一つの可変寸法を備えた共鳴光学キャビティを形成する。一実施形態において、反射層の一方は、二つの位置の間を移動し得る。第一の位置（緩和位置と称する）では、可動反射層は、固定された部分反射層から比較的離れた位置に在る。第二位置（作動位置と称する）では、可動反射層は、部分反射層により近づいて隣接する位置に在る。これら二つの層から反射される入射光は、可動反射層の位置に応じて、建設的にまたは破壊的に干渉して、各画素に対して全体的な反射状態または非反射状態のどちらかがもたらされる。
【００１４】
図１に示される画素アレイの一部は、二つの隣接する干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左側の干渉変調器１２ａでは、可動反射層１４ａが、光学積層体１６ａ（部分反射層を含む）から所定の距離離れた緩和位置で示されている。右側の干渉変調器１２ｂでは、可動反射層１４ｂが、光学積層体１６ｂに隣接した作動位置で示されている。
【００１５】
本願において、光学積層体１６ａ及び１６ｂ（まとめて光学積層体１６と称する）は典型的に複数の結合層から構成され、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ，ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）等の電極層、クロム等の部分反射層、及び、透明誘電体を含み得る。従って、光学積層体１６は、導電性であり、部分的には透明で部分的には反射性であり、例えば、透明基板２０上に上述の層を一層以上堆積させることによって、製造可能である。一部の実施形態では、これらの層が平行なストリップにパターニングされて、以下に記載するようなディスプレイ装置の行電極を形成し得る。可動反射層１４ａ、１４ｂは、ポスト１８の上面と、ポスト１８間に堆積させた介在犠牲物質の上面とに堆積させた堆積金属層（一層または複数層）の一続きの平行なストリップ（１６ａ及び１６ｂの行電極に直交する）として形成され得る。犠牲物質がエッチングされると、画定されたギャップ１９によって、可動反射層１４ａ、１４ｂが光学積層体１６ａ、１６ｂから離隔される。反射層１４に対しては、アルミニウム等の高導電性及び反射性物質を使用可能であり、そのストリップが、ディスプレイ装置の列電極を形成し得る。
【００１６】
電圧が印加されていないと、図１の画素１２ａに示されるように、可動反射層１４ａと光学積層体１６ａとの間にキャビティ１９が残ったままであり、可動反射層１４ａは、機械的に緩和状態にある。一方で、選択された行と列に電位差が印加されると、対応する画素の行電極と列電極の交差する部分に形成されるキャパシタが帯電して、静電力が電極を互いに引き寄せる。電圧が十分に高いと、可動反射層１４が変形して、光学積層体１６に押し付けられる。光学積層体１６内の誘電体層（この図には示さず）は、短絡を防止して、図１の右側の画素１２ｂに示されるように、層１４と層１６との間の間隔を制御することができる。印加される電位差の極性に関わり無く、挙動は同じである。このように、反射画素状態対非反射画素状態を制御可能な行／列の作動は、従来のＬＣＤや他のディスプレイ技術で用いられているものと多くの点で類似している。
【００１７】
図２から図５は、ディスプレイ応用における干渉変調器のアレイを用いるためのプロセス及びシステムの一例を示す。
【００１８】
図２は、本発明の複数の側面を組み込み得る電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。例示的な実施形態では、電子装置はプロセッサ２１を含み、そのプロセッサ２１は、ＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩＩ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＶ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）Ｐｒｏ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）等の一般的なシングルチップまたはマルチチップのマイクロプロセッサであり、または、デジタル信号プロセッサや、マイクロコントローラやプログラマブルゲートアレイ等の専用マイクロプロセッサであり得る。従来技術のように、プロセッサ２１は、一つ以上のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得る。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサは、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、ｅメールプログラムや、他のソフトウェアアプリケーション等の一つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【００１９】
一実施形態では、プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するようにも構成されている。一実施形態では、アレイドライバ２２は、パネルつまりディスプレイアレイ（ディスプレイ）３０に信号を提供する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に示されるアレイの断面図は、図２の線１‐１に沿ったものである。ＭＥＭＳ干渉変調器に対しては、行／列の作動プロトコルは、図３に示される装置のヒステリシス特性を利用し得る。例えば、可動層を緩和状態から作動状態に変形させるには、１０ボルトの電位差が必要とされる。一方で、この値よりも電圧が減少すると、電圧が１０ボルト未満に下がっても、可動層がその状態を維持する。図３の例示的な実施形態では、可動層は、電圧が２未満に下がるまでは完全に緩和しない。従って、或る電圧範囲（図３に示される例では略３から７Ｖ）においては、装置が緩和状態または作動状態のどちらかで安定している印加電圧のウィンドウが存在する。これを本願では、“ヒステリシスウィンドウ”または“安定ウィンドウ”と称する。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイに対しては、行／列の作動プロトコルを以下のように構成可能である。即ち、行のストローブ中には、作動されるべきストローブ行が略１０ボルトの電圧に晒されて、緩和されるべき画素がゼロボルトに近い電圧に晒されるように構成可能である。ストローブ後には、画素が略５ボルトの安定状態電圧に晒されて、画素が、行のストローブによって与えられた状態を保つ。描かれた後には、各画素は、本実施例では３〜７ボルトの“安定ウィンドウ”内の電位差を見る。この特徴は、図１に示される画素構造を、同一の印加電圧条件の下において、作動または緩和の既存状態のどちらかで安定させる。干渉変調器の各画素（作動または緩和状態）は本質的に、固定反射層及び可動反射層によって形成されたキャパシタであるので、ほぼ電力消費無く、ヒステリシスウィンドウ内の電圧において、この安定状態を保持することができる。印加電位が固定されていれば、本質的に電流は画素内に流れない。
【００２０】
典型的な応用では、表示フレームは、第１番目の行（行１）の作動画素の所望の組に従った列電極の組をアサートすることによって、生成され得る。その後、行パルスが行１の電極に印加されて、アサートされた列ラインに対応する画素を作動させる。その後、第２番目の行（行２）の作動画素の所望の組に対応するために、列電極のアサートされる組を変更する。その後、パルスが行２の電極に印加されて、アサートされた列電極に従った行２の適切な画素を作動させる。行１の画素は、行２のパルスによって影響されず、行１のパルスの間に設定された状態のままである。このことが、一続きの行全体に対して逐次的に反復されて、フレームを生成する。一般的に、秒毎の所望のフレーム数でこのプロセスを連続的に反復することによって、フレームがリフレッシュされ及び／又は新しい表示データに更新される。表示フレームを生成するために画素アレイの行電極及び列電極を駆動するプロトコルは、多種多様なものが周知であり、本発明と組み合わせて使用可能である。
【００２１】
図４及び図５は、図２の３×３アレイ上に表示フレームを生成する作動プロトコルとして考えられるものの一つを示す。図４は、図３のヒステリシス曲線を示す画素に対して使用され得る列及び行の電圧レベルの組として考えられるものの一つを示す。図４の実施形態において、画素を作動させることには、適切な列を−Ｖバイアスに設定し、適切な行を＋ΔＶに設定することが含まれ、それぞれ−５ボルトと＋５ボルトに対応し得る。画素の緩和は、適切な列を＋Ｖバイアスに設定し、適切な行を同じ＋ΔＶに設定して、画素に対する電位差をゼロボルトにすることによって、達成される。行の電圧がゼロボルトに保たれている行においては、列が＋Ｖバイアスであるか−Ｖバイアスであるかに関わらず、元々の状態で安定である。また、図４に示されるように、上述のものとは逆極性の電圧も使用可能であるということを認識されたい。例えば、画素を作動させることは、適切な列を＋Ｖバイアスに設定し、適切な行を−ΔＶに設定することを含むことができる。この実施形態では、画素の緩和は、適切な列を−Ｖバイアスに設定し、適切な行を同じ−ΔＶに設定して、画素に対して電位差をゼロボルトにすることによって、達成される。
【００２２】
図５Ｂは、図２の３×３アレイに印加される一続きの行及び列の信号を示すタイミング図であり、図５Ａに示される表示配置がもたらされる。ここで、駆動画素は非反射性である。図５Ａに示されるフレームを描く前においては、画素はいずれの状態であってもよく、この例では、全ての行は０ボルトであり、全ての列は＋５ボルトである。これらの印加電圧に対しては、全ての画素は、作動または緩和のその時点での状態で安定である。
【００２３】
図５Ａのフレームでは、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）、（３，３）が作動している。これを達成するためには、行１に対する“ライン時間”中に、列１及び列２は−５ボルトに設定され、列３は＋５ボルトに設定される。全ての画素が３〜７ボルトの安定ウィンドウ内のままであるので、これによっては、いずれの画素の状態も変化しない。その後、行１が、０から５ボルトに上がりゼロに戻るパルスで、ストローブされる。これによって、（１，１）及び（１，２）の画素を作動させて、（１，３）の画素を緩和する。アレイの他の画素は影響を受けない。要求どおりに行２を設定するため、列２を−５ボルトに設定し、列１及び列３を＋５ボルトに設定する。その後、行２に印加される同じストローブによって、画素（２，２）を作動させて、画素（２，１）及び（２，３）を緩和する。ここでも、アレイの他の画素は影響を受けない。同様に、列２及び列３を−５ボルトに設定して、列１を＋５ボルトに設定することによって、行３を設定する。行３のストローブは、行３の画素を図５Ａに示されるように設定する。フレームを描いた後において、行の電位はゼロであり、列の電位は＋５または−５ボルトのどちらかを保つことができ、そうして、ディスプレイは図５Ａに示される配置で安定である。同じ手順を、数十または数百の行列のアレイに対して用いることができるということを認識されたい。また、行及び列の作動を実施するために用いられるタイミング、シーケンス及び電圧レベルは、上述の基本原理内において多様に変更可能であり、上述の例は単の例示的なものであり、他の作動電圧方法を本願のシステム及び方法で使用可能であることも認識されたい。
【００２４】
図６Ａ及び図６Ｂは、ディスプレイ装置４０の一実施形態を示すシステムブロック図である。ディスプレイ装置４０は例えば携帯電話である。しかしながら、ディスプレイ装置４０の同一の構成要素またはその僅かな変形体は、テレビや携帯型メディアプレーヤー等の多種多様なディスプレイ装置の実例にもなる。
【００２５】
ディスプレイ装置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、マイク４６と、入力装置４８とを含む。ハウジング４１は、当業者に周知の多種多様な製造方法のいずれかによって一般的には形成され、射出成形、真空成形が挙げられる。また、ハウジング４１は、多種多様な物質のいずれかから形成可能であり、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、セラミック、それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、ハウジング４１は、取り外し可能部（図示せず）を含む。該取り外し可能部は、色の異なるまたは異なるロゴや画像やシンボルを含む他の取り外し可能部と交換可能である。
【００２６】
例示的なディスプレイ装置４０のディスプレイ３０は、多種多様なディスプレイのいずれかであり得て、本願に記載されるような双安定性（ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ）ディスプレイが含まれる。他の実施形態では、ディスプレイは、当業者に周知なように、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、ＴＦＴ ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイや、ＣＲＴや他のチューブデバイス等の非フラットパネルディスプレイを含む。しかしながら、本願の実施形態を説明するために、ディスプレイは、本願に記載されるような干渉変調器ディスプレイを含む。
【００２７】
図６Ｂに、例示的なディスプレイ装置４０の一実施形態の構成要素を概略的に示す。図示されている例示的なディスプレイ装置４０は、ハウジング４１を含み、また、それに少なくとも部分的に封入される追加の構成要素を含むことができる。例えば、一実施形態では、例示的なディスプレイ装置４０は、送受信機４７に結合されているアンテナ４３を含むネットワークインターフェイス２７を備える。送受信機４７はプロセッサ２１に接続されていて、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続されている。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（例えば信号をフィルタリングする）ように構成可能である。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５及びマイク４６に接続されている。また、プロセッサ２１は、入力装置４８及びドライバ制御装置２９にも接続されている。ドライバ制御装置２９は、フレームバッファ２８及びアレイドライバ２２に結合されている。アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイ３０に結合されている。電源５０は、この特定の例示的なディスプレイ装置４０の構成に必要とされるような全ての構成要素に電力を供給する。
【００２８】
ネットワークインターフェイス２７は、アンテナ４３及び送受信機４７を含み、例示的なディスプレイ装置４０が、ネットワーク上の一つ以上の装置と通信できるようになっている。一実施形態では、ネットワークインターフェイス２７は、プロセッサ２１の要求を軽減するためにある程度の処理能力を有し得る。アンテナ４３は、信号の送受信用として当業者に知られているアンテナのいずれかである。一実施形態では、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）または（ｇ）を含む）に準拠したＲＦ信号を送受信する。他の実施形態では、アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に準拠したＲＦ信号を送受信する。携帯電話の場合には、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ等の無線携帯電話ネットワーク内で通信するために用いられる周知の信号を受信するようにアンテナが設計されている。送受信機４７は、アンテナ４３から受信した信号を前処理して、その後、信号がプロセッサ２１によって受信されて、更に処理されるようにし得る。また、送受信機４７は、プロセッサ２１から受信した信号も処理して、その後、信号が、アンテナ４３を介して例示的なディスプレイ装置４０から送信されるようにし得る。
【００２９】
代替的な一実施形態では、送受信機４７が、受信機に交換可能である。更の他の代替的な実施形態では、ネットワークインターフェイス２７が、プロセッサ２１に送信されるべき画像データを記憶することまたは発生させることが可能な画像ソースに交換可能である。例えば、画像ソースは、画像データを発生するソフトウェアモジュールや、画像データを含むＤＶＤやハードディスクドライブであり得る。
【００３０】
プロセッサ２１は一般的に、例示的なディスプレイ装置４０の動作全体を制御する。プロセッサ２１は、データ（ネットワークインターフェイス２７や画像ソースからの圧縮画像データ等）を受信し、そのデータを生の画像データに処理するか、または、生の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。その後、プロセッサ２１は、記憶用のフレームバッファ２８にまたはドライバ制御装置２９に処理されたデータを送信する。生データとは典型的に、画像内の各位置において画像特性を識別する情報のことを称す。例えば、各画像特性は、色、彩度、グレイスケールレベルを含むことができる。
【００３１】
一実施形態では、プロセッサ２１は、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するマイクロ制御装置、ＣＰＵ、または、論理ユニットを含む。調整ハードウェア５２は一般的に、スピーカー４５に信号を送信するための、また、マイク４６から信号を受信するためのアンプ及びフィルタを含む。調整ハードウェア５２は、例示的なディスプレイ装置４０内の個別の構成要素であってもよく、プロセッサ２１や他の構成要素に組み込まれたものであってもよい。
【００３２】
ドライバ制御装置２９は、プロセッサ２１が発生させた生の画像データを、プロセッサから直接、または、フレームバッファ２８から受信し、アレイドライバ２２に対する高速送信用に適切な生の画像データに再フォーマットする。特に、ドライバ制御装置２９は、生の画像データを、ラスタ状フォーマットを有するデータフローに再フォーマットして、データフローが、ディスプレイアレイ３０にわたる走査に適した時間オーダを有するようになる。その後、ドライバ制御装置２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送信する。ＬＣＤ制御装置等のドライバ制御装置２９は、独立型の集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１と関係していることが多いが、このような制御装置は多種多様な方法で実装可能である。このような制御装置は、ハードウェアとしてプロセッサ２１内に組み込み可能であるし、ソフトウェアとしてプロセッサ２１内に組み込む可能であるし、アレイドライバ２２と共にハードウェア内に完全に集積可能でもある。
【００３３】
典型的には、アレイドライバ２２は、ドライバ制御装置２９からフォーマットされた情報を受信し、ビデオデータを、波形の並列的な組に再フォーマットする。この波形の並列的な組は、ディスプレイの画素のｘ‐ｙマトリクスによってもたらされる数百の（数千のこともある）リードに対して、一秒間に何度も印加される。
【００３４】
一実施形態では、ドライバ制御装置２９、アレイドライバ２２及びディスプレイアレイ３０は、本願で記載されるあらゆる種類のディスプレイに対しても適合するものである。例えば、一実施形態では、ドライバ制御装置２９は、従来のディスプレイ制御装置、または、双安定性ディスプレイ制御装置（例えば、干渉変調器制御装置）である。他の実施形態では、アレイドライバ２２は、従来のドライバ、または、双安定性ディスプレイドライバ（例えば、干渉変調器ディスプレイ）である。一実施形態では、ドライバ制御装置２９は、アレイドライバ２２と集積される。このような実施形態は、携帯電話、腕時計、他の小型ディスプレイ等の高集積システムにおいて一般的である。更に他の実施形態では、ディスプレイアレイ３０は、典型的なディスプレイアレイ、または、双安定性ディスプレイアレイ（例えば、干渉変調器のアレイを含むディスプレイ）である。
【００３５】
入力装置４８によって、使用者が例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御することを可能になる。一実施形態では、入力装置は、キーパッド（ＱＷＥＲＴＹキーパッドや電話のキーパッド等）、ボタン、スイッチ、タッチスクリーン、感圧または感熱膜を含む。一実施形態では、マイク４６が、例示的なディスプレイ装置４０用の入力装置になる。マイク４６を用いて装置にデータを入力する場合には、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するために、使用者によって音声命令が提供され得る。
【００３６】
電源５０は、当該分野で周知の多種多様なエネルギー蓄積装置を含むことができる。例えば、一実施形態では、電源５０は、ニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池等の充電可能な電池である。他の実施形態では、電源５０は、再生可能エネルギー源、キャパシタ、または、太陽電池であり、プラスチック太陽電池や太陽電池ペイントが挙げられる。他の実施形態では、電源５０は、壁コンセントから電力を供給されるように構成されている。
【００３７】
一部の実施においては、上述のように、電子ディスプレイシステム内の複数の位置に配置可能なドライバ制御装置に、プログラム可能性が備わっている。一部の場合では、プログラム可能性は、アレイドライバ２２に備わっている。当業者は、上述の最適化が、如何なる数のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素においても、また、多種多様な構成において実施可能であるということを認識されたい。
【００３８】
上述の原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は、多種多様なものであり得る。例えば、図７Ａ〜７Ｅは、可動反射層１４とその支持構造の五つの異なる実施形態を示す。図７Ａは、図１の実施形態の断面図であり、金属物質のストリップ１４が、直交して延伸する支持構造体１８の上に堆積されている。図７Ｂでは、可動反射層１４が、テザー３２に対して、角でのみ支持体に取り付けられている。図７Ｃでは、可動反射層１４が、フレキシブル金属を含み得る変形可能層３４から懸架されている。変形可能層３４は、該変形可能層３４の周囲において、基板２０に直接的または間接的に接続する。この場合、この接続部のことを支持ポストと称すことができる。図７Ｄに示される実施形態は、支持ポストプラグ４２を含む支持構造体を有する。この支持ポストプラグの上に、変形可能層が横たわる。図７Ａ〜７Ｃのように、可動反射層１４はキャビティ上に懸架されている。しかしながら、変形可能層３４と光学積層体１６との間のホールを充填することによって、変形可能層３４が支持ポスト１８を形成していない。むしろ、支持ポスト１８は、支持ポストプラグ４２を形成するために用いられる平坦化物質を備える。図７Ｅに示される実施形態は、図７Ｄに示される実施形態をベースにしたものであるが、図７Ａ〜７Ｃに示される実施形態、並びに、図示されていない追加の実施形態のいずれにおいても機能し得るものである。図７Ｅに示される実施形態では、金属または他の導電性物質の追加的な層が用いられて、バス構造４４を形成している。これによって、信号が、干渉変調器の背面に沿ってルーティングすることが可能になり、基板上に形成しなければならなかった多数の電極を省略することが可能になる。
【００３９】
図７に示されるような実施形態では、干渉変調器は、直視型装置として機能し、画像は透明基板２０の前面から視られ、その反対側に変調器が配置されている。こうした実施形態では、反射層１４は、変形可能層３４及びバス構造４４（図７Ｅ）を含む基板２０の反対側の反射層の側において、干渉変調器の一部を光学的に遮蔽する。これによって、遮蔽された領域を、画像の質に悪影響を与えずに、構成及び動作させることが可能になる。この分離可能な変調器の設計によって、変調器の電気機械的側面及び光学的側面用に用いられる構造設計及び物質が、互いに独立に選択され、また、機能することが可能になる。更に、図７Ｃ〜７Ｅに示される実施形態は、反射層１４の光学的特性をその機械的特性から切り離すこと（このことは、変形可能層３４によって達成される）に因る追加的な利点を有する。これによって、光学的特性に関して、反射層に用いられる構造設計及び物質を最適化することが可能になり、また、所望の機械的特性に関して、変形可能層３４に用いられる構造設計及び物質を最適化することが可能になる。
【００４０】
一実施形態は、透明基板を提供する段階と、その透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階とを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の製造方法を提供する。ここで、干渉変調器は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。干渉変調器のアレイを形成する段階は、透明基板上に光学積層体を形成し、その光学積層体上に犠牲層を堆積させ、犠牲層の上に導電性層を形成し、犠牲層の少なくとも一部を除去して基板と導電性層との間にキャビティを形成することを備える。
【００４１】
図８は、広帯域白色光を反射する干渉変調器の製造プロセス８００の一実施形態の特定の段階を示す。こうした段階は、図８には示されない他の段階と共に、例えば、図１、７及び９に示される一般的なタイプの干渉変調器の製造プロセス内に存在し得るものである。図８及び９Ａを参照すると、プロセス８００は、透明基板が提供される段階８０５で開始する。一部の実施形態では、透明基板２０は、ガラス、プラスチック等の光に対して透明な物質であり、更に、干渉変調器アレイの製造を支持することが可能である。当業者は、本願で用いられる“透明”という用語が、干渉変調器の動作波長に対して実質的に透明であり、従って、透明基板は、光の全波長を透過させる必要はなく、干渉変調器の動作波長の光の一部を吸収し得るということを認識されたい。一部の実施形態では、透明基板２０は大画面ディスプレイであり得る。
【００４２】
プロセス８００は、透明基板２０上に光学積層体１６を形成する段階８１０に続く。上述のように、光学積層体１６は導電性であり、部分的には透明で部分的には反射性であり、例えば、透明基板２０上に一層以上の層を堆積させることによって製造可能である。一部の実施形態では、層は、平行なストリップにパターニングされ、ディスプレイ装置の行電極を形成可能である。一部の実施形態では、光学積層体１６は、一層以上の部分反射性物質（例えば、前記物質）の層の上に誘電体層２４を含む。
【００４３】
一実施形態の例としての図９Ａを参照すると、光学積層体１６を形成する段階は、基板２０の少なくとも一部の上に部分反射性物質２３（例えば、前記物質）を堆積させることと、部分反射性物質２３の上に誘電体層２４を堆積させることとを備える。典型的には、誘電体層の厚さは略１００から略８００オングストローム（Å）である。部分反射性物質２３（例えば、前記物質）は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する。一実施形態では、ｋの閾値は略２．５である。一部の実施形態では、部分反射性物質２３は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対して実質的に一定のままのｋ値を有し得る。更に他の一部の実施形態では、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、部分反射性物質２３のｋ値が減少し得る。また、一部の実施形態は、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると反射率（ｎ）が増大する部分反射性物質も有し得る。干渉変調器の動作光学範囲は、略３００ｎｍから略８００ｎｍの波数であり得て、好ましくは略３５０ｎｍから略７５０ｎｍであり得て、更に好ましくは略４００ｎｍから略７００ｎｍであり得る。一部の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）は、シリコンゲルマニウム合金（例えば、ＳｉｘＧｅ１−ｘ）を含む。他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）はゲルマニウムであり得る。部分反射層の厚さは、略２０から略４００Åであり得て、好ましくは略５０から略２００Åであり得る。一部の実施形態では、ｘ及びｙの値を変更することによって、多様な組成のＳｉｘＧｅ１−ｘ（ｘ＝０〜１）を得ることができ、この変更を用いて、ｎ及びｋのパラメータの“微調整”が可能であり、結果として、高強度の反射広帯域白色光のスペクトル特性を調整する能力がもたらされる。他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）のｎ及びｋの特性を、ゲルマニウムまたはゲルマニウム含有合金（例えば、ＳｉｘＧｅ１−ｘ）に、略０．０１％から略１０％の範囲の濃度で不純物をドーピングすることによって、調整可能である。不純物としては、Ｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｃ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｇａが挙げられるが、これらに限定されるものではない。一実施形態では、部分反射性物質２３は、略２．５から略６のｎ対ｋの比を有する。他の実施形態では、部分反射性物質２３は略３のｎ対ｋの比を有する。
【００４４】
他の実施形態では、透明基板上にゲルマニウムリッチな層を形成し、ゲルマニウムリッチな層の上にＳｉＯ２型層を形成することを対象としている。この実施形態では、光学積層体を形成する段階は、基板上にゲルマニウム含有合金（例えば、ＳｉｘＧｅ１−ｘ）を堆積させることと、Ｏ２、Ｎ２Ｏ、Ｏ３またはＮＯ等の酸化雰囲気下で堆積させたＳｉｘＧｅ１−ｘ合金を熱酸化させることによって、Ｓｉを選択的に酸化させて透明なシリコン酸化物誘電体層を形成することと、ゲルマニウムリッチな部分反射性物質の層に所望のｎ及びｋの特性を残すこととを備える。一部の実施形態では、堆積させたゲルマニウム含有合金の厚さは略２０から略５００Åであり得る。
【００４５】
他の実施形態では、部分反射性物質２３が、積層構造内の一金属と組み合わせられる。金属層は、クロム、モリブデン、屈折性物質、屈折性合金から成る群から選択された物質を含む。金属によって、ディスプレイ装置の光学性能の追加的な微調整が可能になる。特に、前記物質に隣接した金属層の追加によって、暗状態における減少した反射率（暗度）が得られ、ディスプレイ装置のコントラスト比が改善される。一実施形態では、クロム層は１から５０Å、１０から４０Å、または、２５から３５Åの厚さである。他の実施形態では、金属層は、１から５０Å、１０から４０Å、または、２５から３５Åの厚さである。
【００４６】
図８に示されるプロセス８００は、光学積層体１６の上に犠牲層を堆積させる段階８１５に続く。犠牲層は後に（例えば段階８３０で）除去されて、後述のようにキャビティ１９を形成する。従って、犠牲層は、図１、７及び９に示される結果物の干渉変調器１２には示されていない。光学積層体１６の上へ犠牲層を形成することは、モリブデン、タングステン、アモルファスシリコン等のＸｅＦ２でエッチング可能な物質を、犠牲層を除去した後に所望のサイズを有するキャビティ１９を提供するように選択された厚さで堆積させることを含み得る。一部の実施形態では、犠牲層は、熱蒸発性物質（例えば、有機ポリマー）であり得る。熱蒸発性物質は、蒸発温度に加熱すると蒸発する固体物質であり、実質的に全てのポリマー（例えば、＞９５重量％）が蒸発する。蒸発温度範囲は、熱蒸発性物質が通常の製造温度では無傷のままであるように十分高温ではあるが、蒸発中に存在する他の物質が損傷を受けないように十分低温であることが好ましい。一実施形態では、熱蒸発性物質は、熱蒸発性ポリマーである。多種多様な熱蒸発性ポリマーが使用可能である。例えば、このような熱蒸発性物質の一つは、熱解重合性ポリカーボネート（ＨＤＰ，ｈｅａｔ−ｄｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）であり、ポリ（シクロヘキサンカーボネート）や、エポキシド及びＣＯ２から作製可能な脂肪族ポリカーボネートが挙げられる（特許文献１を参照）。他のＨＤＰも使用可能である。
【００４７】
光学積層体及び犠牲物質の堆積は、従来の堆積方法も用いて実行可能であり、物理気相堆積（ＰＶＤ，ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，スパッタリング等）、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ，ｐｌａｓｍａ‐ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、熱ＣＶＤ、分子線堆積、スピンコーティング、イオン注入、イオンビーム支援堆積、電気メッキ、パルスレーザ堆積（ＰＬＤ，ｐｕｌｓｅ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等が挙げられる。犠牲層は、例えば、印刷法（そのひとつはインクジェット堆積法である）を用いて、選択位置に堆積可能である。一実施形態では、犠牲層は、ポスト構造体の位置（既にポスト構造体が堆積されている位置、または、ポスト構造体が堆積されるべき位置）に隣接した位置の上に印刷される。
【００４８】
一部の実施形態では、支持構造体の形成段階（図９には示されず）が、段階８１５の後であって、段階８２０の導電性層１４の形成の前に実施され得る。図１、７及び９に示されるようなポスト１８の形成は、犠牲層をパターニングして支持構造体開口部を形成する段階と、その後、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、スピンコーティング、イオン注入、イオンビーム堆積、ＰＬＤ等の堆積法を用いて、その開口部内に非導電性物質（例えば、ポリマー）を堆積させてポスト１８を形成する段階とを含み得る。パターニング段階は、電子線リソグラフィ及び転写等の方法を備え得る。その後、段階８２０にて、犠牲層及びポストの上に導電性層１４が形成されて、段階８２５で犠牲層が除去された後にポストが導電性層１４を支持するようになる。
【００４９】
一部の実施形態では、犠牲層内に形成される支持構造体開口部は、犠牲層及び光学積層体１６の両方を貫通して、その下の基板２０にまで延伸して、図７Ａに示されるように、ポスト１８の下端が基板２０に接触する。他の実施形態では、犠牲層内に形成される開口部は犠牲層を貫通するが、光学積層体１６を貫通しない。例えば図７Ｃには、光学積層体１６に接触している支持ポストプラグ４２の下端が示されている。一実施形態では、ＸｅＦ２でエッチング可能な物質が、ポスト構造体の少なくとも一部を形成するのに用いられ得る。ポスト構造体に適したＸｅＦ２でエッチング可能な物質としては、モリブデンや、シリコン含有物質が挙げられる。このシリコン含有物質としては、シリコン自体（アモルファスシリコン、ポリシリコン、結晶シリコンが含まれる）、並びに、シリコンゲルマニウム、シリコン窒化物が挙げられる。他の実施形態では、ポスト、または、ポスト構造体はポリマーであり得る。
【００５０】
図８に示されるプロセス８００は、図１、７及び９に示されるような可動反射層１４のような可動反射層の形成段階８２０に続く。可動反射層１４は、一以上の堆積段階を用いて形成し得る。例えば、反射層（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金）の堆積段階であり、これと共に一以上のパターニング段階、マスキング段階及び／又はエッチング段階が行われる。上述のように、可動反射層１４は典型的に導電性であり、本願においては、導電性層と称される。プロセス８００の段階８２０で形成された製造途中の干渉変調器にはまだ犠牲層が存在しているので、この段階では典型的に、可動反射層１４は可動状態ではない。犠牲層を含む製造途中の干渉変調器を、本願では、“未解放”の干渉変調器と称する。
【００５１】
図８に示されるプロセス８００は、キャビティ（例えば、図１、７及び９に示されるようなキャビティ１９）の形成段階８２５に続く。キャビティ１９は、犠牲物質（段階８１５で堆積させた）をエッチング剤に晒すことによって形成可能である。例えば、モリブデンやアモルファスシリコン等のエッチング可能な犠牲物質は、乾式化学エッチングによって除去可能であり、例えば、基板を、固体二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）由来の蒸気等のガス状または蒸気性エッチング剤に、キャビティ１９を取り囲む構造体に対して典型的には選択的に、所望の量の物質を除去するのに効果的な時間にわたって、晒す。例えば、湿式エッチング及び／又はプラズマエッチング等の他のエッチング法も使用可能である。一部の実施形態では、蒸発段階８２５は加熱を含む。加熱は、オーブン内の、窯内の加熱プレート上で実施可能であり、または、犠牲物質の実質的に全てが蒸発するのに十分長い時間にわたって、熱蒸発性物質を蒸発させるのに十分な温度を達成及び維持可能な加熱装置を用いることによって実施可能である。犠牲層は、プロセス８００の段階８２５中に除去されるので、この段階の後には典型的に、可動反射層は可動状態である。犠牲層の除去の後において、結果として得られる完成したまたは製造途中の干渉変調器は、本願において、“解放された”干渉変調器と称される。一部の実施形態では、プロセス８００は、追加的な段階を含み得て、また、段階が、図８に例示される順番から再構成される。
【００５２】
図９Ａから９Ｅは、基板２０、及び、該基板２０上に堆積させた干渉変調器のアレイを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の多様な実施形態を例示する。ここで、該アレイは、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質２３を含む。基板２０は、ガラスやプラスチック等の光に対して透明な大型透明基板であり得る。従って、透明基板は、光を透過させる手段でもある。干渉変調器は、透過手段（例えば、透明基板）を介した光を干渉反射する手段でもある。干渉変調器は、光学積層体１６と、導電性層１４（例えば、可動層）と、支持構造体（例えば、ポストまたはポスト構造体１８）と、光学積層体を導電性層から離隔するキャビティ１９とを備え得る。物質２３（例えば、部分反射層）は典型的に、絶縁体または誘電体層及びキャビティ内の空気の波長変化を補償可能な分散／吸光係数の挙動を有する。一実施形態では、この物質は、図１０に示されるような分散／吸光係数曲線を有する。図１０は、動作光学範囲内で波長が増大すると、増大する屈折率及び減少する吸光係数を所有するゲルマニウムの分散／吸光係数の挙動を示す。同じ様な分散／吸光係数の挙動を備えた物質によって、暗／オフ状態における有利に高レベルの可視光吸収を妥協せずに、高い全体的な反射率が得られる。一部の実施形態では、動作光学範囲において、全体的な反射率は略３０％から７０％であり得る。物質層２３（例えば、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金、ドーピングされたゲルマニウム、ドーピングされたゲルマニウム含有合金層）の典型的な厚さは、略５０から略２００Åの範囲内であり得る。
【００５３】
一部の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）が、透明基板２０上に堆積可能である。一実施形態では、透明導電性物質２５（例えば、ＩＴＯ、または、ＺｎＯ等の他の透明導電性酸化物）を、部分反射性物質２３の上に堆積可能である（図９Ａを参照）。他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）を、透明導電性層２５の上に堆積可能である（図９Ｂを参照）。この場合、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）の堆積に先立って、基板の少なくとも一部の上に、透明導電性層２５が堆積され得る。透明導電性物質２５は、光学的に透明な導電性物質の何れかであり得て、その典型的な厚さは略１００から略８００Åである。透明導電性物質２５の厚さは、層の位置及び所望のキャビティサイズによって決定される。一部の実施形態では、透明導電性物質２５は、錫系酸化物、アンチモン系酸化物、または、インジウム系酸化物を含む。図９Ｃに示される他の実施形態では、ゲルマニウム層またはゲルマニウム含有合金層自体が、導電性層としても機能するように構成可能であるので（特に、ＩＩＩ族元素（例えば、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ）またはＶ族元素（例えば、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ）がドーピングされた場合）、透明導電性物質２５（例えば、ＩＴＯ）が省略可能である。
【００５４】
図９Ｄに示される他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）は、透明基板２０内部に統合され得る。透明基板２０は、部分反射性物質２３でドーピングされ得る。このことは、周知の半導体処理法のいずれかを用いて、基板２０内へ物質のイオン注入をすることによって実行可能であり、物質が基板内に部分反射性物質２３のバンドまたは層を形成する。この実施形態では、この物質を含む基板の一部が、光学積層体１６の一部とみなされる。図９Ｅに示される更に他の実施形態では、部分反射性物質２３のバンドが、誘電体層２４（例えば、絶縁体層）内部に統合可能である。例えば、誘電体薄膜（例えば、ＳｉＯ２）を初めに堆積させて、その後、その上に、部分反射性物質２３を堆積させて、最後に、部分反射性物質２３の上にＳｉＯ２を更に堆積させる。任意で、絶縁体または誘電体層２４を堆積させる前に、透明導電性物質２５（例えば、ＩＴＯ）を、導電体として基板上に堆積可能である。
【実施例１】
【００５５】
図１１に示される未解放の干渉変調器の一実施形態に基づいて、干渉変調器装置のシミュレーションをモデル化した。モデル化した構造は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０条の光学積層体１６と、光学積層体１６及びＡｌ反射層１４を離隔するキャビティ１９とを含む。光学積層体１６は、基板２０上のＩＴＯ層１０２と、ＩＴＯ層１０２上の部分反射性物質２３と、部分反射性物質２３上の誘電体層２４とを含む。この例では、Ｇｅが部分反射性物質２３として用いられた。ＩＴＯ層、Ｇｅ及び誘電体層の厚さを変更することによって、干渉変調器の特性（コントラスト、反射率、ホワイトバランス、または、それらの組み合わせ等）が最適化可能であった。ＰＣソフトウェアプログラム（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｃｅｎｔｅｒ社（アリゾナ州ツーソン）製のＥｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍａｃｌｅｏｄ）を用いて、積層体の反射率及び透過率を、各層の厚さ、屈折率（ｎ）及び吸光係数（ｋ）に基づいて、波長の関数として計算した。
【００５６】
このシミュレーションにおける層の厚さの最適な入力値は、ＩＴＯ層１０２に対して３３０Åであり、部分反射性物質２３用のＧｅに対して９９Åであり、ＳｉＯ２に対して１１９Åであり、誘電体層２４用のＡｌ２Ｏ３に対して８０Åであり、Ａｌ反射層１４に対して３００Åであった。キャビティ１９は、明状態において１９００Åの間隔を有し（図１１Ａ）、暗状態において０Åであった（図１１Ｂ）。部分反射層（例えば吸収体）としてＧｅを用いた広帯域白色干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果は、明状態で５０％を超える反射率を示し、明状態と暗状態との間のコントラストは１００：１であった（図１２）。
【実施例２】
【００５７】
図１１に示される未解放の干渉変調器の一実施形態に基づいて、他の干渉変調器装置のシミュレーションをモデル化した。モデル化した構造は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上の光学積層体１６と、光学積層体１６及びＡｌ反射層１４を離隔するキャビティ１９とを含む。光学積層体１６は、基板上のＩＴＯ層１０２と、ＩＴＯ層１０２上の部分反射性物質２３と、部分反射性物質２３上の誘電体層２４とを含む。しかしながら、この例では、金属層（例えば、ＣｒやＭｏ）が、部分反射性物質２３の上または下のどちらかにモデル化されている。ＩＴＯ、Ｇｅ、金属層及び誘電体層の厚さを変更することによって、干渉変調器の特性（コントラスト、反射率、ホワイトバランス、または、それらの組み合わせ等）が最適化可能であった。ＰＣソフトウェアプログラム（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｃｅｎｔｅｒ社（アリゾナ州ツーソン）製のＥｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍａｃｌｅｏｄ）を用いて、積層体の反射率及び透過率を、各層の厚さ、屈折率（ｎ）及び吸光係数（ｋ）に基づいて、波長の関数として計算した。
【００５８】
このシミュレーションにおける層の厚さの最適な入力値は、ＩＴＯ層に対して３３０Åであり、Ｇｅ層に対して１００Åであり、Ｃｒに対して１０〜４０Åであり、ＳｉＯ２に対して１１９Åであり、誘電体層用のＡｌ２Ｏ３に対して８０Åであり、Ａｌ層に対して３００Åであった。キャビティ１９は、明状態において１８５０Åの間隔を有し、暗状態において０Åであった。吸収体としての金属（例えば、ＣｒやＭｏ）とＧｅとを組み合わせることによって、コントラストを略２５％改善可能である。
【実施例３】
【００５９】
図１３に示されるような未解放の干渉変調器を、ガラス基板２０上に部分反射層２３として９０ÅのＧｅを堆積させることによって作製した。ＳｉＯ２絶縁体層１０１をＧｅ層上に堆積させ。その後、厚さ３００Å超のＡｌ反射層１４を、ＳｉＯ２層１０１上に堆積させた。未解放の干渉変調器のＳｉＯ２絶縁体層１０１は、解放された干渉変調器のキャビティに対応する。ＳｉＯ２絶縁体層１０１の厚さは、部分反射層２３とＡｌ反射層１４（つまり、解放された干渉変調器の可動層）との間の間隔に等しい。４５０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置と、１０８０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置とを両方作製した。４５０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置（図１３Ｂ）は、暗状態における解放された干渉変調器と等価である。一方、１０８０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置（図１３Ａ）は、明状態の解放された干渉変調器と等価である。両方の装置のスペクトル応答を測定して、Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｃｅｎｔｅｒ社（アリゾナ州ツーソン）製のＥｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍａｃｌｅｏｄソフトウェアプログラムを用いて生成したシミュレーションデータと比較した。
【００６０】
図１４は、スパッタリングで堆積させた９０ÅのＧｅ層の実験の分散曲線である。これによって、Ｇｅが、動作光学範囲（つまり、４００から７００ｎｍ）内で波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）及び／又は減少する吸光係数（ｋ）を有する物質の一つであるということが確かめられる。
【００６１】
図１５は、部分反射層として９０ÅのＧｅを備えた未解放のこれらの干渉変調器のスペクトル応答である。シミュレーションデータ及び実験データの両方が、４００から７００ｎｍの波長では、明状態（例えば、１０８０ÅのＳｉＯ２層を備えた）における全体的な反射率が３０から７０％の範囲内であり、暗状態（例えば、４５０ÅのＳｉＯ２層を備えた）では１０％未満であることを示した。
【実施例４】
【００６２】
図１３に示されるような一連の未解放の干渉変調器を、ガラス基板上に部分反射層２３として７０ÅのＧｅを堆積させることによって作製した。Ｇｅ層上にＳｉＯ２絶縁体層１０１を堆積させ、その後、ＳｉＯ２層１０１上に厚さ３００Å超のＡｌ反射層１４を堆積させた。未解放の干渉変調器のＳｉＯ２絶縁体層１０１は、解放された干渉変調器のキャビティに対応する。ＳｉＯ２絶縁体層１０１の厚さは、部分反射層２３と反射層１４（つまり、解放された干渉変調器の可動層）との間の間隔に等しい。この例では、四つの異なる厚さのＳｉＯ２絶縁体層１０１を用いて、四つの装置を構成した。装置の一つでは、４４１ÅのＳｉＯ２層をＧｅ層の上に堆積させて、暗状態の解放された干渉変調器に等価な装置を形成した（図１３Ｂ）。他の三つの装置は、異なるキャビティサイズを備えた明状態におけるスペクトル応答測定用に、異なる厚さのＳｉＯ２で作製した（図１３Ａ）。これらの装置に対するＳｉＯ２の厚さはそれぞれ、１０８４Å、１２７７Å、１４８８Åであった。図１６は、部分反射層として７０ÅのＧｅを備えたこれらの未解放の干渉変調器のスペクトル応答を示す。シミュレーションデータ及び実験データの両方が、異なる明状態における全体的な反射率が３０％から７０％の範囲内であり、暗状態では２０％未満であることを示している。
【実施例５】
【００６３】
図１１に示されるような未解放の干渉変調器の一実施形態に基づいて、他の干渉変調器装置のシミュレーションをモデル化した。モデル化した構造は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上の光学積層体１６と、光学積層体１６及びＡｌ反射層１４を離隔するキャビティ１９とを含む。光学積層体１６は、ＩＴＯ層上の部分反射性物質２３と、部分反射性物質２３上の誘電体層とを含む。このシミュレーションの層の厚さの入力値は、Ｇｅ層に対して９０Åであり、誘電体層用のＳｉＯ２に対して２５０Åであり、Ａｌ層に対して３００Åであった。キャビティ１９は、明状態（図１１Ａ）において１７００Åの間隔を有し（図１１Ａ）、暗状態では１００Åであった（図１１Ｂ）。
【００６４】
異なるｎ：ｋ比の部分反射性物質２３（例えば、吸収体）をシミュレーションして、ｎ及びｋのパラメータの調整の効果を示した。図１７は、二つの干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を例示及び比較する。（Ａ）は、Ｇｅを備えた干渉変調器であり、（Ｂ）は、４：１．６（これらは、分散無しのＧｅの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器である。図１８は、スペクトル応答のシミュレーション結果を示し、（Ａ）はＣｕＯを備えた干渉変調器であり、（Ｂ）は、２．５：０．８（これらは、分散無しのＣｕＯの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器である。特定の部分反射性物質の平均的なｎとｋの値を用いたシミュレーションによって、干渉変調器の動作光学範囲内において、現実の物質がどのように応答するのかを予言することが可能である。図１９は、７：２．４というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。図２０は、４：１というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。これらのシミュレーション結果は、好ましいｎ対ｋの比が略２．５から略６であり、更に好ましくは略３であるということを示唆している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】一番目の干渉変調器の可動反射層が緩和位置にあり、二番目の干渉変調器の可動反射層が作動位置にある干渉変調器ディスプレイの一実施形態の一部を示す等角図である。
【図２】３×３干渉変調器ディスプレイを組み込む電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図３】図１の干渉変調器の実施形態の一例に対する可動ミラーの位置対印加電圧の図である。
【図４】干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用可能な行及び列の電圧の組の図である。
【図５Ａ】図２の３×３干渉変調器ディスプレイの表示データのフレームの一例である。
【図５Ｂ】図５Ａのフレームを描くために使用可能な行及び列の信号用のタイミング図の一例である。
【図６Ａ】複数の干渉変調器を備えた画像表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図６Ｂ】複数の干渉変調器を備えた画像表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図７Ａ】図１の装置の断面図である。
【図７Ｂ】干渉変調器の代替的な実施形態の断面図である。
【図７Ｃ】干渉変調器の他の代替的な実施形態の断面図である。
【図７Ｄ】干渉変調器の更に他の代替的な実施形態の断面図である。
【図７Ｅ】干渉変調器の更なる代替的な実施形態の断面図である。
【図８】干渉変調器の製造方法の一実施形態における特定の段階を示すフロー図である。
【図９Ａ】干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】干渉変調器の代替的な実施形態の断面図である。
【図９Ｃ】干渉変調器の他の代替的な実施形態の断面図である。
【図９Ｄ】干渉変調器の更に他の代替的な実施形態の断面図である。
【図９Ｅ】干渉変調器の更なる実施形態の断面図である。
【図１０】干渉変調器の動作光学範囲内で波長が増大すると、増大する屈折率及び減少する吸光係数（ｋ）を備えた物質（例えば、Ｇｅ）を例示する分散曲線である。
【図１１Ａ】明状態におけるスペクトル応答シミュレーションに用いられる干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１１Ｂ】暗状態におけるスペクトル応答シミュレーションに用いられる干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１２】広帯域白色特性を示す吸収体としてＧｅを備えた図１１のモデル化した干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果である。
【図１３Ａ】明状態の解放された干渉変調器に対応する未解放の干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１３Ｂ】暗状態の解放された干渉変調器に対応する未解放の干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１４】基板上に堆積させた９０ÅのＧｅ層の実験の分散曲線である。
【図１５】図１３の未解放の干渉変調器のスペクトル応答の実験結果及びシミュレーション結果の比較である。
【図１６】図１３の未解放の干渉変調器のスペクトル応答の実験結果及びシミュレーション結果の他の比較である。
【図１７】二つの干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。（Ａ）はＧｅを備えた干渉変調器であり、（Ｂ）は、４：１．６（これらは分散無しのＧｅの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器である。
【図１８】（Ａ）ＣｕＯを備えた干渉変調器と、（Ｂ）２．５：０．８（これらは分散無しのＣｕＯの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器とのスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。
【図１９】７：２．４というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。
【図２０】４：１というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。
【符号の説明】
【００６６】
１２ 干渉変調器（画素）
１４ 可動反射層
１６ 光学積層体
１８ ポスト
１９ キャビティ（ギャップ）
２０ 透明基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉変調器（ｉＭｏＤ，ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）として使用される微小電気機械システムに関する。特に、本発明は、干渉変調器の製造を改善するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ，ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）は、微小機械素子、アクチュエータ、及び、電子機器を含む。微小機械素子は、堆積、エッチング、及び／又は、他の微小機械プロセス（基板及び／又は堆積させた物質層の一部をエッチングしたり、電気的及び電気機械的装置を形成するための層を追加したりする）を用いて、形成され得る。ＭＥＭＳ装置の一種類は、干渉変調器と呼ばれる。本願において、干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光干渉原理を用いて光を選択的に吸収及び／又は反射する装置を称する。特定の実施形態において、干渉変調器は、一対の導電性板を備える。その一対の導電性板の一方または両方は、その全体または一部が透明及び／又は反射性であり、適切な電気信号の印加に対して相対的に動くことができる。特別な実施形態において、一方の板は、基板上に堆積させた静止層を備え、他方の板は、空隙によって静止層から離隔された金属膜を備える。本願において詳述されるように、他方の板に対する一方の板の位置によって、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できる。このような装置は広範な応用を有し、こうした種類の装置の特性を利用及び／又は変更する分野において有益であり、その特徴を、既存の製品を改善し、また、未だ開発されていない新規製品を創作するのに活かすことができる。
【特許文献１】米国特許第６７４３５７０号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明のシステム、方法及び装置はそれぞれ、複数の側面を有するものであり、それらは単にその望ましい特性のみに対するものという訳ではない。本発明の範囲を限定することなく、そのより顕著な特徴について、これから簡潔に説明する。この説明を考慮した後、特に、“発明を実施するための最良形態”の部分を読んだ後においては、本発明の特徴が、他のディスプレイ装置に対してどのようにして利点を提供するかということが理解されるものである。
【０００４】
一実施形態は、透明基板を提供する段階と、その透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階とを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の製造方法を提供する。ここで、干渉変調器は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。
【０００５】
他の実施形態は、透明基板上に光学積層体を形成する段階と、その光学積層体上に犠牲層を堆積させる段階と、その犠牲層上に導電性層を形成する段階と、犠牲層の少なくとも一部を除去して、基板と導電性層との間にキャビティを形成する段階とを備えた干渉変調器のアレイの形成方法を提供する。
【０００６】
他の実施形態は、透明基板を提供する段階と、その透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階とを備えた方向によって製造されたＭＥＭＳディスプレイ装置を提供する。ここで、干渉変調器は、波長が増大すると増大する屈折率を有する物質を備える。
【０００７】
他の実施形態は、光を透過させる手段と、その光を透過させる手段を介した光を干渉反射する手段とを備えた干渉ディスプレイ装置を提供する。ここで、干渉反射する手段は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。
【０００８】
他の実施形態は、基板と、その基板上に堆積させた干渉変調器のアレイとを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置を提供する。ここで、アレイは、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。本実施形態のディスプレイ装置は、アレイと電気通信し、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、そのプロセッサと電気通信するメモリ装置と、を更に備える。
【０００９】
これらの及び他の実施形態について、以下に詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の詳細な記載は、本発明の特定の実施形態に対するものである。しかしながら、本発明は、多種多様な方法で実施可能である。この記載においては、全体にわたり同様の部分には同様の参照符号を付した図面を参照する。以下の記載から明らかになるように、動的な画像（例えば、ビデオ）または静的な画像（例えば、静止画）や、文字または図表の画像を表示するように設計されているあらゆる装置において、本実施形態を実装可能である。更に、携帯電話、無線装置、ＰＤＡ、携帯型コンピュータ、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、置時計、計算機、テレビモニタ、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニタ、自動車用ディスプレイ（例えば、走行距離計等）、コックピット制御機器及び／又はディスプレイ、カメラビューのディスプレイ（例えば、自動車の後方ビューカメラのディスプレイ）、電子写真、電光掲示板または電光サイン、プロジェクタ、建築物、パッケージング、審美的構造（例えば、宝石上の画像表示）等の多種多様な電子機器において、本実施形態を実装可能であるが、これらに限定されるものではない。本願で開示されるような構造のＭＥＭＳ装置は、電子スイッチ装置などのディスプレイ以外の応用においても使用可能である。
【００１１】
本発明の一実施形態は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を用いたディスプレイ装置である。他の実施形態では、動作光学範囲内で波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）及び／又は減少する吸光係数（ｋ）を有する物質が使用され得る。一例として、その物質として、ゲルマニウム、または、ゲルマニウム系合金（ＳｉｘＧｅ１−ｘ等）を挙げることができる。この物質を含むディスプレイ装置は、“暗”状態における装置の暗度に影響を与えずに、“明”状態における広帯域白色を反射することができる。一実施形態では、干渉装置の吸収体層内部に、ゲルマニウム層が用いられて、視聴者に広帯域白色光を反射する装置が提供される。他の実施形態では、この物質が、或る金属と組み合わせられて、積層構造にされる。この金属によって、ディスプレイ装置の光学性能を追加的に微調整することが可能になる。特に、前記物質に隣接させて金属層を追加することによって、暗状態における減少した反射率（暗度）がもたらされ、ディスプレイ装置のコントラスト比が改善される。勿論、本発明の実施形態は、これらや特定の層の厚さ等に限定されるものではないことを認識されたい。
【００１２】
干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を備えた干渉変調器ディスプレイの一実施形態を、図１に示す。この装置において、画素は、明状態または暗状態のどちらかである。明（“オン”、“オープン”）状態において、ディスプレイ素子は、入射可視光の大部分を使用者に反射する。暗（“オフ”、“クローズ”）状態において、ディスプレイ素子は、入射可視光の僅かしか使用者に反射しない。実施形態に応じて、“オン”及び“オフ”状態の光の反射性を逆にしてもよい。ＭＥＭＳ画素は、選択された色を主に反射するように構成可能であり、白黒に加えてカラーディスプレイが可能である。
【００１３】
図１は、画像ディスプレイの一続きの画素の内の二つの隣接する画素を示す等角図である。ここで、各画素は、ＭＥＭＳ干渉変調器を備えている。一部の実施形態では、干渉変調器ディスプレイは、これら干渉変調器の行列のアレイを備える。各干渉変調器は、互いに可変で制御可能な距離に配置された一対の反射層を含み、少なくとも一つの可変寸法を備えた共鳴光学キャビティを形成する。一実施形態において、反射層の一方は、二つの位置の間を移動し得る。第一の位置（緩和位置と称する）では、可動反射層は、固定された部分反射層から比較的離れた位置に在る。第二位置（作動位置と称する）では、可動反射層は、部分反射層により近づいて隣接する位置に在る。これら二つの層から反射される入射光は、可動反射層の位置に応じて、建設的にまたは破壊的に干渉して、各画素に対して全体的な反射状態または非反射状態のどちらかがもたらされる。
【００１４】
図１に示される画素アレイの一部は、二つの隣接する干渉変調器１２ａ及び１２ｂを含む。左側の干渉変調器１２ａでは、可動反射層１４ａが、光学積層体１６ａ（部分反射層を含む）から所定の距離離れた緩和位置で示されている。右側の干渉変調器１２ｂでは、可動反射層１４ｂが、光学積層体１６ｂに隣接した作動位置で示されている。
【００１５】
本願において、光学積層体１６ａ及び１６ｂ（まとめて光学積層体１６と称する）は典型的に複数の結合層から構成され、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ，ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）等の電極層、クロム等の部分反射層、及び、透明誘電体を含み得る。従って、光学積層体１６は、導電性であり、部分的には透明で部分的には反射性であり、例えば、透明基板２０上に上述の層を一層以上堆積させることによって、製造可能である。一部の実施形態では、これらの層が平行なストリップにパターニングされて、以下に記載するようなディスプレイ装置の行電極を形成し得る。可動反射層１４ａ、１４ｂは、ポスト１８の上面と、ポスト１８間に堆積させた介在犠牲物質の上面とに堆積させた堆積金属層（一層または複数層）の一続きの平行なストリップ（１６ａ及び１６ｂの行電極に直交する）として形成され得る。犠牲物質がエッチングされると、画定されたギャップ１９によって、可動反射層１４ａ、１４ｂが光学積層体１６ａ、１６ｂから離隔される。反射層１４に対しては、アルミニウム等の高導電性及び反射性物質を使用可能であり、そのストリップが、ディスプレイ装置の列電極を形成し得る。
【００１６】
電圧が印加されていないと、図１の画素１２ａに示されるように、可動反射層１４ａと光学積層体１６ａとの間にキャビティ１９が残ったままであり、可動反射層１４ａは、機械的に緩和状態にある。一方で、選択された行と列に電位差が印加されると、対応する画素の行電極と列電極の交差する部分に形成されるキャパシタが帯電して、静電力が電極を互いに引き寄せる。電圧が十分に高いと、可動反射層１４が変形して、光学積層体１６に押し付けられる。光学積層体１６内の誘電体層（この図には示さず）は、短絡を防止して、図１の右側の画素１２ｂに示されるように、層１４と層１６との間の間隔を制御することができる。印加される電位差の極性に関わり無く、挙動は同じである。このように、反射画素状態対非反射画素状態を制御可能な行／列の作動は、従来のＬＣＤや他のディスプレイ技術で用いられているものと多くの点で類似している。
【００１７】
図２から図５は、ディスプレイ応用における干渉変調器のアレイを用いるためのプロセス及びシステムの一例を示す。
【００１８】
図２は、本発明の複数の側面を組み込み得る電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。例示的な実施形態では、電子装置はプロセッサ２１を含み、そのプロセッサ２１は、ＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩＩ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＶ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）Ｐｒｏ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）等の一般的なシングルチップまたはマルチチップのマイクロプロセッサであり、または、デジタル信号プロセッサや、マイクロコントローラやプログラマブルゲートアレイ等の専用マイクロプロセッサであり得る。従来技術のように、プロセッサ２１は、一つ以上のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得る。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサは、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、ｅメールプログラムや、他のソフトウェアアプリケーション等の一つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【００１９】
一実施形態では、プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するようにも構成されている。一実施形態では、アレイドライバ２２は、パネルつまりディスプレイアレイ（ディスプレイ）３０に信号を提供する行ドライバ回路２４及び列ドライバ回路２６を含む。図１に示されるアレイの断面図は、図２の線１‐１に沿ったものである。ＭＥＭＳ干渉変調器に対しては、行／列の作動プロトコルは、図３に示される装置のヒステリシス特性を利用し得る。例えば、可動層を緩和状態から作動状態に変形させるには、１０ボルトの電位差が必要とされる。一方で、この値よりも電圧が減少すると、電圧が１０ボルト未満に下がっても、可動層がその状態を維持する。図３の例示的な実施形態では、可動層は、電圧が２未満に下がるまでは完全に緩和しない。従って、或る電圧範囲（図３に示される例では略３から７Ｖ）においては、装置が緩和状態または作動状態のどちらかで安定している印加電圧のウィンドウが存在する。これを本願では、“ヒステリシスウィンドウ”または“安定ウィンドウ”と称する。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイに対しては、行／列の作動プロトコルを以下のように構成可能である。即ち、行のストローブ中には、作動されるべきストローブ行が略１０ボルトの電圧に晒されて、緩和されるべき画素がゼロボルトに近い電圧に晒されるように構成可能である。ストローブ後には、画素が略５ボルトの安定状態電圧に晒されて、画素が、行のストローブによって与えられた状態を保つ。描かれた後には、各画素は、本実施例では３〜７ボルトの“安定ウィンドウ”内の電位差を見る。この特徴は、図１に示される画素構造を、同一の印加電圧条件の下において、作動または緩和の既存状態のどちらかで安定させる。干渉変調器の各画素（作動または緩和状態）は本質的に、固定反射層及び可動反射層によって形成されたキャパシタであるので、ほぼ電力消費無く、ヒステリシスウィンドウ内の電圧において、この安定状態を保持することができる。印加電位が固定されていれば、本質的に電流は画素内に流れない。
【００２０】
典型的な応用では、表示フレームは、第１番目の行（行１）の作動画素の所望の組に従った列電極の組をアサートすることによって、生成され得る。その後、行パルスが行１の電極に印加されて、アサートされた列ラインに対応する画素を作動させる。その後、第２番目の行（行２）の作動画素の所望の組に対応するために、列電極のアサートされる組を変更する。その後、パルスが行２の電極に印加されて、アサートされた列電極に従った行２の適切な画素を作動させる。行１の画素は、行２のパルスによって影響されず、行１のパルスの間に設定された状態のままである。このことが、一続きの行全体に対して逐次的に反復されて、フレームを生成する。一般的に、秒毎の所望のフレーム数でこのプロセスを連続的に反復することによって、フレームがリフレッシュされ及び／又は新しい表示データに更新される。表示フレームを生成するために画素アレイの行電極及び列電極を駆動するプロトコルは、多種多様なものが周知であり、本発明と組み合わせて使用可能である。
【００２１】
図４及び図５は、図２の３×３アレイ上に表示フレームを生成する作動プロトコルとして考えられるものの一つを示す。図４は、図３のヒステリシス曲線を示す画素に対して使用され得る列及び行の電圧レベルの組として考えられるものの一つを示す。図４の実施形態において、画素を作動させることには、適切な列を−Ｖバイアスに設定し、適切な行を＋ΔＶに設定することが含まれ、それぞれ−５ボルトと＋５ボルトに対応し得る。画素の緩和は、適切な列を＋Ｖバイアスに設定し、適切な行を同じ＋ΔＶに設定して、画素に対する電位差をゼロボルトにすることによって、達成される。行の電圧がゼロボルトに保たれている行においては、列が＋Ｖバイアスであるか−Ｖバイアスであるかに関わらず、元々の状態で安定である。また、図４に示されるように、上述のものとは逆極性の電圧も使用可能であるということを認識されたい。例えば、画素を作動させることは、適切な列を＋Ｖバイアスに設定し、適切な行を−ΔＶに設定することを含むことができる。この実施形態では、画素の緩和は、適切な列を−Ｖバイアスに設定し、適切な行を同じ−ΔＶに設定して、画素に対して電位差をゼロボルトにすることによって、達成される。
【００２２】
図５Ｂは、図２の３×３アレイに印加される一続きの行及び列の信号を示すタイミング図であり、図５Ａに示される表示配置がもたらされる。ここで、駆動画素は非反射性である。図５Ａに示されるフレームを描く前においては、画素はいずれの状態であってもよく、この例では、全ての行は０ボルトであり、全ての列は＋５ボルトである。これらの印加電圧に対しては、全ての画素は、作動または緩和のその時点での状態で安定である。
【００２３】
図５Ａのフレームでは、画素（１，１）、（１，２）、（２，２）、（３，２）、（３，３）が作動している。これを達成するためには、行１に対する“ライン時間”中に、列１及び列２は−５ボルトに設定され、列３は＋５ボルトに設定される。全ての画素が３〜７ボルトの安定ウィンドウ内のままであるので、これによっては、いずれの画素の状態も変化しない。その後、行１が、０から５ボルトに上がりゼロに戻るパルスで、ストローブされる。これによって、（１，１）及び（１，２）の画素を作動させて、（１，３）の画素を緩和する。アレイの他の画素は影響を受けない。要求どおりに行２を設定するため、列２を−５ボルトに設定し、列１及び列３を＋５ボルトに設定する。その後、行２に印加される同じストローブによって、画素（２，２）を作動させて、画素（２，１）及び（２，３）を緩和する。ここでも、アレイの他の画素は影響を受けない。同様に、列２及び列３を−５ボルトに設定して、列１を＋５ボルトに設定することによって、行３を設定する。行３のストローブは、行３の画素を図５Ａに示されるように設定する。フレームを描いた後において、行の電位はゼロであり、列の電位は＋５または−５ボルトのどちらかを保つことができ、そうして、ディスプレイは図５Ａに示される配置で安定である。同じ手順を、数十または数百の行列のアレイに対して用いることができるということを認識されたい。また、行及び列の作動を実施するために用いられるタイミング、シーケンス及び電圧レベルは、上述の基本原理内において多様に変更可能であり、上述の例は単の例示的なものであり、他の作動電圧方法を本願のシステム及び方法で使用可能であることも認識されたい。
【００２４】
図６Ａ及び図６Ｂは、ディスプレイ装置４０の一実施形態を示すシステムブロック図である。ディスプレイ装置４０は例えば携帯電話である。しかしながら、ディスプレイ装置４０の同一の構成要素またはその僅かな変形体は、テレビや携帯型メディアプレーヤー等の多種多様なディスプレイ装置の実例にもなる。
【００２５】
ディスプレイ装置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、マイク４６と、入力装置４８とを含む。ハウジング４１は、当業者に周知の多種多様な製造方法のいずれかによって一般的には形成され、射出成形、真空成形が挙げられる。また、ハウジング４１は、多種多様な物質のいずれかから形成可能であり、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、セラミック、それらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、ハウジング４１は、取り外し可能部（図示せず）を含む。該取り外し可能部は、色の異なるまたは異なるロゴや画像やシンボルを含む他の取り外し可能部と交換可能である。
【００２６】
例示的なディスプレイ装置４０のディスプレイ３０は、多種多様なディスプレイのいずれかであり得て、本願に記載されるような双安定性（ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ）ディスプレイが含まれる。他の実施形態では、ディスプレイは、当業者に周知なように、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、ＴＦＴ ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイや、ＣＲＴや他のチューブデバイス等の非フラットパネルディスプレイを含む。しかしながら、本願の実施形態を説明するために、ディスプレイは、本願に記載されるような干渉変調器ディスプレイを含む。
【００２７】
図６Ｂに、例示的なディスプレイ装置４０の一実施形態の構成要素を概略的に示す。図示されている例示的なディスプレイ装置４０は、ハウジング４１を含み、また、それに少なくとも部分的に封入される追加の構成要素を含むことができる。例えば、一実施形態では、例示的なディスプレイ装置４０は、送受信機４７に結合されているアンテナ４３を含むネットワークインターフェイス２７を備える。送受信機４７はプロセッサ２１に接続されていて、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続されている。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（例えば信号をフィルタリングする）ように構成可能である。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５及びマイク４６に接続されている。また、プロセッサ２１は、入力装置４８及びドライバ制御装置２９にも接続されている。ドライバ制御装置２９は、フレームバッファ２８及びアレイドライバ２２に結合されている。アレイドライバ２２は、ディスプレイアレイ３０に結合されている。電源５０は、この特定の例示的なディスプレイ装置４０の構成に必要とされるような全ての構成要素に電力を供給する。
【００２８】
ネットワークインターフェイス２７は、アンテナ４３及び送受信機４７を含み、例示的なディスプレイ装置４０が、ネットワーク上の一つ以上の装置と通信できるようになっている。一実施形態では、ネットワークインターフェイス２７は、プロセッサ２１の要求を軽減するためにある程度の処理能力を有し得る。アンテナ４３は、信号の送受信用として当業者に知られているアンテナのいずれかである。一実施形態では、アンテナは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（ＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）または（ｇ）を含む）に準拠したＲＦ信号を送受信する。他の実施形態では、アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に準拠したＲＦ信号を送受信する。携帯電話の場合には、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ等の無線携帯電話ネットワーク内で通信するために用いられる周知の信号を受信するようにアンテナが設計されている。送受信機４７は、アンテナ４３から受信した信号を前処理して、その後、信号がプロセッサ２１によって受信されて、更に処理されるようにし得る。また、送受信機４７は、プロセッサ２１から受信した信号も処理して、その後、信号が、アンテナ４３を介して例示的なディスプレイ装置４０から送信されるようにし得る。
【００２９】
代替的な一実施形態では、送受信機４７が、受信機に交換可能である。更の他の代替的な実施形態では、ネットワークインターフェイス２７が、プロセッサ２１に送信されるべき画像データを記憶することまたは発生させることが可能な画像ソースに交換可能である。例えば、画像ソースは、画像データを発生するソフトウェアモジュールや、画像データを含むＤＶＤやハードディスクドライブであり得る。
【００３０】
プロセッサ２１は一般的に、例示的なディスプレイ装置４０の動作全体を制御する。プロセッサ２１は、データ（ネットワークインターフェイス２７や画像ソースからの圧縮画像データ等）を受信し、そのデータを生の画像データに処理するか、または、生の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。その後、プロセッサ２１は、記憶用のフレームバッファ２８にまたはドライバ制御装置２９に処理されたデータを送信する。生データとは典型的に、画像内の各位置において画像特性を識別する情報のことを称す。例えば、各画像特性は、色、彩度、グレイスケールレベルを含むことができる。
【００３１】
一実施形態では、プロセッサ２１は、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するマイクロ制御装置、ＣＰＵ、または、論理ユニットを含む。調整ハードウェア５２は一般的に、スピーカー４５に信号を送信するための、また、マイク４６から信号を受信するためのアンプ及びフィルタを含む。調整ハードウェア５２は、例示的なディスプレイ装置４０内の個別の構成要素であってもよく、プロセッサ２１や他の構成要素に組み込まれたものであってもよい。
【００３２】
ドライバ制御装置２９は、プロセッサ２１が発生させた生の画像データを、プロセッサから直接、または、フレームバッファ２８から受信し、アレイドライバ２２に対する高速送信用に適切な生の画像データに再フォーマットする。特に、ドライバ制御装置２９は、生の画像データを、ラスタ状フォーマットを有するデータフローに再フォーマットして、データフローが、ディスプレイアレイ３０にわたる走査に適した時間オーダを有するようになる。その後、ドライバ制御装置２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送信する。ＬＣＤ制御装置等のドライバ制御装置２９は、独立型の集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１と関係していることが多いが、このような制御装置は多種多様な方法で実装可能である。このような制御装置は、ハードウェアとしてプロセッサ２１内に組み込み可能であるし、ソフトウェアとしてプロセッサ２１内に組み込む可能であるし、アレイドライバ２２と共にハードウェア内に完全に集積可能でもある。
【００３３】
典型的には、アレイドライバ２２は、ドライバ制御装置２９からフォーマットされた情報を受信し、ビデオデータを、波形の並列的な組に再フォーマットする。この波形の並列的な組は、ディスプレイの画素のｘ‐ｙマトリクスによってもたらされる数百の（数千のこともある）リードに対して、一秒間に何度も印加される。
【００３４】
一実施形態では、ドライバ制御装置２９、アレイドライバ２２及びディスプレイアレイ３０は、本願で記載されるあらゆる種類のディスプレイに対しても適合するものである。例えば、一実施形態では、ドライバ制御装置２９は、従来のディスプレイ制御装置、または、双安定性ディスプレイ制御装置（例えば、干渉変調器制御装置）である。他の実施形態では、アレイドライバ２２は、従来のドライバ、または、双安定性ディスプレイドライバ（例えば、干渉変調器ディスプレイ）である。一実施形態では、ドライバ制御装置２９は、アレイドライバ２２と集積される。このような実施形態は、携帯電話、腕時計、他の小型ディスプレイ等の高集積システムにおいて一般的である。更に他の実施形態では、ディスプレイアレイ３０は、典型的なディスプレイアレイ、または、双安定性ディスプレイアレイ（例えば、干渉変調器のアレイを含むディスプレイ）である。
【００３５】
入力装置４８によって、使用者が例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御することを可能になる。一実施形態では、入力装置は、キーパッド（ＱＷＥＲＴＹキーパッドや電話のキーパッド等）、ボタン、スイッチ、タッチスクリーン、感圧または感熱膜を含む。一実施形態では、マイク４６が、例示的なディスプレイ装置４０用の入力装置になる。マイク４６を用いて装置にデータを入力する場合には、例示的なディスプレイ装置４０の動作を制御するために、使用者によって音声命令が提供され得る。
【００３６】
電源５０は、当該分野で周知の多種多様なエネルギー蓄積装置を含むことができる。例えば、一実施形態では、電源５０は、ニッケル・カドミウム電池やリチウムイオン電池等の充電可能な電池である。他の実施形態では、電源５０は、再生可能エネルギー源、キャパシタ、または、太陽電池であり、プラスチック太陽電池や太陽電池ペイントが挙げられる。他の実施形態では、電源５０は、壁コンセントから電力を供給されるように構成されている。
【００３７】
一部の実施においては、上述のように、電子ディスプレイシステム内の複数の位置に配置可能なドライバ制御装置に、プログラム可能性が備わっている。一部の場合では、プログラム可能性は、アレイドライバ２２に備わっている。当業者は、上述の最適化が、如何なる数のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素においても、また、多種多様な構成において実施可能であるということを認識されたい。
【００３８】
上述の原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は、多種多様なものであり得る。例えば、図７Ａ〜７Ｅは、可動反射層１４とその支持構造の五つの異なる実施形態を示す。図７Ａは、図１の実施形態の断面図であり、金属物質のストリップ１４が、直交して延伸する支持構造体１８の上に堆積されている。図７Ｂでは、可動反射層１４が、テザー３２に対して、角でのみ支持体に取り付けられている。図７Ｃでは、可動反射層１４が、フレキシブル金属を含み得る変形可能層３４から懸架されている。変形可能層３４は、該変形可能層３４の周囲において、基板２０に直接的または間接的に接続する。この場合、この接続部のことを支持ポストと称すことができる。図７Ｄに示される実施形態は、支持ポストプラグ４２を含む支持構造体を有する。この支持ポストプラグの上に、変形可能層が横たわる。図７Ａ〜７Ｃのように、可動反射層１４はキャビティ上に懸架されている。しかしながら、変形可能層３４と光学積層体１６との間のホールを充填することによって、変形可能層３４が支持ポスト１８を形成していない。むしろ、支持ポスト１８は、支持ポストプラグ４２を形成するために用いられる平坦化物質を備える。図７Ｅに示される実施形態は、図７Ｄに示される実施形態をベースにしたものであるが、図７Ａ〜７Ｃに示される実施形態、並びに、図示されていない追加の実施形態のいずれにおいても機能し得るものである。図７Ｅに示される実施形態では、金属または他の導電性物質の追加的な層が用いられて、バス構造４４を形成している。これによって、信号が、干渉変調器の背面に沿ってルーティングすることが可能になり、基板上に形成しなければならなかった多数の電極を省略することが可能になる。
【００３９】
図７に示されるような実施形態では、干渉変調器は、直視型装置として機能し、画像は透明基板２０の前面から視られ、その反対側に変調器が配置されている。こうした実施形態では、反射層１４は、変形可能層３４及びバス構造４４（図７Ｅ）を含む基板２０の反対側の反射層の側において、干渉変調器の一部を光学的に遮蔽する。これによって、遮蔽された領域を、画像の質に悪影響を与えずに、構成及び動作させることが可能になる。この分離可能な変調器の設計によって、変調器の電気機械的側面及び光学的側面用に用いられる構造設計及び物質が、互いに独立に選択され、また、機能することが可能になる。更に、図７Ｃ〜７Ｅに示される実施形態は、反射層１４の光学的特性をその機械的特性から切り離すこと（このことは、変形可能層３４によって達成される）に因る追加的な利点を有する。これによって、光学的特性に関して、反射層に用いられる構造設計及び物質を最適化することが可能になり、また、所望の機械的特性に関して、変形可能層３４に用いられる構造設計及び物質を最適化することが可能になる。
【００４０】
一実施形態は、透明基板を提供する段階と、その透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階とを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の製造方法を提供する。ここで、干渉変調器は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備える。干渉変調器のアレイを形成する段階は、透明基板上に光学積層体を形成し、その光学積層体上に犠牲層を堆積させ、犠牲層の上に導電性層を形成し、犠牲層の少なくとも一部を除去して基板と導電性層との間にキャビティを形成することを備える。
【００４１】
図８は、広帯域白色光を反射する干渉変調器の製造プロセス８００の一実施形態の特定の段階を示す。こうした段階は、図８には示されない他の段階と共に、例えば、図１、７及び９に示される一般的なタイプの干渉変調器の製造プロセス内に存在し得るものである。図８及び９Ａを参照すると、プロセス８００は、透明基板が提供される段階８０５で開始する。一部の実施形態では、透明基板２０は、ガラス、プラスチック等の光に対して透明な物質であり、更に、干渉変調器アレイの製造を支持することが可能である。当業者は、本願で用いられる“透明”という用語が、干渉変調器の動作波長に対して実質的に透明であり、従って、透明基板は、光の全波長を透過させる必要はなく、干渉変調器の動作波長の光の一部を吸収し得るということを認識されたい。一部の実施形態では、透明基板２０は大画面ディスプレイであり得る。
【００４２】
プロセス８００は、透明基板２０上に光学積層体１６を形成する段階８１０に続く。上述のように、光学積層体１６は導電性であり、部分的には透明で部分的には反射性であり、例えば、透明基板２０上に一層以上の層を堆積させることによって製造可能である。一部の実施形態では、層は、平行なストリップにパターニングされ、ディスプレイ装置の行電極を形成可能である。一部の実施形態では、光学積層体１６は、一層以上の部分反射性物質（例えば、前記物質）の層の上に誘電体層２４を含む。
【００４３】
一実施形態の例としての図９Ａを参照すると、光学積層体１６を形成する段階は、基板２０の少なくとも一部の上に部分反射性物質２３（例えば、前記物質）を堆積させることと、部分反射性物質２３の上に誘電体層２４を堆積させることとを備える。典型的には、誘電体層の厚さは略１００から略８００オングストローム（Å）である。部分反射性物質２３（例えば、前記物質）は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する。一実施形態では、ｋの閾値は略２．５である。一部の実施形態では、部分反射性物質２３は、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対して実質的に一定のままのｋ値を有し得る。更に他の一部の実施形態では、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、部分反射性物質２３のｋ値が減少し得る。また、一部の実施形態は、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると反射率（ｎ）が増大する部分反射性物質も有し得る。干渉変調器の動作光学範囲は、略３００ｎｍから略８００ｎｍの波数であり得て、好ましくは略３５０ｎｍから略７５０ｎｍであり得て、更に好ましくは略４００ｎｍから略７００ｎｍであり得る。一部の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）は、シリコンゲルマニウム合金（例えば、ＳｉｘＧｅ１−ｘ）を含む。他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）はゲルマニウムであり得る。部分反射層の厚さは、略２０から略４００Åであり得て、好ましくは略５０から略２００Åであり得る。一部の実施形態では、ｘ及びｙの値を変更することによって、多様な組成のＳｉｘＧｅ１−ｘ（ｘ＝０〜１）を得ることができ、この変更を用いて、ｎ及びｋのパラメータの“微調整”が可能であり、結果として、高強度の反射広帯域白色光のスペクトル特性を調整する能力がもたらされる。他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）のｎ及びｋの特性を、ゲルマニウムまたはゲルマニウム含有合金（例えば、ＳｉｘＧｅ１−ｘ）に、略０．０１％から略１０％の範囲の濃度で不純物をドーピングすることによって、調整可能である。不純物としては、Ｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｃ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｇａが挙げられるが、これらに限定されるものではない。一実施形態では、部分反射性物質２３は、略２．５から略６のｎ対ｋの比を有する。他の実施形態では、部分反射性物質２３は略３のｎ対ｋの比を有する。
【００４４】
他の実施形態では、透明基板上にゲルマニウムリッチな層を形成し、ゲルマニウムリッチな層の上にＳｉＯ２型層を形成することを対象としている。この実施形態では、光学積層体を形成する段階は、基板上にゲルマニウム含有合金（例えば、ＳｉｘＧｅ１−ｘ）を堆積させることと、Ｏ２、Ｎ２Ｏ、Ｏ３またはＮＯ等の酸化雰囲気下で堆積させたＳｉｘＧｅ１−ｘ合金を熱酸化させることによって、Ｓｉを選択的に酸化させて透明なシリコン酸化物誘電体層を形成することと、ゲルマニウムリッチな部分反射性物質の層に所望のｎ及びｋの特性を残すこととを備える。一部の実施形態では、堆積させたゲルマニウム含有合金の厚さは略２０から略５００Åであり得る。
【００４５】
他の実施形態では、部分反射性物質２３が、積層構造内の一金属と組み合わせられる。金属層は、クロム、モリブデン、屈折性物質、屈折性合金から成る群から選択された物質を含む。金属によって、ディスプレイ装置の光学性能の追加的な微調整が可能になる。特に、前記物質に隣接した金属層の追加によって、暗状態における減少した反射率（暗度）が得られ、ディスプレイ装置のコントラスト比が改善される。一実施形態では、クロム層は１から５０Å、１０から４０Å、または、２５から３５Åの厚さである。他の実施形態では、金属層は、１から５０Å、１０から４０Å、または、２５から３５Åの厚さである。
【００４６】
図８に示されるプロセス８００は、光学積層体１６の上に犠牲層を堆積させる段階８１５に続く。犠牲層は後に（例えば段階８３０で）除去されて、後述のようにキャビティ１９を形成する。従って、犠牲層は、図１、７及び９に示される結果物の干渉変調器１２には示されていない。光学積層体１６の上へ犠牲層を形成することは、モリブデン、タングステン、アモルファスシリコン等のＸｅＦ２でエッチング可能な物質を、犠牲層を除去した後に所望のサイズを有するキャビティ１９を提供するように選択された厚さで堆積させることを含み得る。一部の実施形態では、犠牲層は、熱蒸発性物質（例えば、有機ポリマー）であり得る。熱蒸発性物質は、蒸発温度に加熱すると蒸発する固体物質であり、実質的に全てのポリマー（例えば、＞９５重量％）が蒸発する。蒸発温度範囲は、熱蒸発性物質が通常の製造温度では無傷のままであるように十分高温ではあるが、蒸発中に存在する他の物質が損傷を受けないように十分低温であることが好ましい。一実施形態では、熱蒸発性物質は、熱蒸発性ポリマーである。多種多様な熱蒸発性ポリマーが使用可能である。例えば、このような熱蒸発性物質の一つは、熱解重合性ポリカーボネート（ＨＤＰ，ｈｅａｔ−ｄｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）であり、ポリ（シクロヘキサンカーボネート）や、エポキシド及びＣＯ２から作製可能な脂肪族ポリカーボネートが挙げられる（特許文献１を参照）。他のＨＤＰも使用可能である。
【００４７】
光学積層体及び犠牲物質の堆積は、従来の堆積方法も用いて実行可能であり、物理気相堆積（ＰＶＤ，ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，スパッタリング等）、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ，ｐｌａｓｍａ‐ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、熱ＣＶＤ、分子線堆積、スピンコーティング、イオン注入、イオンビーム支援堆積、電気メッキ、パルスレーザ堆積（ＰＬＤ，ｐｕｌｓｅ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等が挙げられる。犠牲層は、例えば、印刷法（そのひとつはインクジェット堆積法である）を用いて、選択位置に堆積可能である。一実施形態では、犠牲層は、ポスト構造体の位置（既にポスト構造体が堆積されている位置、または、ポスト構造体が堆積されるべき位置）に隣接した位置の上に印刷される。
【００４８】
一部の実施形態では、支持構造体の形成段階（図９には示されず）が、段階８１５の後であって、段階８２０の導電性層１４の形成の前に実施され得る。図１、７及び９に示されるようなポスト１８の形成は、犠牲層をパターニングして支持構造体開口部を形成する段階と、その後、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、スピンコーティング、イオン注入、イオンビーム堆積、ＰＬＤ等の堆積法を用いて、その開口部内に非導電性物質（例えば、ポリマー）を堆積させてポスト１８を形成する段階とを含み得る。パターニング段階は、電子線リソグラフィ及び転写等の方法を備え得る。その後、段階８２０にて、犠牲層及びポストの上に導電性層１４が形成されて、段階８２５で犠牲層が除去された後にポストが導電性層１４を支持するようになる。
【００４９】
一部の実施形態では、犠牲層内に形成される支持構造体開口部は、犠牲層及び光学積層体１６の両方を貫通して、その下の基板２０にまで延伸して、図７Ａに示されるように、ポスト１８の下端が基板２０に接触する。他の実施形態では、犠牲層内に形成される開口部は犠牲層を貫通するが、光学積層体１６を貫通しない。例えば図７Ｃには、光学積層体１６に接触している支持ポストプラグ４２の下端が示されている。一実施形態では、ＸｅＦ２でエッチング可能な物質が、ポスト構造体の少なくとも一部を形成するのに用いられ得る。ポスト構造体に適したＸｅＦ２でエッチング可能な物質としては、モリブデンや、シリコン含有物質が挙げられる。このシリコン含有物質としては、シリコン自体（アモルファスシリコン、ポリシリコン、結晶シリコンが含まれる）、並びに、シリコンゲルマニウム、シリコン窒化物が挙げられる。他の実施形態では、ポスト、または、ポスト構造体はポリマーであり得る。
【００５０】
図８に示されるプロセス８００は、図１、７及び９に示されるような可動反射層１４のような可動反射層の形成段階８２０に続く。可動反射層１４は、一以上の堆積段階を用いて形成し得る。例えば、反射層（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金）の堆積段階であり、これと共に一以上のパターニング段階、マスキング段階及び／又はエッチング段階が行われる。上述のように、可動反射層１４は典型的に導電性であり、本願においては、導電性層と称される。プロセス８００の段階８２０で形成された製造途中の干渉変調器にはまだ犠牲層が存在しているので、この段階では典型的に、可動反射層１４は可動状態ではない。犠牲層を含む製造途中の干渉変調器を、本願では、“未解放”の干渉変調器と称する。
【００５１】
図８に示されるプロセス８００は、キャビティ（例えば、図１、７及び９に示されるようなキャビティ１９）の形成段階８２５に続く。キャビティ１９は、犠牲物質（段階８１５で堆積させた）をエッチング剤に晒すことによって形成可能である。例えば、モリブデンやアモルファスシリコン等のエッチング可能な犠牲物質は、乾式化学エッチングによって除去可能であり、例えば、基板を、固体二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）由来の蒸気等のガス状または蒸気性エッチング剤に、キャビティ１９を取り囲む構造体に対して典型的には選択的に、所望の量の物質を除去するのに効果的な時間にわたって、晒す。例えば、湿式エッチング及び／又はプラズマエッチング等の他のエッチング法も使用可能である。一部の実施形態では、蒸発段階８２５は加熱を含む。加熱は、オーブン内の、窯内の加熱プレート上で実施可能であり、または、犠牲物質の実質的に全てが蒸発するのに十分長い時間にわたって、熱蒸発性物質を蒸発させるのに十分な温度を達成及び維持可能な加熱装置を用いることによって実施可能である。犠牲層は、プロセス８００の段階８２５中に除去されるので、この段階の後には典型的に、可動反射層は可動状態である。犠牲層の除去の後において、結果として得られる完成したまたは製造途中の干渉変調器は、本願において、“解放された”干渉変調器と称される。一部の実施形態では、プロセス８００は、追加的な段階を含み得て、また、段階が、図８に例示される順番から再構成される。
【００５２】
図９Ａから９Ｅは、基板２０、及び、該基板２０上に堆積させた干渉変調器のアレイを備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の多様な実施形態を例示する。ここで、該アレイは、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質２３を含む。基板２０は、ガラスやプラスチック等の光に対して透明な大型透明基板であり得る。従って、透明基板は、光を透過させる手段でもある。干渉変調器は、透過手段（例えば、透明基板）を介した光を干渉反射する手段でもある。干渉変調器は、光学積層体１６と、導電性層１４（例えば、可動層）と、支持構造体（例えば、ポストまたはポスト構造体１８）と、光学積層体を導電性層から離隔するキャビティ１９とを備え得る。物質２３（例えば、部分反射層）は典型的に、絶縁体または誘電体層及びキャビティ内の空気の波長変化を補償可能な分散／吸光係数の挙動を有する。一実施形態では、この物質は、図１０に示されるような分散／吸光係数曲線を有する。図１０は、動作光学範囲内で波長が増大すると、増大する屈折率及び減少する吸光係数を所有するゲルマニウムの分散／吸光係数の挙動を示す。同じ様な分散／吸光係数の挙動を備えた物質によって、暗／オフ状態における有利に高レベルの可視光吸収を妥協せずに、高い全体的な反射率が得られる。一部の実施形態では、動作光学範囲において、全体的な反射率は略３０％から７０％であり得る。物質層２３（例えば、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金、ドーピングされたゲルマニウム、ドーピングされたゲルマニウム含有合金層）の典型的な厚さは、略５０から略２００Åの範囲内であり得る。
【００５３】
一部の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）が、透明基板２０上に堆積可能である。一実施形態では、透明導電性物質２５（例えば、ＩＴＯ、または、ＺｎＯ等の他の透明導電性酸化物）を、部分反射性物質２３の上に堆積可能である（図９Ａを参照）。他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）を、透明導電性層２５の上に堆積可能である（図９Ｂを参照）。この場合、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）の堆積に先立って、基板の少なくとも一部の上に、透明導電性層２５が堆積され得る。透明導電性物質２５は、光学的に透明な導電性物質の何れかであり得て、その典型的な厚さは略１００から略８００Åである。透明導電性物質２５の厚さは、層の位置及び所望のキャビティサイズによって決定される。一部の実施形態では、透明導電性物質２５は、錫系酸化物、アンチモン系酸化物、または、インジウム系酸化物を含む。図９Ｃに示される他の実施形態では、ゲルマニウム層またはゲルマニウム含有合金層自体が、導電性層としても機能するように構成可能であるので（特に、ＩＩＩ族元素（例えば、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ）またはＶ族元素（例えば、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ）がドーピングされた場合）、透明導電性物質２５（例えば、ＩＴＯ）が省略可能である。
【００５４】
図９Ｄに示される他の実施形態では、部分反射性物質２３（例えば、前記物質）は、透明基板２０内部に統合され得る。透明基板２０は、部分反射性物質２３でドーピングされ得る。このことは、周知の半導体処理法のいずれかを用いて、基板２０内へ物質のイオン注入をすることによって実行可能であり、物質が基板内に部分反射性物質２３のバンドまたは層を形成する。この実施形態では、この物質を含む基板の一部が、光学積層体１６の一部とみなされる。図９Ｅに示される更に他の実施形態では、部分反射性物質２３のバンドが、誘電体層２４（例えば、絶縁体層）内部に統合可能である。例えば、誘電体薄膜（例えば、ＳｉＯ２）を初めに堆積させて、その後、その上に、部分反射性物質２３を堆積させて、最後に、部分反射性物質２３の上にＳｉＯ２を更に堆積させる。任意で、絶縁体または誘電体層２４を堆積させる前に、透明導電性物質２５（例えば、ＩＴＯ）を、導電体として基板上に堆積可能である。
【実施例１】
【００５５】
図１１に示される未解放の干渉変調器の一実施形態に基づいて、干渉変調器装置のシミュレーションをモデル化した。モデル化した構造は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０条の光学積層体１６と、光学積層体１６及びＡｌ反射層１４を離隔するキャビティ１９とを含む。光学積層体１６は、基板２０上のＩＴＯ層１０２と、ＩＴＯ層１０２上の部分反射性物質２３と、部分反射性物質２３上の誘電体層２４とを含む。この例では、Ｇｅが部分反射性物質２３として用いられた。ＩＴＯ層、Ｇｅ及び誘電体層の厚さを変更することによって、干渉変調器の特性（コントラスト、反射率、ホワイトバランス、または、それらの組み合わせ等）が最適化可能であった。ＰＣソフトウェアプログラム（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｃｅｎｔｅｒ社（アリゾナ州ツーソン）製のＥｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍａｃｌｅｏｄ）を用いて、積層体の反射率及び透過率を、各層の厚さ、屈折率（ｎ）及び吸光係数（ｋ）に基づいて、波長の関数として計算した。
【００５６】
このシミュレーションにおける層の厚さの最適な入力値は、ＩＴＯ層１０２に対して３３０Åであり、部分反射性物質２３用のＧｅに対して９９Åであり、ＳｉＯ２に対して１１９Åであり、誘電体層２４用のＡｌ２Ｏ３に対して８０Åであり、Ａｌ反射層１４に対して３００Åであった。キャビティ１９は、明状態において１９００Åの間隔を有し（図１１Ａ）、暗状態において０Åであった（図１１Ｂ）。部分反射層（例えば吸収体）としてＧｅを用いた広帯域白色干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果は、明状態で５０％を超える反射率を示し、明状態と暗状態との間のコントラストは１００：１であった（図１２）。
【実施例２】
【００５７】
図１１に示される未解放の干渉変調器の一実施形態に基づいて、他の干渉変調器装置のシミュレーションをモデル化した。モデル化した構造は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上の光学積層体１６と、光学積層体１６及びＡｌ反射層１４を離隔するキャビティ１９とを含む。光学積層体１６は、基板上のＩＴＯ層１０２と、ＩＴＯ層１０２上の部分反射性物質２３と、部分反射性物質２３上の誘電体層２４とを含む。しかしながら、この例では、金属層（例えば、ＣｒやＭｏ）が、部分反射性物質２３の上または下のどちらかにモデル化されている。ＩＴＯ、Ｇｅ、金属層及び誘電体層の厚さを変更することによって、干渉変調器の特性（コントラスト、反射率、ホワイトバランス、または、それらの組み合わせ等）が最適化可能であった。ＰＣソフトウェアプログラム（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｃｅｎｔｅｒ社（アリゾナ州ツーソン）製のＥｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍａｃｌｅｏｄ）を用いて、積層体の反射率及び透過率を、各層の厚さ、屈折率（ｎ）及び吸光係数（ｋ）に基づいて、波長の関数として計算した。
【００５８】
このシミュレーションにおける層の厚さの最適な入力値は、ＩＴＯ層に対して３３０Åであり、Ｇｅ層に対して１００Åであり、Ｃｒに対して１０〜４０Åであり、ＳｉＯ２に対して１１９Åであり、誘電体層用のＡｌ２Ｏ３に対して８０Åであり、Ａｌ層に対して３００Åであった。キャビティ１９は、明状態において１８５０Åの間隔を有し、暗状態において０Åであった。吸収体としての金属（例えば、ＣｒやＭｏ）とＧｅとを組み合わせることによって、コントラストを略２５％改善可能である。
【実施例３】
【００５９】
図１３に示されるような未解放の干渉変調器を、ガラス基板２０上に部分反射層２３として９０ÅのＧｅを堆積させることによって作製した。ＳｉＯ２絶縁体層１０１をＧｅ層上に堆積させ。その後、厚さ３００Å超のＡｌ反射層１４を、ＳｉＯ２層１０１上に堆積させた。未解放の干渉変調器のＳｉＯ２絶縁体層１０１は、解放された干渉変調器のキャビティに対応する。ＳｉＯ２絶縁体層１０１の厚さは、部分反射層２３とＡｌ反射層１４（つまり、解放された干渉変調器の可動層）との間の間隔に等しい。４５０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置と、１０８０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置とを両方作製した。４５０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置（図１３Ｂ）は、暗状態における解放された干渉変調器と等価である。一方、１０８０ÅのＳｉＯ２層を備えた装置（図１３Ａ）は、明状態の解放された干渉変調器と等価である。両方の装置のスペクトル応答を測定して、Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｃｅｎｔｅｒ社（アリゾナ州ツーソン）製のＥｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍａｃｌｅｏｄソフトウェアプログラムを用いて生成したシミュレーションデータと比較した。
【００６０】
図１４は、スパッタリングで堆積させた９０ÅのＧｅ層の実験の分散曲線である。これによって、Ｇｅが、動作光学範囲（つまり、４００から７００ｎｍ）内で波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）及び／又は減少する吸光係数（ｋ）を有する物質の一つであるということが確かめられる。
【００６１】
図１５は、部分反射層として９０ÅのＧｅを備えた未解放のこれらの干渉変調器のスペクトル応答である。シミュレーションデータ及び実験データの両方が、４００から７００ｎｍの波長では、明状態（例えば、１０８０ÅのＳｉＯ２層を備えた）における全体的な反射率が３０から７０％の範囲内であり、暗状態（例えば、４５０ÅのＳｉＯ２層を備えた）では１０％未満であることを示した。
【実施例４】
【００６２】
図１３に示されるような一連の未解放の干渉変調器を、ガラス基板上に部分反射層２３として７０ÅのＧｅを堆積させることによって作製した。Ｇｅ層上にＳｉＯ２絶縁体層１０１を堆積させ、その後、ＳｉＯ２層１０１上に厚さ３００Å超のＡｌ反射層１４を堆積させた。未解放の干渉変調器のＳｉＯ２絶縁体層１０１は、解放された干渉変調器のキャビティに対応する。ＳｉＯ２絶縁体層１０１の厚さは、部分反射層２３と反射層１４（つまり、解放された干渉変調器の可動層）との間の間隔に等しい。この例では、四つの異なる厚さのＳｉＯ２絶縁体層１０１を用いて、四つの装置を構成した。装置の一つでは、４４１ÅのＳｉＯ２層をＧｅ層の上に堆積させて、暗状態の解放された干渉変調器に等価な装置を形成した（図１３Ｂ）。他の三つの装置は、異なるキャビティサイズを備えた明状態におけるスペクトル応答測定用に、異なる厚さのＳｉＯ２で作製した（図１３Ａ）。これらの装置に対するＳｉＯ２の厚さはそれぞれ、１０８４Å、１２７７Å、１４８８Åであった。図１６は、部分反射層として７０ÅのＧｅを備えたこれらの未解放の干渉変調器のスペクトル応答を示す。シミュレーションデータ及び実験データの両方が、異なる明状態における全体的な反射率が３０％から７０％の範囲内であり、暗状態では２０％未満であることを示している。
【実施例５】
【００６３】
図１１に示されるような未解放の干渉変調器の一実施形態に基づいて、他の干渉変調器装置のシミュレーションをモデル化した。モデル化した構造は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上の光学積層体１６と、光学積層体１６及びＡｌ反射層１４を離隔するキャビティ１９とを含む。光学積層体１６は、ＩＴＯ層上の部分反射性物質２３と、部分反射性物質２３上の誘電体層とを含む。このシミュレーションの層の厚さの入力値は、Ｇｅ層に対して９０Åであり、誘電体層用のＳｉＯ２に対して２５０Åであり、Ａｌ層に対して３００Åであった。キャビティ１９は、明状態（図１１Ａ）において１７００Åの間隔を有し（図１１Ａ）、暗状態では１００Åであった（図１１Ｂ）。
【００６４】
異なるｎ：ｋ比の部分反射性物質２３（例えば、吸収体）をシミュレーションして、ｎ及びｋのパラメータの調整の効果を示した。図１７は、二つの干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を例示及び比較する。（Ａ）は、Ｇｅを備えた干渉変調器であり、（Ｂ）は、４：１．６（これらは、分散無しのＧｅの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器である。図１８は、スペクトル応答のシミュレーション結果を示し、（Ａ）はＣｕＯを備えた干渉変調器であり、（Ｂ）は、２．５：０．８（これらは、分散無しのＣｕＯの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器である。特定の部分反射性物質の平均的なｎとｋの値を用いたシミュレーションによって、干渉変調器の動作光学範囲内において、現実の物質がどのように応答するのかを予言することが可能である。図１９は、７：２．４というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。図２０は、４：１というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。これらのシミュレーション結果は、好ましいｎ対ｋの比が略２．５から略６であり、更に好ましくは略３であるということを示唆している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】一番目の干渉変調器の可動反射層が緩和位置にあり、二番目の干渉変調器の可動反射層が作動位置にある干渉変調器ディスプレイの一実施形態の一部を示す等角図である。
【図２】３×３干渉変調器ディスプレイを組み込む電子装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図３】図１の干渉変調器の実施形態の一例に対する可動ミラーの位置対印加電圧の図である。
【図４】干渉変調器ディスプレイを駆動するために使用可能な行及び列の電圧の組の図である。
【図５Ａ】図２の３×３干渉変調器ディスプレイの表示データのフレームの一例である。
【図５Ｂ】図５Ａのフレームを描くために使用可能な行及び列の信号用のタイミング図の一例である。
【図６Ａ】複数の干渉変調器を備えた画像表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図６Ｂ】複数の干渉変調器を備えた画像表示装置の一実施形態を示すシステムブロック図である。
【図７Ａ】図１の装置の断面図である。
【図７Ｂ】干渉変調器の代替的な実施形態の断面図である。
【図７Ｃ】干渉変調器の他の代替的な実施形態の断面図である。
【図７Ｄ】干渉変調器の更に他の代替的な実施形態の断面図である。
【図７Ｅ】干渉変調器の更なる代替的な実施形態の断面図である。
【図８】干渉変調器の製造方法の一実施形態における特定の段階を示すフロー図である。
【図９Ａ】干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】干渉変調器の代替的な実施形態の断面図である。
【図９Ｃ】干渉変調器の他の代替的な実施形態の断面図である。
【図９Ｄ】干渉変調器の更に他の代替的な実施形態の断面図である。
【図９Ｅ】干渉変調器の更なる実施形態の断面図である。
【図１０】干渉変調器の動作光学範囲内で波長が増大すると、増大する屈折率及び減少する吸光係数（ｋ）を備えた物質（例えば、Ｇｅ）を例示する分散曲線である。
【図１１Ａ】明状態におけるスペクトル応答シミュレーションに用いられる干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１１Ｂ】暗状態におけるスペクトル応答シミュレーションに用いられる干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１２】広帯域白色特性を示す吸収体としてＧｅを備えた図１１のモデル化した干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果である。
【図１３Ａ】明状態の解放された干渉変調器に対応する未解放の干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１３Ｂ】暗状態の解放された干渉変調器に対応する未解放の干渉変調器の一実施形態の断面図である。
【図１４】基板上に堆積させた９０ÅのＧｅ層の実験の分散曲線である。
【図１５】図１３の未解放の干渉変調器のスペクトル応答の実験結果及びシミュレーション結果の比較である。
【図１６】図１３の未解放の干渉変調器のスペクトル応答の実験結果及びシミュレーション結果の他の比較である。
【図１７】二つの干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。（Ａ）はＧｅを備えた干渉変調器であり、（Ｂ）は、４：１．６（これらは分散無しのＧｅの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器である。
【図１８】（Ａ）ＣｕＯを備えた干渉変調器と、（Ｂ）２．５：０．８（これらは分散無しのＣｕＯの平均的なｎとｋの値である）というｎ：ｋ比を有する吸収体を備えた干渉変調器とのスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。
【図１９】７：２．４というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。
【図２０】４：１というｎ：ｋ比を有する部分反射性物質を備えた干渉変調器のスペクトル応答のシミュレーション結果を示す。
【符号の説明】
【００６６】
１２ 干渉変調器（画素）
１４ 可動反射層
１６ 光学積層体
１８ ポスト
１９ キャビティ（ギャップ）
２０ 透明基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板を提供する段階と、
前記透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階と、を備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の製造方法であって、
前記干渉変調器が、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備えている、方法。
【請求項２】
前記閾値が略２．５である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記干渉変調器のアレイを形成する段階が、
前記透明基板上に光学積層体を形成する段階と、
前記光学積層体上に犠牲層を堆積させる段階と、
前記犠牲層上に導電性層を形成する段階と、
前記犠牲層の少なくとも一部を除去して、前記基板と前記導電性層との間にキャビティを形成する段階と、を備えた、請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記光学積層体が透明導電性物質を更に備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記光学積層体が誘電体層を更に備える、請求項３または請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記物質が前記誘電体層中に組み込まれている、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記透明基板内に前記物質を組み込む段階を更に備えた、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記吸光係数（ｋ）が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、減少するかまたは実質的に一定を保つ、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記物質が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）を有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記物質が略２．５から略６のｎ対ｋ比を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記動作光学範囲が略４００ｎｍから略７００ｎｍである、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法によって製造したＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項１３】
光を透過させる手段と、
前記透過させる手段を介した光を干渉反射する手段と、を備えた干渉ディスプレイ装置であって、
前記干渉反射する手段が、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備えている、干渉ディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記閾値が略２．５である、請求項１３に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記物質の層が前記透過させる手段内に組み込まれている、請求項１３または請求項１４のいずれかに記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記透過させる手段が透明基板を備える、請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記吸光係数（ｋ）が、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、減少するかまたは実質的に一定を保つ、請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記物質が、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）を有する、請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記物質が略２．５から略６のｎ対ｋ比を有する、請求項１８に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項２０】
基板と、
前記基板上に堆積させた干渉変調器のアレイと、を備えたＭＥＭＳディスプレイ装置であって、
前記アレイが、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備えている、ＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記閾値が略２．５である、請求項２０に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記物質が前記透明基板内に組み込まれている、請求項２０または請求項２１のいずれかに記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記吸光係数（ｋ）が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、減少するかまたは実質的に一定を保つ、請求項２０から請求項２２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記物質が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）を有する、請求項２０から請求項２３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記物質が略２．５から略６のｎ対ｋ比を有する、請求項２４に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記動作光学範囲が略４００ｎｍから略７００ｎｍである、請求項２０から請求項２５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２７】
前記ＭＥＭＳ装置が携帯電話を含む、請求項２０から請求項２６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記アレイと電気通信し、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと電気通信するメモリ装置と、を更に備えた、請求項２０から請求項２７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２９】
前記アレイに少なくとも一つの信号を送信するように構成されたドライバ回路を更に備えた、請求項２８に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３０】
前記ドライバ回路に画像データの少なくとも一部を送信するように構成された制御装置を更に備えた、請求項２９に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３１】
前記プロセッサに画像データを送信するように構成された画像ソースモジュールを更に備えた、請求項２８から請求項３０のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３２】
前記画像ソースモジュールが、受信機、送受信機、送信機の少なくとも一つを備えている、請求項３１に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３３】
入力データを受信し、該入力データを前記プロセッサに送信するように構成された入力装置を更に備えた、請求項２８から請求項３２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項１】
透明基板を提供する段階と、
前記透明基板上に干渉変調器のアレイを形成する段階と、を備えたＭＥＭＳディスプレイ装置の製造方法であって、
前記干渉変調器が、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備えている、方法。
【請求項２】
前記閾値が略２．５である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記干渉変調器のアレイを形成する段階が、
前記透明基板上に光学積層体を形成する段階と、
前記光学積層体上に犠牲層を堆積させる段階と、
前記犠牲層上に導電性層を形成する段階と、
前記犠牲層の少なくとも一部を除去して、前記基板と前記導電性層との間にキャビティを形成する段階と、を備えた、請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記光学積層体が透明導電性物質を更に備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記光学積層体が誘電体層を更に備える、請求項３または請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記物質が前記誘電体層中に組み込まれている、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記透明基板内に前記物質を組み込む段階を更に備えた、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記吸光係数（ｋ）が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、減少するかまたは実質的に一定を保つ、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記物質が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）を有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記物質が略２．５から略６のｎ対ｋ比を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記動作光学範囲が略４００ｎｍから略７００ｎｍである、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法によって製造したＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項１３】
光を透過させる手段と、
前記透過させる手段を介した光を干渉反射する手段と、を備えた干渉ディスプレイ装置であって、
前記干渉反射する手段が、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備えている、干渉ディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記閾値が略２．５である、請求項１３に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記物質の層が前記透過させる手段内に組み込まれている、請求項１３または請求項１４のいずれかに記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記透過させる手段が透明基板を備える、請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記吸光係数（ｋ）が、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、減少するかまたは実質的に一定を保つ、請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記物質が、干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）を有する、請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記物質が略２．５から略６のｎ対ｋ比を有する、請求項１８に記載の干渉ディスプレイ装置。
【請求項２０】
基板と、
前記基板上に堆積させた干渉変調器のアレイと、を備えたＭＥＭＳディスプレイ装置であって、
前記アレイが、干渉変調器の動作光学範囲内の光の波長に対する閾値未満の吸光係数（ｋ）を有する物質を備えている、ＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記閾値が略２．５である、請求項２０に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記物質が前記透明基板内に組み込まれている、請求項２０または請求項２１のいずれかに記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記吸光係数（ｋ）が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、減少するかまたは実質的に一定を保つ、請求項２０から請求項２２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記物質が、前記干渉変調器の動作光学範囲内で光の波長が増大すると、増大する屈折率（ｎ）を有する、請求項２０から請求項２３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記物質が略２．５から略６のｎ対ｋ比を有する、請求項２４に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記動作光学範囲が略４００ｎｍから略７００ｎｍである、請求項２０から請求項２５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２７】
前記ＭＥＭＳ装置が携帯電話を含む、請求項２０から請求項２６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記アレイと電気通信し、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと電気通信するメモリ装置と、を更に備えた、請求項２０から請求項２７のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項２９】
前記アレイに少なくとも一つの信号を送信するように構成されたドライバ回路を更に備えた、請求項２８に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３０】
前記ドライバ回路に画像データの少なくとも一部を送信するように構成された制御装置を更に備えた、請求項２９に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３１】
前記プロセッサに画像データを送信するように構成された画像ソースモジュールを更に備えた、請求項２８から請求項３０のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３２】
前記画像ソースモジュールが、受信機、送受信機、送信機の少なくとも一つを備えている、請求項３１に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【請求項３３】
入力データを受信し、該入力データを前記プロセッサに送信するように構成された入力装置を更に備えた、請求項２８から請求項３２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２００９−５３３７１２（Ｐ２００９−５３３７１２Ａ）
【公表日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０５３８６（Ｐ２００９−５０５３８６）
【出願日】平成１９年４月２日（２００７．４．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００８０８９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２０４６４
【国際公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０８０９５３３７）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 (133)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２日（２００７．４．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００８０８９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２０４６４
【国際公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０８０９５３３７）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 (133)
【Ｆターム（参考）】
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