JP2016517543A - 分割された電極を有する電気機械システムデバイス - Google Patents

Abstract

本開示は、電気機械システム（ＥＭＳ）デバイス内の可動層の安定的な移動位置の範囲を広げるためのシステムと、方法と、装置とを提供する。一態様では、電気的に絶縁された浮遊電極が、可動層の安定的な移動範囲を広げるために可動層内の駆動電極と固定電極との間に配置されることができる。電気的に絶縁された浮遊電極を複数の絶縁された電極セグメントに分割することによって、可動層の傾きに応じた不均衡な電荷の蓄積が、可動層の安定的な移動範囲をさらに広げるように強制されることができる。

Description

[0001] 本開示は、分割された電極（segmented electrode）を有する電気機械システム（ＥＭＳ：electromechanical systems）デバイスとそのＥＭＳシステムデバイスを製造する方法とに関する。

[0002] 電気機械システム（ＥＭＳ：Electromechanical system）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、センサと、ミラーおよび光学フィルムなどの光学的構成要素と、電子回路とを有するデバイスを含む。ＥＭＳデバイスまたは要素は、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 systems）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上の範囲の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 systems）デバイスは、たとえば数百ナノメートルより小さいサイズなど、１ミクロンより小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気機械要素は、堆積、エッチング、リソグラフィ、ならびに／あるいは基板(substrate)および／もしくは堆積材料層(deposited material layer)の一部をエッチング除去する、または層を追加して電気的および電気機械的デバイスを形成する他のマイクロ加工プロセスを用いて作成され得る。

[0003] １つのタイプのＥＭＳデバイスは、干渉変調器（ＩＭＯＤ：interferometric modulator）と呼ばれる。ＩＭＯＤまたは干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理を使用して光を選択的に吸収および／または反射するデバイスを指す。いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤディスプレイ要素が導電性プレートのペアを含み得、導電性プレートの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明および／または反射性であり、適切な電気信号の印加時に相対運動が可能であり得る。たとえば、一方のプレートが、基板の上に堆積されたか、基板上に堆積されたか、または基板によって支持された固定層を含み得、他方のプレートが、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、ＩＭＯＤディスプレイ要素に入射する光の光学干渉を変化させることができる。ＩＭＯＤベースのディスプレイデバイスは、広範囲の適用例を有しており、既存の製品を改善し、新しい製品、特にディスプレイ能力をもつ製品を作成する際に使用されることが予期される。

[0004] ＥＭＳデバイスが、可動層（movable layer）を含むとき、可動層が静電気的にずらされ得る安定的な移動位置（stable travel position）は、可動層の傾く傾向によって少なくとも部分的に制限される可能性がある。この傾きは、少なくとも部分的に、ＥＭＳデバイスの製造の際のばらつきまたは不備に原因がある可能性がある。可動層の回転の安定は、ＥＭＳの安定的な移動範囲に影響を与える可能性があり、回転の不安定は、ＥＭＳデバイスの性能を制限する可能性がある。

[0005] 本開示のシステム、方法、およびデバイスは、いくつかの革新的な態様をそれぞれ有し、それらの態様は、１つとして、本明細書に開示される望ましい属性を単独で担うものではない。

[0006] 本開示で説明される対象の１つの革新的な態様は、基板によって支持される第１の電極と、ギャップによって第１の電極から分離された可動層と、可動層によって支持される第２の電極と、ここにおいて、第１の電極または第２の電極のうちの一方が、第１の駆動電極（driving electrode）と第２の駆動電極との間に配置された複数の絶縁された電極セグメント（electrode segment）を含む分割された電極であり、複数の絶縁された電極セグメントの各々が、第１の駆動電極および第２の駆動電極と、他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁され、第１の電極または第２の電極のうちの他方が、第１の駆動電極として働く、第２の駆動電極と、ここにおいて、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間の電圧の印加が、可動層を静電気的にずらす、を含む電気機械システム（ＥＭＳ）デバイスで実装され得る。

[0007] 一部の実装形態では、第１の駆動電極および分割された電極が、第１のキャパシタを形成する可能性があり、第２の駆動電極および分割された電極が、第１のキャパシタと直列の第２のキャパシタを形成する可能性がある。一部の実装形態では、それぞれの個々の絶縁された電極セグメントが、誘電材料によってすべての側面を囲まれる可能性がある。さらなる実装形態では、複数の絶縁された電極セグメントが、誘電材料の２つの実質的に垂直なセクション（section）によって分離された４つの絶縁された電気的セグメント（electrical segment）を含む可能性がある。

[0008] 一部の実装形態では、デバイスが、干渉変調器を含む可能性がある。さらなる実装形態では、可動層が、安定的な位置の範囲で可動である可能性があり、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間の電極の印加が、安定的な位置の範囲内の位置に可動層を維持し、干渉変調器が、可動層が第１の電極に対して押しつぶされる（collapsed）ときに実質的に白色光を反射することができる可能性があり、干渉変調器が、可動層が安定的な位置の範囲内の少なくとも１つの位置に維持されるときに黒く見えることができる可能性がある。

[0009] 一部の実装形態では、デバイスが、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間に電圧が印加されない緩和位置（relaxed position）と、第１の電極からの最小の安定的な距離との間の安定的な位置の範囲で可動層を動かすための、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間の電圧の範囲を印可することができる駆動回路をさらに含む可能性がある。さらなる実装形態では、最小の安定的な距離が、緩和位置と第１の電極との間の距離の４０％未満である可能性がある。

[0010] 一部の実装形態では、第２の電極が、分割された電極である可能性がある。さらなる実装形態では、可動層が、第２の駆動電極と、ここにおいて、駆動電極と第１の電極との間の電圧の印加が、可動層を静電気的にずらし、複数の絶縁された電極セグメントが、第２の駆動電極と固定電極（fixed electrode）との間に配置される、第２の駆動電極と第１の電極との間に配置された誘電体層(dielectric layer)と、複数の絶縁された電極セグメントの各々が、第２の駆動電極と他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁される、を含む可能性がある。さらなる実装形態では、第１の電極が、光吸収体（optical absorber）を含む可能性があり、絶縁された電極セグメントが、反射材料（reflective material）を含む可能性がある。

[0011] 一部の実装形態では、第１の電極が、複数の絶縁された電極セグメントを含む分割された光吸収体である可能性がある。第２の駆動電極が、分割された光吸収体から電気的に絶縁される可能性があり、分割された光吸収体が、固定電極と第２の電極との間に置かれる。さらなる実装形態では、第２の駆動電極が、可視波長の光に対して分割された光吸収体よりも透過的である可能性がある。さらなる実装形態では、分割された光吸収体が、分割された光吸収体セクションの間の少なくとも１つのギャップを含む可能性があり、デバイスが、分割された光吸収体構造（segmented optical absorber structure）から電気的に絶縁された（electrically isolated）第２の光吸収体構造をさらに含む可能性があり、分割された光吸収体セクションの間の少なくとも１つのギャップと位置合わせされる。さらなる実装形態では、第２の光吸収体構造の少なくとも一部が、分割された光吸収体セクションの間の少なくとも１つのギャップと実質的に同じサイズおよび形状である可能性がある。

[0012] 本開示で説明される対象の別の革新的な態様は、基板の上に第１の誘電体層を形成することと、第１の誘電体層の上に第１の電極層(electrode layer)を形成することと、第１の電極層に複数の絶縁された電極セグメントを形成することと、複数の絶縁された電極セグメントの上に第２の誘電体層を形成することと、第２の誘電体層の上に第２の電極層を形成することとを含む電気機械システム（ＥＭＳ）デバイスを製造する方法で実装され得る。

[0013] 一部の実装形態では、複数の絶縁された電極セグメントを形成することが、第１の電極層を通って延びる２つの実質的に垂直な切り取り部分（cut）によって分離された４つの絶縁された電気的セグメントのグループを形成するように第１の電極層をパターニングすることを含む可能性がある。一部の実装形態では、第１の誘電体層を形成することが、誘電体層のスタックを形成することを含む可能性があり、誘電体層のスタックが、第１の屈折率（index of refraction）を有する第１の材料を含む第１の誘電体副層（dielectric sublayer）と、第２の屈折率を有する第２の材料を含む第２の誘電体副層と、第１の屈折率が、第２の屈折率よりも大きい、を含む。

[0014] 本開示で説明される対象の別の革新的な態様は、基板によって支持される第１の電極と、ギャップによって第１の電極から分離された可動層と、可動層によって支持された第２の電極と、ここにおいて、第１の電極または第２の電極のうちの一方が、可動層の安定的な位置の範囲を広げるために可動層内の電荷の不均衡な蓄積を抑えるための手段を含む浮遊電極（floating electrode）であり、第１の電極または第２の電極のうちの他方が、第１の駆動電極として働く、第２の駆動電極と、ここにおいて、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間の電圧の印加が、可動層を静電気的にずらす、を含む電気機械システム（ＥＭＳ）デバイスで実装され得る。

[0015] 一部の実装形態では、浮遊電極が、分割された電極である可能性があり、抑制する手段が、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間に配置された複数の絶縁された電極セグメントを含み、複数の絶縁された電極セグメントの各々が、第１の駆動電極および第２の駆動電極と、他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁される。さらなる実装形態では、第１の駆動電極および分割された電極が、第１のキャパシタを形成する可能性があり、第２の駆動電極および分割された電極が、第１のキャパシタと直列の第２のキャパシタを形成する可能性がある。

[0016] 一部の実装形態では、第２の電極が、分割された電極である可能性があり、可動層が、第２の駆動電極と、ここにおいて、駆動電極と第１の電極との間の電圧の印加が、可動層を静電気的にずらし、複数の絶縁された電極セグメントが、第２の駆動電極と固定電極との間に配置される、第２の駆動電極と第１の電極との間に配置された誘電体層と、複数の絶縁された電極セグメントの各々が、第２の駆動電極と他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁される、を含む可能性がある。一部の実装形態では、第１の電極が、複数の絶縁された電極セグメントを含む分割された光吸収体である可能性があり、第２の駆動電極が、分割された光吸収体から電気的に絶縁され、分割された光吸収体が、固定電極と第２の電極との間に置かれる。

[0017] 本開示で説明する主題の１つまたは複数の実装形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載されている。本開示で与えられる例は、主として、ＥＭＳおよびＭＥＭＳに基づくディスプレイの観点から説明されるが、本明細書で与えられる概念は、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）ディスプレイ、および電界放出ディスプレイなどの他の種類のディスプレイに当てはまる可能性がある。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。なお、次の図面の相対寸法は、一定の比率で描かれていないこともあることに留意されたい。

[0018] ＩＭＯＤディスプレイデバイスのディスプレイ要素の連続またはアレイ中の２つの隣接する干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイ要素を示す等角図（isometric view）。 [0019] ＩＭＯＤディスプレイ要素の３×３要素アレイを含むＩＭＯＤ型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。 [0020] ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素のための製造プロセスを示す流れ図。 [0021] ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素を作製するプロセス中の様々な段階を示す断面図。 ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素を作製するプロセス中の様々な段階を示す断面図。 ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素を作製するプロセス中の様々な段階を示す断面図。 ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素を作製するプロセス中の様々な段階を示す断面図。 ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素を作製するプロセス中の様々な段階を示す断面図。 [0022] ＥＭＳ要素のアレイとバックプレートとを含む電気機械システム（ＥＭＳ）パッケージの一部分の概略展開部分斜視図。 ＥＭＳ要素のアレイとバックプレートとを含む電気機械システム（ＥＭＳ）パッケージの一部分の概略展開部分斜視図。 [0023] ＩＭＯＤがアナログ式に駆動される例を示す概略断面図。 [0024] 絶縁された電極を含むアナログＩＭＯＤの別の例の例を示す概略断面図。 [0025] 絶縁された電極が複数の絶縁された電極セグメントに分割されるアナログＩＭＯＤの別の例の例を示す概略断面図。 [0026] 図８Ａの線８Ｂ−８Ｂに沿った図８ＡのアナログＩＭＯＤの可動層の断面図。 [0027] 絶縁された電極セグメントを有するアナログＩＭＯＤを製造するプロセスの様々な段階の断面図。 絶縁された電極セグメントを有するアナログＩＭＯＤを製造するプロセスの様々な段階の断面図。 絶縁された電極セグメントを有するアナログＩＭＯＤを製造するプロセスの様々な段階の断面図。 絶縁された電極セグメントを有するアナログＩＭＯＤを製造するプロセスの様々な段階の断面図。 [0028] 図９Ａ〜９Ｄに示された段階を含み得る、絶縁された電極セグメントを有するアナログＩＭＯＤのための製造プロセスを示す流れ図。 [0029] 支持アームを含むようにパターニングされた可動層の例の断面図。 [0030] 光吸収体が複数の絶縁された電極セグメントに分割されるアナログＩＭＯＤの別の例の例を示す概略断面図。 [0031] 図１２ＡのアナログＩＭＯＤの例示的な光吸収体の断面図。 [0032] 絶縁された電極セグメントを含む光吸収体を有するアナログＩＭＯＤを製造する例示的なプロセスの様々な段階の断面図。 絶縁された電極セグメントを含む光吸収体を有するアナログＩＭＯＤを製造する例示的なプロセスの様々な段階の断面図。 絶縁された電極セグメントを含む光吸収体を有するアナログＩＭＯＤを製造する例示的なプロセスの様々な段階の断面図。 [0033] 絶縁された電極セグメントを含む光吸収体の開口率を大きくするアナログＩＭＯＤを製造する例示的なプロセスのさらなる段階の断面図。 絶縁された電極セグメントを含む光吸収体の開口率を大きくするアナログＩＭＯＤを製造する例示的なプロセスのさらなる段階の断面図。 [0034] 図１４ＢのアナログＩＭＯＤの例示的な光吸収体の断面図。 [0035] 図１３Ａ〜１３Ｃに示された段階を含み得る、絶縁された電極セグメントを含む光吸収体を有するアナログＩＭＯＤのための例示的な製造プロセスを示す流れ図。 [0036] 複数のＩＭＯＤディスプレイ要素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。 複数のＩＭＯＤディスプレイ要素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。

[0037] 様々な図面における同じ参照番号および呼称は、同じ要素を示す。

[0038] 以下の説明は、本開示の革新的な態様を説明するための特定の実装態様を対象としたものである。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用され得ることを、当業者は容易に認識されよう。説明する実装形態は、動いていようと（ビデオなど）、静止していようと（静止画像など）、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得る任意のデバイス、装置、またはシステムにおいて実装され得る。さらに詳細には、説明する実装態様は、限定はされないが、モバイル電話、マルチメディアのインターネットへの接続が可能な携帯電話、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、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機／ナビゲータ、カメラ、デジタルメディアプレイヤ（ＭＰ３プレイヤなど）、カムコーダ、ゲームコンソール、腕時計、置き時計、計算機、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子読取りデバイス（たとえば電子書籍リーダ）、コンピュータモニタ、オートディスプレイ（オドメータおよびスピードメータディスプレイを含む）、コックピットコントローラおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両のバックミラーカメラのディスプレイなど）、電子写真、電子掲示板または標識、プロジェクタ、建築構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレイヤ、ＤＶＤプレイヤ、ＣＤプレイヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯乾燥機、パーキングメータ、パッケージング（マイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）の適用例を含む電子機械システム（ＥＭＳ）の適用例、および非ＥＭＳの適用例にパッケージされるものなど）、美的構造（宝石または服の上の画像の表示など）、ならびに様々なＥＭＳデバイスなど、様々な電子デバイスに含まれ得る、または関連付けられ得るものと企図されている。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサ、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセス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、これらの教示は、図面に示される実装形態のみに限定されるように意図されているのではなく、当業者には容易に明らかになるように、幅広い適用性を有する。

[0039] ＥＭＳデバイスの可動層を安定的な位置の範囲で駆動することによって、ＥＭＳデバイスのさらなる精度と機能とが提供され得る。たとえば、可動反射層を有するＩＭＯＤは、ＩＭＯＤに幅広いあり得る色を反射させるために可動反射層を幅広い位置に移動させる多状態（および複数の状態の数が十分に多いときにはアナログまたはほぼアナログ）式の方法で駆動され得る。安定的な位置の範囲は、たとえば、ＥＭＳデバイスの構造と構成要素とに依存する可能性があるが、ＥＭＳデバイスの製造の際の不備またはばらつきによって影響を受ける可能性もある。一部のＥＭＳデバイスでは、わずかな回転の不安定が、可動層の傾きとその後の押しつぶし、とにつながる可動層上の不均衡な電荷の蓄積（imbalanced charge accumulation）が原因で、可動層が位置の安定的な範囲の端の近くにあるときに、静電気的にずらされた可動層の意図しない押しつぶしにつながる可能性がある。そのようなＥＭＳデバイスの安定的な位置の実際の範囲は、同じ設計のＥＭＳデバイスの安定的な位置の理論上の範囲よりも著しく狭い可能性がある。可動層の電極を電気的に絶縁された電極セグメントに分離することによって、ＥＭＳデバイスの安定的な位置の範囲を広げるように、回転の不安定の結果として生じる電荷の蓄積の一部が、それがＥＭＳデバイスの可動層に対して少ない回転モーメントを及ぼす位置に制約されることができる。

[0040] 本開示に記載される対象の１つの特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するように実装され得る。一部の実装形態では、可動電極を２つの垂直な軸に沿って分割することが、電極の総面積の実質的な減少なしにＥＭＳデバイスの安定的な範囲の著しい増加をもたらす。ＥＭＳデバイスが多状態式に駆動されるように構成されたＩＭＯＤである実装形態では、多段階ＩＭＯＤの安定的な移動範囲を広げることが、多状態ＩＭＯＤによって反射され得る色の範囲を広げることができる。

[0041] 説明する実装形態が適用され得る好適なＥＭＳまたはＭＥＭＳデバイスまたは装置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実装され得る干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイ要素を組み込むことができる。ＩＭＯＤディスプレイ要素は、部分光吸収体（partial optical absorber）、吸収体に対して可動である反射体（reflector）、ならびに吸収体と反射体との間に画定された光共振キャビティ（optical resonant cavity）を含むことができる。いくつかの実装形態では、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、それによってＩＭＯＤの反射率（reflectance）に影響を及ぼすことができる。ＩＭＯＤディスプレイ要素の反射スペクトルは、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かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができる。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚みを変更することによって調整され得る。光共振キャビティを変更する１つの方法は、吸収体に関して反射体の位置を変更することによる方法である。

[0042] 図１は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイデバイスのディスプレイ要素のシリーズまたはアレイ中の２つの隣接するＩＭＯＤディスプレイ要素を示す等角図である。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＥＭＳ（ＭＥＭＳなど）ディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素は、明状態または暗状態のいずれかに構成され得る。明（「緩和」、「開」または「オン」など）状態では、ディスプレイ要素は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」など）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。ＭＥＭＳディスプレイ要素は、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光の特定の波長で反射するように構成され得る。いくつかの実装形態では、複数のディスプレイ要素を使用することによって、原色の様々な強度およびグレーの様々な濃淡が達成され得る。

[0043] ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、行と列に構成され得るＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むことができる。アレイ中の各ディスプレイ要素は、（光ギャップ、キャビティまたは光共振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、可動反射層（すなわち、機械層とも呼ばれる可動層）と固定部分反射層（すなわち、固定層）など、少なくとも反射層と半反射層のペア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。たとえば、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。それらの２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置と入射光の（１つまたは複数の）波長とに応じて、強め合うようにおよび／または弱め合うように干渉し、各ディスプレイ要素について全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実装形態では、ディスプレイ要素は、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、可視範囲内の光を吸収し、および／または弱め合うようにそれに干渉し得る。ただし、いくつかの他の実装形態では、ＩＭＯＤディスプレイ要素は、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実装形態では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにディスプレイ要素を駆動することができる。いくつかの他の実装形態では、印加電荷が、状態を変更するようにディスプレイ要素を駆動することができる。

[0044] 図１中のアレイの図示の部分は、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２の形態の２つの隣接する干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。（図示のような）右側のディスプレイ要素１２では、可動反射層１４は、光学スタック１６の近くの、それに隣接する、またはそれに接触する作動位置に示されている。右側のディスプレイ要素１２の両端間に印加される電圧Ｖ_biasは、可動反射層１４を移動させ、作動位置に維持するのに十分である。（図示のような）左側のディスプレイ要素１２では、可動反射層１４は、部分反射層を含む光学スタック１６から（設計パラメータに基づいてあらかじめ決定され得る）ある距離をおいた緩和位置に示されている。左側のディスプレイ要素１２の両端間に印加される電圧Ｖ₀は、右側のディスプレイ要素１２のような作動位置までの可動反射層１４の作動を引き起こすには不十分である。

[0045] 図１では、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２の反射特性は、ＩＭＯＤディスプレイ要素１２に入射する光１３と、左側のディスプレイ要素１２から反射される光１５とを示す矢印で大まかに示されている。ディスプレイ要素１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過し、光学スタック１６に向かい得る。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し得、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を透過した光１３の部分は、可動反射層１４から反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻り得る。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（強め合うおよび／または弱め合う）干渉が、デバイスの閲覧側または基板側のディスプレイ要素１２から反射される光１５の（１つまたは複数の）波長の強度を部分的に決定することになる。いくつかの実装形態では、透明基板２０は（ガラスプレートまたはパネルと呼ばれることがある）ガラス基板であり得る。ガラス基板は、たとえば、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、石英、パイレックス（登録商標）、または他の好適なガラス材料であるかまたはそれらを含み得る。いくつかの実装形態では、ガラス基板は、０．３、０．５または０．７ミリメートルの厚みを有し得るが、いくつかの実装形態では、ガラス基板は（数十ミリメートルなど）より厚いことも（０．３ミリメートル未満など）より薄いこともある。いくつかの実装形態では、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）基板など、非ガラス基板が使用され得る。そのような実装形態では、非ガラス基板は０．７ミリメートル未満の厚みを有する可能性があるが、基板は設計考慮事項に応じてより厚いことがある。いくつかの実装形態では、金属箔またはステンレス鋼ベースの基板など、不透明基板が使用され得る。たとえば、固定反射層と、部分に透過性で、部分的に反射性である可動層とを含む逆方向（reverse）ＩＭＯＤベースのディスプレイは、図１のディスプレイ要素１２として基板の反対側から閲覧されるように構成され得、不透明基板によってサポートされ得る。

[0046] 光学スタック１６は、単一の層、または複数の層を含むことができる。その（１つまたは複数の）層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態では、光学スタック１６は、導電性、部分的に透明、および部分的に反射性であり、たとえば上記の層のうちの１つまたは複数を透明基板２０上に堆積させることによって、作製され得る。電極層は、たとえばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの様々な金属など、様々な材料で形成され得る。部分反射層は、様々な金属（たとえば、クロムおよび／またはモリブデン）、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実装形態では、光学スタック１６のいくつかの部分は、部分光吸収体と電気導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜（thickness）を含むことができるが、（たとえば、光学スタック１６の、またはディスプレイ要素の他の構造の）異なる、電気的により伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤディスプレイ要素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つまたは複数の導電層または電気伝導性／部分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。

[0047] いくつかの実装形態では、光学スタック１６の（１つまたは複数の）層の少なくともいくつかは、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。当業者には理解されるように、本明細書で使用される「パターニングされた」という用語は、マスキングおよびエッチングプロセスを指す。いくつかの実装形態では、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性および反射性の高い材料が、可動反射層１４に使用され得、これらのストリップが、ディスプレイデバイスの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平行ストリップのシリーズとして形成されて、図示されたポスト１８など、支持体の上に堆積された列と、ポスト１８間に位置する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または光学キャビティが、可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実装形態では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は約１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。

[0048] いくつかの実装形態では、各ＩＭＯＤディスプレイ要素は、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、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と見なされ得る。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のディスプレイ要素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との間にギャップ１９がある。しかしながら、電位差、すなわち電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するディスプレイ要素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。印加電圧がしきい値を超える場合には、可動反射層１４は、変形し得、光学スタック１６の付近で、または光学スタック１６に接して、動き得る。光学スタック１６内の誘電体層（図示せず）が、図１中の右側の作動ディスプレイ要素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り得る。いくつかの事例ではアレイ中のディスプレイ要素のシリーズが「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。言い換えると、いくつかの配向では、行が列と見なされ得、列が行と見なされ得る。いくつかの実装形態では、行は「コモン」ラインと呼ばれることがあり、列は「セグメント」ラインと呼ばれることがあり、その逆も同様である。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列で一様に配列され得る（「アレイ」）、またはたとえば互いに対して特定の位置オフセットを有する非線形構成で配列され得る（「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」を含むとして言及されるが、要素自体は、いずれの事例においても、互いに対して直交して配列される、または一様な分布で配置される必要はなく、非対称な形状および不均一に分布した要素を有する配列を含み得る。

[0049] 図２は、ＩＭＯＤディスプレイ要素の３×３要素アレイを含むＩＭＯＤ型ディスプレイを組み込む電子デバイスを示すシステムブロック図である。この電子デバイスは、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。

[0050] 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１に示すＩＭＯＤディスプレイデバイスの断面は、図２では線１−１で示されている。図２は明快のためにＩＭＯＤディスプレイ要素の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ディスプレイ要素を含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤディスプレイ要素の数とは異なる数のＩＭＯＤディスプレイ要素を行において有し得、その逆も同様である。

[0051] 図３は、ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素のための製造プロセス８０を示す流れ図である。図４Ａ〜図４Ｅは、ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素を作製するための製造プロセス８０の様々な段階の断面図である。いくつかの実装形態では、製造プロセス８０は、ＩＭＯＤディスプレイまたはディスプレイ要素など、１つまたは複数のＥＭＳデバイスを製造するために実装され得る。そのようなＥＭＳデバイスの製造は、図３に示されていない他のブロックをも含むことができる。プロセス８０は、ブロック８２において、基板２０の上への光学スタック１６の形成から始まる。図４Ａは、基板２０の上に形成されるこのような光学スタック１６を示す図である。基板２０は、図１に関して上記で説明した材料など、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得る。基板２０は、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、光学スタック１６の効率的な形成を可能にするために、洗浄などの事前準備プロセスにかけられていることがある。上記で説明したように、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性で、部分的に吸収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。

[0052] 図４Ａでは、光学スタック１６は、副層（sub-layer）１６ａと１６ｂとを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実装形態では、これより多い数、または少ない数の副層も含まれ得る。いくつかの実装形態では、副層１６ａおよび１６ｂのうちの１つは、組み合わせられた導体／吸収体副層１６ａなど、光吸収特性と電気伝導特性の両方で構成され得る。いくつかの実装形態では、副層１６ａおよび１６ｂの一方は、モリブデンクロム（モリクロム（molychrome）またはＭｏＣｒ）、または好適な複素屈折率をもつ他の材料を含むことができる。さらに、副層１６ａおよび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、マスキングおよびエッチングプロセス、または当技術分野で既知の別の適当なプロセスによって実行され得る。いくつかの実装形態では、副層１６ａおよび１６ｂのうちの１つは、下にある１つまたは複数の金属層および／または酸化物層（１つまたは複数の反射層および／または導電層など）の上に堆積された上側の副層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別の平行なストリップにパターニングされ得る。図４Ａ〜図４Ｅでは、副層１６ａおよび１６ｂは、ある程度厚く示してあるが、いくつかの実装形態では、光吸収層など、光学スタックの副層のうちの少なくとも１つは、（たとえば本開示に示す他の層に対して）かなり薄くなり得る。

[0053] プロセス８０はブロック８４に進み、光学スタック１６の上に犠牲層（sacrificial layer）２５を形成する。犠牲層２５は、キャビティ１９を形成するために後で除去される（ブロック９０参照）ので、犠牲層２５は、得られたＩＭＯＤディスプレイ要素には示されていない。図４Ｂは、光学スタック１６の上に形成された犠牲層２５を含む、部分的に作製されたデバイスを示す図である。光学スタック１６の上の犠牲層２５の形成は、その後に除去した後で、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４Ｅ参照）をもたらすように選択された厚みで、モリブデン（Ｍｏ）またはアモルファスシリコン（Ｓｉ）など、二フッ化キセノン（ＸｅＦ₂）でエッチング可能な材料の体積を含み得る。犠牲材料の堆積は、物理蒸着（スパッタリングなど、多くの異なる技法を含むＰＶＤ）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、熱化学蒸着（熱ＣＶＤ）、またはスピンコーティングなど、堆積技法を使用して行われ得る。

[0054] プロセス８０は、ブロック８６において、支持ポスト１８などの支持構造の形成を続ける。支持ポスト１８の形成は、支持構造開口（support structure aperture）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、支持ポスト１８を形成するために開口中に（酸化ケイ素のような、ポリマーまたは無機材料などの）材料を堆積させることとを含み得る。いくつかの実装形態では、犠牲層中に形成された支持構造開口は、支持ポスト１８の下側端部が基板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できる。あるいは、図４Ｃに示すように、犠牲層２５に形成された開口は、犠牲層２５の中には延びるが、光学スタック１６の中には延びないようにすることもできる。たとえば、図４Ｅは、光学スタック１６の上側表面と接触する支持ポスト１８の下側端部を示す。支持ポスト１８、または他の支持構造は、犠牲層２５の上に支持構造材料の層を堆積させることと、犠牲層２５中の開口から離れて配置された支持構造材料の部分をパターニングすることとによって形成され得る。支持構造は、図４Ｃに示すように開口内に位置づけられ得るが、少なくとも犠牲層２５の一部分の上に延びることもできる。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、マスキ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、代替パターニング方法によっても実行され得る。

[0055] プロセス８０はブロック８８に進み、図４Ｄに示す可動反射層１４など、可動反射層または膜を形成する。可動反射層１４は、１つまたは複数のパターニング、マスキングおよび／またはエッチングステップとともに、たとえば、（アルミニウム、アルミニウム合金、または他の反射性材料などの）反射層堆積を含む１つまたは複数の堆積ステップを採用することによって形成され得る。可動反射層１４は、たとえば、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。可動反射層１４は、電気伝導性であり、電気伝導性層と呼ばれることがある。いくつかの実装形態では、可動反射層１４は、図４Ｄに示すように、複数の副層１４ａ、１４ｂ、および１４ｃを含み得る。いくつかの実装形態では、副層１４ａおよび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。いくつかの実装形態では、機械的副層は誘電体材料を含み得る。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ＩＭＯＤディスプレイ要素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ディスプレイ要素を、本明細書では「非開放（unreleased）」ＩＭＯＤと呼ぶこともある。

[0056] プロセス８０は、ブロック９０において、キャビティ１９の形成を続ける。キャビティ１９は、（ブロック８４で堆積された）犠牲層２５をエッチング液に曝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、エッチング可能な犠牲材料は、犠牲層２５を、固体のＸｅＦ₂から導出された蒸気など気体または蒸気のエッチング液に、所望の量の材料を除去するのに有効な時間期間だけ曝すことによって、ドライ化学エッチングで除去され得る。犠牲材料は、通常は、キャビティ１９の周囲の構造に対して選択的に除去される。ウェットエッチングおよび／またはプラズマエッチングなど、他のエッチング方法も使用され得る。犠牲層２５は、ブロック９０の間に除去されるので、可動反射層１４は、通常はこの段階の後で可動になる。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ディスプレイ要素を、本明細書では「開放」ＩＭＯＤと呼ぶことがある。

[0057] いくつかの実装形態では、ＩＭＯＤベースのディスプレイなど、ＥＭＳ構成要素またはデバイスのパッケージングは、（機械的干渉または潜在的に損害を与える物質からなど）損傷からＥＭＳ構成要素を保護するように構成され得るバックプレート（代替的にバックプレーン、バックガラスまたは凹形ガラスと呼ばれる）を含むことができる。バックプレートはまた、限定はしないが、ドライバ回路、プロセッサ、メモリ、相互接続アレイ、蒸気バリヤ、製品ハウジングなどを含む広範囲の構成要素のための構造的支持を与えることができる。いくつかの実装形態では、バックプレートの使用は、構成要素の統合を可能にし、それによってポータブル電子デバイスの体積、重量、および／または製造コストを低減することができる。

[0058] 図５Ａおよび図５Ｂは、ＥＭＳ要素のアレイ３６とバックプレート９２とを含むＥＭＳパッケージ９１の一部分の概略展開部分斜視図である。図５Ａは、バックプレート９２の特定の部分をより良好に示すためにバックプレート９２の２つの角部が切り取られた状態で示してあり、図５Ｂは、これらの角部が切り取られていない状態で示してある。ＥＭＳアレイ３６は、基板２０と、支持ポスト１８と、可動層１４とを含むことができる。いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６は、透明基板上に１つまたは複数の光学スタック部分１６を備えるＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むことができ、可動層１４は、可動反射層として実装され得る。

[0059] バックプレート９２は、基本的に平面状にすることもできるし、あるいは少なくとも１つの輪郭を有する表面を有することもできる（たとえば、バックプレート９２は、凹部および／または突部を有するように形成され得る）。バックプレート９２は、透明でも不透明でも、導電性でも絶縁性でも、任意の適当な材料で構成され得る。バックプレート９２に適した材料は、限定されないが、ガラス、プラスチック、セラミック、ポリマー、積層体、金属、金属箔、コバール（Kovar）、およびめっきされたコバールを含む。

[0060] 図５Ａおよび図５Ｂに示すように、バックプレート９２は、部分的に、または完全にバックプレート９２に埋め込まれ得る、１つまたは複数のバックプレート構成要素９４ａおよび９４ｂを含むことができる。図５Ａから分かるように、バックプレート構成要素９４ａは、バックプレート９２に埋め込まれる。図５Ａおよび図５Ｂから分かるように、バックプレート構成要素９４ｂは、バックプレート９２の表面に形成された凹部９３内に配置される。いくつかの実装形態では、バックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、バックプレート９２の表面から突出していてもよい。バックプレート構成要素９４ｂはバックプレート９２の基板２０に向いている側に配置されているが、他の実装形態では、バックプレート構成要素は、バックプレート９２の反対側に配置され得る。

[0061] バックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、トランジスタ、キャパシタ、インダクタ、抵抗器、ダイオード、スイッチ、および／あるいはパッケージ化、標準、または個別ＩＣなどの集積回路（ＩＣ）など、１つまたは複数の能動または受動の電気的構成要素を含むことができる。様々な実装形態で使用され得るバックプレート構成要素の他の例は、アンテナ、バッテリ、および電気的センサ、タッチセンサ、光学センサ、または化学的センサ、あるいは薄膜堆積デバイスなどのセンサを含む。

[0062] いくつかの実装形態では、バックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂは、ＥＭＳアレイ３６の一部分と電気通信することができる。トレース、バンプ、ポスト、またはバイアなどの導電性構造が、バックプレート９２または基板２０の一方または両方に形成され得、ＥＭＳアレイ３６とバックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂとの間の電気的接続を形成するために、互いに、または他の導電性構成要素と接触し得る。たとえば、図５Ｂは、ＥＭＳアレイ３６内で可動層１４から上方に延びる電気接点９８と整列され得るバックプレート９２の１つまたは複数の導電性バイア９６を含む。いくつかの実装形態では、バックプレート９２は、バックプレート構成要素９４ａおよび／または９４ｂをＥＭＳアレイ３６の他の構成要素から電気的に絶縁する１つまたは複数の絶縁層も含むことができる。バックプレート９２が透湿性材料で形成されるいくつかの実装形態では、バックプレート９２の内部表面は、蒸気バリヤ（図示せず）でコーティングされ得る。

[0063] バックプレート構成要素９４ａおよび９４ｂは、ＥＭＳパッケージ９１に侵入し得る任意の湿気を吸収するように作用する１つまたは複数の乾燥剤を含むことができる。いくつかの実装形態では、乾燥剤（またはゲッタなど他の湿気吸収材料）は、たとえば接着剤でバックプレート９２（またはそこに形成された凹部の中）に取り付けられるシートとして、任意の他のバックプレート構成要素から分離して設けられ得る。あるいは、乾燥剤は、バックプレート９２に一体化され得る。いくつかの実装形態では、乾燥剤は、たとえばスプレーコーティング、スクリーン印刷、または任意の他の適当な方法によって、他のバックプレート構成要素の上に、直接または間接的に塗布され得る。

[0064] いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６および／またはバックプレート９２は、バックプレート構成要素とディスプレイ要素との間の距離を維持し、それによりそれらの構成要素の間の機械的干渉を防止するために機械的隔離碍子９７を含むことができる。図５Ａおよび図５Ｂに示す実装形態では、機械的隔離碍子９７は、ＥＭＳアレイ３６の支持ポスト１８と位置合わせされてバックプレート９２から突出するポストとして形成される。別法として、またはこれに加えて、レールまたはポストなどの機械的隔離碍子は、ＥＭＳパッケージ９１の縁部に沿って設けられ得る。

[0065] 図５Ａおよび図５Ｂには示されていないが、ＥＭＳアレイ３６を部分的または完全に取り囲むシールが、設けられ得る。バックプレート９２および基板２０とともに、シールは、ＥＭＳアレイ３６を取り囲む保護キャビティを形成することができる。シールは、従来のエポキシ系接着剤など、半密閉シールであってもよい。いくつかの他の実装形態では、シールは、薄膜金属溶接またはガラスフリットなど、密閉シールであってもよい。いくつかの他の実装形態では、シールは、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリウレタン、液体塗布ガラス、はんだ、ポリマー、プラスチック、または他の材料を含み得る。いくつかの実装形態では、機械的隔離碍子を形成するために補強シーラントが使用され得る。

[0066] 代替の実装形態では、シールリングが、バックプレート９２または基板２０の一方または両方のいずれかの延長部を含み得る。たとえば、シールリングは、バックプレート９２の機械的延長部（図示せず）を含み得る。いくつかの実装形態では、シールリングは、Ｏリングまたは他の環状部材など、別個の部材を含み得る。

[0067] いくつかの実装形態では、ＥＭＳアレイ３６とバックプレート９２は、互いに取り付けられる、または結合される前に、別々に形成される。たとえば、上述のように、基板２０の縁部は、バックプレート９２の縁部に取り付けられ、密封され得る。あるいは、ＥＭＳアレイ３６およびバックプレート９２は、ＥＭＳパッケージ９１として形成され、一体化され得る。いくつかの他の実装形態では、ＥＭＳパッケージ９１は、バックプレート９２の構成要素を堆積によってＥＭＳアレイ３６の上に形成するなど、任意の他の適当な方法で作製され得る。

[0068] 図１のＩＭＯＤ１２は、２つの位置、電圧が可動層１４と導電吸収体層(conductive absorber layer)１６との間に印可されない緩和位置と、可動層１４を導電吸収体層１６に対して押しつぶすのに十分な電圧が印加された作動状態とだけで示される。しかし、ＩＭＯＤ１２は、多状態またはアナログもしくはほぼアナログ式に駆動される可能性もある。ＩＭＯＤ１２などのＥＭＳデバイスは、本質的に、電極のうちの１つが別の電極に対して相対的に可動である平行板キャパシタとして機能する可能性がある。可動層１４などの可動電極は、可動電極と導電吸収体１６などの固定電極との間の電圧の差の結果として生じる静電気力と、休止位置（resting position）からの可動層１４のずれが原因である復元力との間の平衡位置に移動する。一部の実装形態では、可動層１４または同様の可動電極は、反射層を含む可能性があり、本明細書では交換可能であるようにミラーまたは可動ミラーと呼ばれる可能性がある。しかし、たとえ特定の実装形態がミラーまたは可動ミラーに言及する可能性があるとしても、それらの実装形態の説明は、別途明示的に記載されていない限り、可動層が比較的反射しないかまたはそれ以外の点でミラーとして比較的適さない可能性がある他の限定を除外するように必ずしも意図されていないことが理解されるであろう。

[0069] 図６は、ＩＭＯＤが多状態式に駆動される例を示す概略断面図である。多状態という用語は、特に、ＩＭＯＤがなるように駆動され得るあり得る状態の数が非常に多いときにＩＭＯＤをアナログ式に駆動する考え方を含む可能性もある。アレイドライバ２２または別の電圧源が、キャビティ１９の最大高さｈと安定的な移動範囲Ｒ_Sの端（end）の最小安定高さ（minimum stability height）ｈ_Sとの間のＩＭＯＤ１２の安定的な移動範囲Ｒ_S内で可動層１４を動かすために、可動層１４と導電吸収体１６との間にＩＭＯＤ１２の作動電圧未満の電圧を印加するために使用される可能性がある。電圧が可動層１４と導電吸収体１６との間に直接印可される示された実装形態では、安定的な移動範囲Ｒ_Sは、最大ギャップ高さｈの高さのおよそ３分の１になる。ＩＭＯＤ１２の作動電圧以上である電圧を印加すると、可動層１４は、導電吸収体層１６に対してつぶれる。

[0070] 可動ミラー１４が導電吸収体層１６に対して相対的に動かされるとき、ミラー１４と光吸収体１６との間のギャップ１９の高さが変わり、ＩＭＯＤ１２によって反射される色が変わる。したがって、多状態式に駆動されるＩＭＯＤ１２は、特定の電圧の印加に応じて特定の色の応答を与えることができる。この色の応答は、ＩＭＯＤ１２の構成要素のための特定の材料の選択と、ミラー１４が押しつぶされた状態にあるときにミラー１４と光吸収体１６との間の所望の間隔を維持するための可動ミラー１４と光吸収体１６との間への介在層の挿入とによって部分的に制御される可能性がある。

[0071] しかし、ＩＭＯＤ１２の制限された安定的な移動範囲は、多状態式に駆動されるときに、ＩＭＯＤ１２の安定的な移動範囲内のあり得る色の範囲に制約（constraint）を課す。一部の実装形態では、たとえば、押しつぶされた位置で白状態を有するＩＭＯＤ１２の設計が、ＩＭＯＤ１２の安定的な移動範囲の外のギャップの最下部の付近でＩＭＯＤ１２の黒状態をもたらす。より広く言えば、ＩＭＯＤ１２の安定的な移動範囲は、ＩＭＯＤ１２によって反射され得る色を制約（constrain）する可能性があり、ＩＭＯＤ１２の安定的な移動範囲の外のミラー１４の位置は、安定的な移動範囲がより広かったとした場合にＩＭＯＤ１２によって反射され得るであろう、さらなる色に対応する可能性がある。たとえＩＭＯＤ１２が所望の範囲の色を反射するのに十分なだけ広い安定的な移動範囲を有するように設計されるとしても、ＩＭＯＤ１２の製造の際の不備が、実際にはＩＭＯＤ１２の実際の安定的な移動範囲を狭める可能性があり、より広い安定的な移動範囲は、高められた信頼性をもたらす。一部の実装形態では、ＩＭＯＤまたは同様のＥＭＳデバイスの構造は、可動ミラーなどの可動層のための広げられた安定的な移動範囲を提供するように修正され得る。

[0072] 図７は、絶縁された電極を含む多状態ＩＭＯＤの別の例の例を示す概略断面図である。ＩＭＯＤ１００は、基板１２０によって支持された光吸収体１１６を含む。上述のように、光吸収体１１６は、示されたように固定電極として働く可能性があり、または固定電極の一部を形成する別の導電層に隣接して形成される可能性がある。可動層１３０は、最大高さｈを有するギャップ１１９によって光吸収体１１６と分離されている。可動層１３０は、可動層１３０の光吸収体１１６の反対側に配置された駆動電極１６０と、誘電体層１５０と、誘電体層１５０の駆動電極１６０の反対側に配置された絶縁された電極１４０とを含む。絶縁された電極１４０は、図１および６のＩＭＯＤ１２の反射体１４と同様のＩＭＯＤ１００のミラーまたは反射層として働き得る。

[0073] 一部の実装形態ではアレイドライバおよび関連する回路である可能性がある電圧源１２２は、駆動電極１６０と光吸収体１１６との両方と電気的に連通し、駆動電極１３０と光吸収体１１６との間に電圧を印加して、光吸収体１１６に対して相対的な可動層１３０の位置を制御し、ＩＭＯＤ１００によって反射される色を変えることができる。図１および６のＩＭＯＤ１２の反射体１４とは異なり、絶縁された電極１４０は、電圧源１２２または他のアレイドライバ回路と電気的に連通していない。電圧源１２２および関連する回路は、上述の双安定動作とは対照的に、複数の別々の駆動電圧を印加して、ＩＭＯＤ１００を多状態、ほぼアナログ、またはアナログ式に駆動するように構成される。

[0074] 絶縁されたまたは「浮遊（floating）」電極１４０が駆動電極１６０と光吸収体１１６と間に配置されるので、ＩＭＯＤ１００は、もはや、駆動電極１６０と光吸収体１１６とをキャパシタの電極版とする単一のキャパシタとして振る舞わず、むしろ、互いに直列の２つのキャパシタとして振る舞う。このおかげで、ミラーの安定的な移動範囲が実質的に広げられ、多状態式に駆動されるときにＩＭＯＤ１００によって反射され得る色の範囲を大きく広げる。一部の実装形態では、誘電体層１５０の厚みは、可動層１３０の有効な安定的な移動範囲が駆動電極１６０と光吸収体１１６との間の電気的距離のおよそ１／３であるように選択される。誘電体層１５０の厚みが十分に厚いとき、可動層１３０の安定的な移動範囲は、最初のギャップの距離のおよそ６０％まで広げられ得る。しかし、可動層１３０のばらつきまたは不備が、理想的な安定的な移動範囲Ｒ_Iの理論上の端（end）が到達される前に可動層１３０の安定的な移動範囲を制限する可能性がある。他の実装形態では、直列のキャパシタは、可動層１３０自体の中に実装されるのではなく、アレイドライバ１２２に関連する回路内の駆動薄膜トランジスタに実装される可能性がある。

[0075] 一部の実装形態では、上述のように、ＩＭＯＤ１００の安定的な範囲は、ギャップ１１９の残りの中に安定的な位置がないためであるが、しかし、むしろ可動層１３０の傾きまたは回転の不安定のために理想的な安定的な移動範囲Ｒ_Iの理論上の端で光吸収体１１６に対する可動層１３０の押しつぶしをともなわずに終了（terminate）し得る。製造の不備によって、可動層１３０は、可動層１３０の片側の復元力が可動層１３０の反対側の復元よりも大きいようにしてわずかに非対称的に支持される可能性がある。可動層１３０がギャップを通る距離のおよそ６０％の点を超えて移動し、ギャップ１１９が最小安定高さｈ_sまで縮められるとき、復元力のこの不均衡が、ミラーの最初の傾きを引き起こす。最小安定高さｈｓは、理想的な安定的な移動範囲Ｒ_Iの中にあるが、実際には実際の安定的な移動範囲Ｒ_Sは、理想的な安定的な移動範囲Ｒ_Iよりも狭い。可動層１３０のこの傾きは、光吸収体１１６に最も近い絶縁された電極１４０の部分上のさらなる電荷の蓄積を誘起し、可動層１３０のその端部を光吸収体１１６に対して押しつぶす。

[0076] 一部の実装形態では、電荷の蓄積の累積的効果は、可動層内の電荷の蓄積を抑制することによって最小化または制御され得る。特に、浮遊電極を複数の絶縁された電極セグメントに分割することによって、それらのセグメントの間の電荷の流れが抑えられ、ＩＭＯＤなどのＥＭＳデバイスの安定的な移動範囲を広げことができる。

[0077] 図８Ａは、絶縁された電極が複数の絶縁された電極セグメントに分割される多状態ＩＭＯＤの別の例の例を示す概略断面図である。図８ＡのＩＭＯＤ２００は、図１のＩＭＯＤ１００と同様であり、基板２０２によって支持され、最大高さｈを有するギャップ２１９によってミラー２３０などの可動層と離間された光吸収体２１６を含む。ミラー２３０は、複数の絶縁された電極セグメント２４０ａおよび２４０ｂ、ならびに絶縁された電極セグメント２４０ａおよび２４０ｂとして誘電体層２５０の反対側に配置された駆動電極２６０を含む。電極セグメント２４０ａおよび２４０ｂが互いにおよびＩＭＯＤ２００の他の導電構成要素と電気的に絶縁されたままであることを保証するために、下側誘電体層２５２などのさらなる誘電材料が、電極セグメント２４０ａおよび２４０ｂの下および間に延びる可能性がある。アレイドライバおよび関連する回路などの電圧源２２２が、駆動電極２６０と光吸収体２１６との間に電圧を印加するために使用され得る。上で検討されたように、アレイドライバおよび関連する回路はプロセッサと通信し、プロセッサがアレイドライバと関連する回路とを介して駆動電極２６０と光吸収体２１６との各々と通信することを可能にし得る。

[0078] 図８Ｂは、図８Ａの線８Ｂ−８Ｂに沿った図８Ａの多状態ＩＭＯＤの可動層の断面図である。ミラー２３０が誘電材料２５０の一部によって互いに分離された４つの対称的な電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄを含むことが分かる。特に、電極セグメントは、ミラー２２０の回転の２つの垂直な軸に沿って分割される。誘電材料２５２の帯状部分２５４が、電極セグメント２４０ａおよび２４０ｂを電極セグメント２４０ｃおよび２４０ｄからそれぞれ絶縁する。同様に、誘電材料２５２の帯状部分２５６が、電極セグメント２４０ａおよび２４０ｃを電極セグメント２４０ｂおよび２４０ｄからそれぞれ絶縁する。概して、帯状部分２５４および２５６は、浮遊電極を回転の２つの垂直な軸に沿って分割するために、示されたように互いに垂直である。誘電材料の外側区域２４５は、電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄを完全に包み込むように電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄの外縁部の周りに延びる。

[0079] ＩＭＯＤ２００の複数の電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄへの浮遊電極の分割は、図２Ａおよび２Ｂを示しておりミラー２３０の安定的な移動範囲Ｒ_Sを広げる。傾きの不安定がミラー２３０の押しつぶしを引き起こす最小安定高さｈ_Sは、図７に示すＩＭＯＤ１００の最小安定高さｈ_Sと比較されるとき、光吸収体２１６により近い。上述のように、ミラー２３０の安定的な移動範囲Ｒ_Sのこの拡大は、電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄの互いの絶縁による。ミラー２３０の実際の安定的な移動範囲Ｒ_SはＩＭＯＤ１００のミラー１３０の安定的な移動範囲（図７参照）よりも理想的な安定的な移動範囲Ｒ_Iに近いことが、図８Ａから分かる。

[0080] ミラー２３０が傾き始めるとき、絶縁された電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄのうちの２つが、光吸収体２１６のより近くに配置され、絶縁された電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄのうちの２つが、光吸収体２１６のより遠くに配置される。光吸収体２１６に最も近い電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄの外縁部に移る電荷の量は、絶縁された電極が単一の電極であったとした場合に絶縁された電極の外縁部に移るであろう、電荷の量よりも少ない。一部の実装形態では、光吸収体２１６に最も近い電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄの外縁部に移る電荷の量は、絶縁された電極が単一の電極であったとした場合に絶縁された電極の外縁部に移るであろう、電荷の半分ほどである可能性がある。分割された電極の外縁部に移る電荷の正確な量は、異なる実装形態で変わる可能性があり、傾けられた電極の電荷の非線形の静電容量の分布が原因で半分をわずかに超える可能性があるが、それでも、非分割された電極よりも著しく少ない。電荷の蓄積のこの分割は、下に傾けられていないミラー２３０の側面のより遠い電極セグメント上の電荷が分割している誘電材料２５４または２５６を通して移動することができないために起こる。もっと正確に言えば、下に傾けられていないミラー２３０の側面の電極セグメントの電荷が、分割している誘電材料２５４または２５６に隣接するこれらのより遠い電極セグメントの内縁部に蓄積する。したがって、電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄは、ミラー２３０の安定的な位置の範囲を広げるためにミラー２３０内の電荷の不均衡な蓄積を抑えるための手段を提供する。

[0081] これらの内縁部が下に向かっておよび光吸収体２１６に向かって傾けられたミラー２３０の端部からオフセットされるので、より遠い電極セグメントの端部の電荷の蓄積が原因である静電気引力（electrostatic attraction）によって誘起される回転モーメントは、絶縁された電極が連続した構造であったとした場合に誘起される回転モーメントほど大きくならない。より小さい回転モーメントは、より遠い電極セグメント上電荷の蓄積の位置とミラー２５０の傾きまたは回転の軸との間のより短い距離が原因である。浮遊電極が４つの概して対称的な電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄに分割される示された実装形態では、より遠い電極セグメントの対の電荷の蓄積が、ミラー２３０の回転の軸に非常に近い点で働く力を及ぼし、したがって、ミラー２３０に対して回転モーメントをほとんど及ぼさない可能性がある。

[0082] ミラー２３０を傾けることが原因で移される可能性がある電荷が電極セグメント２４０ａ〜２４０ｄの分割によって抑制（constrain）されるので、ＩＭＯＤ２００のミラー２３０の安定的な移動範囲Ｒ_Sが、最大ギャップ高さｈのおよそ８０％に広げられる。所与のＩＭＯＤの設計に関して、浮遊電極の分割は、図７に示すＩＭＯＤ１００の電極１４０などの連続した浮遊電極を含む同じ設計と比較されるとき、ＩＭＯＤ２００によって反射され得る色の範囲を著しく広げることができる。

[0083] 絶縁された電極セグメントと取り囲む誘電材料とは、電圧セグメントの電気的な絶縁を保証するように設計され、製造される。電極セグメントが十分に絶縁されず、時間が経つにつれて電極セグメントに電荷が蓄積する場合、ＥＭＳデバイスの動作は影響を受ける。電極セグメントの絶縁のために、一部の実装形態では、蓄積された電荷は、取り除くことが難しいかまたは不可能である可能性がある。

[0084] 図９Ａ〜９Ｅは、絶縁された電極セグメントを有する多状態式ＩＭＯＤを製造するプロセスの様々な段階の断面図である。図１０は、図９Ａ〜９Eに示された段階を含み得る、絶縁された電極セグメントを有する多状態式ＩＭＯＤのための製造プロセスを示す流れ図である。一部の実装形態では、製造プロセスは、図４Ａ〜４Ｃに関連して図示され、説明された段階も含む可能性がある。

[0085] 製造プロセス４００は、少なくとも第１の誘電体層が犠牲層の上に形成されるブロック４０５において始まる。図９Ａから分かるように、導電吸収体層３１６が、基板３０２の上に形成され、犠牲層３２５が、導電吸収体層３１６の上に形成され、第１の誘電体層３５２が、犠牲層３２５の上に形成される。

[0086] 図４Ａ〜４Ｃに関連して上で検討されたように、導電吸収体層３１６は、単一の層である必要はなく、その代わりに、光吸収体層と導電層とを含む可能性があり、追加的な光学層が、犠牲層３２５の形成の前に導電吸収体層３１６の上に形成される可能性がある。導電バス構造（conductive bussing structure）またはマスキングもしくは遮蔽構造などの図９Ａに示されていないさらなる構成要素も、犠牲層３２５の形成の前に形成される可能性がある。導電吸収体層３１６は、犠牲材料３２５の形成の前に帯状電極を形成するようにパターニングされる可能性があり、犠牲層は、たとえば、図４Ｃに関連して説明されたように、上に重なる層の堆積の前に（図９Ａに示されていない）支持構造のための開口を形成するように同様にパターニングされる可能性がある。

[0087] 一部の実装形態では、第１の誘電体層３５２は、２つ以上の層を含む可能性があり、誘電体層３５２内の１つの層または複数の層の材料と厚みとは、それらの光学的特性のために選択され得る。非光学ＥＭＳデバイスが形成されるときなど、他の実装形態では、導電吸収体層３１６は、不透明な材料で置き換えられる可能性があり、誘電体層３５２の光学的特性は、重要でない可能性がある。

[0088] ＩＭＯＤまたは他の光学ＥＭＳデバイスの一部の実装形態では、第１の誘電体層３５２は、便宜的に「層（layer）」と呼ばれ、図８Ａと、図９Ａと、本明細書全体の他の場所とに単一の層として示されるにもかかわらず、犠牲層３２５の上に形成された別々の誘電体層のスタックである可能性がある。たとえば、第１の誘電体層３５２は、一部の実装形態では、犠牲層３２５の上に形成され、高屈折率の材料を含む第１の誘電体副層（dielectric sublayer）と、それに続く、第１の誘電体副層の上に形成され、第１の誘電体副層を形成する材料よりも低い屈折率の別の材料を含む第２の誘電体副層とを含むスタックである可能性がある。より低い屈折率の誘電体副層は、より高い屈折率の誘電体副層の波長分散（chromatic dispersion）よりも小さな波長分散を有する可能性がある。一部の実装形態では、より高い屈折率の誘電体副層は、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、または五酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）を含み得るが、他の誘電材料も使用される可能性がある。同様に、一部の実装形態では、より低い屈折率の誘電体副層は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）または酸窒化ケイ素（silicon oxynitride）（ＳｉＯＮ）などの材料を含み得る。

[0089] 一部の実装形態では、第１の誘電体層３５２は、第１の誘電体層３５２が導電吸収体層３１６などの動かない電極に対して押しつぶされるときに干渉変調器が白色を反射することができ、可動層が安定的な位置の範囲内の少なくとも１つの位置に維持されるときに黒く見えるように干渉変調器が構成されるように構成された誘電体スタックを含み得る。

[0090] １つの特定の実装形態では、第１の誘電体層３５２は、犠牲層３２５の上形成され、厚みおよそ２１ｎｍのＴｉＯ₂の層を含む第１の誘電体副層と、第１の誘電体副層の上に形成され、厚みおよそ８０ｎｍのＳｉＯＮの層を含む第２の誘電体副層とを含み得る。別の特定の実装形態では、第１の誘電体層３５２は、犠牲層３２５の上形成され、厚みおよそ３１ｎｍのＴｉＯ₂の層を含む第１の誘電体副層と、第１の誘電体副層の上に形成され、厚みおよそ７２ｎｍのＳｉＯＮの層を含む第２の誘電体副層とを含み得る。他の特定の実装形態では、第１の誘電体層３５２内の誘電体副層を形成するために他の材料および／または他の厚みが用いられる可能性があり、任意の適切な数の副層（sublayer）が第１の誘電体層３５２に含まれる可能性がある。

[0091] 他の実装形態では、より高い屈折率の材料がその後堆積される分割された電極および／または反射体により近くなるように、より高い屈折率の材料から形成される誘電体副層がより低い屈折率の材料から形成される誘電体副層の後および上に形成され得るように、第１の誘電体層３５２を形成する層のスタック内の誘電体副層の順序が逆にされる可能性がある。

[0092] それから、製造プロセス４００は、第１の電極層が第１の誘電体層の上に形成されるブロック４１０に進む。図９Ａからやはり分かるように、第１の電極層３４０は、第１の誘電体層３５２の上に形成される。第１の電極層３４０は、多状態式ＩＭＯＤのミラーとして働く可能性があり、第１の電極層３４０の材料と厚みとは、電極層３４０の反射率に部分的に基づいて選択される可能性がある。一部の実装形態では、電極層３４０は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金の層を含み得る。しかし、上述のように、非光学ＥＭＳデバイスでは、電極層３４０の反射率は重要でない可能性があり、比較的反射しない材料が使用される可能性がある。

[0093] それから、製造プロセス４００は、第１の電極層が複数の絶縁された電極セグメントを形成するようにパターニングされるブロック４１５に進む。図９Ｂから分かるように、第１の電極層３４０は、少なくとも絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂを形成するようにパターニングされている。一部の実装形態では、第１の電極層３４０は、製造されているそれぞれの多状態式ＩＭＯＤ要素のための絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂなどの４つの対称的な絶縁された電極セグメントを形成するようにパターニングされる。しかし、他の実装形態では、他の数および形状の絶縁された電気的セグメントが、形成される可能性がある。絶縁された電気的セグメントの数を５つ以上に増やすことは、完成したＩＭＯＤの可動層の安定的な移動範囲を広げ得る。しかし、絶縁された電気的セグメントの数のさらなる増加は、絶縁された電気的セグメントの間のさらなる切り取り部分のために絶縁された電気的セグメントによって覆われる総面積を減らし、ＩＭＯＤの作動電圧を高め、ミラーの開口率を下げる。

[0094] それから、製造プロセス４００は、第２の誘電体層が複数の絶縁された電極セグメントの上に形成されるブロック４２０に進む。図９Ｂからやはり分かるように、第２の誘電体層３５０は、絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂの上に延び、第１の誘電体層３５２と共に絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂを囲む。したがって、絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂは、絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂの間の領域３５６などの領域を満たす誘電材料によって全面を囲まれている。示された実装形態では、第２の誘電体層３５０の上面は、平坦であるものとして示されているが、一部の実装形態では、第２の誘電体層３５０は、下の絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂに共形的（conformal）である可能性がある。第２の誘電体層３５０および任意の上に重なる層の形状は、第２の誘電体層３５０を形成するために使用される材料と堆積プロセスとに基づいて変わり得る。第１の誘電体層３５２に関連して上で検討されたように、第２の誘電体層３５０は、一部の実装形態では、層のスタックを含む可能性もあり、便宜的におよび明瞭にするために単一の層として示され、説明される。

[0095] それから、製造プロセス４００は、第２の電極層が第２の誘電体層の上に形成されるブロック４２５に進む。図９Ｂから分かるように、第２の電極層３６０は、絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂを形成するようにパターニングされた第１の電極層３４０と同様の厚みである可能性がある。第１の電極層３４０と同じ材料から、ほぼ同じ厚みで第２の電極層３６０を形成することによって、堆積の条件または温度の変化が原因である可能性がある電極層３４０および３６０内の応力が概して互いに釣り合い、可動層の望ましくない湾曲を防止し得る。一部の実装形態では、誘電体層３５２を形成するために使用される１つの層または複数の層と同じ厚みであり、同じ材料から形成されるさらなる層（図示せず）が、さらなる対称性と応力の均衡とをもたらすために第２の電極層３６０の上に形成される可能性がある。

[0096] 図１０に示されたブロックに後続して、リリースエッチング（release etch）が、犠牲層を取り除き、ＩＭＯＤをリリースする（release）ために実行される。図９Ｄは、犠牲層３２５（図９Ｃ参照）を取り除いてキャビティ３１９を形成するためにリリースエッチングが実行された後のＩＭＯＤ３００を示す。

[0097] 第１の誘電体層３５２と、第２の誘電体層３５０と、第２の電極層３６０とは、導電吸収体３１６に向かう可動層またはミラー３３０の動きを容易にし、隣接するＩＭＯＤ３００を互いに電気的に絶縁するようにすでにパターニングされている可能性がある（図示せず）。一部の実装形態においては、これらの層のうちの１つまたは複数が、すべての上に重なる層の堆積の前にパターニングされる可能性があるが、他の実装形態では、これらの層は、第２の電極層３６０とすべての上に重なる層との形成後の１つまたは複数のエッチングプロセスによってパターニングされる可能性がある。一部の実装形態において、可動層３３０は、ＩＭＯＤ３００の行または列に沿って延び接続する帯状部分を形成するようにパターニングされる可能性があり、可動層３３０が静電気的に下向きに引かれるときに、可動層３３０の少なくとも絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂが導電吸収体層３１６に実質的に平行な位置に残ることを容易にするためにさらなる横方向の切り取り部分を含む可能性がある。他の実装形態では、可動層３３０は、絶縁された電気的セグメント３４０ａおよび３４０ｂを含む可動層３３０の部分を支持する材料の綱状部（tether）または帯状部（strip）を形成するようにパターニングされる可能性がある。

[0098] 図１１は、支持アームを含むようにパターニングされた可動層の例の断面図である。絶縁された電極セグメント５４０ａ〜５４０ｄを通って延びる断面で示された可動層５３０が、絶縁された電極セグメント５４０ａ〜５４０ｄを含む中心領域５４２の各々の側面から延びる支持アーム５７０を含むようにパターニングされていることが分かる。各支持アーム５７０は、接続領域５７２を介して中心領域５４２の１つの側面に沿って中心領域５４２と接触する。また、各支持アーム５７０は、支持アーム５７０が取り付けられる中心領域５４２の側面に概して平行に延びる。支持アーム５７０の端部５７４は、たとえば、導電吸収体層の上に可動層５３０を懸下するための支持構造（図示せず）と接触する可能性がある。図１１の断面図では見えないが、可動層５３０は、絶縁された電極セグメントから電気的に絶縁された駆動電極も含む。駆動電極は、たとえば、支持アーム５７０のうちの少なくとも１つに沿って延びる駆動電極を形成するために使用される同じ金属層の連続した部分を介してアレイドライバおよび関連する回路と電気的に接続される可能性がある。

[0099] 一部の実装形態では、ＥＭＳデバイス構造の構造は、ＥＭＳデバイスの安定的な移動範囲を広げるために上で検討された実装形態と併せて他の方法で修正され得る。他の実装形態では、可動層の下にある固定電極の面積が、可動層の１つの端部の電荷の蓄積によって誘起される可能性がある傾斜モーメント（tilting moment）を最小化するために削減される可能性がある。固定電極が引き続き実質的に中心に置かれたままでありながらより小さくされる場合、電荷の蓄積によって誘起される傾斜モーメントの大きさは、力が傾斜軸により近い可動層上の点で働くことを保証することによって削減され得る。しかし、電極のサイズのこの削減は、上で検討されたように、ミラーを作動させるために必要な電圧を高める可能性があり、したがって、広げられた安定範囲と、デバイスを駆動するために必要とされる増やされた電力消費との間のトレードオフを表す。

[0100] 電極の分割は、その電極が別の導電層に近づけられているときにはいつも、その電極、またはそのような電極を含む可動層の安定的な移動範囲を広げるために使用され得る。他の実装形態では、たとえば、ＥＭＳデバイスの設計および／または動作の増加した複雑さという代償を払ってＥＭＳデバイスの安定的な移動範囲を広げ得る、ＥＭＳデバイスの可動層を相対する方向に静電気的にずらすように構成された２つの電極を含む可能性がある３端子ＥＭＳデバイスが提供され得る。３端子ＥＭＳデバイスでは、したがって、他の電極によって生成される電界内にある浮遊電極の分割は、浮遊電極状の不均衡な電荷の蓄積が原因である傾きを同様に防止することができる。

[0101] 本明細書に記載の実装形態の他の修正および組合せも、あり得る。たとえば、一部の実装形態は、ＥＭＳデバイスの安定的な移動範囲をさらに広げるために分割された浮遊電極とより小さな固定電極とを含む可能性がある。一部の実装形態では、固定電極のサイズを小さくすることが、光吸収体のサイズを小さくする可能性があり、その小さくすることが、ひいては、ＥＭＳデバイスが干渉変調器などのディスプレイ要素であるときにＥＭＳデバイスの光学的に活性な領域のサイズを小さくする可能性がある。さらなる実装形態では、固定電極のサイズが、光吸収体を駆動回路および構成要素と電気的に連通する電気的に活性な内部領域と、電気的に活性な内部領域と電気的に絶縁される電気的に不活性な外部領域とに分割することによって、ディスプレイの光学的に活性な領域を大きく減らすことなく削減され得る。分割された光吸収体を設けることによって、ディスプレイ要素の光学的に活性な領域の減少を最小化するために、光吸収体の総面積が分割された電極の総面積と実質的に同じサイズであり得る一方で、高まった作動電圧という代償を払って傾斜モーメントを削減するために固定電極のサイズが削減され得る。他のそのような実装形態では、固定電極が、光吸収体とは別個の構成要素である可能性があり、光吸収体層の上または下に配置され、光吸収体と電気的に絶縁される可能性がある。

[0102] たとえば、図１２Ａは、光吸収体が複数の絶縁された電極セグメントに分割されるアナログＩＭＯＤの別の例の例を示す概略断面図である。図１２ＡのアナログＩＭＯＤ６００は、基板６０２によって支持され、第１の駆動電極６１２と、絶縁された光吸収体セグメント（isolated optical absorber segment）６１８ａおよび６１８ｂを含む分割された光吸収体とを含む光スタック６１０を含む。第１の誘電体層６１５は、第１の駆動電極６１２を絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂから電気的に絶縁し、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂの上に重なる第２の誘電体層６２０は、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂの上と側面とを覆い、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂの電気的な絶縁を保証する。

[0103] 図１２ＡのアナログＩＭＯＤ６００は、可動層６３０も含む。示されるように、可動層６３０は、第２の駆動電極６４０と、上で検討されたように誘電材料から形成される可能性がある支持層６５０と、駆動電極としての支持層６５０の反対側のさらなる層６６０とを含む。図７に示された実装形態とは対照的に、たとえば、第２の駆動電極６４０は、さらなる層６６０から電気的に絶縁される必要がなく、アナログＩＭＯＤ６００で主として機械的な機能を提供する可能性がある。一部の実装形態では、さらなる層６６０は、第２の駆動電極６４０と実質的に同じ材料と厚みとを含む可能性があり、可動層６３０の変形を制御するために可動層６３０内の応力を釣り合わせるように働き得る。

[0104] 図１２ＡのアナログＩＭＯＤ６００は、可動層６３０も含む。示されるように、可動層６３０は、第２の駆動電極６４０と、上で検討されたように誘電材料から形成される可能性がある支持層６５０と、駆動電極としての支持層６５０の反対側のさらなる層６６０とを含む。図７の実装形態とは対照的に、たとえば、駆動電極６４０は、さらなる層６６０から電気的に絶縁される必要がなく、アナログＩＭＯＤ６００で主として機械的な機能を提供する可能性がある。一部の実装形態では、さらなる層６６０は、駆動電極６４０と実質的に同じ材料と厚みとを備える可能性があり、可動層６３０の変形を制御するために可動層６３０内の応力を釣り合わせるように働き得る。

[0105] 一部の実装形態では、アレイドライバ６２２が、第１の駆動電極６１２と第２の駆動電極６４０との間に電圧を印加する。前の実装形態に関連して検討されたように、光吸収体の形態の浮遊電極の包含が、可動層の安定的な移動範囲を広げ、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂを形成するように浮遊電極をパターニングすることが、可動層６３０の安定的な移動範囲を理想的な安定的な移動範囲Ｒ_Iにより一層近い安定的な移動範囲Ｒ_Sへとさらに広げる。特に、浮遊電極を絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂへとパターニングすることによって、浮遊電極の端部に蓄積し得る電荷の量が削減される。そして今度は、これが、可動層６３０の端部に働く可能性がある静電気力の局所的な増加を最小化し、傾きの不安定が光スタック６１０への可動層の押しつぶしを引き起こす前に安定的な移動範囲を広げる。

[0106] 図１２Ｂは、図１２ＡのアナログＩＭＯＤの例示的な光吸収体の断面図である。光吸収層が４つの電気的に絶縁された光吸収体セグメント６１８ａ、６１８ｂ、６１８ｃ、および６１８ｄを形成するようにパターニングされていることが、図１２Ｂから分かる。第２の誘電体層６２０からの誘電材料で満たされたギャップ６１７ａが、電極セグメント２４０ａおよび２４０ｂを電極セグメント２４０ｃおよび２４０ｄからそれぞれ絶縁する。同様に、第２の誘電体層６２０からの誘電材料で満たされたギャップ６１７ｂが、電極セグメント２４０ａおよび２４０ｃを電極セグメント２４０ｂおよび２４０ｄから絶縁する。可能な限り大きな開口率（fill factor）を維持するために、ギャップ６１７ａおよび６１７ｂの幅は、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａ、６１８ｂ、６１８ｃ、および６１８ｄの間の電気的な絶縁を引き続き維持しながら可能な限り小さくされ得る。一部の実装形態では、ギャップ６１７ａおよび６１７ｂは３ｕｍの幅である可能性があるが、使用される製造プロセスと材料とに応じて、より広いまたはより狭い幅を有するギャップが使用される可能性もある。第２の誘電体層６２０からの誘電材料は、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａ、６１８ｂ、６１８ｃ、および６１８ｄの電気的な絶縁を高めるために、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａ、６１８ｂ、６１８ｃ、および６１８ｄの端部の周りにも延びる。

[0107] 図１３Ａ〜１３Ｃは、絶縁された電極セグメントを含む光吸収体を有するアナログＩＭＯＤを製造する例示的なプロセスの様々な段階の断面図である。図１３Ａでは、第１の駆動電極層が、基板６０２上に形成され、１つまたは複数の駆動電極６１２を形成するようにパターニングされている。上で検討されたように、駆動電極６１２は、一部の実装形態では、実質的に透明な厚みの、ＩＴＯなどの導電性酸化物（conductive oxide）のを含むが、他の材料も使用され得る。

[0108] 図１３Ｂでは、第１の誘電体層６１５が、駆動電極６１２の上に形成されており、光吸収体層６１６が、第１の誘電体層６１５の上に形成されている。第１の誘電体層６１５が駆動電極６１２と光吸収体層６１６との間に配置されているので、光吸収体層６１６は、駆動電極６１２から電気的に絶縁され、浮遊電極として働くことができる。代替的な実装形態（図示せず）では、第１の駆動電極６１２が、基板６０２の光吸収体層６１６の反対側に形成される可能性があり、基板６０２自体が、光吸収体層６１６を第１の駆動電極６１２から電気的に絶縁するために使用され得る。

[0109] 図１３Ｃでは、光吸収体層６１６が絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂを形成するようにパターニングされている。示された実装形態では、光吸収体層６１６が、ページ（page）内に延び、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａを絶縁された光吸収体セグメント６１８ｂから分離する１つのギャップ６１７ｂと、ギャップ６１７ｂと概して垂直に延びる第２のギャップ（図示せず。図１２Ｂのギャップ６１７ａ参照）と、を形成することによって４つの絶縁された光吸収体セグメントを形成するようにパターニングされている。上で検討されたように、光吸収体層６１６は、他の実装形態では、より多いまたは少ない数の絶縁された光吸収体セグメントを有する他のパターンを形成するようにパターニングされる可能性がある。光吸収体層６１６をパターニングした後、第２の誘電体層６２０が、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂの上に形成されており、それらの光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂの間のギャップ６１７ｂを満たし、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａおよび６１８ｂの上と外縁部上とに延びて、ＥＭＳデバイスの隣接するまたは上に重なる構成要素（図示せず）からの電気的な絶縁を与える。

[0110] 上で検討されたように、ギャップ６１７ａおよび６１７ｂが可能な限り狭くされる場合、光吸収体セグメント６１８ａ、６１８ｂ、６１８ｃ、および６１８ｄの総計のサイズが可能な限り大きくされ、反射層が光吸収体から離間されるアナログＩＭＯＤ６００の光学的に活性な領域を大きくすることができる。図１４Ａおよび１４Ｂは、絶縁された電極セグメントを含む光吸収体の開口率を大きくするアナログＩＭＯＤを製造する例示的なプロセスのさらなる段階の断面図である。図１４Ａおよび１４Ｂに示されるプロセスは、図１３Ａ〜１３Ｃに示された段階の後に続く可能性がある。図１４Ａでは、光吸収体材料の層７２４が第２の誘電体層６２０の上に堆積されていることが分かる。層７２４は、光吸収体層６１６で使用された同じ材料を含む可能性がある。

[0111] 図１４Ｂでは、光吸収体材料の層７２４が、十字形の光吸収体７２６（図１５参照）を形成するために、ページの中に延びる光吸収体材料の帯状部分７２６ｂと、光吸収体の帯状部分７２６ｂに概して垂直に延びる帯状部分７２６ａ（図示せず。図１５参照）と、を形成するようにパターニングされている。

[0112] 図１５は、図１４ＢのアナログＩＭＯＤの例示的な光吸収体の断面図である。光吸収体の帯状部分７２６ａが、電極セグメント２４０ａおよび２４０ｂを電極セグメント２４０ｃおよび２４０ｄから絶縁するギャップ６１７ａの上に重なり、ギャップ６１７ａに位置合わせされ、光吸収体の帯状部分７２６ｂが、電極セグメント２４０ａおよび２４０ｃを電極セグメント２４０ｂおよび２４０ｄから絶縁するギャップ６１７ｂの上に重なり、ギャップ６１７ｂに位置合わせされることが、図１５から分かる。光吸収体の帯状部分７２６ａおよび７２６ｂは、それらが上に重なるギャップ６１７ａおよび６１７ｂよりも幅が広いものとして図１４Ｂおよび１５に示されているが、一部の実装形態では、ギャップ６１７ａおよび６１７ｂと実質的に同じ幅である可能性があり、またはギャップ６１７ａおよび６１７ｂよりも細い幅を有する可能性がある。

[0113] 絶縁された光吸収体セグメント６１８ａ、６１８ｂ、６１８ｃ、および６１８ｄとさらなる絶縁された光吸収体セクション７２６との間に第２の誘電体層６２０を形成することによって、実質的に連続しているように見える光吸収体層が、様々な光吸収体構成要素の間の電気的な絶縁を維持しながら提供され得る。特に、絶縁された光吸収体セグメント６１８ａ、６１８ｂ、６１８ｃ、および６１８ｄの間のギャップ６１７ａおよび６１７ｂは、さらなる絶縁された光吸収体セクション７２６によって部分的にまたは完全にマスクされる可能性があり、したがって、様々な光吸収体部分は、基板６０２に概して直交する方向から見られるとき、単一の光吸収体であるように見える。

[0114] 図１６は、図１３Ａ〜１３Ｃに示された段階を含み得る、絶縁された電極セグメントを含む光吸収体を有するアナログＩＭＯＤのための製造プロセスを示す流れ図である。一部の実装形態では、製造プロセスは、図１３Ａ〜１４Ｂに関連して図示され、説明された段階も含む可能性がある。

[0115] 製造プロセス８００のブロック８０５においては、少なくとも第１の電極が、基板の上に形成される。図１３Ａに関連して上で検討されたように、第１の電極は、一部の実装形態では、ＩＴＯまたは別の透明な導電性酸化物などの透明な導体を含み得る。

[0116] 製造プロセス８００のブロック８１０において、第１の誘電体層が、第１の電極の上に形成される。製造プロセス８００のブロック８１５において、光吸収体層が、第１の誘電体層の上に形成される。図１３Ｂに関連して検討されたように、第１の誘電体層は第１の電極と光吸収体材料との間の電気的な絶縁を与え、したがって、光吸収体材料が浮遊電極の一部を形成し得る。

[0117] 製造プロセス８００のブロック８２０において、光吸収体層が、絶縁された電極セグメントを形成するようにパターニングされる。一部の実装形態では、２つの垂直なギャップが形成される、同様のサイズと形状との４つの概して長方形の絶縁された電極セグメントを形成し得る。しかし、一部の他の実装形態では、より多い数の絶縁された電極セグメントが可動層の傾きの安定をさらに増加させ、ディスプレイの開口率を小さくする一方で可動層の安定的な移動範囲を増し得るとき、絶縁された電極セグメントの他のパターンが形成される可能性がある。

[0118] 製造プロセス８００のブロック８２５において、パターニングされた光吸収体材料によって形成された絶縁された電極セグメントの上に第２の誘電体層が形成される。図１３Ｃに関連して検討されたように、第２の誘電体層は、絶縁された電極セグメントを覆い、絶縁された電極セグメントの間のギャップを満たし、それらを外部構成要素から電気的に絶縁し、さらに互いに電気的に絶縁することができる。

[0119] 上述のように、製造プロセス８００は、図１６の流れ図に示されていないさらなる処理段階を含み得る。たとえば、ブロック８２０で形成される絶縁された電極セグメントの間のギャップの上に重なるように寸法を決められたさらなる光吸収体構造が、第２の誘電体層の上に形成される可能性があり、第３の誘電体層が、さらなる光吸収体構造の上に形成される可能性がある。

[0120] 図１７Ａおよび図１７Ｂは、複数のＩＭＯＤディスプレイ要素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である。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、スマートフォン、携帯電話、またはモバイル電話とすることができる。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはそれの軽微な変形は、テレビジョン、コンピュータ、タブレット、電子リーダ、ハンドヘルドデバイスおよびポータブルメディアデバイスなど、様々なタイプのディスプレイデバイスをも示す。

[0121] 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、限定されないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴムおよびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかで構成され得る。ハウジング４１は、異なる色の、あるいは異なるロゴ、写真、またはシンボルを含む、他の取外し可能部分と交換され得る、取外し可能部分（図示せず）を含むことができる。

[0122] ディスプレイ３０は、本明細書に記載するように、双安定（bi-stable）ディスプレイ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、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、またはＴＦＴ ＬＣＤなどの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の非フラットパネルディスプレイを含むようにも構成され得る。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書に記載するように、ＩＭＯＤ型ディスプレイを含むことができる
[0123] ディスプレイデバイス４０の構成要素は、図１７Ｂ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、少なくとも部分的にはその中に封入された追加の構成要素を含むこともできる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合され得るアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。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上に表示され得る画像データのためのソースであり得る。したがって、ネットワークインターフェース２７は画像ソースモジュールの一例であるが、プロセッサ２１および入力デバイス４８も画像ソースモジュールとして働き得る。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、（信号をフィルタ処理するかまたはさもなければ操作するなど）信号を調整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４５とマイクロフォン４６とに接続され得る。プロセッサ２１はまた、入力デバイス４８とドライバコントローラ２９とに接続され得る。ドライバコントローラ２９はフレームバッファ２８とアレイドライバ２２とに結合され得、アレイドライバ２２はディスプレイアレイ３０に結合され得る。図１７Ａに詳細には示されていない要素を含む、ディスプレイデバイス４０の１つまたは複数の要素は、メモリデバイスとして機能するように構成され得、プロセッサ２１と通信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、電源５０は、特定のディスプレイデバイス４０の設計では、実質的にすべての構成要素に電力を供給することができる。

[0124] ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３と、トランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は、信号を送信および受信することができる。いくつかの実装形態では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１標準、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、およびそれらのさらなる実装形態を含むＩＥＥＥ８０２．１１標準に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実装形態では、アンテナ４３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇ、４Ｇまたは５Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標）：Global System for Mobile communications）、ＧＳＭ／汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ：General Packet Radio Service）、拡張データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ：Enhanced Data GSM Environment）、地上基盤無線（ＴＥＴＲＡ：Terrestrial Trunked Radio）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標））、エボリューションデータオプティマイズド（ＥＶ−ＤＯ：Evolution Data Optimized）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ ＲｅｖＡ、ＥＶ−ＤＯ ＲｅｖＢ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ：High Speed Packet Access）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：High Speed Downlink Packet Access）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ：High Speed Uplink Packet Access）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋：Evolved High Speed Packet Access）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）、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得る。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信される信号がプロセッサ２１によって受信され、さらに操作され得るように、それらの信号を事前処理することができる。トランシーバ４７は、プロセッサ２１から受信される信号がアンテナ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、それらの信号を処理することもできる。

[0125] いくつかの実装形態では、トランシーバ４７は、受信機で置換され得る。さらに、いくつかの実装形態では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送信される画像データを記憶または生成することができる画像ソースで置換され得る。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得るフォーマットに、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、または記憶するためにフレームバッファ２８に、送ることができる。生データは、通常は、画像内の各位置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。

[0126] プロセッサ２１は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、またはディスプレイデバイス４０の動作を制御するための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、信号をスピーカ４５に送信し、マイクロフォン４６から信号を受信するために、増幅器と、フィルタとを含み得る。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ってもよいし、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ていてもよい。

[0127] 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から取り込むことができ、その生画像データをアレイドライバ２２への高速送信のために適当に再フォーマット化することができる。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマット化して、ディスプレイアレイ３０にわたる走査に適した時間順序を有するようにすることができる。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマット化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、独立型集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１と関連付けられることが多いが、そのようなコントローラは、多くの方法で実装され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１に埋め込まれ得、ソフトウェアとしてプロセッサ２１に埋め込まれ得、またはハードウェアでアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。

[0128] 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、ディスプレイのディスプレイ要素の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印加される。

[0129] いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書に記載するタイプのディスプレイのうちのいずれかに適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（ＩＭＯＤディスプレイ要素コントローラなど）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（ＩＭＯＤディスプレイ要素ドライバなど）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（ＩＭＯＤディスプレイ要素のアレイを含むディスプレイなど）であり得る。いくつかの実装形態では、ドライバコントローラ２９は、アレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実装形態は、たとえばモバイル電話、ポータブル電子デバイス、腕時計、または小面積ディスプレイなど、高度に集積されたシステムで有用であり得る。

[0130] いくつかの実装形態では、入力デバイス４８は、たとえばユーザがディスプレイデバイス４０の動作を制御することを可能にするように構成され得る。入力デバイス４８は、ＱＷＥＲＴＹキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、ディスプレイアレイ３０と一体化されたタッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン４６は、ディスプレイデバイス４０の入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実装形態では、マイクロフォン４６を通した音声コマンドが、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するために使用され得る。

[0131] 電源５０は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またはリチウムイオンバッテリなどの充電式バッテリであり得る。充電可能バッテリを使用する実装形態では、充電可能バッテリは、たとえば壁ソケット、あるいは光起電力デバイスまたはアレイから取られる電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリはワイヤレス充電可能であり得る。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、壁付きコンセントから電力を受けるようにも構成され得る。

[0132] いくつかの実装形態では、制御のプログラム可能性は、電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に位置づけられ得るドライバコントローラ２９にある。いくつかの他の実装形態では、制御のプログラム可能性は、アレイドライバ２２にある。上述の最適化は、任意数のハードウェア構成要素および／またはソフトウェア構成要素で、様々な構成で、実施され得る。

[0133] 本明細書で使用される品目のリスト「のうちの少なくとも１つ」という文句は、個々のメンバも含めて、それらの品目の任意の組合せを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａと、ｂと、ｃと、ａ−ｂと、ａ−ｃと、ｂ−ｃと、ａ−ｂ−ｃとを包含するものとする。

[0134] 本明細書に開示する実装形態に関連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は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装され得る。ハードウェアとソフトウェアの交換可能性については、機能性の点からすでに大まかに説明してあり、上述の様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップで図示されている。そのような機能性がハードウェアで実装されるかソフトウェアで実装されるかは、システム全体に課される具体的なアプリケーションおよび設計の制約によって決まる。

[0135] 本明細書に開示する態様に関連して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実装するために使用されるハードウェアおよびデータ処理装置は、本明細書に記載する機能を実行するように設計された、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、あるいはそれらの任意の組合せによって実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサは、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せなどのコンピューティングデバイスの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連付けられた１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。いくつかの実装形態では、特定のステップおよび方法は、所与の機能に特有の回路によって実行され得る。

[0136] １つまたは複数の態様では、記載した機能は、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、本明細書に開示の構造およびその構造的均等物を含むファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実施され得る。本明細書に記載する対象の実装は、データ処理装置によって実行されるように、またはデータ処理装置の動作を制御するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、１つまたは複数のコンピュータプログラム、すなわち１つまたは複数のコンピュータプログラム命令のモジュールとして実装され得る。

[0137] ソフトウェアで実装される場合には、それらの機能は、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され、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。本明細書に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できるプロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールにおいて実施され得る。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ってよい。例として、限定はされないが、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク（disk）記憶装置、磁気ディスク（disk）記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得る、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、任意の接続も、適宜コンピュータ可読媒体と呼ばれ得る。本明細書で使用されるディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、デジタル汎用ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）、およびｂｌｕ−ｒａｙディスク（disc）を含み、ここで、ディスク（disk）は、通常、磁気的にデータを再現するものであり、ディスク（disc）は、レーザを用いて光学的にデータを再現するものである。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれ得る。さらに、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令のうちの１つ、あるいはそれらの任意の組合せまたはセットとして存在し得る。

[0138] 本開示に記載する実装形態の様々な修正は、当業者には容易に明らかになり得、本明細書で定義する包括的な原理は、本開示の趣旨または範囲を逸脱することなく、他の実装形態にも適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示す実装形態に限定されるように意図されたものではなく、本開示ならびに本明細書に開示する原理および新規の特徴と矛盾しない最も広い範囲が認められるものとする。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、たとえば、実装されたＩＭＯＤディスプレイ要素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。

[0139] 別個の実装形態という文脈で本明細書に記載される特定の特徴は、単一の実装形態で組み合わせても実装され得る。逆に、単一の実装形態という文脈で記載される様々な特徴も、複数の実装形態で、別個に、または任意の適当な部分的組合せで、実装され得る。さらに、特徴が特定の組合せで作用するものとして上記に記載され、最初にそのように請求されることもあるが、請求される組合せの１つまたは複数の特徴は、場合によっては、その組合せから切り離されることもあり、請求される組合せは、部分的組合せ、または部分的組合せの変形を対象とすることもある。

[0140] 同様に、動作は、図面では特定の順序で示されているが、当業者なら、そのような動作が、示される特定の順序または順番で実行される必要はないこと、あるいはすべての図示される動作は、望ましい結果を達成するように実行されることを容易に認識するであろう。さらに、図面は、１つまたは複数の例示的なプロセスを、流れ図の形態で概略的に示し得る。しかしながら、示されていない他の動作も、概略的に図示されたそれらの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、図示の動作のいずれかの前または後に、それと同時に、またはそれらの間に、実行され得る。特定の状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。さらに、上述の実装形態の様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきではなく、記載されるプログラム構成要素およびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に一体化されることもあれば、複数のソフトウェア製品にパッケージングされることもあることを理解されたい。さらに、他の実装形態も、以下の特許請求の範囲内に含まれる。いくつかの場合には、特許請求の範囲に記載されるアクションは、異なる順序でも実行され得、それでも望ましい結果を達成し得る。

[0140] 同様に、動作は、図面では特定の順序で示されているが、当業者なら、そのような動作が、示される特定の順序または順番で実行される必要はないこと、あるいはすべての図示される動作は、望ましい結果を達成するように実行されることを容易に認識するであろう。さらに、図面は、１つまたは複数の例示的なプロセスを、流れ図の形態で概略的に示し得る。しかしながら、示されていない他の動作も、概略的に図示されたそれらの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、図示の動作のいずれかの前または後に、それと同時に、またはそれらの間に、実行され得る。特定の状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。さらに、上述の実装形態の様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきではなく、記載されるプログラム構成要素およびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に一体化されることもあれば、複数のソフトウェア製品にパッケージングされることもあることを理解されたい。さらに、他の実装形態も、以下の特許請求の範囲内に含まれる。いくつかの場合には、特許請求の範囲に記載されるアクションは、異なる順序でも実行され得、それでも望ましい結果を達成し得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］ 基板によって支持される第１の電極と、
ギャップによって前記第１の電極から分離された可動層と、
前記可動層によって支持される第２の電極と、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの一方が、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間に配置された複数の絶縁された電極セグメントを含む、分割された電極であり、ここにおいて、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第１の駆動電極および前記第２の駆動電極と、他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁され、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの他方が、第１の駆動電極として働く、
第２の駆動電極と、ここにおいて、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらす、
を備える、電気機械システム（ＥＭＳ）デバイス。
［Ｃ２］ 前記第１の駆動電極および前記分割された電極が、第１のキャパシタを形成し、前記第２の駆動電極および前記分割された電極が、前記第１のキャパシタと直列の第２のキャパシタを形成する、Ｃ１に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ３］ 前記デバイスが干渉変調器を含む、Ｃ１または２に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ４］ 前記可動層が、安定的な位置の範囲で可動であり、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電極の印加が、安定的な位置の前記範囲内の位置に前記可動層を維持し、
前記干渉変調器が、前記可動層が前記第１の電極に対してつぶされるときに実質的に白色光を反射することができ、
前記干渉変調器が、前記可動層が安定的な位置の前記範囲内の少なくとも１つの位置に維持されるときに黒く見えることができる、Ｃ３に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ５］ 前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間に電圧が印加されない緩和位置と、前記第１の電極からの最小の安定的な距離との間の安定的な位置の範囲で前記可動層を動かすための、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電圧の範囲を印可することができる駆動回路をさらに含む、Ｃ１〜４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ６］ 前記最小の安定的な距離が、前記緩和位置と前記第１の電極との間の距離の４０％未満である、Ｃ５に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ７］ 前記第２の電極が、前記分割された電極である、Ｃ１または２に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ８］ 前記可動層が、
前記第２の駆動電極と、ここにおいて、前記駆動電極と前記第１の電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらし、前記複数の絶縁された電極セグメントが、前記第２の駆動電極と固定電極との間に配置される、
前記第２の駆動電極と前記第１の電極との間に配置された誘電体層と、ここにおいて、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第２の駆動電極と前記他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁されている、
を含む、Ｃ７に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ９］ 前記複数の絶縁された電極セグメントが、前記可動層の端部からへこまされる、Ｃ７または８に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１０］ 前記第１の電極が、光吸収体を含み、前記絶縁された電極セグメントが、反射材料を含む、Ｃ７〜９のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１１］ 前記第１の電極が、前記複数の絶縁された電極セグメントを含む分割された光吸収体である、Ｃ１または２に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１２］ 前記第２の駆動電極が、前記分割された光吸収体から電気的に絶縁され、前記分割された光吸収体が、固定電極と前記第２の電極との間に置かれる、Ｃ１１に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１３］ 前記第２の駆動電極が、可視波長の光に対して前記分割された光吸収体よりも透過的である、Ｃ１２に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１４］ 前記第２の駆動電極が、実質的に透明な厚みの導電性酸化物を含む、Ｃ１２に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１５］ 前記基板が、前記第１の駆動電極と前記分割された光吸収体との間に配置される、Ｃ１２〜１４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１６］ 前記第１の駆動電極が、前記基板と前記分割された光吸収体との間に配置される、Ｃ１２〜１４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１７］ 前記分割された光吸収体が、分割された光吸収体セクションの間の少なくとも１つのギャップを含み、前記分割された光吸収体構造から電気的に絶縁された第２の光吸収体構造をさらに含む前記デバイスが、分割された光吸収体セクションの間の前記少なくとも１つのギャップと位置合わせされる、Ｃ１２〜１６のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ１８］ 前記第２の光吸収体構造の少なくとも一部が、分割された光吸収体セクションの間の前記少なくとも１つのギャップと実質的に同じサイズおよび形状である、Ｃ１７に記載の、ＥＭＳデバイス。
［Ｃ１９］ 個々の絶縁された電極セグメントの各々が、誘電材料によってすべての側面を囲まれる、Ｃ１〜１８のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ２０］ 前記複数の絶縁された電極セグメントが、誘電材料の２つの実質的に垂直なセクションによって分離された４つの絶縁された電気的セグメントを含む、Ｃ１９に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ２１］ 固定電極の表面積が、前記絶縁された電極セグメントの表面積よりも小さい、Ｃ１〜２０のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ２２］ 前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極とのうちの少なくとも１つと通信することができるプロセッサと、前記プロセッサが、画像データを処理することができ、
前記プロセッサと通信することができるメモリデバイスと
をさらに含む、Ｃ１〜２１のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ２３］ 前記第１の電極と前記駆動電極とのうちの少なくとも１つに少なくとも１つの信号を送信することができるドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部を送信することができるコントローラと
をさらに含む、Ｃ２２に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ２４］ 前記プロセッサに前記画像データを送信することができる画像ソースモジュールをさらに含み、ここにおいて、前記画像ソースモジュールが、受信機と、トランシーバと、送信機とのうちの少なくとも１つを含む、Ｃ２２または２３に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ２５］ 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伝達するように構成された入力デバイスをさらに含む、Ｃ２２〜２４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ２６］ 電気機械システム（ＥＭＳ）デバイスを製造する方法であって、
基板の上に第１の誘電体層を形成することと、
前記第１の誘電体層の上に第１の電極層を形成することと、
前記第１の電極層に複数の絶縁された電極セグメントを形成することと、
前記複数の絶縁された電極セグメントの上に第２の誘電体層を形成することと、
前記第２の誘電体層の上に第２の電極層を形成することと、
を備える、方法。
［Ｃ２７］ 複数の絶縁された電極セグメントを形成することが、前記第１の電極層を通って延びる２つの実質的に垂直な切り取り部分によって分離された４つの絶縁された電気的セグメントのグループを形成するように前記第１の電極層をパターニングすることを含む、Ｃ２６に記載の方法。
［Ｃ２８］ 第１の誘電体層を形成することが、誘電体層のスタックを形成することを含み、誘電体層の前記スタックが、
第１の屈折率を有する第１の材料を含む第１の誘電体副層と、
第２の屈折率を有する第２の材料を含む第２の誘電体副層と、ここにおいて、前記第１の屈折率が、前記第２の屈折率よりも大きい、
を含む、Ｃ２６に記載の方法。
［Ｃ２９］ 誘電体層の前記スタックを形成することが、
犠牲層の上に前記第１の誘電体副層を形成することと、
前記第１の誘電体副層の上に前記第２の誘電体副層を形成することと、
を含む、Ｃ２８に記載の方法。
［Ｃ３０］ 前記第１の誘電体層が、第３の電極層の上に配置された犠牲層の上に形成され、前記第１の誘電体層と前記第３の電極との間のギャップを形成するために前記第２の電極層の形成後に前記犠牲層を除去するためのエッチングを実行すること、
をさらに含む、Ｃ２６に記載の方法。
［Ｃ３１］ 前記第１の誘電体層が、第３の電極層の上に形成され、前記方法が、
前記第２の誘電体層の上に犠牲層を形成することと、ここにおいて、前記第２の電極層が、前記犠牲層の上に形成され、
前記第２の誘電体層と前記第２の電極との間のギャップを形成するために第２の犠牲層の形成後に前記第２の犠牲層を除去するためのエッチングを実行することとをさらに含む、Ｃ２６に記載の方法。
［Ｃ３２］ 基板によって支持される第１の電極と、
ギャップによって前記第１の電極から分離された可動層と、
前記可動層によって支持された第２の電極と、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの一方が、前記可動層の安定的な位置の範囲を広げるために前記可動層内の電荷の不均衡な蓄積を抑えるための手段、を含む浮遊電極であり、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの他方が、第１の駆動電極として働く、
第２の駆動電極と、ここにおいて、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらす、
を備える、電気機械システム（ＥＭＳ）デバイス。
［Ｃ３３］ 前記浮遊電極が、分割された電極であり、前記抑える手段が、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間に配置された複数の絶縁された電極セグメントを含み、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第１の駆動電極および前記第２の駆動電極と、他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁される、Ｃ３２に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ３４］ 前記第１の駆動電極および前記分割された電極が、第１のキャパシタを形成し、前記第２の駆動電極および前記分割された電極が、前記第１のキャパシタと直列の第２のキャパシタを形成する、Ｃ３３に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ３５］ 前記第２の電極が、前記分割された電極であり、前記可動層が、
前記第２の駆動電極と、ここにおいて、前記駆動電極と前記第１の電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらし、前記複数の絶縁された電極セグメントが、前記第２の駆動電極と固定電極との間に配置される、
前記第２の駆動電極と前記第１の電極との間に配置された誘電体層と、ここにおいて、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第２の駆動電極と前記他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁される、
を含むＣ３３または３４に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ３６］ 前記第１の電極が、前記複数の絶縁された電極セグメントを含む分割された光吸収体であり、前記第２の駆動電極が、前記分割された光吸収体から電気的に絶縁され、前記分割された光吸収体が、固定電極と前記第２の電極との間に置かれる、Ｃ３３または３４に記載のＥＭＳデバイス。
［Ｃ３７］ 前記第２の駆動電極が、可視波長の光に対して前記分割された光吸収体よりも透過的である、Ｃ３６に記載のＥＭＳデバイス。

Claims (37)

1. 基板によって支持される第１の電極と、
   ギャップによって前記第１の電極から分離された可動層と、
   前記可動層によって支持される第２の電極と、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの一方が、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間に配置された複数の絶縁された電極セグメントを含む、分割された電極であり、ここにおいて、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第１の駆動電極および前記第２の駆動電極と、他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁され、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの他方が、第１の駆動電極として働く、
   第２の駆動電極と、ここにおいて、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらす、
   を備える、電気機械システム（ＥＭＳ）デバイス。
2. 前記第１の駆動電極および前記分割された電極が、第１のキャパシタを形成し、前記第２の駆動電極および前記分割された電極が、前記第１のキャパシタと直列の第２のキャパシタを形成する、請求項１に記載のＥＭＳデバイス。
3. 前記デバイスが干渉変調器を含む、請求項１または２に記載のＥＭＳデバイス。
4. 前記可動層が、安定的な位置の範囲で可動であり、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電極の印加が、安定的な位置の前記範囲内の位置に前記可動層を維持し、
   前記干渉変調器が、前記可動層が前記第１の電極に対してつぶされるときに実質的に白色光を反射することができ、
   前記干渉変調器が、前記可動層が安定的な位置の前記範囲内の少なくとも１つの位置に維持されるときに黒く見えることができる、請求項３に記載のＥＭＳデバイス。
5. 前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間に電圧が印加されない緩和位置と、前記第１の電極からの最小の安定的な距離との間の安定的な位置の範囲で前記可動層を動かすための、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電圧の範囲を印可することができる駆動回路をさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
6. 前記最小の安定的な距離が、前記緩和位置と前記第１の電極との間の距離の４０％未満である、請求項５に記載のＥＭＳデバイス。
7. 前記第２の電極が、前記分割された電極である、請求項１または２に記載のＥＭＳデバイス。
8. 前記可動層が、
   前記第２の駆動電極と、ここにおいて、前記駆動電極と前記第１の電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらし、前記複数の絶縁された電極セグメントが、前記第２の駆動電極と固定電極との間に配置される、
   前記第２の駆動電極と前記第１の電極との間に配置された誘電体層と、ここにおいて、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第２の駆動電極と前記他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁されている、
   を含む、請求項７に記載のＥＭＳデバイス。
9. 前記複数の絶縁された電極セグメントが、前記可動層の端部からへこまされる、請求項７または８に記載のＥＭＳデバイス。
10. 前記第１の電極が、光吸収体を含み、前記絶縁された電極セグメントが、反射材料を含む、請求項７〜９のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
11. 前記第１の電極が、前記複数の絶縁された電極セグメントを含む分割された光吸収体である、請求項１または２に記載のＥＭＳデバイス。
12. 前記第２の駆動電極が、前記分割された光吸収体から電気的に絶縁され、前記分割された光吸収体が、固定電極と前記第２の電極との間に置かれる、請求項１１に記載のＥＭＳデバイス。
13. 前記第２の駆動電極が、可視波長の光に対して前記分割された光吸収体よりも透過的である、請求項１２に記載のＥＭＳデバイス。
14. 前記第２の駆動電極が、実質的に透明な厚みの導電性酸化物を含む、請求項１２に記載のＥＭＳデバイス。
15. 前記基板が、前記第１の駆動電極と前記分割された光吸収体との間に配置される、請求項１２〜１４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
16. 前記第１の駆動電極が、前記基板と前記分割された光吸収体との間に配置される、請求項１２〜１４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
17. 前記分割された光吸収体が、分割された光吸収体セクションの間の少なくとも１つのギャップを含み、前記分割された光吸収体構造から電気的に絶縁された第２の光吸収体構造をさらに含む前記デバイスが、分割された光吸収体セクションの間の前記少なくとも１つのギャップと位置合わせされる、請求項１２〜１６のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
18. 前記第２の光吸収体構造の少なくとも一部が、分割された光吸収体セクションの間の前記少なくとも１つのギャップと実質的に同じサイズおよび形状である、請求項１７に記載の、ＥＭＳデバイス。
19. 個々の絶縁された電極セグメントの各々が、誘電材料によってすべての側面を囲まれる、請求項１〜１８のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
20. 前記複数の絶縁された電極セグメントが、誘電材料の２つの実質的に垂直なセクションによって分離された４つの絶縁された電気的セグメントを含む、請求項１９に記載のＥＭＳデバイス。
21. 固定電極の表面積が、前記絶縁された電極セグメントの表面積よりも小さい、請求項１〜２０のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
22. 前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極とのうちの少なくとも１つと通信することができるプロセッサと、前記プロセッサが、画像データを処理することができ、
    前記プロセッサと通信することができるメモリデバイスと
    をさらに含む、請求項１〜２１のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
23. 前記第１の電極と前記駆動電極とのうちの少なくとも１つに少なくとも１つの信号を送信することができるドライバ回路と、
    前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部を送信することができるコントローラと
    をさらに含む、請求項２２に記載のＥＭＳデバイス。
24. 前記プロセッサに前記画像データを送信することができる画像ソースモジュールをさらに含み、ここにおいて、前記画像ソースモジュールが、受信機と、トランシーバと、送信機とのうちの少なくとも１つを含む、請求項２２または２３に記載のＥＭＳデバイス。
25. 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伝達するように構成された入力デバイスをさらに含む、請求項２２〜２４のいずれかに記載のＥＭＳデバイス。
26. 電気機械システム（ＥＭＳ）デバイスを製造する方法であって、
    基板の上に第１の誘電体層を形成することと、
    前記第１の誘電体層の上に第１の電極層を形成することと、
    前記第１の電極層に複数の絶縁された電極セグメントを形成することと、
    前記複数の絶縁された電極セグメントの上に第２の誘電体層を形成することと、
    前記第２の誘電体層の上に第２の電極層を形成することと、
    を備える、方法。
27. 複数の絶縁された電極セグメントを形成することが、前記第１の電極層を通って延びる２つの実質的に垂直な切り取り部分によって分離された４つの絶縁された電気的セグメントのグループを形成するように前記第１の電極層をパターニングすることを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 第１の誘電体層を形成することが、誘電体層のスタックを形成することを含み、誘電体層の前記スタックが、
    第１の屈折率を有する第１の材料を含む第１の誘電体副層と、
    第２の屈折率を有する第２の材料を含む第２の誘電体副層と、ここにおいて、前記第１の屈折率が、前記第２の屈折率よりも大きい、
    を含む、請求項２６に記載の方法。
29. 誘電体層の前記スタックを形成することが、
    犠牲層の上に前記第１の誘電体副層を形成することと、
    前記第１の誘電体副層の上に前記第２の誘電体副層を形成することと、
    を含む、請求項２８に記載の方法。
30. 前記第１の誘電体層が、第３の電極層の上に配置された犠牲層の上に形成され、前記第１の誘電体層と前記第３の電極との間のギャップを形成するために前記第２の電極層の形成後に前記犠牲層を除去するためのエッチングを実行すること、
    をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
31. 前記第１の誘電体層が、第３の電極層の上に形成され、前記方法が、
    前記第２の誘電体層の上に犠牲層を形成することと、ここにおいて、前記第２の電極層が、前記犠牲層の上に形成され、
    前記第２の誘電体層と前記第２の電極との間のギャップを形成するために第２の犠牲層の形成後に前記第２の犠牲層を除去するためのエッチングを実行することと
    をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
32. 基板によって支持される第１の電極と、
    ギャップによって前記第１の電極から分離された可動層と、
    前記可動層によって支持された第２の電極と、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの一方が、前記可動層の安定的な位置の範囲を広げるために前記可動層内の電荷の不均衡な蓄積を抑えるための手段、を含む浮遊電極であり、ここにおいて、前記第１の電極または前記第２の電極のうちの他方が、第１の駆動電極として働く、
    第２の駆動電極と、ここにおいて、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらす、
    を備える、電気機械システム（ＥＭＳ）デバイス。
33. 前記浮遊電極が、分割された電極であり、前記抑える手段が、前記第１の駆動電極と前記第２の駆動電極との間に配置された複数の絶縁された電極セグメントを含み、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第１の駆動電極および前記第２の駆動電極と、他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁される、請求項３２に記載のＥＭＳデバイス。
34. 前記第１の駆動電極および前記分割された電極が、第１のキャパシタを形成し、前記第２の駆動電極および前記分割された電極が、前記第１のキャパシタと直列の第２のキャパシタを形成する、請求項３３に記載のＥＭＳデバイス。
35. 前記第２の電極が、前記分割された電極であり、前記可動層が、
    前記第２の駆動電極と、ここにおいて、前記駆動電極と前記第１の電極との間の電圧の印加が、前記可動層を静電気的にずらし、前記複数の絶縁された電極セグメントが、前記第２の駆動電極と固定電極との間に配置される、
    前記第２の駆動電極と前記第１の電極との間に配置された誘電体層と、ここにおいて、前記複数の絶縁された電極セグメントの各々が、前記第２の駆動電極と前記他の絶縁された電極セグメントとの両方から電気的に絶縁される、
    を含む請求項３３または３４に記載のＥＭＳデバイス。
36. 前記第１の電極が、前記複数の絶縁された電極セグメントを含む分割された光吸収体であり、前記第２の駆動電極が、前記分割された光吸収体から電気的に絶縁され、前記分割された光吸収体が、固定電極と前記第２の電極との間に置かれる、請求項３３または３４に記載のＥＭＳデバイス。
37. 前記第２の駆動電極が、可視波長の光に対して前記分割された光吸収体よりも透過的である、請求項３６に記載のＥＭＳデバイス。