JP5752334B2 - 電気機械システムデバイス - Google Patents

Description

本開示は、電気機械システムにおけるドライバラインのルーティングに関する。

電気機械システム（ＥＭＳ）は、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、（ミラーを含む）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は、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ：ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）デバイスは、約１ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ：ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、１ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに／あるいは、基板および／または堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。

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。本明細書で使用する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。いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤは伝導性プレートのペアを含み得、そのペアの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明でおよび／または反射性であり、適切な電気信号の印加時の相対運動が可能であり得る。一実施態様では、一方のプレートは、基板上に堆積された固定層を含み得、他方のプレートは、エアギャップによって固定層から分離された反射膜を含み得る。別のプレートに対するあるプレートの位置は、ＩＭＯＤに入射する光の光学干渉を変化させることがある。ＩＭＯＤデバイスは、広範囲の適用例を有しており、特にディスプレイ能力がある製品の場合、既存の製品を改善し、新しい製品を作成する際に使用されることが予期される。

いくつかの実施態様では、ＥＭＳデバイスは、１つまたは複数のドライバ回路から電気信号を受信することができる、ＩＭＯＤのアレイを含み得る。１つまたは複数のドライバ回路は、アレイと１つまたは複数のドライバ回路との間にルーティングされる複数のドライバラインによって、アレイに電気的に結合され得る。ドライバラインのルーティングは、アレイの活性エリアよりも大きい幾何学的面積またはフットプリントを必要とし得る。したがって、アレイの活性エリアは、いくつかの実施態様では、ドライバラインのルーティングによって制限され得る。

本開示のシステム、方法およびデバイスは、それぞれいくつかの発明的態様を有し、それらのうちの単一の態様だけが、本明細書で開示する望ましい属性に関与するとは限らない。

本開示で説明する主題の１つの発明的態様は、アレイフットプリントを画定するディスプレイ要素のアレイを含む装置において実施され得る。ディスプレイ要素のアレイは、第１の方向に延在する複数の可動層と、第２の方向に延在する複数の静止電極と、複数の電気接続パッドと、複数のドライバラインとを含む。複数の可動層および静止電極は、複数のディスプレイ要素の一部分を形成する。各接続パッドは、可動層の端部に配設される。各ドライバラインは、接続パッドに接続された第１の端部と、ドライバ回路に接続可能な第２の端部とを有する。複数のドライバラインの少なくとも一部分が、アレイの上方または下方でアレイのフットプリント内にルーティングされる。

一態様では、複数のドライバラインの少なくとも一部分が、アレイの不活性エリアの上方に配設され得、静止電極が、可動層と、アレイの不活性エリアの上に配設された複数のドライバラインの部分との間に配設され得る。一態様では、複数のドライバラインの少なくとも一部分が、アレイの活性エリアの上に配設され得る。装置は、ディスプレイの不活性エリアをマスキングするために、アレイの上に配設され、ディスプレイ要素のうちの少なくともいくつかの間に延在する、電気伝導性の光学マスク構造を含み得る。光学マスク構造は、複数のドライバラインのうちの少なくとも１つの一部分を形成することができる。一態様では、複数の可動層が、複数の静止電極と、複数のドライバラインの少なくとも一部分との間に配設され得る。一態様では、装置は、少なくとも１つのパッシベーション層を含んでもよく、複数のドライバラインの少なくとも一部分が、少なくとも１つのパッシベーション層の上に配設され得る。一態様では、ディスプレイ要素は、干渉変調器（ＩＭＯＤ）であり得る。

本開示で説明する主題の別の発明的態様は、アレイフットプリントを画定するディスプレイ要素のアレイを含む装置において実施され得る。ディスプレイ要素のアレイは、第１の方向に延在する複数の可動層と、第２の方向に延在する複数の静止電極と、複数の電気接続パッドと、複数の可動層の各々をドライバ回路に電気的に接続するための手段とを含む。各接続パッドは、可動層の端部に配設される。電気接続手段は、接続パッドに電気的に接続され、ドライバ回路に接続可能である。電気接続手段の少なくとも一部分は、ドライバ回路から接続パッドまで、アレイの上方または下方でアレイのフットプリント内にルーティングされる。一態様では、電気接続手段は、接続パッドに接続された第１の端部と、ドライバ回路に接続可能な第２の端部とを各々が有する、複数のドライバラインを含み得る。

本開示で説明する主題の別の発明的態様は、アレイフットプリントを画定するディスプレイ要素のアレイを形成するステップを含む、装置を製造する方法において実施され得る。ディスプレイ要素のアレイを形成するステップは、第１の方向に延在する複数の可動層と、第２の方向に延在する複数の静止電極とを形成するステップと、各可動層の端部に電気接続パッドを形成するステップと、接続パッドに接続された第１の端部と、ドライバ回路に接続可能な第２の端部とを各々が有する、複数のドライバラインを形成するステップとを含む。複数のドライバラインの少なくとも一部分は、ドライバ回路から接続パッドまで、アレイの上方または下方でアレイのフットプリント内を通る。

一態様では、複数のドライバラインの少なくとも一部分が、アレイの不活性エリア中に形成され得、静止電極が、可動層と、アレイの不活性エリアの上に配設された複数のドライバラインの部分との間に配設され得る。方法は、ディスプレイの不活性エリアをマスキングするために、アレイの上で、ディスプレイ要素のうちの少なくともいくつかの間に延在する、電気伝導性の光学マスク構造を形成するステップを含み得る。光学マスク構造を形成するステップは、複数のドライバラインのうちの少なくとも１つの一部分を形成するステップを含み得る。一態様では、複数の可動層が、静止電極と、複数のドライバラインの少なくとも一部分との間に形成され得る。一態様では、複数の可動層と複数の静止電極とを形成するステップは、複数の干渉変調器（ＩＭＯＤ）ディスプレイ要素を形成するステップを含み得る。

本明細書で説明する主題の１つまたは複数の実施態様の詳細を、添付の図面および以下の説明において示す。本開示で提供する例は、主に、電気機械システム（ＥＭＳ）およびマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースのディスプレイに関して説明するが、本明細書で提供する概念は、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、他のタイプのディスプレイに適用され得る。他の特徴、態様、および利点は、明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかとなろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。

ＩＭＯＤディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例である。 ３×３ＩＭＯＤディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例である。 図１のＩＭＯＤについての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例である。 様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときのＩＭＯＤの様々な状態を示す表の一例である。 図２の３×３ＩＭＯＤディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例である。 図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例である。 図１のＩＭＯＤディスプレイの部分断面図の一例である。 ＩＭＯＤの異なる実施態様の断面図の一例である。 ＩＭＯＤの異なる実施態様の断面図の一例である。 ＩＭＯＤの異なる実施態様の断面図の一例である。 ＩＭＯＤの異なる実施態様の断面図の一例である。 ＩＭＯＤのための製造プロセスを示す流れ図の一例である。 ＩＭＯＤを製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。 ＩＭＯＤを製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。 ＩＭＯＤを製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。 ＩＭＯＤを製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。 ＩＭＯＤを製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。 ディスプレイ要素のアレイと、ドライバ回路と、アレイとドライバ回路との間でアレイの横にルーティングされた複数のドライバラインとを含む、ＥＭＳデバイスの上面図の一例である。 図９のディスプレイ要素のアレイと、ドライバ回路と、少なくとも部分的にアレイの下方で、アレイとドライバ回路との間にルーティングされた複数のドライバラインとを含む、ＥＭＳデバイスの底面図の一例である。 図９のディスプレイ要素のアレイと、第１のドライバ回路と、第２のドライバ回路と、少なくとも部分的にアレイの下方で、アレイと第２のドライバ回路との間にルーティングされた複数のドライバラインとを含む、ＥＭＳデバイスの底面図の一例である。 図９のディスプレイ要素のアレイと、第１のドライバ回路と、第２のドライバ回路と、少なくとも部分的にアレイの下方で、アレイと第１のドライバ回路および第２のドライバ回路のうちの１つとの間にルーティングされた複数のドライバラインとを含む、別のＥＭＳデバイスの底面図の一例である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図である。 ディスプレイ要素のアレイと、ドライバ回路と、伝導性の光学マスク構造を通して少なくとも部分的にアレイの上方にルーティングされた複数のドライバラインとを含む、ＥＭＳデバイスの部分上面図の一例である。 線１２Ｂ−１２Ｂに沿って取られた図１２ＡのＥＭＳデバイスの断面図の一例である。 装置を製造する例示的な方法を示す流れ図である。 複数のＩＭＯＤを含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例である。 複数のＩＭＯＤを含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例である。

様々な図面中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。

以下の説明は、本開示の発明的態様について説明する目的で、いくつかの実施態様を対象とする。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用されてもよいことを、当業者は容易に認識されよう。説明する実施態様は、動いていようと（たとえば、ビデオ）、静止していようと（たとえば、静止画像）、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成され得る任意のデバイスまたはシステムにおいて実施され得る。より詳細には、説明する実施態様は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、ＧＰＳ受信機／ナビゲータ、カメラ、ＭＰ３プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス（すなわち、電子リーダー）、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ（オドメータおよびスピードメータディスプレイなどを含む）、コックピットコントロールおよび／またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ（車両における後部ビューカメラのディスプレイなど）、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダーまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機／乾燥機、パーキングメータ、（電気機械システム（ＥＭＳ）、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）および非ＭＥＭＳ適用例などにおける）パッケージング、審美構造物（たとえば、１つの宝飾品上の画像のディスプレイ）、ならびに様々なＥＭＳデバイスなど、様々な電子デバイス中に含まれるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、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、本教示は、単に図に示す実施態様に限定されるものではなく、代わりに、当業者に直ちに明らかになるであろう広い適用性を有する。

いくつかの実施態様では、複数のディスプレイ要素は、ラインセグメント（行など）中に配置された複数の可動層によって、および、可動層に重なるラインセグメント（列など）中に配置された複数の静止電極によって形成された、アレイ中に構成され得る。得られたアレイは、光学ディスプレイを形成し得る。そのような実施態様では、各ディスプレイ要素は、可動層ラインセグメントと静止電極ラインセグメントとに電気的に結合される１つまたは複数のドライバ回路によって、少なくとも緩和状態と作動状態との間で駆動され得る。このようにして、電圧が、単一のディスプレイ要素の可動層と静止電極との間に印加されて、可動層が選択的に駆動され得る。１つまたは複数のドライバ回路を、可動層および静止電極と電気的に結合するために、複数のドライバラインが、各可動層ラインセグメントとドライバ回路との間、および各静止電極ラインセグメントとドライバ回路との間にルーティングされ得る。いくつかの実施態様では、可動層および静止電極は、単一のドライバ回路に電気的に結合され得る。いくつかの他の実施態様では、ＥＭＳデバイスは、可動層ラインセグメントの各々に電気的に結合される第１のドライバ回路と、静止電極ラインセグメントの各々に電気的に結合される第２のドライバ回路とを含み得る。

既存のＥＭＳデバイスでは、ドライバラインは、典型的には、アレイのフットプリントの周囲の「ルーティング境界（ｒｏｕｔｉｎｇ ｂｏｒｄｅｒ）」となる、ディスプレイ要素のアレイの側面にルーティングされる。言い換えれば、ドライバラインは、典型的には、アレイの上方または下方にルーティングされないが、代わりにアレイの横にルーティングされて、１つまたは複数のドライバをアレイの側面と電気的に結合する。本明細書で使用するアレイのフットプリントは、アレイのディスプレイ要素によって形成されたアレイの面積を指す。たとえば、アレイのフットプリントは、アレイのディスプレイ要素によって形成されたアレイの外側境界であり得る。可動層のラインセグメントおよび／または静止電極のラインセグメントの数が増すにつれて、より多くのルーティングラインが必要とされるので、そのようなルーティング境界の面積または幅は、ディスプレイのサイズが増大するにつれて増大し得る。いくつかの実施態様では、ディスプレイエリアが所与の面積またはフットプリント内で最大化され得るように、ＥＭＳデバイスのルーティング境界のサイズを最小化することが有用であり得る。本明細書で開示するいくつかの実施態様では、ドライバラインが、少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの上方または下方にルーティングされて、ディスプレイの側面のルーティング境界のサイズが低減される。すなわち、いくつかの実施態様では、ドライバラインは、ディスプレイの側方面に沿うのみであるものとは対照的に、アレイのディスプレイ要素のうちの少なくともいくつかの上方または下方にルーティングされ得る。このようにして、関連するルーティング境界が、より小さい空間を必要とするので、より大きいアレイが、所与の面積またはフットプリント内に適合し得る。

本開示で説明する主題の特定の実施態様は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するように実施され得る。たとえば、少なくとも部分的にアレイ内にルーティングされたドライバラインを含むＥＭＳデバイスは、アレイに関連付けられた任意のルーティング境界の幅を低減することができる。ディスプレイ要素のアレイに関連付けられたルーティング境界の幅を低減することで、より大きいアレイが所与のフットプリントまたは面積内に位置することが可能になる。加えて、ディスプレイ要素のアレイに関連付けられたルーティング境界の幅を低減することで、所与のアレイが、アレイの完全に外部にルーティングされるドライバラインによってドライバ回路に電気的に結合される同様のサイズのアレイよりも、小さいハウジング内に配置されることが可能になる。ディスプレイハウジングのサイズを低減することもまた、ＥＭＳデバイスを製作するためのより低い材料費につながり得、（ディスプレイの周囲のよりスリムなハウジング境界および／またはトリム（ｔｒｉｍｓ）をもたらすなど）ユーザにとってより審美的に美しくなり得る。ディスプレイ要素のアレイに関連付けられたルーティング境界の幅を低減することで、より小型および／またはよりスリムなディスプレイ設計も可能になり得る。そのような設計は、デバイスのコストを低減しながら、所与のサイズの基板上でより多くのＥＭＳディスプレイデバイスを生じ得る。さらに、そのような設計は、ディスプレイ市場における他の既存の製品に適合するフォームファクタをもつＥＭＳディスプレイデバイスをもたらし得る。

説明する実施態様が適用され得る好適なＥＭＳまたはＭＥＭＳデバイスの一例は、反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および／または反射するためにＩＭＯＤを組み込むことができる。ＩＭＯＤは、吸収体、吸収体に対して可動である反射体、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を含むことができる。反射体は、２つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それによりＩＭＯＤの反射率に影響を及ぼすことがある。ＩＭＯＤの反射スペクトルは、かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができ、そのスペクトルバンドは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得る。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって、すなわち、反射体の位置を変更することによって調節され得る。

図１は、ＩＭＯＤディスプレイデバイスの一連のピクセル中の２つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す。ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、１つまたは複数の干渉ＭＥＭＳディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、ＭＥＭＳディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明（「緩和」、「開」または「オン」）状態では、ディスプレイ要素は、たとえば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗（「作動」、「閉」または「オフ」）状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施態様では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。ＭＥＭＳピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。

ＩＭＯＤディスプレイデバイスは、ＩＭＯＤの行／列アレイを含むことができる。各ＩＭＯＤは、（光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる）エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層とを含むことができる。可動反射層は、少なくとも２つの位置の間で移動され得る。第１の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第２の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら２つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤは、作動していないときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動しているときに暗状態にあり、可視範囲外の光（たとえば、赤外光）を反射し得る。ただし、いくつかの他の実施態様では、ＩＭＯＤは、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実施態様では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。いくつかの他の実施態様では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。

図１中のピクセルアレイの図示の部分は、２つの隣接するＩＭＯＤ１２を含む。（図示のような）左側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４が、部分反射層を含む光学スタック１６からの所定の距離における緩和位置に示されている。左側のＩＭＯＤ１２にわたって印加された電圧Ｖ_０は、可動反射層１４の作動を引き起こすには不十分である。右側のＩＭＯＤ１２では、可動反射層１４は、光学スタック１６の近くの、またはそれに隣接する作動位置に示されている。右側のＩＭＯＤ１２にわたって印加された電圧Ｖ_ｂｉａｓは、可動反射層１４を作動位置に維持するのに十分である。

図１では、ピクセル１２の反射特性が、概して、ピクセル１２に入射する光１３と、左側のピクセル１２から反射する光１５とを示す矢印を用いて示されている。詳細に示していないが、ピクセル１２に入射する光１３の大部分は透明基板２０を透過され、光学スタック１６に向かうことになることを、当業者なら理解されよう。光学スタック１６に入射する光の一部分は光学スタック１６の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板２０を通って戻ることになる。光学スタック１６を透過された光１３の部分は、可動反射層１４において反射され、透明基板２０に向かって（およびそれを通って）戻ることになる。光学スタック１６の部分反射層から反射された光と可動反射層１４から反射された光との間の（強め合うまたは弱め合う）干渉が、ピクセル１２から反射される光１５の波長を決定することになる。

光学スタック１６は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、たとえば、透明基板２０上に上記の層のうちの１つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、様々な金属、たとえば、クロム（Ｃｒ）、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の１つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実施態様では、光学スタック１６は、光吸収体と導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の厚みを含むことができるが、（たとえば、光学スタック１６の、またはＩＭＯＤの他の構造の）異なる、より伝導性の高い層または部分が、ＩＭＯＤピクセル間で信号をバスで伝達するように働くことができる。光学スタック１６は、１つまたは複数の伝導性層または伝導性／吸収層をカバーする、１つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。

いくつかの実施態様では、光学スタック１６の層は、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニング」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実施態様では、アルミニウム（Ａｌ）などの高伝導性および反射性材料が可動反射層１４のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層１４は、（光学スタック１６の行電極に直交する）１つまたは複数の堆積された金属層の一連の平行ストリップとして形成されて、ポスト１８の上に堆積された列とポスト１８間に堆積された介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ１９または光キャビティが可動反射層１４と光学スタック１６との間に形成され得る。いくつかの実施態様では、ポスト１８間の間隔は約１〜１０００μｍであり得、ギャップ１９は１０，０００オングストローム（Å）未満であり得る。

いくつかの実施態様では、ＩＭＯＤの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層１４は、図１中の左側のピクセル１２によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層１４と光学スタック１６との間のギャップ１９がある。しかしながら、電位差、たとえば、電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも１つに印加されたとき、対応するピクセルにおける行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層１４は、変形し、光学スタック１６の近くにまたはそれに対して移動することができる。光学スタック１６内の誘電体層（図示せず）が、図１中の右側の作動ピクセル１２によって示されるように、短絡を防ぎ、層１４と層１６との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じである。いくつかの事例ではアレイ中の一連のピクセルが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか（「アレイ」）、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。

図２は、３×３ＩＭＯＤディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示す。電子デバイスは、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得るプロセッサ２１を含む。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサ２１は、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、または他のソフトウェアアプリケーションを含む、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。

プロセッサ２１は、アレイドライバ２２と通信するように構成され得る。アレイドライバ２２は、たとえば、ディスプレイアレイまたはパネル３０に、信号を与える行ドライバ回路２４と列ドライバ回路２６とを含むことができる。図２には、図１に示したＩＭＯＤディスプレイデバイスの断面が線１−１によって示されている。図２は明快のためにＩＭＯＤの３×３アレイを示しているが、ディスプレイアレイ３０は、極めて多数のＩＭＯＤを含んでいることがあり、列におけるＩＭＯＤの数とは異なる数のＩＭＯＤを行において有し得、その逆も同様である。

図３は、図１のＩＭＯＤについての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例を示す。ＭＥＭＳ ＩＭＯＤの場合、行／列（すなわち、コモン／セグメント）書込みプロシージャが、図３に示すこれらのデバイスのヒステリシス特性を利用し得る。ＩＭＯＤは、可動反射層またはミラーに緩和状態から作動状態に変更させるために、たとえば、約１０ボルトの電位差を必要とし得る。電圧がその値から低減されると、電圧が低下して、たとえば、１０ボルトより下に戻ったとき、可動反射層はそれの状態を維持するが、電圧が２ボルトより下に低下するまで、可動反射層は完全には緩和しない。したがって、図３に示すように、印加電圧のウィンドウがある電圧の範囲、約３〜７ボルトが存在し、そのウィンドウ内でデバイスは緩和状態または作動状態のいずれかで安定している。これは、本明細書では「ヒステリシスウィンドウ」または「安定性ウィンドウ」と呼ばれる。図３のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイ３０の場合、行／列書込みプロシージャは、一度に１つまたは複数の行をアドレス指定するように設計され得、その結果、所与の行のアドレス指定中に、作動されるべきアドレス指定された行におけるピクセルは、約１０ボルトの電圧差にさらされ、緩和されるべきピクセルは、ほぼ０ボルトの電圧差にさらされる。アドレス指定後に、それらのピクセルは、それらが前のストローブ状態にとどまるような、約５ボルトの定常状態またはバイアス電圧差にさらされる。この例では、アドレス指定された後に、各ピクセルは、約３〜７ボルトの「安定性ウィンドウ」内の電位差を経験する。このヒステリシス特性の特徴は、たとえば、図１に示した、ピクセル設計が、同じ印加電圧条件下で作動または緩和のいずれかの既存の状態で安定したままであることを可能にする。各ＩＭＯＤピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタであるので、この安定状態は、電力を実質的に消費するかまたは失うことなしに、ヒステリシスウィンドウ内の定常電圧において保持され得る。その上、印加電圧電位が実質的に固定のままである場合、電流は本質的にほとんどまたはまったくＩＭＯＤピクセルに流れ込まない。

いくつかの実施態様では、所与の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に従って、列電極のセットに沿って「セグメント」電圧の形態のデータ信号を印加することによって、画像のフレームが作成され得る。次に、フレームが一度に１行書き込まれるように、アレイの各行がアドレス指定され得る。第１の行におけるピクセルに所望のデータを書き込むために、第１の行におけるピクセルの所望の状態に対応するセグメント電圧が列電極上に印加され得、特定の「コモン」電圧または信号の形態の第１の行パルスが第１の行電極に印加され得る。次いで、セグメント電圧のセットは、第２の行におけるピクセルの状態の所望の変化（もしあれば）に対応するように変更され得、第２のコモン電圧が第２の行電極に印加され得る。いくつかの実施態様では、第１の行におけるピクセルは、列電極に沿って印加されたセグメント電圧の変化による影響を受けず、第１のコモン電圧行パルス中にそれらのピクセルが設定された状態にとどまる。このプロセスは、画像フレームを生成するために、一連の行全体、または代替的に、一連の列全体について、連続方式で繰り返され得る。フレームは、何らかの所望の数のフレーム毎秒でこのプロセスを断続的に反復することによって、新しい画像データでリフレッシュおよび／または更新され得る。

各ピクセルにわたって印加されるセグメント信号とコモン信号の組合せ（すなわち、各ピクセルにわたる電位差）は、各ピクセルの得られる状態を決定する。図４は、様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときのＩＭＯＤの様々な状態を示す表の一例を示している。当業者によって容易に理解されるように、「セグメント」電圧は、列電極または行電極のいずれかに印加され得、「コモン」電圧は、列電極または行電極のうちの他方に印加され得る。

図４に（ならびに図５Ｂに示すタイミング図に）示すように、開放電圧（ｒｅｌｅａｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ）ＶＣ_ＲＥＬがコモンラインに沿って印加されたとき、コモンラインに沿ったすべてのＩＭＯＤ要素は、セグメントラインに沿って印加された電圧、すなわち、高いセグメント電圧ＶＳ_Ｈおよび低いセグメント電圧ＶＳ_Ｌにかかわらず、代替的に開放または非作動状態と呼ばれる、緩和状態に入れられることになる。特に、開放電圧ＶＣ_ＲＥＬがコモンラインに沿って印加されると、そのピクセルのための対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳ_Ｈが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳ_Ｌが印加されたときも、変調器にわたる潜在的な電圧（代替的にピクセル電圧と呼ばれる）は緩和ウィンドウ（図３参照。開放ウィンドウとも呼ばれる）内にある。

高い保持電圧ＶＣ_{ＨＯＬＤ＿Ｈ}または低い保持電圧ＶＣ_{ＨＯＬＤ＿Ｌ}などの保持電圧がコモンライン上に印加されたとき、ＩＭＯＤの状態は一定のままであることになる。たとえば、緩和ＩＭＯＤは緩和位置にとどまることになり、作動ＩＭＯＤは作動位置にとどまることになる。保持電圧は、対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧ＶＳ_Ｈが印加されたときも、低いセグメント電圧ＶＳ_Ｌが印加されたときも、ピクセル電圧が安定性ウィンドウ内にとどまることになるように、選択され得る。したがって、セグメント電圧スイング（ｖｏｌｔａｇｅ ｓｗｉｎｇ）、すなわち、高いＶＳ_Ｈと低いセグメント電圧ＶＳ_Ｌとの間の差は、正または負のいずれかの安定性ウィンドウの幅よりも小さい。

高いアドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｈ}または低いアドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｌ}などのアドレス指定または作動電圧がコモンライン上に印加されたとき、それぞれのセグメントラインに沿ったセグメント電圧の印加によって、データがそのコモンラインに沿った変調器に選択的に書き込まれ得る。セグメント電圧は、作動が印加されたセグメント電圧に依存するように選択され得る。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されたとき、一方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウ内のピクセル電圧をもたらし、ピクセルが非作動のままであることを引き起こすことになる。対照的に、他方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウを越えるピクセル電圧をもたらし、ピクセルの作動をもたらすことになる。作動を引き起こす特定のセグメント電圧は、どのアドレス指定電圧が使用されるかに応じて変動することができる。いくつかの実施態様では、高いアドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｈ}がコモンラインに沿って印加されたとき、高いセグメント電圧ＶＳ_Ｈの印加は、変調器がそれの現在位置にとどまることを引き起こすことがあり、低いセグメント電圧ＶＳ_Ｌの印加は、変調器の作動を引き起こすことがある。当然の結果として、低いアドレス指定電圧ＶＣ_{ＡＤＤ＿Ｌ}が印加されたとき、セグメント電圧の影響は反対であり、高いセグメント電圧ＶＳ_Ｈは変調器の作動を引き起こし、低いセグメント電圧ＶＳ_Ｌは変調器の状態に影響しない（すなわち、安定したままである）ことがある。

いくつかの実施態様では、常に変調器のにわたって同じ極性電位差を引き起こす保持電圧、アドレス電圧、およびセグメント電圧が使用され得る。いくつかの他の実施態様では、変調器の電位差の極性を交番する信号が使用され得る。変調器にわたる極性の交番（すなわち、書込みプロシージャの極性の交番）は、単一の極性の反復書込み動作後に起こることがある電荷蓄積を低減または抑止し得る。

図５Ａは、図２の３×３ＩＭＯＤディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例を示す。図５Ｂは、図５Ａに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例を示す。それらの信号は、たとえば、図２の３×３アレイに印加され得、これは、図５Ａに示すライン時間６０ｅディスプレイ配置を最終的にもたらすことになる。図５Ａ中の作動変調器は暗状態にあり、すなわち、その状態では、反射光の実質的部分が、たとえば、閲覧者に、暗いアピアランスをもたらすように可視スペクトルの外にある。図５Ａに示すフレームを書き込むより前に、ピクセルは任意の状態にあることがあるが、図５Ｂのタイミング図に示す書込みプロシージャは、各変調器が、第１のライン時間６０ａの前に、開放されており、非作動状態に属すると仮定する。

第１のライン時間６０ａ中に、開放電圧７０がコモンライン１上に印加され、コモンライン２上に印加される電圧が、高い保持電圧７２において始まり、開放電圧７０に移動し、低い保持電圧７６がコモンライン３に沿って印加される。したがって、コモンライン１に沿った変調器（コモン１，セグメント１）、（１，２）および（１，３）は、第１のライン時間６０ａの持続時間の間、緩和または非作動状態にとどまり、コモンライン２に沿った変調器（２，１）、（２，２）および（２，３）は、緩和状態に移動することになり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、それらの前の状態にとどまることになる。図４を参照すると、コモンライン１、２または３のいずれも、ライン時間６０ａ中に作動を引き起こす電圧レベルにさらされていないので（すなわち、ＶＣ_ＲＥＬ−緩和、およびＶＣ_{ＨＯＬＤ＿Ｌ}−安定）、セグメントライン１、２および３に沿って印加されたセグメント電圧は、ＩＭＯＤの状態に影響しないことになる。

第２のライン時間６０ｂ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２に移動し、コモンライン１に沿ったすべての変調器は、アドレス指定または作動電圧がコモンライン１上に印加されなかったので、印加されたセグメント電圧にかかわらず、緩和状態にとどまる。コモンライン２に沿った変調器は、開放電圧７０の印加により、緩和状態にとどまり、コモンライン３に沿った変調器（３，１）、（３，２）および（３，３）は、コモンライン３に沿った電圧が開放電圧７０に移動するとき、緩和することになる。

第３のライン時間６０ｃ中に、コモンライン１は、コモンライン１上に高いアドレス電圧７４を印加することによってアドレス指定される。このアドレス電圧の印加中に低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および２に沿って印加されるので、変調器（１，１）および（１，２）にわたるピクセル電圧は変調器の正の安定性ウィンドウの上端よりも大きく（すなわち、電圧差は、あらかじめ定義されたしきい値を超えた）、変調器（１，１）および（１，２）は作動される。逆に、高いセグメント電圧６２がセグメントライン３に沿って印加されるので、変調器（１，３）にわたるピクセル電圧は、変調器（１，１）および（１，２）のピクセル電圧よりも小さく、変調器の正の安定性ウィンドウ内にとどまり、したがって変調器（１，３）は緩和したままである。また、ライン時間６０ｃ中に、コモンライン２に沿った電圧は低い保持電圧７６に減少し、コモンライン３に沿った電圧は開放電圧７０にとどまり、コモンライン２および３に沿った変調器を緩和位置のままにする。

第４のライン時間６０ｄ中に、コモンライン１上の電圧は、高い保持電圧７２に戻り、コモンライン１に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン２上の電圧は低いアドレス電圧７８に減少される。高いセグメント電圧６２がセグメントライン２に沿って印加されるので、変調器（２，２）にわたるピクセル電圧は、変調器の負の安定性ウィンドウの下側端部（ｌｏｗｅｒ ｅｎｄ）を下回り、変調器（２，２）が作動することを引き起こす。逆に、低いセグメント電圧６４がセグメントライン１および３に沿って印加されるので、変調器（２，１）および（２，３）は緩和位置にとどまる。コモンライン３上の電圧は、高い保持電圧７２に増加し、コモンライン３に沿った変調器を緩和状態のままにする。

最後に、第５のライン時間６０ｅ中に、コモンライン１上の電圧は高い保持電圧７２にとどまり、コモンライン２上の電圧は低い保持電圧７６にとどまり、コモンライン１および２に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン３上の電圧は、コモンライン３に沿った変調器をアドレス指定するために、高いアドレス電圧７４に増加する。低いセグメント電圧６４がセグメントライン２および３上に印加されるので、変調器（３，２）および（３，３）は作動するが、セグメントライン１に沿って印加された高いセグメント電圧６２は、変調器（３，１）が緩和位置にとどまることを引き起こす。したがって、第５のライン時間６０ｅの終わりに、３×３ピクセルアレイは、図５Ａに示す状態にあり、他のコモンライン（図示せず）に沿った変調器がアドレス指定されているときに起こり得るセグメント電圧の変動にかかわらず、保持電圧がコモンラインに沿って印加される限り、その状態にとどまることになる。

図５Ｂのタイミング図では、所与の書込みプロシージャ（すなわち、ライン時間６０ａ〜６０ｅ）は、高い保持およびアドレス電圧、または低い保持およびアドレス電圧のいずれかの使用を含むことができる。書込みプロシージャが所与のコモンラインについて完了されると（また、コモン電圧が、作動電圧と同じ極性を有する保持電圧に設定されると）、ピクセル電圧は、所与の安定性ウィンドウ内にとどまり、開放電圧がそのコモンライン上に印加されるまで、緩和ウィンドウを通過しない。さらに、各変調器が、変調器をアドレス指定するより前に書込みプロシージャの一部として開放されるので、開放時間ではなく変調器の作動時間が、必要なライン時間を決定し得る。詳細には、変調器の開放時間が作動時間よりも大きい実施態様では、開放電圧は、図５Ｂに示すように、単一のライン時間よりも長く印加され得る。いくつかの他の実施態様では、コモンラインまたはセグメントラインに沿って印加される電圧が、異なる色の変調器など、異なる変調器の作動電圧および開放電圧の変動を相殺するように変動し得る。

上記に記載した原理に従って動作するＩＭＯＤの構造の詳細は大きく異なり得る。たとえば、図６Ａ〜図６Ｅは、可動反射層１４とそれの支持構造とを含む、ＩＭＯＤの異なる実施態様の断面図の例を示している。図６Ａは、金属材料のストリップ、すなわち、可動反射層１４が、基板２０から直角に延在する支持体１８上に堆積される、図１のＩＭＯＤディスプレイの部分断面図の一例を示している。図６Ｂでは、各ＩＭＯＤの可動反射層１４は、概して形状が正方形または長方形であり、コーナーにおいてまたはその近くでテザー３２に接して支持体に取り付けられる。図６Ｃでは、可動反射層１４は、概して形状が正方形または長方形であり、フレキシブルな金属を含み得る変形可能層３４から吊るされる。変形可能層３４は、可動反射層１４の外周の周りで基板２０に直接または間接的に接続することがある。これらの接続は、本明細書では支持ポストと呼ばれる。図６Ｃに示す実施態様は、変形可能層３４によって行われる可動反射層１４の機械的機能からのそれの光学的機能の分離から派生する追加の利益を有する。この分離は、反射層１４のために使用される構造設計および材料と、変形可能層３４のために使用される構造設計および材料とが、互いとは無関係に最適化されることを可能にする。

図６Ｄは、可動反射層１４が反射副層（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｓｕｂ−ｌａｙｅｒ）１４ａを含む、ＩＭＯＤの別の例を示している。可動反射層１４は、支持ポスト１８などの支持構造上に載る。支持ポスト１８は、たとえば、可動反射層１４が緩和位置にあるとき、可動反射層１４と光学スタック１６との間にギャップ１９が形成されるように、下側静止電極（すなわち、図示のＩＭＯＤにおける光学スタック１６の一部）からの可動反射層１４の分離を可能にする。可動反射層１４は、電極として働くように構成され得る伝導性層１４ｃと、支持層１４ｂとをも含むことができる。この例では、伝導性層１４ｃは、基板２０から遠位にある支持層１４ｂの一方の面に配設され、反射副層１４ａは、基板２０の近位にある支持層１４ｂの他方の面に配設される。いくつかの実施態様では、反射副層１４ａは、伝導性であることがあり、支持層１４ｂと光学スタック１６との間に配設され得る。支持層１４ｂは、誘電材料、たとえば、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の、１つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの実施態様では、支持層１４ｂは、たとえば、ＳｉＯ_２／ＳｉＯＮ／ＳｉＯ_２３層スタックなど、複数の層のスタックであり得る。反射副層１４ａと伝導性層１４ｃのいずれかまたは両方は、たとえば、約０．５％の銅（Ｃｕ）または別の反射金属材料を用いた、アルミニウム（Ａｌ）合金を含むことができる。誘電支持層１４ｂの上および下で伝導性層１４ａおよび１４ｃを採用することは、応力のバランスをとり、伝導の向上を与えることができる。いくつかの実施態様では、反射副層１４ａおよび伝導性層１４ｃは、可動反射層１４内の特定の応力プロファイルを達成することなど、様々な設計目的で、異なる材料から形成され得る。

図６Ｄに示すように、いくつかの実施態様はブラックマスク構造２３をも含むことができる。ブラックマスク構造２３は、周辺光または迷光を吸収するために、光学不活性領域において（たとえば、ピクセル間にまたはポスト１８の下に）形成され得る。ブラックマスク構造２３はまた、光がディスプレイの不活性部分から反射されることまたはそれを透過されることを抑止し、それによりコントラスト比を上げることによって、ディスプレイデバイスの光学的特性を改善することができる。さらに、ブラックマスク構造２３は、伝導性であり、電気的バス層として機能するように構成され得る。いくつかの実施態様では、行電極は、接続された行電極の抵抗を低減するために、ブラックマスク構造２３に接続され得る。ブラックマスク構造２３は、堆積およびパターニング技法を含む様々な方法を使用して形成され得る。ブラックマスク構造２３は１つまたは複数の層を含むことができる。たとえば、いくつかの実施態様では、ブラックマスク構造２３は、それぞれ、約３０〜８０Å、５００〜１０００Å、および５００〜６０００Åの範囲内の厚さをもつ、光吸収体として働くモリブデンクロム（ＭｏＣｒ）層と、反射体として働くアルミニウム合金層と、バス層とを含む。１つまたは複数の層は、たとえば、ＭｏＣｒ層およびＳｉＯ_２層の場合は、四フッ化炭素（ＣＦ_４）および／または酸素（Ｏ_２）、ならびにアルミニウム合金層の場合は、塩素（Ｃｌ_２）および／または三塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）を含む、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを含む、様々な技法を使用してパターニングされ得る。いくつかの実施態様では、ブラックマスク２３はエタロンまたは干渉スタック構造であり得る。そのような干渉スタックブラックマスク構造２３では、伝導性吸収体は、各行または列の光学スタック１６における下側静止電極間で信号を送信するかまたは信号をバスで運ぶために使用され得る。いくつかの実施態様では、スペーサ層３５が、ブラックマスク２３中の伝導性層から吸収層１６ａを概して電気的に絶縁するのに、役立つことができる。

図６Ｅは、可動反射層１４が自立している、ＩＭＯＤの別の例を示している。図６Ｄとは対照的に、図６Ｅの実施態様は支持ポスト１８を含まない。代わりに、可動反射層１４は、複数のロケーションにおいて、下にある光学スタック１６に接触し、可動反射層１４の湾曲は、ＩＭＯＤにわたる電圧が作動を引き起こすには不十分であるとき、可動反射層１４が図６Ｅの非作動位置に戻るという、十分な支持を与える。複数のいくつかの異なる層を含んでいることがある光学スタック１６は、ここでは明快のために、光吸収体１６ａと誘電体１６ｂとを含む状態で示されている。いくつかの実施態様では、光吸収体１６ａは、固定電極としても、部分反射層としても働き得る。

図６Ａ〜図６Ｅに示す実施態様などの実施態様では、ＩＭＯＤは直視型デバイスとして機能し、直視型デバイスでは、画像が、透明基板２０の正面、すなわち、変調器が配置された面の反対の面から、閲覧される。これらの実施態様では、デバイスの背面部分（すなわち、たとえば、図６Ｃに示す変形可能層３４を含む、可動反射層１４の背後のディスプレイデバイスの任意の部分）は、反射層１４がデバイスのそれらの部分を光学的に遮蔽するので、ディスプレイデバイスの画質に影響を及ぼすことまたは悪影響を及ぼすことなしに、構成され、作用され得る。たとえば、いくつかの実施態様では、バス構造（図示せず）が可動反射層１４の背後に含まれ得、これは、電圧アドレス指定およびそのようなアドレス指定に起因する移動など、変調器の電気機械的特性から変調器の光学的特性を分離する能力を与える。さらに、図６Ａ〜図６Ｅの実施態様は、パターニングなどの処理を簡略化することができる。

図７は、ＩＭＯＤのための製造プロセス８０を示す流れ図の一例を示しており、図８Ａ〜図８Ｅは、そのような製造プロセス８０の対応する段階の断面概略図の例を示している。いくつかの実施態様では、製造プロセス８０は、図７に示されていない他のブロックに加えて、たとえば、図１および図６に示す一般的なタイプのＩＭＯＤを製造するために実施され得る。図１、図６および図７を参照すると、プロセス８０はブロック８２において開始し、基板２０上への光学スタック１６の形成を伴う。図８Ａは、基板２０上で形成されたそのような光学スタック１６を示している。基板２０は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得、それは、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、光学スタック１６の効率的な形成を可能にするために、事前準備プロセス、たとえば、洗浄にかけられていることがある。上記で説明したように、光学スタック１６は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であることがあり、たとえば、透明基板２０上に、所望の特性を有する１つまたは複数の層を堆積させることによって、作製され得る。図８Ａでは、光学スタック１６は、副層１６ａおよび１６ｂを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実施態様では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａ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、光吸収特性と伝導特性の両方で構成され得る。さらに、副層１６ａ、１６ｂのうちの１つまたは複数は、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。そのようなパターニングは、当技術分野で知られているマスキングおよびエッチングプロセスまたは別の好適なプロセスによって実行され得る。いくつかの実施態様では、副層１６ａおよび１６ｂのうちの１つは、１つまたは複数の金属層（たとえば、１つまたは複数の反射層および／または伝導性層）上に堆積された副層１６ｂなど、絶縁層または誘電体層であり得る。さらに、光学スタック１６は、ディスプレイの行を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。

プロセス８０はブロック８４において続き、光学スタック１６上への犠牲層２５の形成を伴う。犠牲層２５は、キャビティ１９を形成するために後で（たとえば、ブロック９０において）除去され、したがって、犠牲層２５は、図１に示した得られたＩＭＯＤ１２には示されていない。図８Ｂは、光学スタック１６上で形成された犠牲層２５を含む、部分的に作製されたデバイスを示している。光学スタック１６上での犠牲層２５の形成は、後続の除去後に、所望の設計サイズを有するギャップまたはキャビティ１９（図１および図８Ｅも参照）を与えるように選択された厚さの、モリブデン（Ｍｏ）またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）など、二フッ化キセノン（ＸｅＦ_２）エッチング可能材料の堆積を含み得る。犠牲材料の堆積は、物理堆積（ＰＶＤ、たとえば、スパッタリング）、プラズマ強化化学堆積（ＰＥＣＶＤ）、熱化学堆積（熱ＣＶＤ）、またはスピンコーティングなど、堆積技法を使用して行われ得る。

プロセス８０はブロック８６において続き、支持構造、たとえば、図１、図６および図８Ｃに示すポスト１８の形成を伴う。ポスト１８の形成は、支持構造開口を形成するために犠牲層２５をパターニングし、次いで、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、熱ＣＶＤ、またはスピンコーティングなど、堆積方法を使用して、ポスト１８を形成するために開口中に材料（たとえば、ポリマーまたは無機材料、たとえば、酸化ケイ素）を堆積させることを含み得る。いくつかの実施態様では、犠牲層中に形成された支持構造開口は、ポスト１８の下側端部が図６Ａに示すように基板２０に接触するように、犠牲層２５と光学スタック１６の両方を通って、下にある基板２０まで延在することがある。代替的に、図８Ｃに示すように、犠牲層２５中に形成された開口は、犠牲層２５は通るが、光学スタック１６は通らないで、延在することがある。たとえば、図８Ｅは、光学スタック１６の上側表面（ｕｐｐｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）と接触している支持ポスト１８の下側端部を示している。ポスト１８、または他の支持構造は、犠牲層２５上に支持構造材料の層を堆積させること、および犠牲層２５中の開口から離れて配置された支持構造材料の部分をパターニングすることによって形成され得る。支持構造は、図８Ｃに示すように開口内に配置され得るが、少なくとも部分的に、犠牲層２５の一部分の上で延在することもある。上述のように、犠牲層２５および／または支持ポスト１８のパターニングは、パターニングおよびエッチングプロセスによって実行され得るが、代替エッチング方法によっても実行され得る。

プロセス８０はブロック８８において続き、図１、図６および図８Ｄに示す可動反射層１４などの可動反射層または膜の形成を伴う。可動反射層１４は、１つまたは複数のパターニング、マスキング、および／またはエッチングステップとともに、１つまたは複数の堆積ステップ、たとえば、反射層（たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金）堆積を採用することによって、形成され得る。可動反射層１４は、電気伝導性であり、電気伝導性層（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｌａｙｅｒ）と呼ばれることがある。いくつかの実施態様では、可動反射層１４は、図８Ｄに示すように複数の副層１４ａ、１４ｂ、および１４ｃを含み得る。いくつかの実施態様では、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。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中に依然として存在するので、可動反射層１４は、一般にこの段階では可動でない。犠牲層２５を含んでいる部分的に作製されたＩＭＯＤは、本明細書では「非開放」ＩＭＯＤと呼ばれることもある。図１に関して上記で説明したように、可動反射層１４は、ディスプレイの列を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。

プロセス８０はブロック９０において続き、キャビティ、たとえば、図１、図６および図８Ｅに示すキャビティ１９の形成を伴う。キャビティ１９は、（ブロック８４において堆積された）犠牲材料２５をエッチャントにさらすことによって形成され得る。たとえば、ＭｏまたはアモルファスＳｉなどのエッチング可能犠牲材料が、ドライ化学エッチングによって、たとえば、一般に、キャビティ１９を囲む構造に対して選択的に除去される、所望の量の材料を除去するのに有効である期間の間、固体ＸｅＦ_２から派生した蒸気などの気体または蒸気エッチャントに犠牲層２５をさらすことによって、除去され得る。他のエッチング方法、たとえば、ウェットエッチングおよび／またはプラズマエッチングも使用され得る。犠牲層２５がブロック９０中に除去されるので、可動反射層１４は、一般に、この段階後に可動となる。犠牲材料２５の除去後に、得られた完全にまたは部分的に作製されたＩＭＯＤは、本明細書では「開放」ＩＭＯＤと呼ばれることがある。

図９は、ディスプレイ要素９１６のアレイ９１０と、ドライバ回路９２０と、アレイ９１０とドライバ回路９２０との間でアレイ９１０の横にルーティングされた複数のドライバライン９２２、９２４ａおよび９２４ｂとを含む、ＥＭＳデバイス９００の上面図の一例を示す。いくつかの実施態様では、アレイ９１０は、複数の行９１２と、複数の列９１４とを含む。上記で説明したように、いくつかの事例ではアレイ９１０の各部分が「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行９１２は列と見なされ得、列９１４は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素９１６は、（図示のように）直交する行９１２および列９１４に一様に配置されるか、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る（「モザイク」）。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ＥＭＳデバイス９００は、「アレイ」９１０を含むものとして言及されるが、ディスプレイ要素９１６自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。

図９をさらに参照すると、行９１２および列９１４の重なる部分は、アレイ９１０の個々のディスプレイ要素９１６を画定し得る。いくつかの実施態様では、行９１２は、電圧がそれらの間に印加されるとき、列９１４に対して移動するように構成された可動層を含み得る。このようにして、各ディスプレイ要素９１６の可動層は、異なる波長の光を反射するために、少なくとも緩和状態と作動状態との間で移動し得る。いくつかの実施態様では、ドライバ回路９２０が１つまたは複数の行９１２へ、および１つまたは複数の列９１４へ信号を印加することができるように、ドライバ回路９２０は、行９１２および列９１４の各々に電気的に結合される。このようにして、電圧が、単一のディスプレイ要素９１６の行９１２と列９１４との間に印加されて、行９１２または列９１４が他方に対して選択的に駆動され得る。

いくつかの実施態様では、行９１２は、複数のドライバライン９２４ａおよび９２４ｂによって、ドライバ回路９２０に電気的に結合される。図示のように、各ドライバライン９２４ａおよび９２４ｂは、ドライバ回路９２０と接続パッド９２６との間にルーティングされる。接続パッド９２６は、信号がドライバライン９２４ａおよび９２４ｂを介して各行９１２に印加され得るように、各行９１２の端部に電気的に接続される。

いくつかの実施態様では、第１のグループのドライバライン９２４ａは、アレイ９１０の第１の側方面に沿ってドライバ回路９２０からあるグループの行９１２へルーティングされ得る。図９に示すように、アレイ９１０の第１の側面に沿ったドライバライン９２４ａのルーティングは、幅寸法Ｗ_１を有するルーティング境界９３１ａを作り出す。加えて、第２のグループのドライバライン９２４ｂは、アレイ９１０の第２の側方面に沿ってドライバ回路９２０からあるグループの行９１２へルーティングされ得る。アレイ９１０の第２の側面に沿ったドライバライン９２４ｂのルーティングは、幅寸法Ｗ_２を有するルーティング境界９３１ｂを作り出す。別のグループのドライバライン９２２は、アレイ９１０の第３の側方面に沿ってドライバ回路９２０から列９１４へルーティングされ得る。アレイ９１０の第３の側面に沿ったドライバライン９２２のルーティングは、幅寸法Ｗ_３を有するルーティング境界９３３を作り出す。上記で説明したように、行９１２の数および／または列９１４の数が増すにつれて、より多くのルーティングライン９２２、９２４ａおよび９２４ｂが必要とされるので、ルーティング境界９３１ａ、９３１ｂおよび９３３の幅寸法Ｗ_１、Ｗ_２およびＷ_３は、アレイ９１０のサイズが増大するにつれて増大し得る。したがって、ＥＭＳデバイスのアレイの面積が所与の面積またはフットプリント内で最大化され得るように、ＥＭＳデバイスの任意のルーティング境界のサイズを最小化することが有用であり得る。

図１０Ａは、図９のディスプレイ要素９１６のアレイ９１０と、ドライバ回路１０２１と、少なくとも部分的にアレイ９１０の下方で、アレイ９１０とドライバ回路１０２１との間にルーティングされた複数のドライバライン１０２４ａとを含む、ＥＭＳデバイス１０００ａの底面図の一例を示す。図９のＥＭＳデバイス９００と同様に、列９１４は、複数のドライバライン９２２によってドライバ回路１０２１に電気的に結合される。ドライバ回路１０２１と列９１４との間のドライバライン９２２のルーティングは、幅寸法Ｗ_３を有するルーティング境界１０３３を作り出す。

いくつかの実施態様では、行９１２は、複数のドライバライン１０２４ａによって、ドライバ回路１０２１に電気的に結合される。図９のＥＭＳデバイス９００とは対照的に、各ドライバライン１０２４ａの少なくとも一部分は、（たとえば、少なくとも部分的にその面積のフットプリント内の）アレイ９１０の下で、ドライバ回路１０２１から、行９１２の端部に電気的に結合される接続パッド９２６へルーティングされる。図９および図１０Ａを比較することによって示されるように、ＥＭＳデバイスのためのルーティング境界によって必要とされる総面積は、アレイの側面のみではなく、少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの上方または下方にドライバラインをルーティングすることによって、低減され得る。たとえば、ドライバライン１０２４ａが、少なくとも部分的にアレイ９１０の下にルーティングされるので、ドライバライン１０２４ａは、接続パッド９２６が配設されるアレイ９１０の側方面のルーティング境界１０３１ａおよび１０３１ｂの幅寸法Ｗ_１およびＷ_２に寄与しない。結果として、ルーティング境界１０３１ａおよび１０３１ｂの幅寸法Ｗ_１およびＷ_２は、図９のＥＭＳデバイス９００のルーティング境界９３１ａおよび９３１ｂの幅寸法よりも著しく小さい。したがって、図１０ＡのＥＭＳデバイス１０００ａは、各デバイスのアレイ９１０が同様のサイズであるとしても、図９のＥＭＳデバイス９００よりも小さいフットプリントまたは面積内に適合し得る。代替的に、図１０Ａのドライバライン１０２４ａのルーティングは、より小さい面積がルーティング境界１０３１ａおよび１０３１ｂのために必要とされるので、図９のＥＭＳデバイス９００と同じフットプリントまたは面積内でより大きいアレイを適合させるために使用され得る。

図１０Ｂは、図９のディスプレイ要素９１６のアレイ９１０と、第１のドライバ回路１０２７と、第２のドライバ回路１０２９と、アレイ９１０と第２のドライバ回路１０２９との間で少なくとも部分的にアレイ９１０の下方にルーティングされた複数のドライバライン１０２４ｂとを含む、ＥＭＳデバイス１０００ｂの底面図の一例を示す。図１０ＡのＥＭＳデバイス１０００ａとは対照的に、ＥＭＳデバイス１０００ｂは、２つのドライバ回路、すなわち、複数のドライバライン１０２２ｂによって列９１４に電気的に結合された第１のドライバ回路１０２７と、複数のドライバライン１０２４ｂによって行９１２に電気的に結合された第２のドライバ回路１０２９とを含む。結果として、ＥＭＳデバイス１０００ｂは、第１のドライバ回路１０２７とアレイ９１０との間に配設され、第１のドライバ回路１０２７とアレイ９１０との間の距離によって画定された幅寸法Ｗ_３を有する、ルーティング境界１０５３ａを含む。ＥＭＳデバイス１０００ｂの反対側に、ルーティング境界１０５３ｂが、第２のドライバ回路１０２９とアレイ９１０との間に配設され、第２のドライバ回路１０２９とアレイ９１０との間の距離によって画定された幅寸法Ｗ_４を有する。ＥＭＳデバイス１０００ｂはまた、各行９１２の端部で接続パッド９２６の横寸法によって画定された幅寸法Ｗ_１およびＷ_２をそれぞれ有する、ルーティング境界１０５１ａおよび１０５１ｂを含む。

図１０ＡのＥＭＳデバイス１０００ａの場合と同様に、ドライバライン１０２４ｂが、少なくとも部分的にアレイ９１０の下にルーティングされるので、ドライバライン１０２４ｂは、接続パッド９２６が配設されるアレイ９１０の側方面のルーティング境界１０５１ａおよび１０５１ｂの幅寸法Ｗ_１およびＷ_２に寄与しない。結果として、ルーティング境界１０５１ａおよび１０５１ｂの幅寸法Ｗ_１およびＷ_２は、図９のアレイ９１０のルーティング境界９３１ａおよび９３１ｂの幅寸法よりも著しく小さい。したがって、図１０ＢのＥＭＳデバイス１０００ｂは、図９のＥＭＳデバイス９００よりも小さいフットプリントまたは面積内になお適合しながら、アレイ９１０の行９１２および列９１４のために別々のドライバ回路１０２７および１０２９を組み込むことができる。

図１０Ｃは、図９のディスプレイ要素９１６のアレイ９１０と、第１のドライバ回路１０２６と、第２のドライバ回路１０２８と、アレイ９１０と第１のドライバ回路１０２６および第２のドライバ回路１０２８のうちの１つとの間で、少なくとも部分的にアレイ９１０の下方にルーティングされた複数のドライバライン１０２４ｃとを含む、別のＥＭＳデバイス１０００ｃの底面図の一例を示す。図１０ＢのＥＭＳデバイス１０００ｂとは対照的に、第１のドライバ回路１０２６および第２のドライバ回路１０２８の各々は、ディスプレイ要素９１６のアレイ９１０の行９１２のうちの少なくともいくつかに、および、アレイ９１０の列９１４に接続される。このようにして、第１のドライバ回路１０２６および第２のドライバ回路１０２８は、アレイ９１０の１つもしくは複数の行９１２に、および／または１つもしくは複数の列９１４に信号を印加することができる。結果として、ＥＭＳデバイス１０００ｃは、第１のドライバ回路１０２６とアレイ９１０との間に配設され、第１のドライバ回路１０２６とアレイ９１０との間の距離によって画定された幅寸法Ｗ_３を有する、ルーティング境界１０６３ａを含む。ＥＭＳデバイス１０００ｃの反対側に、ルーティング境界１０６３ｂが、第２のドライバ回路１０２８とアレイ９１０との間に配設され、第２のドライバ回路１０２８とアレイ９１０との間の距離によって画定された幅寸法Ｗ_４を有する。ＥＭＳデバイス１０００ｃはまた、各行９１２の端部で接続パッド９２６の横寸法によって画定された幅寸法Ｗ_１およびＷ_２をそれぞれ有する、ルーティング境界１０６１ａおよび１０６１ｂを含む。

図１０ＢのＥＭＳデバイス１０００ｂの場合と同様に、ドライバライン１０２４ｃが、少なくとも部分的にアレイ９１０の下にルーティングされるので、ドライバライン１０２４ｃは、接続パッド９２６が配設されるアレイ９１０の側方面のルーティング境界１０６１ａおよび１０６１ｂの幅寸法Ｗ_１およびＷ_２に寄与しない。したがって、図１０ＣのＥＭＳデバイス１０００ｃは、図９のＥＭＳデバイス９００よりも小さいフットプリントまたは面積内になお適合しながら、アレイ９１０の行９１２および列９１４のうちの少なくともいくつかにそれぞれ接続された、別々のドライバ回路１０２６および１０２８を組み込むことができる。

図１１Ａ〜図１１Ｈは、少なくとも部分的にディスプレイ要素のアレイの下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造する例示的なプロセスの断面図を示す。図１１Ａは、前面基板層１１０１上に配設された例示的なアレイ１１０３を示す。いくつかの実施態様では、前面基板層１１０１は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得、それは、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、その上のアレイ１１０３の効率的な形成を可能にするために、事前準備プロセス、たとえば、洗浄にかけられていることがある。さらに、アレイ１１０３は、個々のディスプレイ要素として構成された複数のＩＭＯＤを含み得る。いくつかの実施態様では、アレイ１１０３のＩＭＯＤは、たとえば、図８Ｅの犠牲層２５の開放、または図７のキャビティ形成ブロック９０より前に、図７の流れ図および図８Ａ〜図８Ｄの例示的なプロセスに従って製造され得る。

図１１Ｂは、犠牲層１１０５がアレイ１１０３の上に堆積され、第１のパッシベーション層１１０７が犠牲層１１０５および前面基板層１１０１の上に堆積された、図１１Ａのアレイ１１０３と前面基板層１１０１とを示す。犠牲層１１０５は、犠牲層２５と同じ材料、たとえば、Ｍｏまたはａ−Ｓｉなど、二フッ化キセノン（ＸｅＦ_２）でエッチング可能な材料を含み得る。第１のパッシベーション層１１０７は、耐食性材料、たとえば、酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、または低い水透過速度（ｗａｔｅｒ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｒａｔｅ）をもつ任意の無機材料を含み得る。犠牲層１１０５および／または第１のパッシベーション層１１０７の堆積は、物理気相堆積（ＰＶＤ、たとえば、スパッタリング）、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）、熱化学気相堆積（熱ＣＶＤ）、またはスピンコーティングなど、堆積技法を使用して行われ得る。

図１１Ｃは、アレイ１１０３に堆積され、電気的に結合された接続パッド１１０９を示す。接続パッド１１０９は、伝導性材料、たとえば、金属または合金を含み得る。いくつかの実施態様では、接続パッド１１０９は、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−銅（ＡｌＣｕ）、アルミニウム−ケイ素（ＡｌＳｉ）、モリクロム（ＭｏＣｒ：ｍｏｌｙｃｈｒｏｍｅ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、および／または他の低抵抗金属を含む。接続パッド１１０９はまた、（前面基板層１１０１に関して）アレイ１１０３の少なくとも一部分の下方に延在するドライバライン１１１０ａにも電気的に結合される。そのような実施態様では、ドライバライン１１１０ａの部分は、フォトレジストパターニング、ドライまたはウェット金属エッチング、レジスト除去など、一連の処理ステップを通して、個別および別々のドライバライン１１１０を設けるために、他のドライバライン１１１０から電気的に絶縁されなければならない。他のドライバライン１１１０もまた、少なくとも部分的にアレイ１１０３の下方に延在するようにルーティングされ、図示した断面図の外部でアレイ１１０３の他の部分に電気的に結合される他の接続パッドに電気的に結合され得る。このようにして、ドライバライン１１１０は、アレイ１１０３の下方にルーティングされ、ドライバライン１１１０をアレイ１１０３の側方面で接続パッドにルーティングすることと比較して、アレイ１１０３の側方面のルーティング境界が低減され得る。いくつかの実施態様では、ドライバライン１１１０は、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、および／または任意の低抵抗金属を含み得る。

図１１Ｄは、ドライバライン１１１０と、接続パッド１１０９と、前面基板層１１０１との上方に堆積された、第２のパッシベーション層１１１１を示す。第２のパッシベーション層１１１１は、第１のパッシベーション層１１０７と同じ材料、または異なる耐食性材料を含み得る。図１１Ｅに示すように、第２のパッシベーション層１１０７は、第１のパッシベーション層１１０７および第２のパッシベーション層１１１１を通して開放ホール１１１３を作成するために、パターニングおよびエッチングされ得る。犠牲層１１０５は、開放ホール１１１３を通して犠牲層２５と同時に開放され、図示のように、アレイ１１０３と第１のパッシベーション層１１０７との間に空間をもたらすことができる。

次に図１１Ｆを参照すると、いくつかの実施態様では、アレイ１１０３は、封入ハウジング内に気密シールされ得る。シールプロセスの一部として、シールリング１１１５が、アレイ１１０３の周囲で円周方向に前面基板層１１０１上に堆積され得る。いくつかの実施態様では、アンチスティクションコーティングが基板層１１０１上に堆積され、シールリング１１１５が堆積されることになるロケーションで選択的に除去された後、シールリング１１１５が堆積され得る。いくつかの実施態様では、アンチスティクションコーティングは、炭化水素またはフッ化炭素クロロシランベースの自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）を含み得る。いくつかの実施態様では、シールリング１１１５は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、または共晶はんだ付けに好適な任意の金属を含む。シールリング１１１５がアレイ１１０３の周囲に堆積されると、アレイ１１０３のための封入ハウジングの後部がシールリング１１１５に結合され得る。

図１１Ｇは、アレイ１１０３のための封入ハウジング１１２３の一部分を示す。いくつかの実施態様では、封入ハウジング１１２３は、水平に延在する背面基板層１１２１と、下方へ延在するリング１１１７とを含み得る。任意の乾燥材料１１１９が、リング１１１７内で背面基板層１１２１に配設、結合され得る。いくつかの実施態様では、リング１１１７は、インジウム（Ｉｎ）またはスズ（Ｓｎ）共晶はんだから作られ得る。いくつかの実施態様では、背面基板層１１２１は、ガラス、プラスチック、ステンレス鋼、または、ＥＭＳデバイスの信頼性および接触損傷を考慮して、低い水透過速度と十分な機械的強度とをもつ任意の耐食性材料から作られ得る。図１１Ｈに示すように、リング１１１７は、リング１１１７と、シールリング１１１５と、前面基板層１１０１と、背面基板層１１２１との間でアレイ１１０３を気密シールするために、シールリング１１１５に結合され得る。この構成から、１つまたは複数の回路ドライバ（図示せず）が、ドライバライン１１１０に電気的に結合されて、接続パッドを介してアレイ１１０３の列および／または行に信号が与えられ得る。いくつかの実施態様では、シールリング１１１５の下のドライバライン１１１０は、無機材料または有機材料（図示せず）を用いてシールリング１１１５から電気的に絶縁され得る。

上記で説明したように、いくつかの実施態様では、ＥＭＳデバイスは、周辺光または迷光を吸収するために、ディスプレイ要素またはピクセル間で光学不活性領域において形成された光学マスク構造（たとえば、ブラックマスク構造）を含み得る。光学マスク構造は、光がディスプレイの不活性部分から反射されることまたはそれを透過されることを抑止し、それによりコントラスト比を上げることによって、ディスプレイデバイスの光学的特性を改善することができる。図１２Ａは、ディスプレイ要素１２１６のアレイ１２１０と、ドライバ回路１２２１と、伝導性の光学マスク構造１２３０を通して少なくとも部分的にアレイ１２１０の上方にルーティングされた複数のドライバライン１２２４とを含む、ＥＭＳデバイス１２００の部分上面図の一例を示す。図示のように、複数のドライバライン１２２４は、ドライバ回路１２２１を行１２１２と電気的に結合するように、アレイ１２１０の行１２１２の端部に配設された接続パッド１２２６に電気的に結合され得る。ＥＭＳデバイス１２００はまた、アレイ１２１０の列１２１４とドライバ回路１２２１との間にルーティングされた、複数のドライバライン１２２２を含み得る。このようにして、ドライバ回路１２２１は、１つまたは複数の行１２１２および１つまたは複数の列１２１４に信号を印加して、アレイ１２１０の１つまたは複数のディスプレイ要素１２１６を駆動することができる。

いくつかの実施態様では、光学マスク構造１２３０は、アレイ１２１０の上方で（たとえば、ＥＭＳデバイス１２００の閲覧者に最も近いアレイ１２１０の側面で）ディスプレイ要素１２１６の中間に配設される。このようにして、ドライバライン１２２４は、少なくとも部分的にアレイ１２１０の上方またはその上で、接続パッド１２２６へルーティングされ得る。このルーティング構成の結果として、ドライバライン１２２４のためのルーティング境界Ｗ_１が、接続パッド１２２６の幅に制限される。したがって、ドライバライン１２２４をルーティングするために必要とされる空間は、アレイ１２１０の上方またはその上とは対照的に、ドライバライン１２２４がアレイ１２１０の側面でルーティングされることになった場合よりも小さい。図１２Ａでは、ドライバライン１２２４は、アレイ１２１０の不活性エリアの上に（たとえば、ディスプレイ要素１２１６間に）配設されるものとして示されているが、いくつかの実施態様では、ドライバライン１２２４は、少なくとも部分的にアレイ１２１０の活性エリアの上に（たとえば、１つまたは複数のディスプレイ要素１２１６の上に）ルーティングされ得る。そのような実施態様では、ドライバライン１２２４の少なくとも一部分はまた、少なくとも部分的にアレイ１２１０の１つまたは複数の不活性エリアの上にルーティングされ得る。

図１２Ａをさらに参照すると、いくつかの実施態様では、光学マスク構造１２３０は、ドライバライン１２２４のための伝導性経路を与える。言い換えれば、光学マスク構造１２３０の構造は、ドライバ回路１２２１を接続パッド１２２６に電気的に結合するために使用され得る。以下で説明するように、いくつかの実施態様では、光学マスク構造１２３０は、接続パッド１２２６およびドライバ回路１２２１に電気的に結合されてそれらの間で電気経路を与え得る、１つまたは複数の伝導性層を含み得る。そのような実施態様では、光学マスク構造１２３０の各部分は、光学マスク構造１２３０を通して個別および別々のドライバライン１２２４を設けるために、互いから電気的に絶縁されなければならない。光学マスク構造１２３０の各部分を電気的に絶縁するために、別々のドライバライン１２２４として利用され得る光学マスク構造１２３０の各部分間にブレークを設けるために、非伝導性空間または空隙１２７０が、光学マスク構造１２３０中に配設され得る。たとえば、図示のように、第１のドライバライン１２２４ａは、少なくとも部分的に光学マスク構造１２３０を通して延在し得、第２のドライバライン１２２４ｂは、少なくとも部分的に光学マスク構造１２３０を通して延在し得る。第１のドライバライン１２２４ａの少なくとも一部分を形成する光学マスク構造１２３０の部分は、光学マスク構造中に配設された非伝導性空間１２７０によって、第２のドライバライン１２２４ｂの少なくとも一部分を形成する光学マスク構造１２３０の部分から電気的に絶縁され得る。このようにして、光学マスク構造１２３０は、ドライバ回路１２２１と接続パッド１２２６との間でアレイ１２１０の上のドライバライン１２２４のルーティングのための構造を与えながら、上記で説明したように、ＥＭＳデバイス１２００の光学的特性を改善することができる。そのような実施態様では、光学マスク構造１２３０は、追加の堆積ステップを必要とせずに、絶縁したドライバライン１２２４を組み込むように形成され得る。

図１２Ｂは、線１２Ｂ−１２Ｂに沿って取られた図１２ＡのＥＭＳデバイス１２００の光学マスク構造１２３０の断面図の一例を示す。光学マスク構造１２３０は、吸収層１２５０と、スペーサ層１２５２と、反射層１２５４とを含み得る。スペーサ層１２５２は、吸収層１２５０と反射層１２５４との間に形成され得る。

いくつかの実施態様では、吸収層１２５０を照らす光１２４０の一部分は、吸収層１２５０によって反射され、光１２４０の別の部分は、吸収層１２５０を透過される。吸収層１２５０を透過される光１２４０の部分は、スペーサ層１２５２を伝搬し、反射層１２５４によって、スペーサ層１２５２を通って吸収層１２５０に戻るように反射され、局所的なピークおよびヌルを有する定在波を作り出すことができる。光のピークおよびヌルのロケーションは、少なくとも部分的に光の波長に依存し得る。特定の波長の光が反射層１２５４によって反射されるために、吸収層１２５０（たとえば、クロム（Ｃｒ）の６ｎｍ層）は、特定の波長の光のエネルギーをほとんど吸収しないように定在波に対してヌル位置に配置され得るが、吸収層１２５０は、（ヌルにはない波長を有する光など）他の波長の光が有するエネルギーをより多く吸収することになる。吸収されない反射光の少なくとも一部分は、吸収層１２５０を通過し、デバイスから反射された有色光として見える。

反射層１２５４のための好適な材料には、モリブデン（Ｍｏ）および／またはアルミニウム（Ａｌ）が含まれ得る。反射層１２５４は、可視光を実質的に反射するために十分な厚さのものであり得る。いくつかの実施態様では、反射層１２５４は、約５００オングストロームと６，０００オングストロームとの間の厚さを有し得る。いくつかの実施態様では、スペーサ層１２５２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ）など、透明伝導性材料から作られる。いくつかの他の実施態様では、スペーサ層１２５２は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）など、透明絶縁材料から作られる。スペーサ層１２５２は、光を不可視波長へと干渉的に変調する、吸収層１２５０と反射層１２５４との間の干渉キャビティを形成するために、十分な厚さのものであり得る。いくつかの実施態様では、スペーサ層１２５２は、約４００オングストロームと１０００オングストロームとの間の厚さを有し得る。吸収層１２５０のための好適な材料には、たとえば、クロム（Ｃｒ）およびモリクロム（ＭｏＣｒ）が含まれる。吸収層１２５０は、光を実質的に吸収するために十分な厚さのものであり得る。いくつかの実施態様では、吸収層１２５０は、約３０オングストロームと８０オングストロームとの間の厚さを有し得る。図１を参照しながら上記で説明したように、吸収層１２５０、スペーサ層１２５２、および反射層１２５４の材料および寸法は、そこからの可視光の反射を制限するために、光学マスク構造１２３０に入射する光を干渉的に変調するように選択され得る。たとえば、いくつかの実施態様では、光学マスク構造１２３０は、図６Ｄを参照しながら上記で説明したブラックマスク２３と同様に構成され得る。

図１３は、装置を製造する例示的な方法１３００を示す流れ図を示す。方法１３００は、ドライバ回路と複数の接続パッドとの間でアレイの上方または下方にルーティングされた複数のドライバラインを有する、ＥＭＳデバイスを製造するために使用され得る。たとえば、方法１３００は、上記で説明した図１０Ａ〜図１２ＢのＥＭＳデバイスを製造するために使用され得る。

ブロック１３０１に示すように、方法１３００は、ディスプレイ要素のアレイを形成することを含む。いくつかの実施態様では、ディスプレイ要素のアレイを形成することは、行中に配設された複数の可動層と、列中に配設された複数の静止電極とを形成することを含み得る。上記のように、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。したがって、可動層は、水平ラインセグメント以外の配向に配設され得、静止電極は、垂直ラインセグメント以外の配向に配設され得る。いくつかの実施態様では、ディスプレイ要素のアレイは、図７の流れ図に従って製造され得る。ディスプレイ要素のアレイを形成することはまた、各行の端部に電気接続パッドを形成することを含み得る。

次にブロック１３０３を参照すると、いくつかの実施態様では、方法１３００は、接続パッドに接続された第１の端部と、アレイの外部に配設されたドライバ回路に接続可能な第２の端部とを各々が有する、複数のドライバラインを形成することを含み得、ドライバラインの少なくとも一部分は、ドライバ回路から接続パッドまで、アレイの上方または下方を通ることができる。ブロック１３０３で行われるように複数のドライバラインを形成した結果として、方法１３００を使用して製造されたＥＭＳデバイスのルーティング境界は、少なくとも部分的にアレイの上方または下方とは対照的に、ドライバラインがアレイの横にルーティングされる同様のＥＭＳデバイスよりも、小さくなり得る。このようにして、方法１３００を使用して製造されたＥＭＳデバイスは、図１０Ａ〜図１２Ｂのデバイスと同様に、低減されたルーティング境界を有することができる。

いくつかの実施態様では、方法１３００は、ドライバ回路から接続パッドまでアレイの上方を通るドライバラインの少なくとも一部分を有する、ＥＭＳデバイスを製造するために使用され得る。そのような実施態様では、複数のドライバラインの少なくとも一部分は、可動層の、静止電極と同じ側面で、アレイの不活性エリア中に形成され得る。たとえば、方法１３００は、場合によっては、ディスプレイの不活性エリアをマスキングするために、アレイの上でディスプレイ要素のうちの少なくともいくつかの間に延在する、電気伝導性の光学マスク構造を形成することを含み得、光学マスク構造を形成することは、複数のドライバラインのうちの少なくとも１つの一部分を形成することを含み得る。このようにして、方法１３００は、たとえば、図１２ＡのＥＭＳデバイス１２００を製造するために使用され得る。

他の実施態様では、方法１３００は、ドライバ回路から接続パッドまでアレイの下方を通るドライバラインの少なくとも一部分を有する、ＥＭＳデバイスを製造するために使用され得る。たとえば、複数のドライバラインは、場合によっては、複数の可動層が静止電極と複数のドライバラインの少なくとも一部分との間に形成されるように、形成され得る。このようにして、方法１３００はまた、たとえば、図１０Ａおよび図１０ＢのＥＭＳデバイス１０００ａおよび１０００ｂを製造するためにも使用され得る。

図１４Ａおよび図１４Ｂは、複数のＩＭＯＤを含むディスプレイデバイス４０を示すシステムブロック図の例を示している。ディスプレイデバイス４０は、たとえば、スマートフォン、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス４０の同じ構成要素またはディスプレイデバイス４０の軽微な変形も、テレビジョン、タブレット、電子リーダー、ハンドヘルドデバイスおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。

ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１と、ディスプレイ３０と、アンテナ４３と、スピーカー４５と、入力デバイス４８と、マイクロフォン４６とを含む。ハウジング４１は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング４１は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング４１は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、もしくはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分（図示せず）を含むことができる。

ディスプレイ３０は、本明細書で説明する、双安定またはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ３０はまた、プラズマ、ＥＬ、ＯＬＥＤ、ＳＴＮ ＬＣＤ、またはＴＦＴ ＬＣＤなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはＣＲＴまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ３０は、本明細書で説明するＩＭＯＤディスプレイを含むことができる。

ディスプレイデバイス４０の構成要素は図１４Ｂに概略的に示されている。ディスプレイデバイス４０は、ハウジング４１を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス４０は、トランシーバ４７に結合されたアンテナ４３を含むネットワークインターフェース２７を含む。トランシーバ４７はプロセッサ２１に接続され、プロセッサ２１は調整ハードウェア５２に接続される。調整ハードウェア５２は、信号を調整する（たとえば、信号をフィルタリングする）ように構成され得る。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５およびマイクロフォン４６に接続される。プロセッサ２１は、入力デバイス４８およびドライバコントローラ２９にも接続される。ドライバコントローラ２９は、フレームバッファ２８に、およびアレイドライバ２２に結合され、アレイドライバ２２は次にディスプレイアレイ３０に結合される。いくつかの実施態様では、電源５０が、特定のディスプレイデバイス４０設計において実質的にすべての構成要素に電力を与えることができる。

ネットワークインターフェース２７は、ディスプレイデバイス４０がネットワークを介して１つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ４３とトランシーバ４７とを含む。ネットワークインターフェース２７はまた、たとえば、プロセッサ２１のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ４３は信号を送信および受信することができる。いくつかの実施態様では、アンテナ４３は、ＩＥＥＥ１６．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ）を含むＩＥＥＥ１６．１１規格、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎを含むＩＥＥＥ８０２．１１規格、およびそれらのさらなる実施態様に従って、ＲＦ信号を送信および受信する。いくつかの他の実施態様では、アンテナ４３は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ規格に従ってＲＦ信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ４３は、３Ｇまたは４Ｇ技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）、ＧＳＭ／Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ＧＳＭ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｔｒｕｎｋｅｄ Ｒａｄｉｏ（ＴＥＴＲＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ（ＥＶ−ＤＯ）、１ｘＥＶ−ＤＯ、ＥＶ−ＤＯ Ｒｅｖ Ａ、ＥＶ−ＤＯ Ｒｅｖ Ｂ、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）、発展型高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＡＭＰＳ、または他の知られている信号を受信するように設計される。トランシーバ４７は、アンテナ４３から受信された信号がプロセッサ２１によって受信され、プロセッサ２１によってさらに操作され得るように、その信号を前処理することができる。トランシーバ４７はまた、プロセッサ２１から受信された信号がアンテナ４３を介してディスプレイデバイス４０から送信され得るように、その信号を処理することができる。

いくつかの実施態様では、トランシーバ４７は受信機によって置き換えられ得る。さらに、いくつかの実施態様では、ネットワークインターフェース２７は、プロセッサ２１に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ２１は、ネットワークインターフェース２７または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットに、処理する。プロセッサ２１は、処理されたデータをドライバコントローラ２９に、または記憶のためにフレームバッファ２８に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、飽和およびグレースケールレベルを含むことができる。

プロセッサ２１は、ディスプレイデバイス４０の動作を制御するためのマイクロコントローラ、ＣＰＵ、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア５２は、スピーカー４５に信号を送信するための、およびマイクロフォン４６から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア５２は、ディスプレイデバイス４０内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ２１または他の構成要素内に組み込まれ得る。

ドライバコントローラ２９は、プロセッサ２１によって生成された生画像データをプロセッサ２１から直接、またはフレームバッファ２８から取ることができ、アレイドライバ２２への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ３０にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ２９は、フォーマットされた情報をアレイドライバ２２に送る。ＬＣＤコントローラなどのドライバコントローラ２９は、しばしば、スタンドアロン集積回路（ＩＣ）としてシステムプロセッサ２１に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実施され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ２１中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ２２と完全に一体化され得る。

アレイドライバ２２は、ドライバコントローラ２９からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのピクセルのｘ−ｙ行列から来る、数百の、および時には数千の（またはより多くの）リード線に毎秒何回も適用される。

いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９、アレイドライバ２２、およびディスプレイアレイ３０は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、ドライバコントローラ２９は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ（ＩＭＯＤコントローラなど）であり得る。さらに、アレイドライバ２２は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ（ＩＭＯＤディスプレイドライバなど）であり得る。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。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ２９はアレイドライバ２２と一体化され得る。そのような実施態様は、高集積システム、たとえば、モバイルフォン、ポータブル電子デバイス、ウォッチまたは小面積ディスプレイにおいて、有用であることがある。

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

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ーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。充電式バッテリーを使用する実施態様では、充電式バッテリーは、たとえば、壁コンセントあるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリーはワイヤレス充電可能であり得る。電源５０はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源５０はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。

いくつかの実施態様では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ２９中に存在し、これは電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実施態様では、制御プログラマビリティがアレイドライバ２２中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実施され得る。

本明細書で開示する実施態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。

本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つ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も実装され得る。いくつかの実施態様では、特定のステップおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。

１つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、１つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。

本開示で説明した実施態様への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実施態様に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与えられるべきである。「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施態様も、必ずしも他の実施態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実施されたＩＭＯＤの適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。

また、別個の実施態様に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実施態様において組合せで実施され得る。また、逆に、単一の実施態様に関して説明した様々な特徴は、複数の実施態様において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。

同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、流れ図の形態で１つまたは複数の例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、１つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実施態様が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。

１２ 干渉変調器、ＩＭＯＤ、ピクセル
１３、１５、１２４０ 光
１４ 可動反射層、層、反射層
１４ａ 反射副層、伝導性層、副層
１４ｂ 支持層、誘電支持層、副層
１４ｃ 伝導性層、副層
１６ 光学スタック、層
１６ａ 吸収層、光吸収体、副層、導体／吸収体副層
１６ｂ 誘電体、副層
１８ ポスト、支持体、支持ポスト
１９ ギャップ、キャビティ
２０ 透明基板、基板
２１ プロセッサ、システムプロセッサ
２２ アレイドライバ
２３ ブラックマスク構造、ブラックマスク
２４ 行ドライバ回路
２５ 犠牲層、犠牲材料
２６ 列ドライバ回路
２７ ネットワークインターフェース
２８ フレームバッファ
２９ ドライバコントローラ
３０ ディスプレイアレイ、パネル、ディスプレイ
３２ テザー
３４ 変形可能層
３５、１２５２ スペーサ層
４０ ディスプレイデバイス
４１ ハウジング
４３ アンテナ
４５ スピーカー
４６ マイクロフォン
４７ トランシーバ
４８ 入力デバイス
５０ 電源
５２ 調整ハードウェア
６０ａ 第１のライン時間、ライン時間
６０ｂ 第２のライン時間、ライン時間
６０ｃ 第３のライン時間、ライン時間
６０ｄ 第４のライン時間、ライン時間
６０ｅ ライン時間、第５のライン時間
６２ 高いセグメント電圧
６４ 低いセグメント電圧
７０ 開放電圧
７２ 高い保持電圧
７４ 高いアドレス電圧
７６ 低い保持電圧
７８ 低いアドレス電圧
９００、１０００ａ、１０００ｂ、１０００ｃ、１２００ ＥＭＳデバイス
９１０、１１０３、１２１０ アレイ
９１２、１２１２ 行
９１４、１２１４ 列
９１６、１２１６ ディスプレイ要素
９２０、１０２１、１２２１ ドライバ回路
９２２、９２４ａ、９２４ｂ ドライバライン、ルーティングライン
９２６、１１０９、１２２６ 接続パッド
９３１ａ、９３１ｂ、９３３、１０３１ａ、１０３１ｂ、１０３３、１０５１ａ、１０５１ｂ、１０５３ａ、１０５３ｂ、１０６１ａ、１０６１ｂ、１０６３ａ、１０６３ｂ ルーティング境界
Ｗ_１ 幅寸法、ルーティング境界
Ｗ_２、Ｗ_３、Ｗ_４ 幅寸法
１０２２ｂ、１０２４ａ、１０２４ｂ、１０２４ｃ、１１１０、１１１０ａ、１２２２、１２２４ ドライバライン
１０２６ 第１のドライバ回路
１０２７ 第１のドライバ回路、ドライバ回路
１０２８ 第２のドライバ回路
１０２９ 第２のドライバ回路、ドライバ回路
１１０１ 前面基板層、基板層
１１０５ 犠牲層
１１０７ 第１のパッシベーション層
１１１１ 第２のパッシベーション層
１１１３ 開放ホール
１１１５ シールリング
１１１７ リング
１１１９ 乾燥材料
１１２１ 背面基板層
１１２３ 封入ハウジング
１２２４ａ 第１のドライバライン
１２２４ｂ 第２のドライバライン
１２３０ 光学マスク構造
１２５０ 吸収層
１２５２ スペーサ層
１２５４ 反射層
１２７０ 非伝導性空間または空隙

Claims (24)

1. 装置であって、
   アレイフットプリントを画定するディスプレイ要素のアレイであって、
   第１の方向に延在する複数の可動層、および、第２の方向に延在する複数の静止電極であって、複数の前記ディスプレイ要素の一部分を形成する、複数の可動層および静止電極と、
   複数の電気接続パッドであって、各接続パッドは、可動層の端部に配設された、複数の電気接続パッドと
   を含む、ディスプレイ要素のアレイと、
   接続パッドに接続された第１の端部と、ドライバ回路に接続可能な第２の端部とを各々が有する、複数のドライバラインと
   を備え、
   前記複数のドライバラインの少なくとも一部分が、前記ディスプレイ要素のアレイの上方または下方でアレイフットプリント内にルーティングされる、装置。
2. 前記複数のドライバラインの少なくとも一部分が、前記ディスプレイ要素のアレイの不活性エリアの上方に配設され、前記静止電極が、前記可動層と、前記ディスプレイ要素のアレイの前記不活性エリアの上に配設された前記複数のドライバラインの前記部分との間に配設される、請求項１に記載の装置。
3. 前記複数のドライバラインの少なくとも一部分が、前記ディスプレイ要素のアレイの活性エリアの上方に配置される、請求項１に記載の装置。
4. 前記装置が、前記ディスプレイの不活性エリアをマスキングするために、前記ディスプレイ要素のアレイの上に配設され、前記ディスプレイ要素のうちの少なくともいくつかの間に延在する、電気伝導性の光学マスク構造をさらに備え、前記光学マスク構造が、前記複数のドライバラインのうちの少なくとも１つの一部分を形成する、請求項２に記載の装置。
5. 前記光学マスク構造が、伝導性の第１の反射層と、伝導性の第２の反射層と、前記第１の反射層と前記第２の反射層との間に配設された非伝導性層とを含む、膜スタックを含み、前記複数のドライバラインのうちの少なくとも１つの一部分を形成する、請求項４に記載の装置。
6. 前記光学マスク構造が、前記光学マスク構造によって形成された前記少なくとも１つのドライバラインを、前記光学マスク構造の残部から電気的に絶縁するために、少なくとも１つの非伝導性空間を含む、請求項４に記載の装置。
7. 前記複数の可動層が、前記複数の静止電極と前記複数のドライバラインの少なくとも一部との間に配置される、請求項１に記載の装置。
8. 少なくとも１つのパッシベーション層をさらに含み、前記複数のドライバラインの少なくとも一部が、前記少なくとも１つのパッシベーション層の上に配置される、請求項７に記載の装置。
9. 前記複数のドライバラインの前記第２の端部に接続され、前記複数のドライバラインを通して前記可動層に信号を送るように構成された、ドライバ回路をさらに備える、請求項１に記載の装置。
10. 前記ディスプレイ要素のアレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
    前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
    をさらに備える、請求項１に記載の装置。
11. 前記ディスプレイ要素のアレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
    前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと
    をさらに備える、請求項１０に記載の装置。
12. 前記装置が、前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュールをさらに備え、前記画像ソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の装置。
13. 入力データを受信し、前記プロセッサに前記入力データを通信するように構成された入力デバイスをさらに備える、請求項１２に記載の装置。
14. 装置であって、
    アレイフットプリントを画定するディスプレイ要素のアレイであって、前記ディスプレイ要素のアレイが、
    前記複数のディスプレイ要素の一部を形成する、第１の方向に延設する複数の可動層及び第２の方向に延設する複数の静止電極と、
    それぞれが可動層の端部に配置される、複数の電気接続パッドと、
    を含む、ディスプレイ要素のアレイと、
    前記複数の可動層のそれぞれを駆動回路に電気的に接続するための複数の手段であって、前記電気的接続手段のそれぞれが接続パッドに電気的に接続され、駆動回路に接続可能である、複数の手段と、
    を備え、
    前記複数の電気的接続手段の少なくとも一部が、前記ディスプレイ要素のアレイの上方または下方で前記アレイフットプリント内にルーティングされる、装置。
15. 前記複数の電気的接続手段が、接続パッドに接続される第１の端部および前記駆動回路に接続可能である第２の端部をそれぞれ有する複数のドライバラインを含む、請求項１４に記載の装置。
16. 装置を製造する方法であって、
    アレイフットプリントを画定するディスプレイ要素のアレイを形成するステップであって、
    第１の方向に延在する複数の可動層と、第２の方向に延在する複数の静止電極とを形成するステップと、
    各可動層の端部に電気接続パッドを形成するステップと
    を含む、前記ディスプレイ要素のアレイを形成するステップと、
    接続パッドに接続された第１の端部と、ドライバ回路に接続可能な第２の端部とを各々が有する、複数のドライバラインを形成するステップであって、前記ドライバラインの少なくとも一部分が、前記ディスプレイ要素のアレイの上方または下方で前記アレイフットプリント内を通るステップと
    を含む、方法。
17. 前記複数のドライバラインの少なくとも一部分が、前記ディスプレイ要素のアレイの不活性エリアの上方に形成され、前記静止電極が、前記可動層と、前記ディスプレイ要素のアレイの前記不活性エリアの上に配設された前記複数のドライバラインの前記部分との間に配設される、請求項１６に記載の方法。
18. 前記方法が、前記ディスプレイの不活性エリアをマスキングするために、前記ディスプレイ要素のアレイの上で、前記ディスプレイ要素のうちの少なくともいくつかの間に延在する、電気伝導性の光学マスク構造を形成するステップをさらに含み、前記光学マスク構造を形成するステップが、前記複数のドライバラインのうちの少なくとも１つの一部分を形成するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記光学マスク構造を形成するステップが、伝導性の第１の反射層と、伝導性の第２の反射層と、前記第１の反射層と前記第２の反射層との間に配設された非伝導性層とを含む、膜スタックを形成するステップを含み、前記複数のドライバラインのうちの前記少なくとも１つを形成するステップが、前記第１の反射層または第２の反射層を形成するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記光学マスク構造を形成するステップが、前記光学マスク構造によって形成された前記少なくとも１つのドライバラインを、前記光学マスク構造の残部から電気的に絶縁するために、少なくとも１つの非伝導性空間を形成するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
21. 前記複数の可動層が、前記静止電極と前記複数のドライバラインの少なくとも一部との間に形成される、請求項１６に記載の方法。
22. 前記複数のドライバラインの前記第２の端部を駆動回路に電気的に接続するステップをさらに含み、前記駆動回路が、前記複数のドライバラインを通って前記可動層に信号を送るように構成される、請求項１６に記載の方法。
23. 前記方法が、前記複数の可動層の上に犠牲層を形成するステップをさらに含み、前記複数のドライバラインを形成するステップが、前記犠牲層の上で、前記ディスプレイ要素のアレイの上方または下方を通る前記ドライバラインの前記部分を形成するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
24. 第１の基板と第２の基板との間で前記ディスプレイ要素のアレイを封入するステップをさらに含む、請求項１６のいずれか一項に記載の方法。

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