KR101506977B1

KR101506977B1 - 전기 기계 시스템들 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 매칭층 박막들

Info

Publication number: KR101506977B1
Application number: KR1020147015122A
Authority: KR
Inventors: 존 현철 홍; 지안 제이. 마; 탈리스 영 창; 종 욱 이
Original assignee: 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2015-03-31
Also published as: US20130114121A1; TW201329505A; US20140218784A1; KR20140089572A; CN103917912A; TW201527795A; WO2013066689A1; CN103917912B; US9081188B2; JP5642912B1; JP2014534474A; TWI484218B; US8736939B2

Abstract

본 발명은 전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 일 양상에서, 전기 기계 시스템 디스플레이 디바이스는 반사층 및 흡수층을 포함한다. 흡수층은 흡수층과 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해 반사층으로부터 이격된다. 흡수층은 광을 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고, 광을 반사시킬 수 있고, 금속층을 포함한다. 복수의 매칭층들은 캐비티를 등진 흡수층의 표면 상에 있고, 복수의 매칭층들은 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층 및 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층을 포함한다.

Description

전기 기계 시스템들 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 매칭층 박막들{MATCHING LAYER THIN―FILMS FOR AN ELECTROMECHANICAL SYSTEMS REFLECTIVE DISPLAY DEVICE}

본 출원은 2011년 11월 4일자로 출원된 "MATCHING LAYER THIN-FILMS FOR AN ELECTROMECHANICAL SYSTEMS REFLECTIVE DISPLAY DEVICE"란 명칭의 미국 특허 출원 제 13/289,937 호(대리인 도켓 번호 QUALP088/102674)를 우선권으로 주장하고, 그로 인해 상기 출원은 인용에 의해 본원에 포함된다.

본 발명은 일반적으로 전기 기계 시스템들(EMS) 반사성 디스플레이 디바이스들에 관한 것이며, 더 상세하게는, EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 흡수층 상의 재료층들에 관한 것이다.

전기 기계 시스템들(EMS)은 전기 및 기계 엘리먼트들, 액추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학 컴포넌트들(미러들을 포함함) 및 전자 장치를 갖는 디바이스들을 포함한다. 전기 기계 시스템들은 마이크로스케일들 및 나노스케일들을 포함하는(이에 제한되지 않지만) 다양한 스케일로 제조될 수 있다. 예를 들면, 마이크로 전기 기계 시스템들(MEMS) 디바이스들은 약 일 미크론 내지 수백 미크론 또는 그 이상의 범위의 크기들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 나노 전기 기계 시스템들(NEMS) 디바이스들은, 예를 들면, 수백 나노미터들보다 더 작은 크기들을 비롯해서 미크론보다 더 작은 크기들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 전기 기계 엘리먼트들은 증착, 에칭, 리소그라피, 및/또는 증착된 재료층들 및/또는 기판들의 부분들을 에칭(etch away)하거나 전기 및 전기 기계 디바이스들을 형성하기 위해 층들을 부가하는 다른 마이크로 가공 프로세스들을 사용하여 생성될 수 있다.

한 형태의 EMS 디바이스는 IMOD(interferometric modulator)라 불린다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 간섭 측정 변조기 또는 간섭 측정 광 변조기는 광학 간섭의 원리들을 사용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 디바이스를 지칭한다. 일부 구현들에서, 간섭 측정 변조기는 한 쌍의 도전성 플레이트들을 포함할 수 있고, 이들 중 하나 또는 둘 모두는 전체적으로 또는 부분적으로 투명성 및/또는 반사성일 수 있고, 적절한 전기 신호의 인가 시에 상대적인 모션을 할 수 있다. 구현에서, 하나의 플레이트는 기판 상에 증착된 정지층을 포함할 수 있고, 다른 플레이트는 에어 갭만큼 정지층으로부터 분리된 반사성 멤브레인을 포함할 수 있다. 다른 플레이트에 관련하여 하나의 플레이트의 위치는 간섭 측정 변조기 상에 입사하는 광의 광학 간섭을 변경할 수 있다. 간섭 측정 변조기 디바이스들은 광범위한 애플리케이션을 갖고, 기존의 제품들을 개선하고 새로운 제품들, 특히 디스플레이 능력들을 갖는 것들을 생성하는데 사용될 것으로 예상된다.

IMOD 디바이스 또는 다른 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 층(가령, 정지층 및/또는 반사성 멤브레인) 상의 부가적인 재료의 층들은 층의 광학 특성들을 변경할 수 있다. 예를 들면, 층의 반사 및/또는 흡수 특성들은 부가적인 재료의 층들에 따라 수정될 수 있다.

본 발명의 시스템들, 방법들 및 디바이스들 각각은 몇몇의 혁신적인 양상들을 갖고, 그 양상들 중 어떠한 단일의 양상도 본원에 개시된 바람직한 특성들을 단독으로 담당하지 않는다.

본 발명에 기재된 요지의 하나의 혁신적인 양상은 반사층, 흡수층 및 복수의 매칭층들을 포함하는 장치에서 구현될 수 있다. 흡수층은 흡수층과 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해 반사층으로부터 이격될 수 있다. 흡수층은 광을 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고 광을 반사시킬 수 있을 수 있다. 흡수층은 금속층을 포함할 수 있다. 복수의 매칭층들은 캐비티를 등지는 흡수층의 표면 상에 있을 수 있다. 복수의 매칭층들은 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층 및 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층을 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 제 1 매칭층은 제 1 두께를 가질 수 있고, 제 2 매칭층은 제 2 두께를 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 두께들은 상기 장치의 적색-녹색-청색 컬러 채도를 변경하기 위해 반사된 광 및 투과된 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 수정하도록 구성될 수 있다.

일부 구현들에서, 제 1 매칭층은 제 1 굴절률을 갖는 제 1 재료를 포함할 수 있고, 제 2 매칭층은 제 2 굴절률을 갖는 제 2 재료를 포함할 수 있다. 제 2 굴절률은 제 1 굴절률보다 더 클 수 있다.

본 발명에 기재된 요지의 또 다른 혁신적인 양상은 반사층, 흡수층, 제 1 매칭층, 및 제 2 매칭층을 포함하는 장치에서 구현될 수 있다. 흡수층은 흡수층과 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해 반사층으로부터 이격될 수 있다. 흡수층은 광을 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고, 광을 반사시킬 수 있을 수 있다. 흡수층은 금속층을 포함할 수 있다. 제 1 매칭층은 제 1 굴절률을 갖고, 흡수층 상에 배치될 수 있다. 제 2 매칭층은 제 2 굴절률을 갖고, 제 1 매칭층 상에 배치될 수 있다. 제 2 굴절률은 제 1 굴절률보다 더 클 수 있다.

일부 구현들에서, 금속층은 바나듐, 크롬, 텅스텐, 니켈, 또는 몰리브덴-크롬의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 반사층은 캐비티의 두께를 변경하도록 이동 가능하게 구성될 수 있다.

본 발명에 기재된 요지의 또 다른 혁신적인 양상은 반사층, 흡수층, 및 복수의 매칭층들을 포함하는 장치에서 구현될 수 있다. 흡수층은 흡수층과 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해 반사층으로부터 이격될 수 있다. 흡수층은 광을 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고, 광을 반사시킬 수 있을 수 있다. 흡수층은 금속층을 포함할 수 있다. 반사층은 캐비티의 두께를 변경하도록 이동 가능하게 구성될 수 있다. 복수의 매칭층들은 캐비티를 등지는 흡수층의 표면 상에 있을 수 있다. 복수의 매칭층들은 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층 및 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층을 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 금속층은 바나듐, 크롬, 텅스텐, 니켈, 또는 몰리브덴-크롬의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 매칭층은 실리콘 디옥사이드, 마그네슘 플루오라이드, 알루미늄 옥사이드, 또는 플라스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 제 2 매칭층은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 티타늄 디옥사이드, 지르코늄 디옥사이드, 탄탈룸 옥사이드, 또는 안티몬 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 명세서에 설명된 요지의 하나 이상의 구현들의 세부 사항들은 첨부된 도면들 및 아래의 상세한 설명에 제시된다. 본 발명에 제공된 예들이 주로 전기 기계 시스템들(EMS) 및 마이크로 전기 기계 시스템들(MEMS)-기반 디스플레이들에 관하여 설명되지만, 본원에 제공된 개념들은 액정 디스플레이들, 유기 발광 다이오드("OLED") 디스플레이 및 전계 방출 디스플레이들과 같은 다른 형태들의 디스플레이들에 적용될 수 있다. 다른 특징들, 양상들, 및 이점들은 상세한 설명, 도면들 및 청구항들로부터 명백해질 것이다. 다음의 도면들의 상대적인 치수들이 실척대로 도시되지 않을 수 있다는 것을 유의하라.

도 1은 간섭 측정 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀들 내의 2 개의 인접한 픽셀들을 도시하는 등각 투상도의 예를 도시한다.
도 2는 3x3 간섭 측정 변조기 디스플레이를 통합하는 전자 디바이스를 예시한 시스템 블록도의 예를 도시한다.
도 3은 도 1의 간섭 측정 변조기에 대한 인가된 전압 대 이동 가능한 반사층 위치를 예시한 도면의 예를 도시한다.
도 4는, 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가될 때 간섭 측정 변조기의 다양한 상태들을 예시한 표의 예를 도시한다.
도 5a는 도 2의 3x3 간섭 측정 변조기 디스플레이에서 디스플레이 데이터의 프레임을 예시한 도면의 예를 도시한다.
도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하는데 사용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다.
도 6a는 도 1의 간섭 측정 변조기 디스플레이의 부분적인 단면도의 예를 도시한다.
도 6b 내지 도 6e는 간섭 측정 변조기들의 다양한 구현들의 단면도들의 예들을 도시한다.
도 7은 간섭 측정 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시한 흐름도의 예를 도시한다.
도 8a 내지 도 8e는 간섭 측정 변조기를 제조하는 방법에서 다양한 스테이지들의 간략한 단면 예시들의 예들을 도시한다.
도 9 및 도 10은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 부분의 단면 간략도들의 예들을 도시한다.
도 11은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 매칭층들을 위한 제조 프로세스를 예시한 흐름도의 예를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들에 의해 생성된 컬러 팔레트들(color palettes)에 대한 컬러 공간도들을 도시한다.
도 13은 2 개의 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들에 의해 생성된 적색 컬러의 스펙트럼의 플롯을 도시하는데, 하나의 디바이스는 매칭층들을 포함하지 않고, 하나의 디바이스는 매칭층들을 포함한다.
도 14a 및 도 14b는 복수의 간섭 측정 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다.

다양한 도면들에서 동일한 참조 번호들 및 지정들은 동일한 엘리먼트들을 표시한다.

후속하는 설명은 본 발명의 혁신적인 양상들을 기술하는 목적들을 위한 특정한 구현들에 관한 것이다. 그러나, 당업자는 본원의 교시가 복수의 상이한 방식들로 적용될 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다. 기술된 구현들은, 이동 이미지(예를 들어, 비디오) 또는 정지 이미지(예를 들어, 스틸 이미지)이든지 간에, 그리고 텍스트, 그래픽 또는 그림이든지 아니든지 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있는 임의의 디바이스 또는 시스템에서 구현될 수 있다. 더 상세하게는, 설명된 구현들이 다양한 전자 디바이스들에 포함되거나 또는 이들과 연관될 수 있는데, 다양한 전자 디바이스들은 가령, 모바일 전화기들, 멀티미디어 인터넷 인에이블 셀룰러 전화기들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스® 디바이스들, 개인용 휴대정보 단말기들(PDA들), 무선 전자 메일 수신기들, 핸드-헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 태블릿들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/네비게이터들, 카메라들, MP3 플레이어들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 클록들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 패널 디스플레이들, 전자 리딩 디바이스들(즉, e-리더기들), 컴퓨터 모니터들, 자동차 디스플레이들(오도미터(odometer) 및 속도계 디스플레이들 등을 포함함), 쿡핏(cockpit) 제어들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들(가령, 차량의 후방 뷰 카메라의 디스플레이), 전자 포토그래프들, 전자 빌보드들 또는 표지판들(signs), 프로젝터들, 건축 구조들, 전자레인지들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 리코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세척기들, 건조기들, 세척기/건조기들, 주차요금 계산기들(parking meters), (가령, 전기 기계 시스템들(EMS), 마이크로 전기 기계 시스템들(MEMS) 및 비-MEMS 애플리케이션들 내의) 패키징(packaging), 장식(aesthetic) 구조들(예를 들어, 보석의 조각에 대한 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 EMS 디바이스들이지만, 이에 한정되는 것은 아니라는 것이 고찰된다. 또한, 본원의 교시들은 비-디스플레이 애플리케이션들, 가령, 전자 스위칭 디바이스들, 무선 주파수 필터들, 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 모션-감지 디바이스들, 자력계들(magnetometers), 소비자 전자 장치에 대한 관성 컴포넌트들, 소비자 전자 제품들의 부품들, 버랙터들, 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 드라이브 기법들, 제조 프로세스들, 및 전자 테스트 장비에서 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 교시들은 도면들 내에 단지 도시된 구현들로만 한정되도록 의도되지 않고, 그 대신에 당업자에게 용이하게 명백해질 바와 같이 넓은 적용 가능성을 가진다.

EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 흡수층 혼자서는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 스펙트럼적으로 선택적인 이상적인 흡수 특성들을 실현하기 위한 적절한 전자기 특성들을 가질 수 없다. 흡수층의 전자기 임피던스는 흡수층의 분산 특성들로 인한 광의 파장에 따라 변동할 수 있다(예를 들면, 흡광 계수(extinction coefficient) 및 굴절률은 광의 파장에 따라 변동할 수 있음). 특히, 흡수층의 전자기 임피던스의 리액티브 부분(reactive part)은 흡수층으로부터의 반사 및 흡수층을 통한 투과에서의 변동을 부여할 수 있고, 그 변동은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스로부터의 반사율의 스펙트럼 필터링 특성들에서의 열화로 변환된다.

본원에 설명된 일부 구현들은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 흡수층 상의 재료층들에 관한 것이다. 일부 구현들에서, 매칭층들로 또한 지칭되는 2 개 이상의 재료층들이 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 흡수층 상에 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층은 낮은 굴절률 재료일 수 있다. 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층은 높은 굴절률 재료일 수 있다.

예를 들면, 본원에 설명된 일부 구현들에서, EMS 디바이스는 반사층 및 흡수층을 포함한다. 흡수층은 흡수층과 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해 반사층으로부터 이격될 수 있다. 흡수층은 반사층과 흡수층 사이의 간격 및 광의 파장에 의존하여 광을 완전히 또는 부분적으로 흡수하거나 또는 전혀 흡수하지 않을 수 있다. 흡수층은 또한 흡수층의 흡수 특성들을 제공할 수 있는 금속층을 포함할 수 있다. 복수의 매칭층들은 캐비티를 등지는(facing away) 흡수층의 표면 상에 있을 수 있다. 복수의 매칭층들은 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층 및 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층을 포함할 수 있다.

본 발명에 설명된 요지의 특정 구현들은 다음의 잠재적인 이점들 중 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 흡수층의 표면 상의 2 개 이상의 매칭층들은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 특정 원색 또는 완전한 원색 세트(즉, 적색-녹색-청색(RGB) 컬러 세트)에 대한 컬러 채도를 개선할 수 있다. 2 개 이상의 매칭층들은 또한 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 백색-상태(white-state)의 개선을 허용할 수 있다.

흡수층 위 및 아래에 매칭층들을 포함하는 것의 또 다른 이점은, 흡수층의 임피던스 특성들을 조정(tailor)하는데 있어서 추가의 설계 자유도를 제공하는 것일 수 있다. 매칭층들은 또한 분산을 갭에 도입함으로써 반사율에서 피크들 사이의 스펙트럼 간격 및 진폭을 조절하기 위한 일부 자유를 허용할 수 있다. 이러한 양상은 높은 순도의 적색 컬러를 달성하는 것에 관련되는데, 왜냐하면 적색 반사율 스펙트럼이 통상적으로 스펙트럼의 청색 부분으로부터의 일부 누설을 수반하기 때문이다.

기술된 구현들이 적용될 수 있는 적절한 EMS 또는 MEMS 디바이스의 예는 반사성 디스플레이 디바이스이다. 반사성 디스플레이 디바이스들은 간섭 측정 변조기들(IMOD들)을 통합하여 그 디바이스들에 입사하는 광을 광학 간섭의 원리들을 이용하여 선택적으로 흡수 및/또는 반사할 수 있다. IMOD들은 흡수체(absorber), 그 흡수체에 대해 이동 가능한 반사체, 그리고 흡수체와 반사체 사이에서 정의된 광학 공진 캐비티를 포함할 수 있다. 반사체는 둘 이상의 상이한 위치들로 이동될 수 있으며, 그것은 광학 공진 캐비티의 크기를 변화시킬 수 있고, 이에 의해 간섭 측정 변조기의 반사율에 영향을 미칠 수 있다. IMOD들의 반사 스펙트럼들은 상이한 컬러들을 생성하도록 가시 파장들에 걸쳐 시프트될 수 있는 상당히 넓은 스펙트럼 대역들을 생성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 위치는 광학 공진 캐비티의 두께를 변화시킴으로써, 즉, 반사체의 위치를 변화시킴으로써 조절될 수 있다.

도 1은 간섭 측정 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀들 내의 두 개의 인접한 픽셀들을 도시하는 등각 투상도의 예를 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 간섭 측정 MEMS 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. 이들 디바이스들에서, MEMS 디스플레이 엘리먼트들의 픽셀들은 밝거나 또는 어두운 상태 중 어느 하나의 상태에 있을 수 있다. 밝은("이완된(relaxed)", "개방" 또는 "온") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광선의 대부분을, 예를 들면, 사용자에게 반사한다. 반대로, 어두운("작동된(actuated)", "폐쇄된" 또는 "오프") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시 광을 거의 반사하지 않는다. 일부 구현들에서, 온 및 오프 상태들의 광 반사율 특성들은 역전될 수 있다. MEMS 픽셀들은 흑색 및 백색에 부가하여 컬러 디스플레이를 허용하는 특정 파장들에서 대부분 반사하도록 구성될 수 있다.

IMOD 디스플레이 디바이스는 IMOD들의 행/열 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 IMOD는, 서로로부터 가변 및 제어 가능 거리에 위치되어 에어 갭(광학 갭 또는 캐비티로서 또한 지칭됨)을 형성하는 한 쌍의 반사층들, 즉, 이동 가능 반사층 및 고정된 부분 반사층을 포함할 수 있다. 이동 가능 반사층은 적어도 두 개의 위치들 사이에서 이동될 수 있다. 제 1 위치, 즉, 이완된 위치에서, 이동 가능 반사층은 고정된 부분 반사층으로부터 비교적 먼 거리에 위치될 수 있다. 제 2 위치, 즉, 작동된 위치에서, 이동 가능 반사층은 부분 반사층에 더 가까이 위치될 수 있다. 두 개의 층들로부터 반사하는 입사광은 이동 가능 반사층의 위치에 의존하여 보강적으로 또는 상쇄적으로 간섭하여, 각각의 픽셀에 대한 전체 반사성 또는 비-반사성 상태 중 어느 하나의 상태를 생성할 수 있다. 일부 구현들에서, IMOD는 비작동되는 경우에는 반사성 상태에서 가시 스펙트럼 내의 광을 반사할 수 있고, 작동되는 경우에는 어두운 상태에서 가시 범위 외부의 광(예를 들면, 적외선 광)을 반사할 수 있다. 그러나, 일부 다른 구현들에서, IMOD는 비작동되는 경우에는 어두운 상태에 있고, 그리고 작동되는 경우에는 반사성 상태에 있을 수 있다. 일부 구현들에서는, 인가된 전압의 도입이 픽셀들을 구동하여 상태들을 변화시킬 수 있다. 일부 다른 구현들에서는, 인가된 전하가 픽셀들을 구동하여 상태들을 변화시킬 수 있다.

도 1에서 픽셀 어레이의 도시된 부분은 두 개의 인접한 간섭 측정 변조기들(12)을 포함한다. (도시된 바와 같이) 좌측의 IMOD(12)에서, 이동 가능 반사층(14)이 광학 스택(16)으로부터 미리 결정된 거리의 이완된 위치에 있는 것으로 도시되고, 광학 스택은 부분 반사층을 포함한다. 좌측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압(V₀)은 이동 가능 반사층(14)의 작동을 유발하기에 불충분하다. 우측의 IMOD(12)에서, 이동 가능 반사층(14)이 광학 스택(16)에 가깝거나 인접한 작동 위치에 있는 것으로 도시된다. 우측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압(V_bias)은 이동 가능 반사층(14)을 작동 위치에서 유지하기에 충분하다.

도 1에서, 픽셀들(12)의 반사 특성들은 일반적으로 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13), 및 좌측의 픽셀(12)로부터 반사하는 광(15)을 표시하는 화살표들로 도시된다. 비록 자세하게 도시되지는 않지만, 픽셀들(12) 상에 입사하는 대부분의 광(13)이 투명한 기판(20)을 관통하여 광학 스택(16)을 향하여 투과될 것이라는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 광학 스택(16) 상에 입사하는 광의 일부분은 광학 스택(16)의 부분 반사층을 통해 투과될 것이고, 일부분은 투명 기판(20)을 통해 되반사될 것이다. 광학 스택(16)을 통해 투과되는 광(13)의 일부분은 이동 가능 반사층(14)에서 투명 기판(20)을 향하여(및 이를 통해) 되반사될 것이다. 광학 스택(16)의 부분 반사층으로부터 반사된 광과 이동 가능 반사층(14)으로부터 반사된 광 사이의 (보강 또는 상쇄) 간섭이 픽셀(12)로부터 반사된 광(15)의 파장(들)을 결정할 것이다.

광학 스택(16)은 단일 층 또는 여러 층들을 포함할 수 있다. 그 층(들)은 전극 층, 부분 반사성 및 부분 투과성 층 및 투명 유전체 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 전기 도전성이며, 부분적으로 투명성이고 부분적으로 반사성이며, 그리고, 예를 들어, 위의 층들 중 하나 이상을 투명 기판(20) 상에 증착함으로써 제조될 수 있다. 전극 층은 다양한 재료들, 가령, 다양한 금속들, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO)로 형성될 수 있다. 부분 반사층은 부분적으로 반사성인 다양한 재료들, 가령, 예를 들면, 크롬(Cr), 반도체들, 그리고 유전체들과 같은 다양한 금속들로 형성될 수 있다. 부분 반사층은 재료들의 하나 이상의 층들로 형성될 수 있고, 층들의 각각은 단일 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 광학 흡수체 및 도전체 둘 다로서 역할을 하는 단일의 반투명한 두께의 금속 또는 반도체를 포함할 수 있고, 반면에, (예를 들면, 광학 스택(16) 또는 IMOD의 다른 구조들의) 상이한, 더 많은 도전성 층들 또는 부분들은 IMOD 픽셀들 사이에서 신호들을 버싱(bus)하는 역할을 할 수 있다. 또한, 광학 스택(16)은 하나 이상의 도전층들 또는 도전성/ 흡수성 층을 커버하고 있는 하나 이상의 절연성 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 광학 스택(16)의 층(들)은 평행 스트립들로 패터닝될 수 있고, 행 전극들을 아래에서 더 설명되는 바와 같이 디스플레이 디바이스 내에 형성할 수 있다. 당업자에 의하여 이해될 바와 같이, 용어 "패터닝된(patterned)" 은 본 명세서에서 마스킹 및 에칭 프로세스들을 지칭하도록 이용된다. 일부 구현들에서, 고 도전성 및 반사성 재료, 가령 알루미늄(Al)이 이동 가능 반사층(14)에 대하여 이용될 수 있고, 이러한 스트립들이 디스플레이 디바이스에서 열 전극들을 형성할 수 있다. 이동 가능 반사층(14)은 포스트들(18)의 상부에 증착된 열들 및 포스트들(18) 사이에 증착된 개재 희생 재료를 형성하기 위해 (광학 스택(16)의 행 전극들에 직교하는) 증착된 금속 층 또는 층들의 일련의 평행한 스트립들로서 형성될 수 있다. 희생 재료가 에칭될 때, 정의된 갭(19), 또는 광확 캐비티가 이동 가능 반사층(14)과 광학 스택(16) 사이에 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 포스트들(18) 사이의 간격(spacing)은 대략 1-1000 ㎛일 수 있고, 반면 갭(19)은 10,000 옹스트롬(Å) 미만일 수 있다.

일부 구현들에서, IMOD의 각각의 픽셀은, 작동된 상태이든 또는 이완된 상태이든지, 본질적으로 고정된 및 이동하는 반사층들에 의하여 형성되는 커패시터이다. 어떠한 전압도 인가되지 않는 경우, 이동 가능 반사층(14)은, 도 1의 좌측의 IMOD(12)에 의해 예시된 바와 같이, 기계적으로 이완된 상태를 유지하고, 갭(19)이 이동 가능 반사층(14)과 광학 스택(16) 사이에 있다. 그러나, 전위차, 예를 들면, 전압이 선택된 행 및 열 중 적어도 하나에 인가되는 경우에는, 대응하는 픽셀에서의 행 및 열 전극들의 교차점에서 형성되는 커패시터는 충전되고, 정전기력들은 전극들이 서로 끌어당기게 한다. 인가된 전압이 임계치를 초과하면, 이동 가능 반사 층(14)은 변형되고 광학 스택(16) 가까이로 또는 반대로 이동할 수 있다. 광학 스택(16) 내의 유전체 층(미도시)은 단락을 방지하고, 층들(14 및 16) 사이의 분리 거리를 도 1의 우측의 작동된 IMOD(12)에 의해 예시된 바와 같이, 제어할 수 있다. 이 작동(behavior)은 인가된 전위차의 극성에 무관하게 동일하다. 어레이 내의 일련의 픽셀들이 일부 경우들에서 "행들" 또는 "열들"로서 지칭될 수 있지만, 당업자는 하나의 방향을 "행"으로서 그리고 다른 방향을 "열"로서 지칭하는 것이 임의적임을 용이하게 이해할 것이다. 다시 말해, 일부 배향들에서, 행들은 열들로 간주될 수 있고, 열들은 행들로 간주될 수 있다. 더욱이, 디스플레이 엘리먼트들은 직교 행들 및 열들("어레이")로 균일하게 배열될 수 있거나, 또는, 예를 들어, 서로에 대해 특정한 위치적 오프셋들을 갖는 비선형 구성들("모자이크")로 배열될 수 있다. 용어들 "어레이"와 "모자이크"는 어느 한 구성을 지칭할 수 있다. 따라서, 비록 디스플레이가 "어레이" 또는 "모자이크"를 포함하는 것으로서 지칭되더라도, 엘리먼트들 자체들은, 임의의 경우에서, 서로 직교하게 배열되거나 또는 균일 분포로 배치될 필요가 없지만, 비대칭 형상들 및 균일하지 않게 분포된 엘리먼트들을 갖는 배열을 포함할 수 있다.

도 2는 3x3 간섭 측정 변조기 디스플레이를 통합하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 예를 도시한다. 전자 디바이스는 하나 이상의 소프트웨어 모듈들을 실행하도록 구성될 수 있는 프로세서(21)를 포함한다. 운영 시스템을 실행하는 것에 부가하여, 프로세서(21)는 웹 브라우저, 전화기 애플리케이션, 이메일 프로그램, 또는 다른 소프트웨어 애플리케이션을 비롯해서 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들을 실행하도록 구성될 수 있다.

프로세서(21)는 어레이 드라이버(22)와 통신하도록 구성될 수 있다. 어레이 드라이버(22)는 신호들을, 예를 들어 디스플레이 어레이 또는 패널(30)로 제공하는 행 드라이버 회로(24) 및 열 드라이버 회로(26)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시되는 IMOD 디스플레이 디바이스의 단면은 도 2에서 라인들(1-1)에 의하여 도시된다. 비록 도 2가 명료함을 위해 IMOD들의 3x3 어레이를 예시하지만, 디스플레이 어레이(30)는 매우 많은 수의 IMOD들을 포함할 수 있고, 열들에서보다는 행들에서 다른 수의 IMOD들을 가질 수 있고, 그 역도 가능하다.

도 3은 도 1의 간섭 측정 변조기에 대한 인가된 전압 대 이동 가능 반사층 위치를 예시하는 도면의 예를 도시한다. MEMS 간섭 측정 변조기들에 대해, 행/열(즉, 공통/세그먼트) 기록 절차는 도 3에 예시된 바와 같은 이들 디바이스들의 히스테리시스 특성을 이용할 수 있다. 간섭 측정 변조기는 이동 가능 반사층, 또는 미러로 하여금, 이완된 상태로부터 작동된 상태로 변화하도록, 예를 들면, 약 10-볼트 전위차를 요구할 수 있다. 전압이 그 값으로부터 감소되는 경우, 전압이, 예를 들면, 10-볼트 미만으로 다시 강하함에 따라 이동 가능 반사층은 자신의 상태를 유지하지만, 이동 가능 반사층은 전압이 2 볼트 미만으로 강하하기까지 완전히 이완하지 않는다. 따라서, 디바이스가 이완된 또는 작동된 상태 중 하나에서 안정되는 인가된 전압의 윈도우가 존재하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같은 전압의 범위, 대략 3 내지 7 볼트가 존재한다. 이는 본 명세서에서는 "히스테리시스 윈도우" 또는 "안정성 윈도우(stability window)"라고 지칭된다. 도 3의 히스테리시스 특성들을 갖는 디스플레이 어레이(30)에 대해, 행/열 기록 절차는 하나 이상의 행들을 한 번에 어드레싱하도록 설계될 수 있어서, 정해진 행의 어드레싱 동안, 작동될 어드레싱된 행에서의 픽셀들은 약 10 볼트의 전압차에 노출되고, 이완될 픽셀들은 거의 0 볼트의 전압차에 노출된다. 어드레싱 후에, 픽셀들은 정상 상태 또는 대략적으로 5 볼트들의 바이어스 전압차에 노출되어, 이들이 이전 스트로빙 상태(strobing state)에서 유지된다. 이러한 예에서, 어드레싱된 이후에, 각각의 픽셀은 약 3-7 볼트들의 "안정성 윈도우" 내의 전위차를 보인다. 이러한 히스테리시스 특성 피쳐는, 예를 들면, 도 1에서 도시된 픽셀 설계가 동일한 인가 전압 조건들 하에서 작동된 또는 이완된 기존의 상태 중 어느 하나에서 안정하게 유지되는 것을 가능하게 한다. 작동된 또는 이완된 상태에 있든지, 각각의 IMOD 픽셀이 본질적으로 고정된 및 이동하는 반사층들에 의하여 형성되는 커패시터이기 때문에, 이러한 안정한 상태는 전력을 실질적으로 소비하거나 또는 손실하지 않고 히스테리시스 윈도우 내의 정상 전압에서 유지될 수 있다. 더구나, 인가된 전압 전위가 실질적으로 고정되게 유지한다면, IMOD 픽셀로 흐르는 전류는 근본적으로 거의 없거나 또는 전혀 없다.

일부 구현들에서, 이미지의 프레임은 정해진 행에서의 픽셀들의 상태로의 원하는 변화(만약에 있다면)에 따라, 열 전극들의 세트를 따라 "세그먼트" 전압들의 형태로 데이터 신호들을 인가함으로써 생성될 수 있다. 어레이의 각각의 행은 차례로 어드레싱될 수 있어서, 프레임이 한 번에 하나의 행에 기록된다. 원하는 데이터를 제 1 행 내의 픽셀들에 기록하기 위하여, 제 1 행 내의 픽셀들의 원하는 상태에 대응하는 세그먼트 전압들이 열 전극들 상에 인가될 수 있고, 특정 "공통" 전압 또는 신호 형태의 제 1 행 펄스가 제 1 행 전극에 인가될 수 있다. 이어서, 세그먼트 전압들의 세트가 제 2 행 내의 픽셀들의 상태로의 원하는 변화(만약 있다면)에 대응하도록 변화될 수 있고, 제 2 공통 전압이 제 2 행 전극에 인가될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 행 내의 픽셀들은 열 전극들을 따라 인가된 세그먼트 전압들에서의 변화에 의해 영향을 받지 않고, 제 1 공통 전압 행 펄스 동안에 그들이 설정되었던 상태로 유지된다. 이러한 프로세스는 이미지 프레임을 생성하기 위해 전체 일련의 행들, 또는 대안적으로, 열들에 대해 순차적 방식으로 반복될 수 있다. 프레임들은 이러한 프로세스를 초 당 임의의 원하는 수의 프레임들에 계속해서 반복함으로써 새로운 이미지 데이터로 리프레시 및/또는 업데이트될 수 있다.

각각의 픽셀에 걸쳐 인가된 세그먼트 및 공통 신호들의 조합(즉, 각각의 픽셀에 걸친 전위차)은 각각의 픽셀의 결과적인 상태를 결정한다. 도 4는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가되는 경우에 간섭 측정 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 표의 예를 도시한다. 당업자에 의해 용이하게 이해될 바와 같이, "세그먼트" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들 중 어느 하나에 인가될 수 있고, "공통" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들 중 다른 것에 인가될 수 있다.

도 4에서 (뿐만 아니라 도 5b에 도시된 타이밍도에서) 예시된 바와 같이, 릴리스 전압(VC_REL)이 공통 라인을 따라 인가되는 경우, 공통 라인을 따라 있는 모든 간섭 측정 변조기 엘리먼트들은, 세그먼트 라인들을 따라 인가된 전압, 즉, 하이 세그먼트 전압(VS_H) 및 로우 세그먼트 전압(VS_L)에 무관하게, 대안적으로 릴리스된(released) 또는 작동되지 않은 상태라고 지칭되는 이완된 상태에 배치될 것이다. 특히, 릴리스 전압(VC_REL)이 공통 라인을 따라 인가되는 경우, 변조기에 걸친 전위 전압(대안적으로 픽셀 전압으로 지칭됨)은, 하이 세그먼트 전압(VS_H) 및 로우 세그먼트 전압(VS_L) 둘 다가 그 픽셀에 대한 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가되는 경우에 이완 윈도우(도 3을 참조, 또한 릴리스 윈도우로 지칭됨) 내에 있다.

하이 홀드 전압(VC_HOLD _{_H}) 또는 로우 홀드 전압(VC_HOLD _{_L})과 같은 홀드 전압이 공통 라인에 인가되는 경우, 간섭 측정 변조기의 상태는 일정하게 유지될 것이다. 예를 들어, 이완된 IMOD는 이완된 위치에서 유지될 것이고, 작동된 IMOD는 작동된 위치에서 유지될 것이다. 하이 세그먼트 전압(VS_H) 및 로우 세그먼트 전압(VS_L) 둘 다가 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가되는 경우에, 픽셀 전압이 안정성 윈도우 내에 유지되도록 홀드 전압들이 선택될 수 있다. 따라서, 세그먼트 전압 스윙, 즉, 하이(VS_H) 및 로우 세그먼트 전압(VS_L) 사이의 차이는, 양 또는 음의 안정성 윈도우 중 어느 하나의 폭보다 더 적다.

하이 어드레싱 전압(VC_ADD _{_H}) 또는 로우 어드레싱 전압(VC_ADD _{_L})과 같은 어드레싱, 또는 작동 전압이 공통 라인에 인가되는 경우, 데이터는 각각의 세그먼트 라인들을 따른 세그먼트 전압들의 인가에 의해 그 공통 라인을 따라 있는 변조기들에 선택적으로 기록될 수 있다. 세그먼트 전압들은 작동이 인가된 세그먼트 전압에 의존하도록 선택될 수 있다. 어드레싱 전압이 공통 라인을 따라 인가되는 경우, 하나의 세그먼트 전압의 인가는 픽셀 전압이 안정성 윈도우 내에 있게 하여, 그 픽셀이 작동하지 않게 유지되도록 할 것이다. 이와 대조적으로, 다른 세그먼트 전압의 인가는 픽셀 전압이 안정성 윈도우를 벗어나게 하여, 결국 픽셀의 작동을 초래할 것이다. 작동을 유발하는 특정 세그먼트 전압은 어떤 어드레싱 전압이 이용되는지에 의존하여 변동할 수 있다. 일부 구현들에서, 하이 어드레싱 전압(VC_ADD _{_H})이 공통 라인을 따라 인가되는 경우, 하이 세그먼트 전압(VS_H)의 인가는 변조기로 하여금 자신의 현재 위치에서 유지하도록 야기할 수 있고, 반면에 로우 세그먼트 전압(VS_L)의 인가는 변조기의 작동을 야기할 수 있다. 그 결과, 세그먼트 전압들의 영향은 로우 어드레싱 전압(VC_ADD _{_L})이 인가되는 경우에 반대로 될 수 있어, 하이 세그먼트 전압(VS_H)은 변조기의 작동을 유발하고, 로우 세그먼트 전압(VS_L)은 변조기의 상태에 영향을 주지 않는다(즉, 안정을 유지한다).

일부 구현들에서, 변조기들에 걸쳐 동일 극성의 전위차를 항상 생성하는 홀드 전압들, 어드레스 전압들, 및 세그먼트 전압들이 사용될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 변조기들의 전위차의 극성을 교번시키는 신호들이 이용될 수 있다. 변조기들에 걸친 극성의 교번(즉, 기록 절차들의 극성의 교번)은 단일 극성의 반복된 기록 동작들 후에 일어날 수 있는 전하 축적을 줄이거나 또는 막을 수 있다.

도 5a는 도 2의 3x3 간섭 측정 변조기 디스플레이에서의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 도면의 예를 도시한다. 도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하는데 이용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다. 신호들은, 예를 들면, 도 2의 3x3 어레이에 인가될 수 있고, 이것이 궁극적으로 도 5a에 도시된 라인 시간(60e) 디스플레이 배열을 초래할 것이다. 도 5a에서 작동된 변조기들은 어두운-상태에 있는데, 즉 여기서, 예를 들어 시청자에게 어두운 외형을 초래하기 위하여 반사광의 상당 부분이 가시 스펙트럼 외부에 있다. 도 5a에 예시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있지만, 도 5b의 타이밍도에 예시된 기록 절차는 각각의 변조기가 릴리스되었고 제 1 라인 시간(60a) 전에 작동되지 않은 상태로 존재한다고 추정한다.

제 1 라인 시간(60a) 동안에: 릴리스 전압(70)이 공통 라인 1 에 인가되며; 공통 라인 2 에 인가된 전압은 하이 홀드 전압(72)에서 시작하고 릴리스 전압(70)으로 이동하며; 로우 홀드 전압(76)은 공통 라인 3을 따라 인가된다. 따라서, 공통 라인 1을 따라 있는 변조기들(공통 1, 세그먼트 1), (1,2) 및 (1,3)은 제 1 라인 시간(60a)의 듀레이션 동안 이완된, 또는 작동하지 않은 상태를 유지하며, 공통 라인 2를 따라 있는 변조기들(2,1), (2,2) 및 (2,3)은 이완된 상태로 이동할 것이고, 공통 라인 3을 따라 있는 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은 자신들의 이전의 상태를 유지할 것이다. 도 4를 참조하면, 세그먼트 라인들 1, 2 및 3 을 따라 인가된 세그먼트 전압들은, 공통 라인들 1, 2 또는 3 중 어느 것도 라인 시간(60a) 동안에 작동을 야기하는 전압 레벨들(즉, VC_REL-이완 및 VC_HOLD _{_L}-안정)에 노출되고 있지 않기 때문에, 간섭 측정 변조기들의 상태 상에 아무런 영향을 주지 않을 것이다.

제 2 라인 시간(60b) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 하이 홀드 전압(72)으로 이동하고, 공통 라인 1을 따라 있는 모든 변조기들은 인가된 세그먼트 전압에 무관하게 이완된 상태를 유지하는데, 왜냐하면 어떠한 어드레싱 또는 작동 전압도 공통 라인 1에 인가되지 않았기 때문이다. 공통 라인 2를 따라 있는 변조기들은 릴리스 전압(70)의 인가로 인해 이완된 상태로 유지되고, 공통 라인 3을 따라 있는 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은 공통 라인 3에 걸리는 전압이 릴리스 전압(70)으로 이동하는 경우에 이완할 것이다.

제 3 라인 시간(60c) 동안에, 공통 라인 1은 하이 어드레스 전압(74)을 공통 라인 1 상에 인가함으로써 어드레싱된다. 이러한 어드레스 전압의 인가 동안에 로우 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들(1 및 2)을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(1,1) 및 (1,2)에 걸친 픽셀 전압은 변조기들의 양의 안정성 윈도우의 상한(high end)보다 더 크고(즉, 전압차가 미리 정의된 임계치를 초과하였음), 변조기들(1,1) 및 (1,2)은 작동된다. 반대로, 하이 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기(1,3)에 걸친 픽셀 전압은 변조기들(1,1) 및 (1,2)의 픽셀 전압 미만이고, 변조기의 양의 안정성 윈도우 내에서 유지되며, 따라서 변조기(1,3)는 이완된 상태를 유지한다. 또한, 라인 시간(60c) 동안, 공통 라인 2에 걸리는 전압은 로우 홀드 전압(76)으로 감소하고, 공통 라인 3에 걸리는 전압은 릴리스 전압(70)에서 유지하여, 공통 라인들(2 및 3)을 따라 있는 변조기들을 이완된 위치로 남겨둔다.

제 4 라인 시간(60d) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 하이 홀드 전압(72)으로 복귀하여, 공통 라인 1을 따라 있는 변조기들을 자신들의 각각의 어드레싱된 상태들로 남겨둔다. 공통 라인 2 상의 전압은 로우 어드레스 전압(78)으로 감소된다. 하이 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기(2,2)에 걸친 픽셀 전압은 변조기의 음의 안정성 윈도우의 하한 미만이 되어, 변조기(2,2)가 작동하게 한다. 반대로, 로우 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들(1 및 3)을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(2,1) 및 (2,3)은 이완된 위치에서 유지한다. 공통 라인 3 상의 전압은 하이 홀드 전압(72)으로 증가하여, 공통 라인 3을 따라 있는 변조기들을 이완된 상태로 남겨둔다.

마지막으로, 제 5 라인 시간(60e) 동안에, 공통 라인 1 상의 전압은 하이 홀드 전압(72)으로 유지되고, 공통 라인 2 상의 전압은 로우 홀드 전압(76)으로 유지되어, 공통 라인들 1 및 2를 따라 있는 변조기들을 자신들의 각각의 어드레싱된 상태들로 남겨둔다. 공통 라인 3 상의 전압은 하이 어드레스 전압(74)으로 증가하여 공통 라인 3을 따라 있는 변조기들을 어드레싱한다. 로우 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들 2 및 3에 인가됨에 따라, 변조기들(3,2) 및 (3,3)은 작동하는 반면에, 세그먼트 라인 1을 따라 인가된 하이 세그먼트 전압(62)은 변조기(3,1)가 이완된 위치에서 유지되게 한다. 따라서, 제 5 라인 시간(60e)의 끝에서, 3x3 픽셀 어레이는 도 5a에 도시된 상태에 있고, 다른 공통 라인들(미도시)을 따라 있는 변조기들이 어드레싱되는 경우에 발생할 수 있는 세그먼트 전압에서의 변동들에 무관하게, 홀드 전압들이 공통 라인들을 따라 인가되는 한, 그 상태를 유지할 것이다.

도 5b의 타이밍도에서, 정해진 기록 절차(즉, 라인 시간들(60a-60e))는 하이 홀드 및 어드레스 전압들, 또는 로우 홀드 및 어드레스 전압들 중 어느 하나의 사용을 포함할 수 있다. 일단 기록 절차가 정해진 공통 라인에 대하여 완료되면(및 공통 전압이 작동 전압과 동일한 극성을 가지는 홀드 전압으로 설정되면), 픽셀 전압은 정해진 안정성 윈도우 내에 유지하고, 릴리스 전압이 그 공통 라인 상에 인가될 때까지 이완 윈도우(relaxation window)를 통과하지 않는다. 더욱이, 각각의 변조기를 어드레싱하기 전에 각각의 변조기가 기록 절차의 일부로서 릴리스되기 때문에, 릴리스 시간이 아니라 변조기의 작동 시간이 필요한 라인 시간을 결정할 수 있다. 구체적으로, 변조기의 릴리스 시간이 작동 시간보다 큰 구현들에서, 릴리스 전압은, 도 5b에 도시된 바와 같이, 단일 라인 시간보다 더 오랫동안 인가될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 공통 라인들 또는 세그먼트 라인들을 따라 인가된 전압들은 변동하여, 상이한 변조기들, 예를 들면, 상이한 컬러들의 변조기들의 작동 및 릴리스 전압들의 변동들을 고려할 수 있다.

위에서 제시된 원리들에 따라 동작하는 간섭 측정 변조기들의 구조의 세부 사항들은 광범위하게 변동할 수 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6e는 이동 가능 반사층(14) 및 그의 지지 구조들을 포함하는 간섭 측정 변조기들의 다양한 구현들의 단면들의 예들을 도시한다. 도 6a는 도 1의 간섭 측정 변조기 디스플레이의 부분 단면의 예를 도시하며, 여기서 금속 재료의 스트립, 즉, 이동 가능 반사층(14)은 기판(20)으로부터 직교하게 연장하는 지지부들(supports; 18) 상에 증착된다. 도 6b에서, 각각의 IMOD의 이동 가능 반사층(14)은 일반적으로 형상이 정사각형 또는 직사각형이고, 테더들(tethers)(32) 상의 코너들에서 또는 그 코너들 가까이에서 지지부들에 부착된다. 도 6c에서, 이동 가능 반사층(14)은 일반적으로 형상이 정사각형 또는 직사각형이고, 유연한 금속을 포함할 수 있는 변형 가능 층(34)에 매달려 있다. 변형 가능 층(34)은 이동 가능 반사층(14)의 둘레 주위에서 기판(20)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 이런 연결들은 본 명세서에서 지지 포스트들(support posts)이라고 지칭된다. 도 6c에 도시된 구현은 이동 가능 반사층(14)의 광학 기능들의, 변형 가능 층(34)에 의해 수행되는 자신의 기계적 기능들로부터의 디커플링으로부터 도출된 부가적인 이점들을 가진다. 이러한 디커플링은 반사층(14)에 대하여 이용되는 구조적 설계 및 재료들 및 변형 가능 층(34)에 대하여 이용되는 그러한 것들이 서로로부터 독립적으로 최적화되도록 허용한다.

도 6d는 이동 가능 반사층(14)이 반사 서브층(14a)을 포함하는 IMOD의 다른 예를 도시한다. 이동 가능 반사층(14)은 지지 구조, 가령 지지 포스트들(18) 상에 안착(rest)된다. 지지 포스트들(18)은 하부 정지 전극(즉, 예시된 IMOD에서의 광학 스택(16)의 부분)으로부터 이동 가능 반사층(14)의 분리를 제공하여, 예를 들어 이동 가능 반사층(14)이 이완된 위치에 있는 경우에 갭(19)이 이동 가능 반사층(14) 및 광학 스택(16) 사이에 형성되도록 한다. 이동 가능 반사층(14)은 또한 전극으로서 역할을 하도록 구성될 수 있는 도전층(14c), 및 지지층(14b)을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 도전층(14c)은 기판(20)으로부터 원위(distal)인 지지층(14b)의 일측면 상에 배치되고, 반사성 서브-층(14a)은 기판(20)에 근위인(proximal) 지지층(14b)의 다른 측면 상에 배치된다. 일부 구현들에서, 반사성 서브-층(14a)은 도전성일 수 있고, 지지층(14b) 및 광학 스택(16) 사이에 배치될 수 있다. 지지층(14b)은 유전체 재료, 예를 들어, 실리콘 산화질화물(SiON) 또는 실리콘 이산화물(SiO₂)의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 지지층(14b)은 층들의 스택, 가령, 예를 들어 SiO₂/SiON/SiO₂ 3-층 스택일 수 있다. 반사성 서브-층(14a) 및 도전층(14c) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는, 예를 들면, 약 0.5% 구리(Cu)를 갖는 알루미늄(Al) 합금, 또는 다른 반사성 금속 재료를 포함할 수 있다. 도전층들(14a, 14c)을 유전체 지지층(14b) 위 및 아래에 사용하는 것은 응력들을 밸런싱하고 향상된 전도성을 제공할 수 있다. 일부 구현들에서, 반사성 서브-층(14a) 및 도전층(14c)은 다양한 설계 목적들, 가령, 이동 가능 반사층(14) 내에서 특정 응력 프로파일들을 달성하는 것을 위해 상이한 재료들로 형성될 수 있다.

도 6d에 예시된 바와 같이, 일부 구현들은 또한 블랙 마스크 구조(23)를 포함할 수 있다. 블랙 마스크 구조(23)는 광학적으로 불활성인 지역들(예를 들면, 픽셀들 사이 또는 포스트들(18) 아래)에서 형성되어 주변광 또는 표류 광(stray light)을 흡수할 수 있다. 블랙 마스크 구조(23)는 또한 광이 디스플레이의 불활성 부분들로부터 반사되거나 또는 그 부분들을 투과하는 것을 억제하며, 이에 의해 콘트라스트 비를 증가시킴으로써, 디스플레이 디바이스의 광학 특성들을 개선할 수 있다. 부가적으로, 블랙 마스크 구조(23)는 도전성일 수 있고 전기 버싱 층으로서 기능을 하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 행 전극들은 접속된 행 전극의 저항을 줄이기 위해 블랙 마스크 구조(23)에 접속될 수 있다. 블랙 마스크 구조(23)는 증착 및 패터닝 기법들을 비롯해서 다양한 방법들을 이용하여 형성될 수 있다. 블랙 마스크 구조(23)는 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 블랙 마스크 구조(23)는 광학 흡수체로서 역할을 하는 몰리브덴-크롬(MoCr)층, SiO₂ 층 및 반사체 및 버싱 층으로서 역할을 하는 알루미늄 합금을 포함하고, 이들은 각각 그 두께가 약 30-80 Å, 500-1000 Å, 및 500-6000 Å의 범위이다. 하나 이상의 층들은, 예를 들어, MoCr 및 SiO₂ 층들에 대하여 CF₄(carbon tetrafluoromethane) 및/또는 O₂(oxygen)를 포함하고, 알루미늄 합금 층에 대하여 Cl₂(chlorine) 및/또는 BCl₃(boron trichloride)을 포함하는 포토리소그래피 및 건식 에칭을 비롯해서 다양한 기법들을 이용하여 패터닝될 수 있다. 일부 구현들에서, 블랙 마스크(23)는 에탈론(etalon) 또는 간섭 측정 스택 구조일 수 있다. 이러한 간섭 측정 스택 블랙 마스크구조들(23)에서, 도전성 흡수체들은 각각의 행 또는 열의 광학 스택(16)에서의 하부의 고정 전극들 간에 신호들을 전달 또는 버싱(bus)하는데 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 스페이서 층(35)은 일반적으로 흡수체 층(16a)을 블랙 마스크(23)에서의 도전층들로부터 전기적으로 절연시키는 역할을 할 수 있다.

도 6e는 이동 가능 반사 층(14)이 자체 지지형인 IMOD의 다른 예를 도시한다. 도 6d와 대조적으로, 도 6e의 구현은 지지 포스트들(18)을 포함하지 않는다. 대신에, 이동 가능 반사 층(14)은 다수의 위치들에서 아래에 놓인 광학 스택(16)과 접촉하고, 이동 가능 반사 층(14)의 곡률은, 간섭 측정 변조기에 걸친 전압이 작동을 유발하는데 불충분한 경우에 이동 가능 반사 층(14)이 도 6e의 작동되지 않은 위치로 복귀하는 충분한 지지를 제공한다. 복수의 몇몇의 상이한 층들을 포함할 수 있는 광학 스택(16)은, 여기서 명료함을 위해 광학 흡수체(16a), 및 유전체(16b)를 포함하는 것으로 도시된다. 일부 구현들에서, 광학 흡수체(16a)는 고정된 전극 및 부분 반사층 모두로서 역할을 할 수 있다.

도 6a 내지 도 6e에 도시된 것들과 같은 구현들에서, IMOD들은 이미지들이 투명 기판(20)의 앞면, 즉, 변조기가 배열된 측면과 반대인 측면에서 보이는 직시 디바이스들로서 기능을 한다. 이러한 구현들에서, 디바이스의 뒷쪽 부분들(즉, 예를 들어, 도 6c에 예시된 변형 가능 층(34)을 비롯하여, 이동 가능 반사층(14) 뒤의 디스플레이 디바이스의 임의의 부분)은 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 악영향 또는 부정적으로 영향을 주는 일 없이 구성되고 동작될 수 있는데, 왜냐하면 반사층(14)이 디바이스의 그 부분들을 광학적으로 차폐하기 때문이다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 버스 구조(예시되지 않음)는 변조기의 광학 특성들을 변조기의 전기 기계적 특성들, 가령, 전압 어드레싱 및 이러한 어드레싱으로부터 생겨나는 이동들로부터 분리하는 능력을 제공하는 이동 가능 반사층(14) 뒤에 포함될 수 있다. 부가적으로, 도 6a 내지 도 6e의 구현들은 프로세싱, 가령, 패터닝을 단순화할 수 있다.

도 7은 간섭 측정 변조기에 대한 제조 프로세스(80)를 도시하는 흐름도의 예를 도시하고, 도 8a 내지 도 8e는 이러한 제조 프로세스(80)의 대응하는 스테이지들의 단면의 개략적인 예시들의 예들을 도시한다. 일부 구현들에서, 제조 프로세스(80)는, 예를 들면, 도 7에 도시되지 않은 다른 블록들에 부가하여 도 1 및 도 6 에 도시된 범용 타입의 간섭 측정 변조기들을 제조하도록 구현될 수 있다. 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 프로세스(80)는 기판(20) 상의 광학 스택(16)의 형성을 갖는 블록(82)에서 시작한다. 도 8a는 기판(20) 상에 형성된 이러한 광학 스택(16)을 예시한다. 기판(20)은 투명한 기판, 가령, 유리 또는 플라스틱일 수 있고, 이것은 유연하거나 비교적으로 뻣뻣하고 구부러지지 않을 수 있으며, 사전 준비 프로세스들, 예를 들면, 세척이 실시되어, 광학 스택(16)의 효율적인 형성을 용이하게 할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 광학 스택(16)은 전기적으로 도전성이고, 부분적으로 투명하고 부분적으로 반사성일 수 있고, 예를 들어, 원하는 특성들을 가지는 하나 이상의 층들을 투명한 기판(20) 상에 증착함으로써 제조될 수 있다. 도 8a에서, 광학 스택(16)은 서브-층들(16a 및 16b)을 갖는 다층 구조를 포함하지만, 더 많거나 더 적은 서브-층들이 일부 다른 구현들에 포함될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나는 조합된 도전체/흡수체 서브-층(16a)과 같이 광학 흡수성 및 도전성 특성들 모두를 갖도록 구성될 수 있다. 덧붙여, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나 이상은 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있고, 디스플레이 디바이스에 행 전극들을 형성할 수 있다. 이러한 패터닝은 마스킹 및 에칭 프로세스 또는 당분야에서 알려진 다른 적합한 프로세스에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나는 절연성 또는 유전체 층, 가령 하나 이상의 금속 층들(예를 들어, 하나 이상의 반사성 및/또는 도전층들) 위에 증착된 서브-층(16b)일 수 있다. 또한, 광학 스택(16)은 디스플레이의 행들을 형성하는 개별 및 평행 스트립들로 패터닝될 수 있다.

프로세스(80)는 광학 스택(16) 상의 희생층(25)의 형성을 갖는 블록(84)에서 계속된다. 희생층(25)은 나중에(예를 들어, 블록(90)에서) 제거되어, 캐비티(19)를 형성하고, 따라서 희생층(25)은 도 1에 도시된 결과적인 간섭 측정 변조기들(12)에서 도시되지 않는다. 도 8b는 광학 스택(16) 상에 형성된 희생층(25)을 포함하는 부분적으로 제작된 디바이스를 예시한다. 광학 스택(16) 상의 희생층(25)의 형성은, 후속하는 제거 후에, 원하는 설계 크기를 갖는 갭 또는 캐비티(19)(또한 도 1 및 도 8e를 참조)를 제공하도록 선택된 두께로의, 몰리브덴(Mo) 또는 비정질 실리콘(Si)과 같은 크세논 이불화물(XeF₂)-에칭 가능 재료의 증착을 포함할 수 있다. 희생 재료의 증착은 증착 기법들, 가령, 물리적 기상 증착(PVD(physical vapor deposition), 예를 들면, 스퍼터링), 플라즈마-강화 화학적 기상 증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD), 열적 화학적 기상 증착(열적 CVD(chemical vapor deposition)), 또는 스핀-코팅을 이용하여 수행될 수 있다.

프로세스(80)는 지지 구조, 예를 들면, 도 1, 도 6 및 도 8c에 예시된 바와 같은 포스트(18)의 형성을 갖는 블록(86)에서 계속된다. 포스트(18)의 형성은 지지 구조 개구부를 형성하기 위해 희생층(25)을 패터닝하는 것, 이어서 PVD, PECVD, 열적 CVD, 또는 스핀-코팅과 같은 증착 방법을 이용하여, 포스트(18)를 형성하기 위해 재료(예를 들면, 폴리머 또는 무기질 재료, 예를 들면, 실리콘 산화물)를 개구부 내에 증착하는 것을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 희생층 내에 형성된 지지 구조 개구부는 희생층(25) 및 광학 스택(16) 둘 다를 통해, 아래에 놓인 기판(20)까지 연장할 수 있어서, 포스트(18)의 하부 말단은 도 6a에 예시된 바와 같이 기판(20)과 접촉하게 한다. 대안적으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 희생층(25) 내에 형성된 개구부는 희생층(25)을 통해 연장할 수 있지만, 광학 스택(16)을 통해서는 연장할 수 없다. 예를 들어, 도 8e는 광학 스택(16)의 상부 표면과 접촉하는 지지 포스트들(18)의 하부 말단들을 예시한다. 포스트(18), 또는 다른 지지 구조들은, 지지 구조 재료의 층을 희생층(25) 상에 증착하고 희생층(25)에서 개구부들로부터 떨어져 위치된 지지 구조 재료의 부분들을 제거하기 위해 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 지지 구조들은, 도 8c에 예시된 바와 같이 개구부들 내에 위치될 수 있지만, 또한, 적어도 부분적으로, 희생층(25)의 일 부분 위에서 연장할 수 있다. 위에서 유의된 바와 같이, 희생층(25) 및/또는 지지 포스트들(18)의 패터닝은 패터닝 및 에칭 프로세스에 의해 수행될 수 있지만, 또한 대안적 에칭 방법들에 의해 수행될 수 있다.

프로세스(80)는 도 1, 도 6 및 도 8d에 예시된 이동 가능 반사층(14)과 같은 이동 가능 반사층 또는 멤브레인의 형성을 갖는 블록(88)에서 계속된다. 이동 가능 반사층(14)은 하나 이상의 패터닝, 마스킹, 및/또는 에칭 프로세스들과 함께 하나 이상의 증착 프로세스들, 예를 들면, 반사 층(예를 들면, 알루미늄, 알루미늄 합금) 증착을 사용함으로써 형성될 수 있다. 이동 가능 반사층(14)은 전기적으로 도전성일 수 있고, 전기적 도전층이라고 지칭될 수 있다. 일부 구현들에서, 이동 가능 반사층(14)은 도 8d에 도시된 바와 같은 복수의 서브-층들(14a, 14b, 14c)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 서브층들, 가령, 서브층들(14a, 14c) 중 하나 이상은, 자신들의 광학 특성들에 대해 선택된 높은 반사성 서브-층들을 포함할 수 있고, 다른 서브-층(14b)은 자신의 기계적 특성들에 대해 선택된 기계적 서브-층을 포함할 수 있다. 희생층(25)이 블록(88)에서 형성된 부분적으로 제작된 간섭 측정 변조기 내에 여전히 존재하기 때문에, 이동 가능 반사층(14)은 이러한 스테이지에서 통상적으로 이동 가능하지 않다. 희생층(25)을 포함하는 부분적으로 제작된 IMOD는, 또한 본 명세서에서 "비릴리스된(unreleased)" IMOD 라고도 지칭될 수 있다. 도 1 과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 이동 가능 반사층(14)은 디스플레이의 열들을 형성하는 별개의 및 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있다.

프로세스(80)는 캐비티, 예를 들면, 도 1, 도 6 및 도 8e에 예시된 바와 같은 캐비티(19)의 형성을 갖는 블록(90)에서 계속된다. 캐비티(19)는 (블록(84)에서 증착된) 희생 재료(25)를 에천트에 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 에칭 가능 희생 재료, 가령, Mo 또는 비정질 Si는 건식 화학적 에칭에 의하여, 예를 들면, 희생층(25)을 가스상 또는 기체상 에천트, 가령 고체 XeF₂로부터 유도된 증기들에, 통상적으로 캐비티(19)를 둘러싸는 구조들에 대해 선택적으로 제거되는 원하는 양의 재료를 제거하기에 효과적인 시간 기간 동안에 노출시킴으로써, 제거될 수 있다. 에칭 가능한 희생 재료 및 에칭 방법들(예를 들면, 습식 에칭 및/또는 플라즈마 에칭)의 다른 결합들이 또한 이용될 수 있다. 희생층(25)이 블록(90) 동안에 제거되기 때문에, 이동 가능 반사 층(14)은 이러한 스테이지 후에 통상적으로 이동 가능하다. 희생 재료(25)의 제거 후, 결과적인 완전히 또는 부분적으로 제조된 IMOD는 본 명세서에서는 "릴리스된(released)" IMOD라고 지칭될 수 있다.

IMOD 또는 다른 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 반사율 스펙트럼은 상이한 컬러들을 생성하기 위해 가시 스펙트럼의 파장들에 걸쳐 시프팅될 수 있는 비교적 넓은 스펙트럼 대역을 생성할 수 있다. 가시 스펙트럼, 즉, 인간들이 지각할 수 있는 파장들의 범위는 약 390 나노미터(nm)로부터 약 750 nm에 이른다. 가시 스펙트럼 내에서, 스펙트럼 내의 컬러들의 대략의 파장들은 다음과 같은데, 적색은 약 700 nm 내지 635 nm이고, 오렌지 색은 약 635 nm 내지 590 nm이고, 황색은 약 590 nm 내지 560 nm이고, 녹색은 약 560 nm 내지 490 nm이고, 청색은 약 490 nm 내지 450 nm이고, 그리고 보라색은 약 450 nm 내지 400 nm이다. 위에서 유의된 바와 같이, IMOD 또는 다른 EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 스펙트럼 대역의 위치는 광학 캐비티의 두께를 변경함으로써 조절될 수 있다. 이것은 이동 가능한 반사층의 위치를 변경함으로써 달성될 수 있다.

부분 반사층으로 또한 지칭되는 흡수층의 재료에 의존하여, 색 영역(color gamut)을 증가시키고, IMOD 또는 다른 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 원색 설정들(즉, 적색, 녹색, 및 청색(RGB))에서 양호한 채도를 산출하는 흡수층의 두께가 존재할 수 있다. 색 영역은 디바이스에 의해 잠재적으로 디스플레이될 수 있는 컬러들의 다양한 레벨들을 나타낸다. 채도는 컬러에서 색조(hue)의 우위(dominance) 또는 컬러가 얼마나 순수한가를 나타낸다. 예를 들면, 완전히 포화된 청색은 순수 청색 컬러일 수 있다.

그러나, 일부 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들에 의해 제기된 하나의 이슈는 열악한 적색 컬러(즉, 약 700 nm 내지 635 nm) 성능이다. 예를 들면, EMS 반사성 디스플레이 디바이스를 통해 적색 컬러를 획득하기 위해, 흡수층을 통해 투과된 광 및 반사층으로부터 반사된 광에 의해 형성된 정재파(standing wave)가 흡수층이 위치된 적색 컬러 파장의 절반(즉, 700 nm 내지 635 nm의 약 절반)에서 제 1 노드를 갖도록, 반사층이 위치될 수 있다. 적색 컬러 파장은 최소의 흡수를 경험할 수 있고, 디스플레이는 적색 컬러를 반사할 수 있다. 그러나, 적색 컬러 파장의 제 1 노드는 청색 컬러의 제 2 노드의 부분과 일치하고, 이것은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 의해 생성되는 적색 컬러의 채도를 변질시킬 수 있게 한다.

하나 이상의 매칭층들이 흡수층 상에 포함될 수 있고, EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 적색 컬러 성능을 개선시킬 수 있다. 하나 이상의 매칭층들 각각의 특정 두께를 사용하여, EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 의해 생성되는 광 간섭이 수정될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 매칭층들은 흡수층으로부터의 무관한(extraneous) 반사를 감소시킬 수 있다. 이것은 반사된 광과 투과된 광 사이의 해로운 간섭을 통해 원하는 컬러의 채도를 변질시킬 수 있는 컬러의 흡수를 증가(및 결과적으로 반사를 감소)시킬 수 있다. 결과적으로, 특정 원색 또는 완전한 원색 세트(즉, RGB 컬러 세트)에 대한 컬러 채도의 개선이 달성될 수 있다.

단일 매칭층이 흡수층 상에 포함될 때, 매칭층의 두께는 광의 진폭 및 위상 양자를 수정하도록 변동될 수 있다. 이것은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스로부터 "변질되는" 컬러의 반사를 감소(및 결과적으로 흡수를 증가)시킬 수 있다. 단일 매칭층의 경우에, 매칭층의 굴절률은 약 (n₁ x n₂)^1/2일 수 있고, 여기서 n₁은 흡수층의 굴절률이고, n₂는 매칭층 위의 입사 매체(incident medium)(예를 들면, 유리 또는 에어)의 굴절률이다. 그러나, 단일 매칭층의 두께를 변경하는 것은 광의 진폭 및 위상 양자를 최적화하기에 충분한 자유도들을 제공하지 않을 수 있다.

흡수층 상의 2 개 이상의 매칭층들은 광의 진폭 및 위상을 수정하기 위한 부가적인 자유도들을 제공할 수 있다. 하나보다 더 많은 매칭층의 경우에, 높은 굴절률 매칭층 및 낮은 굴절률 매칭층이 흡수층 상에 증착될 수 있다. 일부 구현들에서, 낮은 굴절률 매칭층은 흡수층과 접촉할 수 있고, 높은 굴절률 매칭층은 입사 매체(예를 들면, 유리 또는 에어)와 접촉할 수 있다.

도 9 및 도 10은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 부분의 단면 간략도들의 예들을 도시한다. 먼저 도 9로 넘어가면, EMS 반사성 디스플레이 디바이스(900)는 반사층(902) 및 흡수층(906)을 포함하고, 반사층(902) 및 흡수층(906)은 캐비티 또는 갭(904)을 정의한다. 제 1 매칭층(908)은 캐비티를 등지는 흡수층(906)의 표면 상에 배치된다. 제 2 매칭층(910)은 제 1 매칭층(908) 상에 배치된다.

EMS 반사성 디스플레이 디바이스(900)의 흡수층(906)은 크롬(Cr), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 바나듐(V) 및 몰리브덴-크롬(MoCr)의 합금을 포함하는 다양한 금속들과 같이, 부분적으로 흡수성이고 부분적으로 반사성인 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 흡수층(906)은 약 20 nm 미만의 두께일 수 있다. 몇몇의 다른 구현들에서, 흡수층(906)은 약 20 nm보다 더 두꺼울 수 있다. 일부 구현들에서, 흡수층은 호스트 매트릭스에 임베딩된 염료들(dyes) 또는 나노입자들을 포함할 수 있다.

일부 다른 구현들에서, 흡수층(906)은 유전체 스페이서들과 분리된, 부분적으로 흡수성이고 부분적으로 반사성인 2 개의 재료들을 포함할 수 있다. 그러한 흡수층의 두께는, 부분적으로 흡수성이고 부분적으로 반사성인 재료의 단일층을 포함하는 흡수층과 대략 동일한 두께일 수 있다. 그러한 흡수층은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 반사율 특성들에서 작은 변화들을 만들도록 (예를 들면, 흡수층의 재료들 및 재료들의 두께) 조절될 수 있다.

EMS 반사성 디스플레이 디바이스(900)의 일부 구현들에서, 제 1 매칭층(908)은 낮은 굴절률 재료를 포함할 수 있고, 제 2 매칭층(910)은 높은 굴절률 재료를 포함할 수 있다. 즉, 일부 구현들에서, 제 2 매칭층(910)의 재료는 제 1 매칭층(908)의 재료의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 가질 수 있다. 재료의 굴절률은 그 재료에서 광의 속도의 척도이다. 낮은 굴절률 재료들의 예들은 SiO₂(silicon oxide), MgF₂(magnesium fluoride), Al₂O₃(aluminum oxide), 다른 유전체 재료들 및 상이한 플라스틱들을 포함한다. 낮은 굴절률 플라스틱들의 예는 아크릴레이트들을 포함하는 다양한 폴리머 재료들을 포함한다. 높은 굴절률 재료들의 예들은 TiO₂(titanium oxide), SiON(silicon oxynitride), Si₃N₄(silicon nitride), ZrO₂(zirconium dioxide), Ta₂O₅(tantalum oxide), Sb₂O₃(antimony oxide), 및 다른 유전체 재료들을 포함한다.

매칭층들 각각은 두께를 갖는다. 매칭층들의 두께는, 흡수층(906)으로부터 반사된 광의 진폭 및 위상 및 흡수층(906)을 통해 투과된 광의 진폭 및 위상이 EMS 반사성 디스플레이 디바이스(900)의 RGB 컬러 채도를 변경 또는 개선하도록 수정되게 지정될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 매칭층(908) 및 제 2 매칭층(910)의 광학 두께는 흡수층으로부터의 프레넬 반사(Fresnel reflection)를 감소시키기 위해 제 1 매칭층에서 관심을 갖는 파장의 약 1/4일 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 매칭층(908) 및 제 2 매칭층(910)의 두께는 상쇄 간섭(destructive interference)을 통해 스퓨리어스(spurious) 파장들(즉, 가시 스펙트럼의 바람직한 범위 외부의 또는 관심이 없는 파장들)을 억제하도록 지정될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 매칭층(908) 및 제 2 매칭층(910)의 두께는 보강 간섭(constructive interference)을 통해 관심을 갖는 파장을 증가시키도록 지정될 수 있다. 따라서, 매칭층의 두께는 매칭층의 굴절률에 부분적으로 의존한다. 가시광에 대해, 제 1 매칭층(908) 및 제 2 매칭층(910)의 두께들 각각은, 일부 구현들에서, 약 4 nm 내지 120 nm 또는 약 120 내지 170 nm일 수 있다.

제 1 매칭층(908) 및 제 2 매칭층(910)의 두께들은 또한 흡수층(906)의 분산 특성들 및 두께 및 매칭층들(908 및 910) 각각의 분산 특성들에 의존할 수 있다. 또한, 매칭층들(908 및 910) 각각의 두께들은 흡수층(906) 상의 반사층(902) 및, 존재한다면, 임의의 패시베이션 층들의 두께 및 분산 특성들을 포함하여, EMS 디바이스의 설계에 의존할 수 있다. 공칭적으로, 매칭층들의 두께들은, 매칭층들의 굴절률들을 고려한 후에, 관심있는 파장의 약 1/4일 수 있다.

매칭층들의 이러한 두께들은 흡수층으로부터 프레넬 반사를 감소시킬 수 있다. 몇몇의 다른 구현들에서, 매칭층들의 두께들은 매칭층들에서 관심을 갖는 파장의 1/4보다 크거나 1/4 미만일 수 있다. 이것은, 상쇄 간섭이 모든 반사를 포함할 수 있고 매칭층들의 이러한 두께들이 특정 파장 대역의 스퓨리어스 반사를 감소시킬 수 있기 때문일 수 있다. 매칭층에 대한 적절한 두께는, 매칭층의 분산 및 흡수층 자체의 분산을 감안한 후에 결정될 수 있다.

이제 도 10으로 넘어가면, 도 10은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 부분의 단면 개략도의 또 다른 예를 도시한다. EMS 반사성 디스플레이 디바이스(1000)는 반사층(1002) 및 흡수층(1006)을 포함한다. 반사층(1002) 및 흡수층(1006)은 캐비티 또는 갭(1004)을 정의한다. 제 1 매칭층(1008)은 캐비티를 등지는 흡수층(1006)의 표면 상에 배치된다. 제 2 매칭층(1010)은 제 1 매칭층(1008) 상에 배치된다.

EMS 반사성 디스플레이 디바이스는 캐비티를 향하는 흡수층(1006)의 표면 상에 배치된 유전체 층(1012)을 더 포함한다. 일부 구현들에서, 유전체 층(1012)은 Al₂O₃(aluminum oxide)일 수 있다. 몇몇의 다른 구현들에서, 유전체 층(1012)은 Ta₂O₅, HfO₂(hafnium oxide), 또는 AlN(aluminum nitride)일 수 있다. 일부 구현들에서, 유전체 층(1012)은 약 5 nm 두께, 약 9 nm 두께 또는 약 5 nm 내지 15 nm 두께 미만일 수 있다. 유전체 층(1012)은, 일부 구현들에서, 흡수층(1006)을 패시베이팅(passivate)하거나 EMS 반사성 디스플레이 디바이스(1000)에서 정지 마찰(stiction)을 막는데 도움을 주는 역할을 할 수 있다. 유전체 층(1012)은 또한 EMS 반사성 디스플레이 디바이스(1000)로부터 희생 재료를 제거하는데 사용되는 에천트들로부터 흡수층(1006)을 보호하는 역할을 하거나 및/또는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 제조 프로세스 동안에 에칭 정지제로서 역할을 할 수 있다.

일부 구현들에서, 유전체 층(1012), 흡수층(1006), 제 1 매칭층(1008), 및 제 2 매칭층(1010)을 포함하는 흡수 조립체가 기판(1014) 상에 존재할 수 있다. 기판(1014)은 유리(예를 들면, 디스플레이 유리 또는 붕규산 유리) 또는 플라스틱과 같은 투명 기판일 수 있고, 기판(1014)은 유연하거나 비교적 뻣뻣하고 구부러지지 않을 수 있다. 일부 구현들에서, 유리 기판은 약 400 미크론 내지 1000 미크론 두께 또는 약 700 미크론 두께일 수 있다.

일부 구현들에서, 흡수층(1006)은 약 7.5 nm 두께일 수 있는 V(vanadium)일 수 있다. 그러한 흡수층(1006)을 통해, 제 1 매칭층(1008)은 약 27 nm 두께인 SiO₂의 층일 수 있다. 제 2 매칭층(1010)은 약 22 nm 두께인 Si₃N₄의 층일 수 있다. SiO₂의 제 1 매칭층(1008) 및 Si₃N₄의 제 2 매칭층(1010)과 결합된 바나듐 흡수층의 이러한 두께들은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스(1000)의 RGB 컬러 채도를 개선하도록 지정된다. 흡수층(1006), 제 1 매칭층(1008), 및 제 2 매칭층(1010)의 이러한 결합은, 예를 들면, 캐비티(1004)가 적색 광을 반사시키기 위한 위치에 있을 때 스퓨리어스 청색-녹색 광을 감소시킴으로써 적색 컬러 채도를 개선할 수 있다. 몇몇의 다른 구현들에서, 제 1 매칭층(1008) 및 제 2 매칭층(1010)에 대해 다른 재료들이 사용될 수 있다. 그러한 재료들은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스(900) 내의 매칭층들에 대해 위에 열거된 재료들을 포함할 수 있다. 제 1 매칭층(1008) 및 제 2 매칭층(1010)에 대해 다른 재료들이 사용될 때, 이러한 층들의 두께들은 원하는 광학 응답을 달성하도록 조절될 수 있는데, 매칭층들의 두께들이 매칭층들 각각의 굴절률에 의존하기 때문이다.

일부 구현들에서, 반사층(1002)은 Al일 수 있다. 일부 구현들에서, 반사층(1002)은 반사층의 표면 상에 유전체 층들을 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 반사층(1002)은 캐비티를 향하는 반사층(1002)의 표면 상에 배치된 제 1 유전체 층(1016)을 포함한다. 제 2 유전체 층(1018)은 제 1 유전체 층(1016)의 표면 상에 배치된다. 일부 구현들에서, 제 1 유전체 층(1016)은 낮은 굴절률 재료를 포함할 수 있고, 제 2 유전체 층(1018)은 높은 굴절률 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 구현들에서, 제 1 유전체 층(1016)은 약 50 내지 90 nm, 또는 약 72 nm의 두께를 갖는 SiON 층일 수 있다. 일부 구현들에서, 제 2 유전체 층(1018)은 약 15 내지 35 nm 또는 약 24 nm의 두께를 갖는 TiO₂층일 수 있다. 몇몇의 다른 구현들에서, 제 1 유전체 층(1016)은 SiO₂, MgF₂ 또는 상이한 플라스틱들을 포함할 수 있고, 제 2 유전체 층(1018)은 Si₃N₄, Ta₂O₅, ZrO₂ 또는 다른 유전체 재료들을 포함할 수 있다. 유전체 층들(1016 및 1018)은 양호한 백색 컬러를 달성하기 위해 상이한 파장들의 정재파 1차 노드들의 공간적인 분리를 감소시키는 역할을 할 수 있다. 유전체 층들(1016 및 1018)은 또한, 일부 구현들에서, EMS 반사성 디스플레이 디바이스(1000)에서 정지 마찰을 막는데 도움을 주기 위한 패시베이션 층들로서 역할을 할 수 있다. 유전체 층들(1016 및 1018)은 또한 EMS 반사성 디스플레이 디바이스(1000)로부터 희생 재료를 제거하는데 사용되는 에천트들로부터 반사층(1002)을 보호하는 역할을 하거나 및/또는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 제조 프로세스 동안에 에칭 정지제로서 역할을 할 수 있다.

흡수층 상의 매칭층들의 추가적인 구현들에서, 2 개 이상의 매칭층들이 포함될 수 있다. 예를 들면, 일부 구현들에서, 제 1 매칭층은 흡수층의 표면 상에 배치될 수 있고, 제 2 매칭층은 제 1 매칭층 상에 배치될 수 있고, 그리고 제 3 매칭층은 제 2 매칭층 상에 배치될 수 있다. 제 3 매칭층은 광의 진폭 및 위상을 수정하기 위한 추가적인 자유도들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 일부 구현들에서, 제 3 매칭층은 본원에 설명된 낮은 굴절률 재료들 또는 높은 굴절률 재료들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 제 3 매칭층은 약 5 nm 내지 50 nm 두께일 수 있다. 3 개의 매칭층들이 흡수층 상에 포함될 때, 흡수층으로부터 반사된 광의 진폭 및 위상 및 흡수층을 통해 투과되는 광의 진폭 및 위상이 흡수층이 포함된 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 RGB 컬러 채도를 변경 또는 개선하도록 수정되게, 매칭층들 각각의 두께들이 지정될 수 있다.

상술된 구현들에서, 제 1 매칭층은 캐비티를 등지는 흡수층의 표면 상에 배치된 낮은 굴절률 재료를 포함할 수 있고, 제 2 매칭층은 제 1 매칭층 상에 배치된 높은 굴절률 재료를 포함할 수 있다. 몇몇의 다른 구현들에서, 제 1 매칭층은 캐비티를 등진 흡수층의 표면 상에 배치된 높은 굴절률 재료를 포함할 수 있고, 제 2 매칭층은 제 1 매칭층 상에 배치된 낮은 굴절률 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 매칭층은 높은 굴절률 재료를 포함할 수 있고, 제 2 매칭층은, 제 1 매칭층이 불균일한 흡수 특성들을 갖는 금속을 포함할 때 제 1 매칭층 상에 배치된 낮은 굴절률 재료를 포함할 수 있다.

도 11은 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 매칭층들에 대한 제조 프로세스를 예시한 흐름도의 예를 도시한다. 도 11의 제조 프로세스(1100)는, 도 7의 프로세스(80)의 블록(82)에 관련하여 설명된 바와 같이, EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 기판 위에 광학 스택을 형성하기 위한 제조 프로세스의 부분일 수 있다.

블록(1102)에서 시작하여, 제 1 매칭층이 기판 위에 형성된다. 제 1 매칭층은 PVD 프로세스들, CVD 프로세스들, 액체상 증착 프로세스들, 및 ALD(atomic layer deposition) 프로세스들을 포함하는 증착 프로세스들을 사용하여 형성될 수 있다. 블록(1104)에서, 제 2 매칭층이 제 1 매칭층 상에 형성된다. 제 2 매칭층은, PVD 프로세스들, CVD 프로세스들, 액체상 증착 프로세스들 및 ALD 프로세스들을 포함하여, 제 1 매칭층을 형성하는데 사용될 수 있는 유사한 증착 프로세스들을 사용하여 형성될 수 있다. 블록(1106)에서, 흡수층이 제 2 매칭층 상에 형성된다. 흡수층은 금속일 수 있고, PVD 프로세스들, CVD 프로세스들, 액체상 증착 프로세스들 및 ALD 프로세스들을 포함하는 증착 프로세스들을 사용하여 형성될 수 있다. 제 1 매칭층 또는 제 2 매칭층이 플라스틱인 구현들에서, 유기 재료 기반 박막 기술들이 제 1 매칭층 또는 제 2 매칭층을 형성하는데 사용될 수 있다.

EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 제조 프로세스는 도 7을 참조하여 상술된 바와 같이, 기판과 연관된 추가적인 동작들을 포함할 수 있다. 블록(82)에서 광학 스택의 형성 후에, EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 대한 제조 프로세스는, 도 7을 참조하여 상술된 바와 같이, 블록(84)에서의 동작으로 계속될 수 있다.

흡수층 상의 매칭층들을 포함하는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스 대 흡수층 상의 매칭층들이 없는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 성능에서의 개선점들의 예들이 도 12a 및 도 12b에 도시된다. EMS 반사성 디스플레이 디바이스들은 유리 기판 상에 약 7.5 nm의 두께를 갖는 V 흡수층을 포함하였다. 매칭층들을 포함하는 디스플레이 디바이스에 대해, 약 27 nm의 두께를 갖는 SiO₂의 제 1 매칭층이 V 흡수층 상에 있고, 약 22 nm의 두께를 갖는 Si₃N₄의 제 2 매칭층이 SiO₂ 매칭층 상에 있고, Si₃N₄ 매칭층이 또한 유리 기판 상에 있다. 적절한 두께들의 다른 흡수층들 및 다른 매칭층들이 유사한 결과들을 획득하는데 사용될 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들에 의해 생성된 컬러 팔레트들에 대한 CIE(International Commission on Illumination) xy 색도도들(chromaticity diagrams)을 도시한다. 도 12a는 매칭층들을 포함하지 않는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 의해 생성된 컬러 팔레트(1201)를 도시한다. 도 12b는 매칭층들을 포함하는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 의해 생성된 컬러 팔레트(1202)를 도시한다. CIE 1931 컬러 공간의 경계들(1210) 및 표준 RGB(sRGB) 컬러 공간(즉, sRGB 원색들에 의해 형성된 삼각형)의 경계들(1220)이 CIE xy 색도도들 각각에 또한 도시된다. CIE 1931 컬러 공간은 수학적으로 정의된 컬러 공간이다. sRGB 컬러 공간은 모니터들, 프린터들, e-판독기들, 태블릿 디바이스들, 스마트폰들 및 인터넷 애플리케이션들을 포함하는 컴퓨팅 애플리케이션들에서 일반적으로 사용되는 컬러 공간이다. sRGB 컬러 공간에 대해, 포인트(1232)는 적색 컬러에 대응하고, 포인트(1234)는 청색 컬러에 대응하고, 포인트(1236)는 녹색 컬러에 대응한다. CIE 1931 컬러 공간의 경계들(1210)의 에지들로 확장되는 컬러 팔레트는 가장 많이 포화된 컬러들을 가질 것이다.

도 12a 및 도 12b를 비교하면, 도 12a(매칭층들이 없는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스)에 도시된 컬러 팔레트(1201)는 도 12b(매칭층들을 갖는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스)에 도시된 컬러 팔레트(1202)와 같이 sRGB 컬러 공간의 적색 컬러(1232)로 확장되지 않는다. 또한, 도 12b에 도시된 컬러 팔레트(1202)는 도 12a에 도시된 컬러 팔레트(1201)와 비교하여 청색 컬러(1234)에 더 가깝게 그리고 녹색 컬러(1236)를 지나 확장된다. 따라서, 도 12b에 도시된 컬러 팔레트(1202)는 매칭층들을 포함하는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스에 대해 RGB 컬러 채도에서 개선점 ― 청색 및 녹색 컬러 채도에서 약간의 개선점들 및 적색 컬러 채도에서 큰 개선점 ― 을 갖는다.

도 13은 도 12a 및 도 12b에 관련하여 논의된 2 개의 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들, 즉, 매칭층들을 포함하지 않는 하나(도 12a) 및 매칭층들을 포함하는 하나(도 12b)에 의해 생성되는 적색 컬러의 스펙트럼의 플롯을 도시한다. 실선들은 반사 스펙트럼들이고, 점선들은 흡수 스펙트럼들이다. 회색선들은 매칭층들이 없는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 반사 및 흡수 스펙트럼들이다. 흑색선들은 매칭층들을 갖는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 반사 및 흡수 스펙트럼들이다. 약 400 nm 내지 550 nm의 파장들에서 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들의 반사 스펙트럼들을 비교하면, 매칭층들을 갖는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 반사 스펙트럼은 매칭층들이 없는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 반사 스펙트럼과 비교하여 감소된다. 약 400 nm 내지 500 nm의 파장 범위는 보라색(약 400 nm 내지 450 nm) 및 청색(약 450 nm 내지 490 nm)의 컬러들을 포함한다. 도 12b 대 도 12a에 도시된 적색 컬러 채도에서의 개선점은 약 400 nm 내지 550 nm의 파장들에서 반사의 억제의 결과이다.

광학 디바이스에 대해, 광의 파장의 반사, 투과, 및 흡수는 일반적으로 디바이스에서 광의 파장의 상호 작용들 모두를 감안할 것이다. 따라서, 광의 파장의 반사, 투과 및 흡수의 합산은 일반적으로 1과 동일할 것이고, 즉, 광의 파장의 반사, 투과 및 흡수는 디바이스에서 광의 파장의 상호 작용들 모두 또는 100%를 감안할 것이다. 따라서, 약 400 nm 내지 550 nm의 파장 범위에서 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들의 흡수 스펙트럼들과 비교하면, 매칭층들을 갖는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 흡수 스펙트럼은 매칭층들이 없는 EMS 반사성 디스플레이 디바이스의 흡수 스펙트럼과 비교하여 증가된다(예를 들면, 광의 파장의 투과가 여전히 대략 동일할 때, 반사를 감소시키는 것은 광의 파장의 흡수를 증가시킬 것임). 약 400 nm 내지 500 nm의 파장 범위는 보라색(약 400 nm 내지 450 nm) 및 청색(약 450 nm 내지 490 nm)의 컬러들을 포함한다. 도 12b 대 도 12a에 도시된 적색 컬러 채도에서의 개선점은 또한 약 400 nm 내지 550 nm의 파장들에서 흡수의 증가의 결과이다.

본원에 설명된 IMOD들 및 다른 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들의 구현들은 가시 스펙트럼, 즉, 약 390 nm 내지 약 750 nm의 파장들의 범위에 관련하여 설명되었다. 흡수층 상에 배치된 매칭층들은 또한, 예를 들면, 적외선 광 또는 자외선 광과 같은 전자기 방사선의 상이한 파장들로 기능하는 IMOD들 또는 다른 EMS 반사성 디스플레이 디바이스들에서 사용하도록 맞춤화될 수 있다.

도 14a 및 도 14b는 복수의 간섭 측정 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스(40)를 도시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다. 디스플레이 디바이스(40)는, 예를 들어, 스마트 폰, 셀룰러 또는 모바일 전화기일 수 있다. 그러나, 디스플레이 디바이스(40)의 동일한 컴포넌트들 또는 그들의 다소간의 변동들은 또한 다양한 타입들의 디스플레이 디바이스들, 가령, 텔레비전들, 태블릿들, e-리더기들, 핸드-헬드 디바이스들 및 휴대용 미디어 플레이어들을 예시한다.

디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 입력 디바이스(48), 및 마이크로폰(46)을 포함한다. 하우징(41)은 사출 성형(injection molding), 및 진공 형성(vacuum forming)을 비롯해서 다양한 제조 프로세스들 중 임의의 것으로부터 형성될 수 있다. 또한, 하우징(41)은: 플라스틱, 금속, 유리, 고무, 및 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이로 한정되지는 않는 다양한 재료들 중 임의의 것으로부터 제조될 수 있다. 하우징(41)은, 다른 컬러의 다른 제거 가능 부분들로 교체될 수 있거나 또는 상이한 로고들, 화상들, 또는 심볼들을 포함할 수 있는 제거 가능 부분들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

디스플레이(30)는, 본원에서 설명된 바와 같이, 쌍안정(bi-stable) 또는 아날로그 디스플레이를 비롯해서 다양한 디스플레이들 중의 임의의 것일 수 있다. 디스플레이(30)는 또한 평판 패널 디스플레이, 가령, 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD, 또는 비-평판 패널 디스플레이, 가령 CRT 또는 다른 튜브 디바이스를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 디스플레이(30)는 본 명세서에서 설명된 바와 같은 간섭 측정 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다.

디스플레이 디바이스(40)의 컴포넌트들이 도 14b에서 개략적으로 예시된다. 디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41)을 포함하고, 그 내부에 적어도 부분적으로 밀폐되는 추가적 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스(40)는 트랜시버(47)에 연결된 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 트랜시버(47)는 프로세서(21)로 접속되고, 프로세서(21)는 컨디셔닝 하드웨어(52)에 접속된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 신호를 필터링)하도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크로폰(46)에 접속된다. 프로세서(21)는 또한 입력 디바이스(48) 및 드라이버 제어기(29)에 접속된다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(28) 및 어레이 드라이버(22)에 연결되며, 이어서, 그 어레이 드라이버는 디스플레이 어레이(30)에 연결된다. 일부 구현들에서, 파워 서플라이(50)는 특정 디스플레이 디바이스(40) 설계 내의 실질적으로 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.

네트워크 인터페이스(27)는 안테나(43) 및 트랜시버(47)를 포함하여, 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통해 하나 이상의 디바이스들과 통신할 수 있도록 한다. 네트워크 인터페이스(27)는 또한, 예를 들어, 프로세서(21)의 데이터 프로세싱 요건들을 완화시키기 위한 일부 프로세싱 능력들을 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호들을 전송 및 수신할 수 있다. 일부 구현들에서, 안테나(43)는 IEEE 16.11(a),(b), 또는 (g)를 포함하는 IEEE 16.11 표준, 또는 IEEE 802.11a, b, g, n 및 그의 추가적인 구현들을 포함하는 IEEE 802.11 표준에 따라 RF 신호들을 전송 및 수신한다. 일부 다른 구현들에서, 안테나(43)는 블루투스 표준에 따라 RF 신호들을 전송 및 수신한다. 셀룰러 전화기의 경우에서, 안테나(43)는 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), GPRS(GSM/General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), TETRA(Terrestrial Trunked Radio), W-CDMA(Wideband-CDMA), EV-DO(Evolution-Data Optimized), 1xEV-DO, EV-DO Rev A, EV-DO Rev B, HSPA(High Speed Packet Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), HSPA+(Evolved High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution), AMPS, 또는 3G 또는 4G 기술을 사용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하기 위하여 이용되는 다른 공지된 신호들을 수신하도록 설계된다. 트랜시버(47)는 안테나(43)로부터 수신된 신호들을 미리-프로세싱하여, 그들이 프로세서(21)에 의하여 수신되고 추가로 조작될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 트랜시버(47)는 프로세서(21)로부터 수신된 신호들을 프로세싱할 수 있어, 신호들이 디스플레이 디바이스(40)로부터 안테나(43)를 통하여 전송될 수 있도록 할 수 있다.

일부 구현들에서, 트랜시버(47)는 수신기에 의하여 대체될 수 있다. 또한, 일부 구현들에서, 네트워크 인터페이스(27)는 이미지 소스에 의하여 대체될 수 있는데, 이것은 프로세서(21)로 전송될 이미지 데이터를 저장 또는 생성할 수 있다. 프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 전체 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(21)는 데이터, 가령 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 소스로부터의 압축된 이미지 데이터를 수신하고, 그 데이터를 원시(raw) 이미지 데이터로, 또는 원시 이미지 데이터로 용이하게 프로세싱되는 포맷으로 프로세싱한다. 프로세서(21)는 프로세싱된 데이터를 드라이버 제어기(29)로 또는 저장을 위하여 프레임 버퍼(28)로 전송할 수 있다. 원시 데이터는 이미지 내의 각각의 위치에서의 이미지 특성들을 식별하는 정보를 통상적으로 지칭한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특성들은 컬러, 채도, 및 그레이-스케일(gray-scale) 레벨을 포함할 수 있다.

프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하기 위한 마이크로제어기, CPU, 또는 로직 유닛을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호들을 스피커(45)로 전송하고 신호들을 마이크로폰(46)으로부터 수신하기 위한 증폭기들 및 필터들을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 디스플레이 디바이스(40) 내의 이산 컴포넌트들 일 수 있거나, 프로세서(21) 또는 다른 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.

드라이버 제어기(29)는 프로세서(21)에 의하여 생성된 원시 이미지 데이터를 프로세서(21)로부터 직접적으로 또는 프레임 버퍼(28)로부터 취할 수 있고, 원시 이미지 데이터를 어레이 드라이버(22)로의 고속 송신을 위하여 적절하게 재포매팅(reformat)할 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 원시 이미지 데이터를 래스터형 포맷을 가지는 데이터 흐름으로 재포매팅하여, 이것이 디스플레이 어레이(30)에 걸친 주사를 위하여 적절한 시간 순서를 가지도록 할 수 있다. 이어서, 드라이버 제어기(29)는 포매팅된 정보를 어레이 드라이버(22)에 전송한다. 비록 드라이버 제어기(29), 가령 LCD 제어기가 종종 독립형 집적 회로(IC)로서 시스템 프로세서(21)와 연관되지만, 이러한 제어기들은 많은 방식들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기들은 프로세서(21) 내에 하드웨어로서 포함되거나, 프로세서(21) 내에 소프트웨어로서 포함되거나, 또는 하드웨어로 어레이 드라이버(22)와 완전히 집적될 수 있다.

어레이 드라이버(22)는 포매팅된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신할 수 있고, 비디오 데이터를, 디스플레이의 픽셀들의 x-y 매트릭스로부터 오는 수백 개들, 및 가끔은 수천 개들(또는 그 이상)의 리드들(leads)에 초당 여러 번 인가되는 파형들의 병렬 세트로 재포매팅할 수 있다.

일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22), 및 디스플레이 어레이(30)는 본 명세서에서 설명된 디스플레이들의 타입들 중 임의의 것에 대하여 적합하다. 예를 들어, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(가령, IMOD 제어기)일 수 있다. 부가적으로, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(가령, IMOD 디스플레이 드라이버)일 수 있다. 더욱이, 디스플레이 어레이(30)는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(가령, IMOD들의 어레이를 포함하는 디스플레이)일 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 집적될 수 있다. 이러한 구현은 고 집적된 시스템들, 예를 들면, 모바일 폰들, 휴대용-전자 디바이스들, 시계들 또는 작은 영역 디스플레이들에서 유용할 수 있다.

일부 구현들에서, 입력 디바이스(48)는, 예를 들어, 사용자가 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하게 허용하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스(48)는 키패드, 가령, QWERTY 키보드 또는 전화기 키패드, 버튼, 스위치, 로커(rocker), 터치-감지 스크린, 디스플레이 어레이(30)와 통합된 터치-감지 스크린, 또는 압력-감지 또는 열-감지 멤브레인을 포함할 수 있다. 마이크로폰(46)은 디스플레이 디바이스(40)에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 마이크로폰(46)을 통한 음성 커맨드들이 디스플레이 디바이스(40)의 동작들을 제어하기 위하여 이용될 수 있다.

파워 서플라이(50)는 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 파워 서플라이(50)는 재충전 가능한 배터리, 가령, 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬-이온 배터리일 수 있다. 재충전 가능 배터리를 사용하는 구현들에서, 재충전 가능 배터리는, 예를 들면, 벽 콘센트(wall socket) 또는 광발전 디바이스 또는 어레이로부터 나오는 전력을 사용하여 충전 가능할 수 있다. 대안적으로, 재충전 가능 배터리는 무선으로 충전 가능할 수 있다. 파워 서플라이(50)는 또한 재생 가능(renewable) 에너지 소스, 커패시터, 또는 플라스틱 솔라 셀 또는 솔라-셀 페인트(solar-cell paint)를 포함하는 솔라 셀일 수 있다. 또한, 파워 서플라이(50)는 전력을 벽 콘센트로부터 수신하도록 구성될 수 있다.

일부 구현들에서, 제어 프로그램 가능성(control programmability)은 전자 디스플레이 시스템 내의 수 개의 장소들에 위치될 수 있는 드라이버 제어기(29) 내에 상주한다. 일부 다른 구현들에서, 제어 프로그램 가능성은 어레이 드라이버(22) 내에서 상주한다. 위에서 설명된 최적화는 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 다양한 구성들로 구현될 수 있다.

본원에서 개시된 구현들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그것 둘의 조합들로서 구현될 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환 가능성은 일반적으로 기능성의 측면에서 설명되어 있고, 위에서 설명된 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들로 예시되어 있다. 이러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 의존한다.

본원에서 개시된 양상들에 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하는데 사용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는 본원에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 범용 단일-칩 또는 다중-칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서 또는, 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 가령, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다. 일부 구현들에서, 특정한 단계들 및 방법들이 주어진 기능에 대해 특정한 회로에 의하여 수행될 수 있다.

하나 이상의 양상들에서, 설명된 기능들은 본 명세서에서 개시된 구조들 및 본 명세서의 그것들의 구조적 균등물들을 비롯해서 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어로, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 요지의 구현들은 또한, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해, 또는 그 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 저장 매체들 상에 인코딩된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 즉, 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다.

본 발명에서 설명된 구현들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 용이하게 명백할 수 있고, 본원에 정의된 포괄적인 원리들이 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본원에 도시된 구현들로 제한되도록 의도되지 않고, 본원에 개시된 본 개시물, 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위에 부합될 것이다. 단어 "예시적인(exemplary)"은 "일 예, 실례, 또는 예시로서 역할을 하는"을 의미하도록 본 명세서에서 배타적으로 이용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 설명된 임의의 구현은 반드시 다른 가능성들 또는 구현들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되지는 않는다. 부가적으로, 당업자는 용어들 "상부" 및 "하부"가 때때로 도면들의 설명을 용이하게 하기 위해 이용되며, 적합하게 배향된 페이지 상의 도면의 배향에 대응하는 상대적인 위치들을 표시하고, 구현된 바와 같은 IMOD의 적합한 배향을 반영하지 않을 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다.

개별적인 구현들의 상황에서 본 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 또한 결합되어 단일 구현으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 상황에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 개별적으로 다수의 구현으로 또는 임의의 적절한 서브-조합으로 구현될 수 있다. 아울러, 특징들이 특정한 조합들로 동작하는 것으로 앞서 설명되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수 있을지라도, 몇몇 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 또는 그 초과의 특징들은 그 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 서브-조합 또는 서브-조합의 변화에 관련될 수 있다.

유사하게, 동작들은 도면들에서 특정한 순서로 도시되지만, 바람직한 결과들을 달성하기 위해 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서 또는 순차적 순서로 수행될 필요가 없거나 또는 모든 예시된 동작들이 수행될 필요가 없다는 것을 당업자는 용이하게 인지할 것이다. 추가로, 도면들은 하나 또는 그 초과의 예시적인 프로세스들을 흐름도의 형태로 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 예시된 예시적인 프로세스들에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 추가적인 동작들이, 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전에, 이후에, 동시에, 또는 그들 사이에서 수행될 수 있다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬적 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 앞서 설명된 구현들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현들에서 이러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로 단일 소프트웨어 물건에서 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 물건들로 패키징될 수 있음이 이해되어야 한다. 추가적으로, 다른 구현들은 하기 청구항들의 범위 내에 있다. 몇몇 경우들에서, 청구항들에서 언급되는 동작들은 상이한 순서로 수행될 수 있고, 바람직한 결과들을 여전히 달성할 수 있다.

Claims

전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스로서,
반사층,
흡수층과 상기 반사층 사이에 캐비티(cavity)를 정의하기 위해, 상기 반사층으로부터 이격된 상기 흡수층 ― 상기 흡수층은 광을 상기 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고, 광을 반사시킬 수 있고, 상기 흡수층은 금속층을 포함함 ― ,
상기 캐비티를 향하는 상기 반사층의 표면 상에 배치된 스택 ― 상기 스택은 제 1 유전체 층 및 제 2 유전체 층을 포함하고, 상기 제 1 유전체 층은 낮은 굴절률 재료를 포함하고, 상기 제 2 유전체 층은 높은 굴절률 재료를 포함함 ― , 및
상기 캐비티를 등지는(facing away) 상기 흡수층의 표면 상의 복수의 매칭층들 ― 상기 복수의 매칭층들은 상기 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층 및 상기 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층을 포함함 ― 을 포함하고,
상기 제 1 매칭층은 제 1 두께를 갖고, 상기 제 2 매칭층은 제 2 두께를 갖고, 상기 제 1 두께 및 상기 제 2 두께는 상기 전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스의 적색-녹색-청색 컬러 채도(saturation)를 변경하기 위해 반사된 광 및 투과된 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 수정하도록 구성되는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 매칭층은 제 1 굴절률을 갖는 제 1 재료를 포함하고,
상기 제 2 매칭층은 제 2 굴절률을 갖는 제 2 재료를 포함하고,
상기 제 2 굴절률은 상기 제 1 굴절률보다 더 큰,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 금속층은 바나듐, 크롬, 텅스텐, 니켈, 또는 몰리브덴-크롬의 합금 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 매칭층은 실리콘 디옥사이드, 마그네슘 플루오라이드, 알루미늄 옥사이드, 또는 플라스틱 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 매칭층은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 티타늄 디옥사이드, 지르코늄 디옥사이드, 탄탈룸 옥사이드, 또는 안티몬 옥사이드 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 반사층은 상기 캐비티의 두께를 변경하기 위해 이동 가능하도록 구성되는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 매칭층들은 상기 제 2 매칭층 상에 배치된 제 3 매칭층을 더 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 캐비티를 향하는 상기 흡수층의 표면 상에 배치된 유전체 층을 더 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 1 항에 있어서,
디스플레이,
상기 디스플레이와 통신하도록 구성된 프로세서 ― 상기 프로세서는 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성됨 ― , 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성된 메모리 디바이스를 더 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 10 항에 있어서,
적어도 하나의 신호를 상기 디스플레이로 전송하도록 구성된 드라이버 회로, 및
상기 이미지 데이터 중 적어도 일부를 상기 드라이버 회로로 전송하도록 구성된 제어기를 더 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스는 상기 이미지 데이터를 상기 프로세서로 전송하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하고,
상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 트랜시버 및 전송기 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 10 항에 있어서,
입력 데이터를 수신하고 상기 입력 데이터를 상기 프로세서로 통신하도록 구성된 입력 디바이스를 더 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스로서,
반사층,
흡수층과 상기 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해, 상기 반사층으로부터 이격된 상기 흡수층 ― 상기 흡수층은 광을 상기 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고, 광을 반사시킬 수 있고, 상기 흡수층은 금속층을 포함함 ― ,
상기 캐비티를 향하는 상기 반사층의 표면 상에 배치된 스택 ― 상기 스택은 제 1 유전체 층 및 제 2 유전체 층을 포함하고, 상기 제 1 유전체 층은 낮은 굴절률 재료를 포함하고, 상기 제 2 유전체 층은 높은 굴절률 재료를 포함함 ― ,
상기 흡수층 상에 배치된 제 1 굴절률을 갖는 제 1 매칭층, 및
상기 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 굴절률을 갖는 제 2 매칭층 ― 상기 제 2 굴절률은 상기 제 1 굴절률보다 더 큼 ― 을 포함하고,
상기 제 1 매칭층은 제 1 두께를 갖고, 상기 제 2 매칭층은 제 2 두께를 갖고, 상기 제 1 두께 및 상기 제 2 두께는 상기 전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스의 적색-녹색-청색 컬러 채도를 변경하기 위해 반사된 광 및 투과된 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 수정하도록 구성되는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
삭제
제 14 항에 있어서,
상기 금속층은 바나듐, 크롬, 텅스텐, 니켈, 또는 몰리브덴-크롬의 합금 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 반사층은 상기 캐비티의 두께를 변경하기 위해 이동 가능하도록 구성되는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스로서,
반사층,
흡수층과 상기 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해, 상기 반사층으로부터 이격된 상기 흡수층 ― 상기 흡수층은 광을 상기 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고, 광을 반사시킬 수 있고, 상기 흡수층은 금속층을 포함하고, 상기 반사층은 상기 캐비티의 두께를 변경하기 위해 이동 가능하도록 구성됨 ― ,
상기 캐비티를 향하는 상기 반사층의 표면 상에 배치된 스택 ― 상기 스택은 제 1 유전체 층 및 제 2 유전체 층을 포함하고, 상기 제 1 유전체 층은 낮은 굴절률 재료를 포함하고, 상기 제 2 유전체 층은 높은 굴절률 재료를 포함함 ― , 및
상기 캐비티를 등지는 상기 흡수층의 표면 상의 복수의 매칭층들 ― 상기 복수의 매칭층들은 상기 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층 및 상기 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층을 포함함 ― 을 포함하고,
상기 제 1 매칭층은 제 1 두께를 갖고, 상기 제 2 매칭층은 제 2 두께를 갖고, 상기 제 1 두께 및 상기 제 2 두께는 상기 전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스의 적색-녹색-청색 컬러 채도를 변경하기 위해 반사된 광 및 투과된 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 수정하도록 구성되는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
삭제
제 18 항에 있어서,
상기 금속층은 바나듐, 크롬, 텅스텐, 니켈, 또는 몰리브덴-크롬의 합금 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 18 항에 있어서,
상기 제 1 매칭층은 실리콘 디옥사이드, 마그네슘 플루오라이드, 알루미늄 옥사이드, 또는 플라스틱 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 매칭층은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 티타늄 디옥사이드, 지르코늄 디옥사이드, 탄탈룸 옥사이드, 또는 안티몬 옥사이드 중 적어도 하나를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스로서,
반사층,
흡수층과 상기 반사층 사이에 캐비티를 정의하기 위해, 상기 반사층으로부터 이격된 상기 흡수층 ― 상기 흡수층은 광을 상기 캐비티로 투과시키고, 광을 흡수하고, 광을 반사시킬 수 있고, 상기 흡수층은 금속층을 포함함 ― ,
상기 반사층에 근접한 스택 ― 상기 스택은 광의 상이한 파장들의 정재파 1차 노드들(standing wave first order nodes)의 공간적인 분리를 감소시키기 위한 수단을 포함함 ― , 및
상기 전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스의 적색-녹색-청색 컬러 채도를 변경하기 위해 반사된 광 및 투과된 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 수정하기 위한 수단을 포함하고,
상기 수정하기 위한 수단은 상기 캐비티를 등지는 상기 흡수층의 표면 상의 복수의 매칭층들을 포함하고, 상기 복수의 매칭층들은 상기 흡수층 상에 배치된 제 1 매칭층 및 상기 제 1 매칭층 상에 배치된 제 2 매칭층을 포함하고,
상기 제 1 매칭층은 제 1 두께를 갖고, 상기 제 2 매칭층은 제 2 두께를 갖고, 상기 제 1 두께 및 상기 제 2 두께는 상기 전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스의 적색-녹색-청색 컬러 채도를 변경하기 위해 반사된 광 및 투과된 광의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 수정하도록 구성되는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.
삭제
제 23 항에 있어서,
상기 스택은 제 1 유전체 층 및 제 2 유전체 층을 포함하고, 상기 제 1 유전체 층은 낮은 굴절률 재료를 포함하고, 상기 제 2 유전체 층은 높은 굴절률 재료를 포함하는,
전기 기계 시스템 반사성 디스플레이 디바이스.