KR20130130756A

KR20130130756A - 전기기계식 간섭 변조기 디바이스

Info

Publication number: KR20130130756A
Application number: KR1020137016172A
Authority: KR
Inventors: 이온 비타; 사프나 파텔
Original assignee: 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스 인크.
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2013-12-02
Also published as: JP2014508958A; WO2012074938A1; CN103339548A; US20120134008A1; TW201232143A

Abstract

본 개시물은 전기기계식 시스템을 위한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 하나의 양태에서, 전기기계식 간섭 변조기 시스템은 기판 및 복수의 간섭 변조기들 (IMOD들) 을 구비한다. 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들은 상이한 반사된 컬러들에 대응한다. 각각의 IMOD는 광학적 스택, 흡수체 층, 가동 반사 층으로서, 그 가동 반사 층은 적어도 개방 상태 및 붕괴 상태를 갖는, 상기 가동 반사 층, 및 개방 상태에서 가동 반사 층 및 광학적 스택 사이에 규정된 에어 갭을 가진다. 광학적 스택들은 상이한 투명 층 두께 및/또는 재료에 의해 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 광로 길이들을 규정하는 반면, 에어 갭은 개방 상태에서 동일한 사이즈를 가진다. IMOD들은 폐쇄 상태에서 상이한 컬러들을 그리고 개방 상태에서 공통 외관을 반사한다. 2 개의 흡수체들의 사용은 개방 상태에서 공통 외관을 규정하는 것을 돕고, 또한 색 포화도를 개선할 수 있다.

Description

전기기계식 간섭 변조기 디바이스{ELECTROMECHANICAL INTERFEROMETRIC MODULATOR DEVICE}

본 개시물은 전기기계식 시스템들에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

전기기계식 시스템들은 전기적 및 기계적 엘리먼트들, 액추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학적 컴포넌트들 (예컨대, 거울들) 및 일렉트로닉스를 갖는 디바이스들을 포함한다. 전기기계식 시스템들은 마이크로스케일들 및 나노스케일들을 포함하지만 그것들로 제한되지는 않는 다양한 스케일들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 마이크로전자기계 시스템들 (microelectromechanical systems; MEMS) 의 디바이스들은 약 1 미크론부터 수백 미크론 이상까지의 범위의 사이즈들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 나노전자기계 시스템들 (nanoelectromechanical systems; NEMS) 의 디바이스들은, 예를 들어, 수백 나노미터보다 작은 사이즈들을 포함한, 미크론보다 작은 사이즈들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 전기기계적 엘리먼트들은 기판들 및/또는 퇴적된 재료 층들의 부분들을 식각하는, 또는 전기적 및 전기기계적 디바이스들을 형성하기 위해 층들을 추가하는 퇴적 (deposition), 에칭, 리소그라피, 및/또는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 이용하여 생성될 수도 있다.

전기기계식 시스템들의 디바이스의 하나의 유형은 간섭 변조기 (interferometric modulator; IMOD) 라고 불린다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 간섭 변조기 또는 간섭 광 변조기 (interferometric light modulator) 는 광 간섭의 원리들을 이용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 디바이스를 지칭한다. 일부 구현예들에서, 간섭 변조기는 한 쌍의 도전성 판들을 포함할 수도 있으며, 그 판들 중 하나 또는 양쪽 모두는 전체적으로 또는 부분적으로 투광성 및/또는 반사성일 수도 있고, 적절한 전기적 신호의 인가 시 상대 운동이 가능할 수도 있다. 일 구현예에서, 하나의 판은 기판 상에 퇴적된 정지 층을 포함할 수도 있고 다른 판은 정지 층으로부터 에어 갭에 의해 분리된 반사성 멤브레인을 포함할 수도 있다. 하나의 판의 다른 판에 대한 포지션은 간섭 변조기 상에 입사하는 광의 광 간섭을 변화시킬 수 있다. 간섭 변조기 디바이스들은 광범위한 적용들을 가지고, 현존 제품들을 개선하고 새로운 제품들, 특히 디스플레이 능력들을 갖는 새로운 제품들을 만드는데 사용될 것으로 예상된다.

본 개시물의 시스템들, 방법들 및 디바이스들 각각은 여러 혁신적 양태들을 가지며, 그것들 중 단일 하나만이 본원에서 개시된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하는 것은 아니다.

본 개시물에서 설명되는 주제의 하나의 혁신적 양태는 전기기계식 간섭 변조기 시스템에서 구현될 수 있다. 그 시스템은 기판과 복수의 간섭 변조기들 (IMODs) 들을 구비한다. 각각의 IMOD는 기판 상에 형성된 광학적 스택을 구비하며, 그 광학적 스택은 제 1 흡수체 층을 구비한다. 각각의 IMOD는, 가동 반사 층으로서, 그 가동 반사 층은 적어도 개방 및 붕괴 (collapsed) 상태들을 가지는, 상기 가동 반사 층, 및 개방 상태에서 가동 반사 층 및 광학적 스택 사이에 규정된 갭을 더 구비한다. IMOD들은 그 상태들 중 하나에서의 상이한 반사된 가시 파장들에 대응하는 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들을 포함하며, 광학적 스택은 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 광로 길이들을 규정하고, 그 갭은 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 개방 상태에서 동일한 사이즈를 가진다.

전기기계식 간섭 변조기 시스템의 광학적 스택은 제 1 흡수체 층 및 가동 반사 층 사이에 투명 고체 (solid) 층을 포함할 수 있으며, 그 투명 고체 층은 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 두께를 가진다. 일부 구현예들에서, 광학적 스택은 개방 상태에서 투명 고체 층 및 갭 사이에 제 2 흡수체 층을 추가로 구비할 수 있다. 일부 구현예들에서, 전기기계식 간섭 변조기 시스템의 광학적 스택은 투명 고체 층 및 갭 사이에 평탄화 층을 더 구비할 수 있으며, 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 두께들을 갖는 그 평탄화 층은 상이한 IMOD 유형들에 대해 광학적 스택의 균일한 총 두께를 규정하기 위해 상이한 IMOD 유형들에 대해 투명 고체 층의 상이한 두께들을 보상하고, 투명 고체 층은 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 평탄화 층의 굴절률과는 상이한 굴절률을 가진다. 덧붙여, 일부 구현예들에서, 복수의 간섭 변조기들은 컬러 디스플레이를 형성할 수 있다.

본 개시물에서 설명되는 주제의 다른 혁신적 양태는 전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템에서 구현될 수 있다. 그 시스템은 기판과 복수의 간섭 변조기들 (IMODs) 을 구비한다. 각각의 IMOD는 기판 상에 형성된 광학적 스택을 구비하며, 광학적 스택은 유전체 층, 그 유전체 층의 일 측의 제 1 흡수체 층, 및 그 유전체 층의 반대 측의 제 2 흡수체 층을 구비한다. 각각의 IMOD는, 가동 반사 층으로서, 그 가동 반사 층은 적어도 개방 및 붕괴 상태들을 가지는, 상기 가동 반사 층, 및 개방 상태에서 가동 반사 층 및 광학적 스택 사이에 규정된 에어 갭을 더 구비한다.

본 개시물에서 설명되는 주제의 다른 혁신적 양태에 따라, 전기기계식 시스템 디바이스가 제공된다. 그 시스템은 기판과 그 기판 상의 정지 전극을 구비한다. 정지 전극은 기판 상의 제 1 흡수체 층, 제 1 흡수체 층 상의 투명 고체 층, 및 유전체 층 상의 제 2 흡수체 층을 구비한다. 그 시스템은 정지 전극 상의 가동 전극을 더 구비하며, 그 가동 전극은 적어도 개방 및 붕괴 상태들을 가지고, 정지 전극 및 가동 전극은 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정한다.

주제의 다른 혁신적 양태에 따라 본 개시물에서 설명되는 것은 대응하는 상이한 컬러들을 반사하기 위해 적어도 2 개의 상이한 간섭 변조기 (IMOD) 유형들을 갖는 전기기계식 간섭 변조기 시스템에서 구현될 수 있다. 그 시스템은 전기기계식 간섭 변조기 시스템을 지지하는 수단, 및 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각 내에서 광로 길이를 규정하는 수단으로서, 상기 광로 길이를 규정하는 수단은 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이하고 지지하는 수단 상에 위치되는, 상기 광로 길이를 규정하는 수단을 포함한다. 그 시스템은, 광을 흡수하는 제 1 수단으로서, 상기 흡수하는 제 1 수단은 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 광로 길이를 규정하는 수단 및 지지하는 수단 사이에 위치되는, 상기 광을 흡수하는 제 1 수단, 광을 반사하는 수단으로서, 상기 반사하는 수단은, 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 광로 길이를 규정하는 수단 상에 위치되는, 상기 광을 반사하는 수단, 및 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 공통 사이즈로 된 갭을 통해 반사하는 수단을 이동시키는 수단으로서, 상기 이동시키는 수단은 적어도 개방 및 붕괴 상태들을 규정하는, 상기 이동시키는 수단을 더 구비한다.

전기기계식 간섭 변조기 시스템의 광로 길이를 규정하는 수단은 각각 투명 고체 유전체 재료를 포함할 수 있다. 투명 고체 층은 또한, 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 전기기계식 간섭 변조기 시스템은 광을 흡수하는 제 2 수단을 더 구비할 수 있으며, 광을 흡수하는 제 2 수단은 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 광로 길이를 규정하는 수단 및 갭 사이에 위치된다.

주제의 다른 혁신적 양태에 따르면 본 개시물에서 설명되는 것은 각각 제 1, 제 2, 및 제 3 지역들에서 적어도 제 1 전기기계식 간섭 변조기 (IMOD), 제 2 IMOD, 및 제 3 IMOD를 제조하는 방법으로 구현될 수 있다. 그 방법은 투명 기판을 제공하는 단계, 그 기판 상에 제 1 흡수체 층을 형성하는 단계, 제 1 지역에서 그 흡수체 층 상에 제 1 투명 고체 층을 형성하는 단계, 제 2 지역에서 그 흡수체 층 상에 제 2 투명 고체 층을 형성하는 단계, 제 3 지역에서 그 흡수체 층 상에 제 3 투명 고체 층을 형성하는 단계, 및 투명 고체 층들의 각각 상에 가동 반사 층을 형성하는 단계를 포함하며, 가동 반사 층은 적어도 개방 및 붕괴 상태들을 가지고, 가동 반사 층과 투명 고체 층들의 각각은 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정하며, 그 갭은 제 1, 제 2, 및 제 3 지역들에서 개방 상태에서 동일한 높이를 가진다. 제 1, 제 2, 및 제 3 투명 고체 층들 각각은 각각 제 1, 제 2, 및 제 3 지역들에서 개방 및 붕괴 상태들 중 하나에 대해 상이한 컬러들을 나타내는 상이한 광로 길이들을 규정한다.

제 3 투명 고체 층을 형성하는 방법은 평탄화 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 그 평탄화 층은 갭 및 대응하는 투명 고체 층 사이의 제 1, 제 2, 및 제 3 지역들의 각각에서 기판 위의 공통 높이에서 실질적으로 평면의 표면을 규정한다.

본 개시물에서 설명되는 주제의 다른 혁신적 양태는 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 제조하는 방법으로 구현될 수 있다. 그 방법은, 투명 기판을 제공하는 단계, 그 기판 상에 제 1 흡수체 층을 형성하는 단계, 제 1 흡수체 층 상에 유전체 층을 형성하는 단계, 유전체 층 상에 제 2 흡수체 층을 형성하는 단계, 및 그 유전체 상에 가동 반사 층을 형성하는 단계를 포함하며, 가동 반사 층은 적어도 개방 및 붕괴 상태들을 가지고, 유전체 층 및 반사 층은 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정한다.

본 개시물에서 설명되는 주제의 다른 혁신적 양태는 전기기계식 간섭 변조기 (IMOD) 디바이스를 동작시키는 방법으로 구현될 수 있다. 그 방법은 기판과 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들을 제공하는 단계를 포함한다. 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들의 각각은 기판 상에 형성된 광학적 스택, 가동 반사 층, 그리고 가동 반사 층 및 광학적 스택 사이에서 규정된 갭을 더 구비한다. 광학적 스택은 유전체 층과, 유전체 층 및 기판 사이에 형성된 흡수체 층을 더 구비한다. 그 방법은 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들 중 제 1 IMOD 유형의 가동 반사 층을 제 1 IMOD 유형의 갭을 실질적으로 폐쇄하기 위해 광학적 스택 쪽으로 작동시키는 단계, 및 제 1 IMOD 유형의 가동 반사 층의 작동 시에 제 1 컬러를 반사시키는 단계를 포함한다. 그 방법은 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들 중 제 2 IMOD 유형의 가동 반사 층을 제 2 IMOD 유형의 갭을 실질적으로 폐쇄하기 위해 광학적 스택 쪽으로 작동시키는 단계, 및 제 2 IMOD 유형의 가동 반사 층의 작동 시에 제 1 컬러와는 상이한 제 2 컬러를 반사시키는 단계를 더 포함한다.

그 방법은 제 1 IMOD 유형의 가동 반사 층을 제 1 IMOD 유형의 갭을 실질적으로 개방하기 위해 광학적 스택으로부터 멀어지게 이완시키는 단계, 제 1 IMOD 유형의 가동 반사 층의 이완 시에 개방 상태 가시 (visible) 외관을 생성하는 단계, 제 2 IMOD 유형의 가동 반사 층을 제 2 IMOD 유형의 갭을 실질적으로 개방하기 위해 광학적 스택으로부터 멀어지게 이완시키는 단계, 및 제 2 IMOD 유형의 가동 반사 층의 이완 시에 실질적으로 동일한 개방 상태 가시 외관을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 가동 반사 층은 적어도 개방 및 폐쇄 상태들을 가질 수 있으며, 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들의 각각에 대한 갭은 개방 상태에서 동일한 높이를 가질 수 있다.

본 명세서에서 설명된 주제의 하나 이상의 구현예들의 세부사항들은 첨부 도면들 및 아래의 설명에서 언급된다. 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 상세한 설명, 도면들, 청구항들로부터 명확하게 될 것이다. 다음의 도면들의 상대적 치수들은 스케일대로 그려지지 않았을 수도 있음에 주의한다.

도 1은 간섭 변조기 (IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 화소들에서의 2 개의 인접 화소들을 묘사하는 등각투상도의 일 예를 도시한다.
도 2는 3x3 간섭 변조기 디스플레이를 통합하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 일 예를 도시한다.
도 3은 도 1의 간섭 변조기에 대한 가동 반사 층 포지션 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 일 예를 도시한다.
도 4는 갖가지 공통 및 세그먼트 전압들이 인가되는 경우에 간섭 변조기의 갖가지 상태들을 예시하는 테이블의 일 예를 도시한다.
도 5a는 도 2의 3x3 간섭 변조기 디스플레이에서의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 다이어그램의 일 예를 도시한다.
도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 쓰는데 이용될 수도 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 일 예를 도시한다.
도 6a는 도 1의 간섭 변조기 디스플레이의 부분 단면의 일 예를 도시한다.
도 6b 내지 도 6e는 간섭 변조기들의 가변하는 구현예들의 단면들의 예들을 도시한다.
도 7은 간섭 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 일 예를 도시한다.
도 7a 내지 도 7e는 간섭 변조기를 만드는 방법에서의 여러 가지 스테이지들의 단면 개략도들의 예들을 도시한다.
도 8a는 개방 상태로 도시된 모든 3 개가 일정한 에어 갭 및 3 개의 상이한 유전체 두께들을 갖는, 3 개의 상이한 컬러들에 대응하는, 3 개의 상이한 간섭 변조기들의 구현예의 개략적인 단면의 일 예를 도시한다.
도 8b는 폐쇄 상태에서의 도 8a의 간섭 변조기들의 개략적 단면의 일 예를 도시한다.
도 8c는 개방 상태로 도시된 모든 3 개가 일정한 에어 갭 및 3 개의 상이한 유전체 재료들을 갖는 3 개의 상이한 간섭 변조기들을 도시하는 다른 구현예의 개략적인 단면의 일 예를 도시한다.
도 9a는 상이한 두께들의 유전체 층들 상에 형성된 일정한 에어 갭 및 평탄화 층을 갖는 3 개의 상이한 간섭 변조기들을 도시하는 대안적 구현예의 개략적 단면의 일 예를 도시한다.
도 9b는 폐쇄 상태에서의 도 9a의 간섭 변조기들의 개략적 단면의 일 예를 도시한다.
도 9c는 3 개의 상이한 유전체 재료들 상에 형성된 일정한 에어 갭 및 평탄화 층을 갖는 개방 상태에서의 3 개의 상이한 간섭 변조기들을 도시하는 다른 구현예의 개략적인 단면의 일 예를 도시한다.
도 10a는 일정한 갭 구현예에 따른, 개방 및 폐쇄 상태들에서 청색 간섭 변조기에 대한 반사율 곡선의 일 예를 도시한다.
도 10b는 개방 상태에서 도 10a의 청색 간섭 변조기와 동일한 갭을 갖는 개방 및 폐쇄 상태들에서의 녹색 간섭 변조기에 대한 반사율 곡선의 일 예를 도시한다.
도 10c는 개방 상태에서 도 10a 및 도 10b의 청색 및 녹색 간섭 변조기들과 동일한 갭을 갖는 개방 및 폐쇄 상태들에서의 적색 간섭 변조기에 대한 반사율 곡선의 일 예를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 복수의 간섭 변조기들을 구비하는 디스플레이 디바이스를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다.
도 12는 간섭 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 일 예를 도시한다.
도 13은 간섭 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 다른 예를 도시한다.
도 14는 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 동작시키는 방법을 예시하는 흐름도의 일 예를 도시한다.
여러 도면들에서의 유사한 참조 번호들 및 지정들은 유사한 엘리먼트들을 나타낸다.

다음의 상세한 설명은 혁신적 양태들을 설명할 목적을 위한 특정한 구현예들을 지향한다. 그러나, 본원에서의 교시들은 수많은 상이한 방법들로 적용될 수 있다. 설명되는 구현예들은 이미지를, 동작 (예컨대, 비디오) 이든 또는 정지 (예컨대, 스틸 이미지) 이든, 그리고 텍스트형이든, 그래픽이든 또는 그림이든 디스플레이하도록 구성되는 임의의 디바이스로 구현될 수도 있다. 더 상세하게는, 구현예들은, 모바일 전화기들, 멀티미디어 인터넷 가능 (enabled) 셀룰러 전화기들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스 디바이스들, 개인휴대 정보단말들 (PDAs), 무선 전자 메일 수신기들, 핸드헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/내비게이터들, 카메라들, MP3 플레이어들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목시계들, 클록들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들 (예컨대, e-리더들), 컴퓨터 모니터들, 오토 디스플레이들 (예컨대, 오도미터 (odometer) 디스플레이 등), 조종석 컨트롤들 (cockpit controls) 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들 (예컨대, 차량에서의 후방 카메라 (rear view camera) 의 디스플레이), 전자 사진들, 전자 광고판들 또는 표지판들, 프로젝터들, 건축 구조물들, 전자레인지들 (microwaves), 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 레코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세탁기들, 드라이어들, 세탁기/건조기들, 패키징 (예컨대, MEMS, 및 비-MEMS), 미적 구조들 (예컨대, 한 점의 보석류에 대한 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 전기기계식 시스템 디바이스들과 같은 것들이지만 그것들로 제한되지 않는 다양한 전자 디바이스들로 구현될 수도 있거나 또는 이러한 전자 디바이스들에 연관될 수도 있다는 것이 의도된다. 본원에서의 교시들은 또한 전자 스위칭 디바이스들, 무선 주파수 필터들, 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 움직임 센싱 디바이스들, 자력계들, 소비자 가전기기들을 위한 관성 컴포넌트들, 소비자 가전기기 제품들의 부품들, 버렉터들 (varactors), 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 드라이브 체계들, 제조 프로세스들, 전자 테스트 장비와 같은 것들이지만 그것들로 제한되지는 않는 비-디스플레이 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 따라서, 그 교시들은 도면들에서 단독으로 묘사된 구현예들로 제한되도록 의도되지는 않고, 대신 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 쉽사리 명백할 바와 같이 넓은 적용 가능성을 가진다.

일부 구현예들에서, 전기기계식 시스템들의 간섭 변조기 디바이스는 컬러 또는 그레이스케일 디스플레이를 형성하는 복수의 간섭 변조기들을 가질 수 있다. 각각의 간섭 변조기는 적어도 2 개의 상이한 간섭 변조기 유형들 중의 하나이며, 상이한 간섭 변조기 유형들은 상이한 간섭 반사된 컬러들 (예컨대, RGB 디스플레이들에 대한 적색-녹색-청색) 또는 음영들 (예컨대, 그레이스케일) 을 생성하도록 상이하게 구성된다. 개방 또는 붕괴 상태들 중 하나에서 상이한 컬러들 또는 파장들을 간섭적으로 반사 가능함에도 불구하고, 상이한 간섭 변조기 유형들은 개방 상태에서 동일한 사이즈로 된 에어 갭을 가질 수 있다. 예를 들어, 상이한 간섭 변조기 유형들은 개방 상태에서는 공통 갭 사이즈들로 어둡게 보여질 수 있는 반면, 적어도 2 개의 상이한 간섭 변조기 유형들에 대한 광로 길이들과 그래서 반사된 컬러/음영은 붕괴 상태에서는 상이할 수 있다. 적어도 2 개의 상이한 간섭 변조기 유형들의 각각에 대한 투명 층들의 두께들 및/또는 재료들은 상이할 수 있다. 광학적 스택들의 각각은 투명 층의 반대 측들에 위치해 있는 2 개의 흡수체들을 구비할 수 있으며, 이는 하나의 상태 (예컨대, 개방) 에서 간섭 변조기들에 대한 색 포화도를 튜닝하는 것을 도울 수 있고 또한 다른 상태 (예컨대, 폐쇄) 에서 공통 백그라운드 상태 (예컨대, 어두움) 를 달성하는 것을 도울 수 있다.

본 개시물에서 설명되는 주제의 특정 구현예들은 다음의 잠재적 이점들 중 하나 이상을 실현하기 위해 구현될 수 있다. 각각의 IMOD 유형에 대해 개방 상태에서 일정한 또는 동일 사이즈로 된 에어 갭은 희생 층에 대한 단일 두께만의 퇴적을 필요로 함으로써 IMOD 구조들을 제조하는 복잡도를 감소시킬 수 있다. 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람은 단일 갭 사이즈 또한 다수의 에어 갭 사이즈들에 의해 수반되는 식각 공격 (etch attack) 문제와 식각-관련된 비-균일성을 감소시킬 수 있다는 것을 쉽사리 인식할 것이다. 다수의 에어 갭 사이즈들은 다른 두께들의 희생 층들을 식각함으로써 생성되며, 이는 희생 재료의 더 작은 두께들이 제거된 후이고 더 큰 두께들이 여전히 제거중인 더 긴 기간들 동안 구조적 재료들을 에천트들 (etchants) 에 노출시킬 것이다. 더욱이, 단일 에어 갭을 규정하는 것은 더 적은 퇴적들, 더 적은 마스크들을 채용할 수 있고 감소된 재료 소비는 궁극적으로는 IMOD 구조들을 제작하는 단가를 낮추고 효율을 개선할 수도 있다. 다른 잠재적 이점은 일정한 에어 갭으로, 상이한 IMOD 유형들 (예컨대, 상이한 IMOD 컬러들/음영들) 의 기계적 층들에 대한 강성도를 변경하는 일 없이 단일 작동 전압이 다른 IMOD들에 대해 채용될 수 있다는 것이다. 마지막으로, 위의 이점들과는 독립적으로, 광학적 스택 내의 2 개의 광학적 흡수체들의 사용은 이미지 품질의 양태들, 이를테면 색 포화도 (color saturation) 를 튜닝하는데 부가적인 변수를 제공할 수 있다.

설명되는 구현예들이 적용될 수도 있는 적합한 MEMS 디바이스의 일 예는, 반사형 디스플레이 디바이스이다. 반사형 디스플레이 디바이스들은 입사하는 광을 광 간섭의 원리들을 이용하여 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 간섭 변조기들 (IMODs) 을 통합할 수도 있다. IMOD들은 흡수체, 그 흡수체에 대해 이동가능한 반사체, 그리고 흡수체 및 반사체 사이에서 규정된 광학적 공진 공동을 구비할 수 있다. 반사체는 둘 이상의 상이한 포지션들로 움직일 수 있으며, 그것은 광학적 공진 공동의 사이즈를 변화시킬 수 있고 이에 의해 간섭 변조기의 반사율에 영향을 미친다. IMOD들의 반사율 스펙트럼들은 상이한 컬러들을 생성하도록 가시 파장들 전체에 걸쳐 시프트될 수 있는 상당히 넓은 스펙트럼 대역들을 생성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 포지션은 광학적 공진 공동의 두께를 변경함으로써, 즉, 반사체의 포지션을 변경시킴으로써 조절될 수 있다.

도 1은 간섭 변조기 (IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 화소들에서의 2 개의 인접 화소들을 묘사하는 등각투상도의 일 예를 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 간섭 MEMS 디스플레이 엘리먼트들을 구비한다. 이들 디바이스들에서, MEMS 디스플레이 엘리먼트들의 화소들은 밝거나 또는 어두운 상태 중 어느 하나에 있을 수 있다. 밝은 ("이완된 (relaxed)", "개방" 또는 "온 (on)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광의 큰 부분을, 예컨대, 사용자에게 반사한다. 반대로, 어두운 ("작동된 (actuated)", "폐쇄된" 또는 "오프 (off)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광을 거의 반사하지 않는다. 일부 구현예들에서, 온 및 오프 상태들의 광 반사율 특성들은 역전될 수도 있다. MEMS 화소들은 흑색 및 백색 외에도 컬러 디스플레이를 허용하는 특정 파장들에서 대부분 반사하도록 구성될 수 있다.

IMOD 디스플레이 디바이스는 IMOD들의 행/열 어레이를 구비할 수 있다. 각각의 IMOD는, 에어 갭 (광학적 갭 또는 공동이라고도 지칭됨) 을 형성하기 위해 서로로부터 가변 및 제어가능 거리에 위치된 한 쌍의 반사 층들, 즉, 가동 반사 층 및 고정된 부분 반사 층을 포함할 수 있다. 가동 반사 층은 적어도 2 개의 포지션들 사이를 움직일 수도 있다. 제 1 포지션, 즉, 이완된 포지션에서, 가동 반사 층은 고정된 부분 반사 층으로부터 비교적 큰 거리에 위치될 수 있다. 제 2 포지션, 즉, 작동된 포지션에서, 가동 반사 층은 부분 반사 층에 더 가까이 위치될 수 있다. 2 개의 층들로부터 반사하는 입사 광은 가동 반사 층의 포지션에 의존하여 보강적으로 또는 상쇄적으로 간섭하여, 각각의 화소에 대해 전체의 반사 또는 비-반사 상태 중 어느 하나를 생성할 수 있다. 일부 구현예들에서, IMOD는 작동되지 않는 경우에 반사 상태에 있어, 가시 스펙트럼 내의 광을 반사할 수도 있고, 작동되지 않는 경우에 어두운 상태에 있어, 가시 범위 밖의 광 (예컨대, 적외 광) 을 반사할 수도 있다. 일부 다른 구현예들에서, 그러나, IMOD는 작동되지 않는 경우에 어두운 상태, 그리고 작동된 경우에 반사 상태에 있을 수도 있다. 일부 구현예들에서, 인가된 전압의 도입은 상태들을 변화시키기 위해 화소들을 구동시킬 수 있다. 일부 다른 구현예들에서, 인가된 전하는 상태들을 변화시키기 위해 화소들을 구동시킬 수 있다.

도 1에서의 화소 어레이의 묘사된 부분은 2 개의 인접한 간섭 변조기들 (12) 을 포함한다. 왼쪽의 (예시된 대로의) IMOD (12) 에서, 가동 반사 층 (14) 은 부분 반사 층을 포함하는 광학적 스택 (16) 으로부터 소정의 거리에서 이완된 포지션으로 예시된다. 왼쪽의 IMOD (12) 에 걸리게 인가된 전압 V₀은 가동 반사 층 (14) 의 작동을 유발하는데 불충분하다. 오른쪽의 IMOD (12) 에서, 가동 반사 층 (14) 은 광학적 스택 (16) 에 가까이 있거나 또는 인접한 작동된 포지션으로 예시된다. 오른쪽의 IMOD (12) 에 걸리게 인가된 전압 V_bias는 가동 반사 층 (14) 을 작동된 포지션에서 유지시키기에 충분하다.

도 1에서, 화소들 (12) 의 반사 특성들은 화소들 (12) 에 입사하는 광을 나타내는 화살표 (13), 및 왼쪽의 화소 (12) 로부터 반사하는 광 (15) 으로 일반적으로 예시된다. 상세히 예시되지 않았지만, 화소들 (12) 에 입사하는 광 (13) 의 대부분은 투명 기판 (20) 을 통해, 광학적 스택 (16) 쪽으로 투과될 것이라는 것이 이 기술분야의 통상의 기술을 가진 자에 의해 이해될 것이다. 광학적 스택 (16) 에 입사하는 광의 일 부분은 광학적 스택 (16) 의 부분 반사 층을 통해 투과될 것이고, 일 부분은 투명 기판 (20) 을 통해 되 반사될 것이다. 광학적 스택 (16) 을 통해 투과되는 광 (13) 의 부분은 가동 반사 층 (14) 에서, 투명 기판 (20) 쪽으로 (그리고 그것을 통해) 되 반사될 것이다. 광학적 스택 (16) 의 부분 반사 층으로부터 반사된 광 및 가동 반사 층 (14) 으로부터 반사된 광 사이의 (보강적 또는 상쇄적) 간섭은 화소 (12) 로부터 반사되는 광 (15) 의 파장(들)을 결정할 것이다.

광학적 스택 (16) 은 단일 층 또는 여러 층들을 포함할 수 있다. 그 층(들)은 전극 층, 부분 반사 및 부분 투과 층 및 투명 유전체 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 광학적 스택 (16) 은 도전성이며, 부분적으로 투과성이고 부분적으로 반사성이며, 그리고, 예를 들어, 위의 층들 중 하나 이상을 투명 기판 (20) 상에 퇴적함으로써 제작될 수도 있다. 전극 층은 다양한 재료들, 이를테면 갖가지 금속들, 예를 들어 인듐 주석 산화물 (ITO) 로 형성될 수 있다. 부분 반사 층은 부분적으로 반사성인 다양한 재료들, 이를테면 갖가지 금속들, 예컨대, 크롬 (Cr), 반도체들, 및 유전체들로 형성될 수 있다. 부분 반사 층은 재료들의 하나 이상의 층들로 형성될 수 있고, 층들의 각각은 단일 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 광학적 스택 (16) 은 광학적 흡수체 및 도체 둘 다로서 역할을 하는 단일 반투명한 두께의 금속 또는 반도체를 포함할 수 있는 한편, (예컨대, 광학적 스택 (16) 의 또는 IMOD의 다른 구조들의) 상이한, 더 큰 도전성 층들 또는 부분들은 IMOD 화소들 사이에 신호들을 버싱 (busing) 하는 역할을 할 수 있다. 광학적 스택 (16) 은 또한 하나 이상의 도전성 층들 또는 도전/흡수 층을 덮는 하나 이상의 절연성 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.

일부 구현예들에서, 광학적 스택 (16) 의 층(들)은 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있고, 아래에서 더 설명되는 바와 같이 디스플레이 디바이스에서의 행 전극들을 형성할 수도 있다. 이 기술분야의 지식을 가진 자에 의해 이해될 바와 같이, 용어 "패터닝된 (patterned)"은 본원에서는 마스킹 뿐만 아니라 에칭 프로세스들을 지칭하는데 이용된다. 일부 구현예들에서, 높은 도전성 및 반사성 재료, 이를테면 알루미늄 (Al) 은, 가동 반사 층 (14) 을 위해 사용될 수도 있고, 이들 스트립들은 디스플레이 디바이스에서 열 전극들을 형성할 수도 있다. 가동 반사 층 (14) 은 포스트들 (18) 의 상단에 퇴적된 열들 및 포스트들 (18) 사이에 퇴적된 개재 희생 재료를 형성하기 위해 (광학적 스택 (16) 의 행 전극들에 직교하는) 퇴적된 금속 층 또는 층들의 일련의 평행한 스트립들로서 형성될 수도 있다. 희생 재료가 식각 제거되는 경우, 규정된 갭 (19), 또는 광학적 공동이, 가동 반사 층 (14) 및 광학적 스택 (16) 사이에 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 포스트들 (18) 사이의 간격 (spacing) 은 1~1000 ㎛ 정도일 수도 있는 반면, 갭 (19) 은 10,000 옹스트롬(Å) 미만 정도일 수도 있다.

일부 구현예들에서, IMOD의 각각의 화소는, 작동된 상태이든 또는 이완된 상태이든, 근본적으로는 고정된 및 가동 (moving) 반사 층들에 의해 형성된 커패시터이다. 전압이 인가되지 않는 경우, 가동 반사 층 (14a) 은, 도 1의 왼쪽의 화소 (12) 에 의해 예시된 바와 같이, 갭 (19) 이 가동 반사 층 (14) 및 광학적 스택 (16) 사이에 있는 기계적으로 이완된 상태로 유지된다. 그러나, 포텐셜차, 예컨대, 전압이 선택된 행 및 열 중 적어도 하나에 인가되는 경우, 대응하는 화소에서 행 및 열 전극들의 교차부에 형성된 커패시터는 충전되고, 정전기력들이 전극들을 서로 끌어당긴다. 인가된 전압이 임계값을 초과한다면, 가동 반사 층 (14) 은 변형하여 광학적 스택 (16) 가까이로 또는 반대로 이동할 수 있다. 광학적 스택 (16) 내의 유전체 층 (미도시) 은 단락을 방지하고 층들 (14 및 16) 사이의 분리 거리를 도 1의 오른쪽의 작동된 화소 (12) 에 의해 예시된 바와 같이, 제어할 수도 있다. 이 거동 (behavior) 은 인가된 포텐셜차의 극성에 무관하게 동일하다. 어레이에서의 일련의 화소들이 일부 경우들에서 "행들" 또는 "열들"로서 지칭될 수도 있지만, 이 기술분야의 통상의 기술을 가진 자는 하나의 방향을 "행"으로서 그리고 다른 방향을 "열"로서 지칭하는 것은 임의적임을 쉽사리 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 수도 있거나, 또는, 예를 들어, 서로에 대해 특정한 위치적 오프셋들을 갖는 비선형 구성들 ("모자이크") 로 배열될 수도 있다. 용어들 "어레이"와 "모자이크"는 어느 구성이라도 지칭할 수도 있다. 따라서, 비록 디스플레이가 "어레이" 또는 "모자이크"를 포함하는 것으로서 지칭되더라도, 엘리먼트들 자신들은, 임의의 인스턴스에서, 서로 직교하게 배열되거나 또는 균일 분포로 배치될 필요가 없고, 비대칭 형상들 및 균일하지 않게 분포된 엘리먼트들을 갖는 배치구성을 포함할 수도 있다.

도 2는 3x3 간섭 변조기 디스플레이를 통합하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 일 예를 도시한다. 그 전자 디바이스는 하나 이상의 소프트웨어 모듈들을 실행하도록 구성될 수도 있는 프로세서 (21) 를 구비한다. 운영 체제를 실행하는 것 외에도, 프로세서 (21) 는 웹 브라우저, 전화기 애플리케이션, 이메일 프로그램, 또는 임의의 다른 소프트웨어 애플리케이션을 포함한, 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들을 실행하도록 구성될 수도 있다.

프로세서 (21) 는 어레이 드라이버 (22) 와 통신하도록 구성될 수 있다. 어레이 드라이버 (22) 는, 신호들을, 예컨대, 디스플레이 어레이 또는 패널 (30) 에 제공하는 행 드라이버 회로 (24) 및 열 드라이버 회로 (26) 를 구비할 수 있다. 도 1에 예시된 IMOD 디스플레이 디바이스의 단면은 도 2에서 선들 1-1에 의해 도시된다. 비록 도 2가 명료함을 위해 IMOD들의 3x3 어레이를 예시하지만, 디스플레이 어레이 (30) 는 매우 큰 수의 IMOD들을 포함할 수도 있고, 다른 수의 IMOD들을 열들에서보다는 행들에서 가질 수도 있고, 반대의 경우로도 마찬가지이다.

도 3은 도 1의 간섭 변조기에 대한 가동 반사 층 포지션 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 일 예를 도시한다. MEMS 간섭 변조기들에 대해, 행/열 (즉, 공통/세그먼트) 쓰기 프로시저는 도 3에 예시된 바와 같은 이들 디바이스들의 히스테리시스 특성을 이용할 수도 있다. 간섭 변조기는 가동 반사 층, 또는 거울로 하여금, 이완된 상태로부터 작동된 상태로 변화하도록, 예를 들어, 약 10-볼트 포텐셜차를 요구할 수도 있다. 전압이 그 값으로부터 감소되는 경우, 전압이, 예컨대, 10-볼트 미만으로 다시 강하함에 따라 가동 반사 층은 그것의 상태를 유지한다, 그러나, 가동 반사 층은 전압이 2-볼트 미만으로 강하하기까지 완전히 이완되지 않는다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같은 전압의 범위, 대략 3 내지 7-볼트는, 디바이스가 이완된 또는 작동된 상태에서 안정한 범위가 되는 인가된 전압의 윈도우가 존재하는 경우에 존재한다. 이는 본원에서는 "히스테리시스 윈도우" 또는 "안정성 윈도우 (stability window)"라고 지칭된다. 도 3의 히스테리시스 특성들을 갖는 디스플레이 어레이 (30) 의 경우, 행/열 쓰기 프로시저는 하나 이상의 행들을 한 번에 어드레싱하도록 설계될 수 있어서, 주어진 행의 어드레싱 동안, 작동될 어드레싱된 행에서의 화소들은 약 10-볼트의 전압차에 노출되고, 이완될 화소들은 거의 0 볼트의 전압차에 노출된다. 어드레싱 후, 화소들은 그것들이 이전의 스트로빙 상태로 유지되도록 정상 (steady) 상태 또는 대략 5-볼트의 바이어스 전압차에 노출된다. 이 예에서, 어드레싱된 후, 각각의 화소는 약 3~7 볼트의 "안정성 윈도우" 내의 포텐셜차를 보인다. 이 히스테리시스 특성 특징은 동일한 인가된 전압 조건들 하의 작동된 또는 이완된 미리 존재하는 상태로 안정을 유지하기 위해, 예컨대, 도 1에 예시된 화소 설계를 가능하게 한다. 각각의 IMOD 화소는, 작동된 상태이든 또는 이완된 상태이든, 근본적으로는 고정된 및 가동 반사 층들에 의해 형성된 커패시터이므로, 이 안정한 상태는 전력을 실질적으로 낭비하거나 손실하는 일 없이 히스테리시스 윈도우 내에 정상 전압으로 유지될 수 있다. 더구나, 인가된 전압 포텐셜이 실질적으로 고정되게 유지된다면 IMOD 화소 속으로 흐르는 전류는 근본적으로 작거나 또는 없다.

일부 구현예들에서, 이미지의 프레임은 주어진 행에서의 화소들의 상태에 대한 (만약에 있다면) 원하는 변화에 따라서, 열 전극들의 세트를 따라 "세그먼트" 전압들의 형태로 데이터 신호들을 인가함으로써 만들어질 수도 있다. 어레이의 각각의 행은 차례차례 어드레싱될 수 있어서, 프레임이 한 번에 하나의 행에 쓰여진다. 원하는 데이터를 제 1 행의 화소들에 쓰기 위해, 제 1 행에서의 화소들의 원하는 상태에 대응하는 세그먼트 전압들은 열 전극들에 인가될 수 있고, 특정 "공통" 전압 또는 신호의 형태의 제 1 행 펄스는 제 1 행 전극에 인가될 수 있다. 그 다음에 세그먼트 전압들의 세트는 제 2 행에서의 화소들의 상태에 대한 (만약에 있다면) 원하는 변화에 대응하게 변화될 수 있고, 제 2 공통 전압은 제 2 행 전극에 인가될 수 있다. 일부 구현예들에서, 제 1 행에서의 화소들은 열 전극들을 따라 인가된 세그먼트 전압들에서의 변화에 의해 영향을 받지 않고, 제 1 공통 전압 행 펄스 동안에 그것들이 설정되었던 상태로 유지된다. 이 프로세스는 이미지 프레임을 생성하기 위해 순차적 형태로 전체 시리즈의 행들, 또는 대안으로, 열들에 대해 반복될 수도 있다. 그 프레임들은 이 프로세스를 초당 일부 원하는 수의 프레임들로 계속해서 반복함으로써 새로운 이미지 데이터로 리프레시 및/또는 업데이트될 수 있다.

각각의 화소에 걸리게 인가된 세그먼트 및 공통 신호들의 조합 (다시 말하면, 각각의 화소에 걸리는 포텐셜차) 은 각각의 화소의 결과적인 상태를 결정한다. 도 4는 갖가지 공통 및 세그먼트 전압들이 인가되는 경우에 간섭 변조기의 갖가지 상태들을 예시하는 테이블의 일 예를 도시한다. 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 쉽사리 이해될 바와 같이, "세그먼트" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들 중 어느 한 종류에 인가될 수 있고, "공통" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들 중 다른 종류에 인가될 수 있다.

도 4에서 (뿐만 아니라 도 5b에 도시된 타이밍 도에서) 예시된 바와 같이, 해제 전압 (VC_REL) 이 공통선을 따라 인가되는 경우, 공통선을 따르는 모든 간섭 변조기 엘리먼트들은, 세그먼트선들을 따라 인가된 전압, 즉, 하이 세그먼트 전압 (VS_H) 및 로우 세그먼트 전압 (VS_L) 에 무관하게, 대안으로는 해제된 (released) 또는 작동되지 않는 상태라고 지칭되는 이완된 상태로 배치될 것이다. 특히, 해제 전압 (VC_REL) 이 공통선을 따라 인가되는 경우, 변조기에 걸리는 포텐셜 전압 (다르게는 화소 전압이라 지칭됨) 은, 하이 세그먼트 전압 (VS_H) 및 로우 세그먼트 전압 (VS_L) 둘 다가 그 화소에 대한 대응하는 세그먼트선을 따라 인가되는 경우에 이완 윈도우 (도 3 참조, 또한 해제 윈도우라고 지칭됨) 내에 있다.

하이 유지 전압 (VC_HOLD _{_H}) 또는 로우 유지 전압 (VC_HOLD _{_L}) 과 같은 유지 전압이 공통선에 인가되는 경우, 간섭 변조기의 상태는 일정하게 유지될 것이다. 예를 들어, 이완된 IMOD는 이완된 포지션으로 유지될 것이고, 작동된 IMOD는 작동된 포지션으로 유지될 것이다. 하이 세그먼트 전압 (VS_H) 및 로우 세그먼트 전압 (VS_L) 둘 다가 대응하는 세그먼트선을 따라 인가되는 경우에 화소 전압이 안정성 윈도우 내에 유지되도록 유지 전압들은 선택될 수 있다. 따라서, 세그먼트 전압 스윙, 즉, 하이 (VS_H) 및 로우 세그먼트 전압 (VS_L) 사이의 차이는, 양의 또는 음의 안정성 윈도우의 폭 미만이다.

도 6a 및 도 6b는 디스플레이 디바이스 (40) 의 실시형태를 예시하는 시스템 블록도들이다. 디스플레이 디바이스 (40) 는, 예를 들어, 셀룰러 또는 모바일 전화기일 수 있다. 그러나, 디스플레이 디바이스 (40) 의 동일한 컴포넌트들 또는 그 약간의 변형들은 또한 텔레비전들, e-리더들 및 휴대용 미디어 플레이어들과 같은 각종 유형들의 디스플레이 디바이스들의 예시들이다.

어드레싱 또는 작동 전압, 이를테면 하이 어드레싱 전압 (VC_ADD _{_H}) 또는 로우 어드레싱 전압 (VC_ADD _{_L}) 이 공통선에 인가되는 경우, 데이터는 개별 세그먼트선들에 따른 세그먼트 전압들의 인가에 의해 그 공통선을 따라 변조기들에 선택적으로 쓰여질 수 있다. 세그먼트 전압들은 인가된 세그먼트 전압에 작동이 의존하도록 선택될 수도 있다. 어드레싱 전압이 공통선을 따라 인가되는 경우, 하나의 세그먼트 전압의 인가는 결과적으로 화소 전압이 안정성 윈도우 내에 있게 하여, 그 화소가 작동하지 않게 유지되게 한다. 그 반면, 다른 세그먼트 전압의 인가는 결과적으로 화소 전압이 안정성 윈도를 벗어나게 하여, 결국 화소의 작동이 이루어지게 한다. 작동을 유발하는 특정 세그먼트 전압은 어떤 어드레싱 전압이 이용되는지에 의존하여 가변할 수 있다. 일부 구현예들에서, 하이 어드레싱 전압 (VC_{ADD_H}) 이 공통선을 따라 인가되는 경우, 하이 세그먼트 전압 (VS_H) 의 인가는 변조기로 하여금 그것의 현재 포지션으로 유지되게 할 수 있는 반면, 로우 세그먼트 전압 (VS_L) 의 인가는 변조기의 작동을 유발할 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 구현예들에서, 변조기들에 걸리는 동일한 극성의 포텐셜차를 항상 생성하는, 유지 전압들, 어드레스 전압들, 및 세그먼트 전압들이 이용될 수도 있다. 일부 다른 구현예들에서는, 변조기들의 포텐셜차의 극성을 교체시키는 신호들이 이용될 수 있다. 변조기들에 걸리는 극성의 교체 (다시 말하면, 쓰기 프로시저들의 극성의 교체) 는 단일 극성의 반복된 쓰기 동작들 후에 일어날 수 있는 전하 축적을 줄이거나 또는 억제할 수도 있다.

도 5a는 도 2의 3x3 간섭 변조기 디스플레이에서의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 도면의 일 예를 도시한다. 도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 쓰는데 이용될 수도 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 일 예를 도시한다. 그 신호들은, 예컨대, 도 2의 3x3 어레이에 인가될 수 있으며, 이는 궁극적으로 도 5a에 예시된 라인 시간 (60e) 디스플레이 배열이 되게 한다. 도 5a의 작동된 변조기들은 어두운-상태에 있다, 즉, 그 경우 반사된 광의 실질적 부분은, 예컨대, 관람자에게 어두운 외관이 되도록 하기 위해서 가시 스펙트럼의 바깥쪽에 있다. 도 5a에 예시된 프레임을 쓰기 전에, 화소들은 임의의 상태에 있을 수 있지만, 도 5b의 타이밍 도에 예시된 쓰기 프로시저는 각각의 변조기가 해제되었고 제 1 라인 시간 (60a) 전에 작동되지 않은 상태로 존재한다고 상정한다.

제 1 라인 시간 (60a) 동안, 해제 전압 (70) 이 공통선 1에 인가되며; 공통선 2에 인가된 전압은 하이 유지 전압 (72) 에서 시작하고 해제 전압 (70) 으로 이동하며; 그리고 로우 유지 전압 (76) 은 공통선 3을 따라 인가된다. 따라서, 공통선 1을 따르는 변조기들 (공통 1, 세그먼트 1), (1,2) 및 (1,3) 은 제 1 라인 시간 (60a) 의 지속기간 동안 이완된, 또는 작동하지 않은 상태로 유지되며, 공통선 2를 따르는 변조기들 (2,1), (2,2) 및 (2,3) 은 이완된 상태로 이동할 것이고, 공통선 3을 따르는 변조기들 (3,1), (3,2) 및 (3,3) 은 그것들의 이전의 상태로 유지될 것이다. 도 4를 참조하면, 세그먼트선들 (1, 2 및 3) 을 따라 인가된 세그먼트 전압들은, 공통선들 (1, 2 또는 3) 중의 어느 것도 라인 시간 (60a) 동안 작동을 유발할 전압 레벨들에 노출되어 있지 않을 것 (즉, VC_REL - 이완 및 VC_{HOLD_L} - 안정) 이므로, 간섭 변조기들의 상태에 영향을 주지 않을 것이다.

제 2 라인 시간 (60b) 동안, 공통선 1 상의 전압은 하이 유지 전압 (72) 으로 이동하고, 공통선 1을 따르는 모든 변조기들은 인가된 세그먼트 전압에 무관하게 이완된 상태로 유지되는데, 어드레싱 또는 작동 전압이 공통선 1에 인가되지 않았기 때문이다. 공통선 2를 따르는 변조기들은 해제 전압 (70) 의 인가로 인해 이완된 상태로 유지되고, 공통선 3을 따르는 변조기들 (3,1), (3,2) 및 (3,3) 은 공통선 3을 따르는 전압이 해제 전압 (70) 으로 이동하는 경우에 이완될 것이다.

제 3 라인 시간 (60c) 동안, 공통선 1은 하이 어드레스 전압 (74) 을 공통선 1에 인가함으로써 어드레싱된다. 이 어드레스 전압의 인가 동안에 로우 세그먼트 전압 (64) 이 세그먼트선들 (1 및 2) 을 따라 인가되기 때문에, 변조기들 (1,1) 및 (1,2) 에 걸리는 화소 전압은 변조기들의 양의 안정성 윈도의 상한 (high end) 보다 크고 (즉, 전압차가 미리 정의된 임계치를 초과하였음), 변조기들인 (1,1) 및 (1,2) 는 작동된다. 반대로, 하이 세그먼트 전압 (62) 이 세그먼트선 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기 (1,3) 에 걸리는 화소 전압은 변조기들인 (1,1) 및 (1,2) 의 전압 미만이고, 변조기의 양의 안정성 윈도우 내에 유지되며, 변조기 (1,3) 은 따라서 이완된 채로 유지된다. 또한 라인 시간 (60c) 동안, 공통선 2를 따르는 전압은 로우 유지 전압 (76) 으로 감소하고, 공통선 3을 따르는 전압은 해제 전압 (70) 으로 유지되어, 공통선들 (2 및 3) 을 따르는 변조기들을 이완된 포지션으로 남겨둔다.

제 4 라인 시간 (60d) 동안, 공통선 1 상의 전압은 하이 유지 전압 (72) 으로 복귀하여, 공통선 1을 따르는 변조기들은 그것들의 개별 어드레싱된 상태들로 남겨진다. 공통선 2 상의 전압은 로우 어드레스 전압 (78) 으로 감소된다. 하이 세그먼트 전압 (62) 이 세그먼트선 2를 따라 인가되기 때문에, 변조기 (2,2) 에 걸리는 화소 전압은 변조기의 음의 안정성 윈도우의 하한 (lower end) 미만이 되어, 변조기 (2,2) 가 작동되게 한다. 반대로, 로우 세그먼트 전압 (64) 이 세그먼트선들 (1 및 3) 을 따라 인가되기 때문에, 변조기들 (2,1) 및 (2,3) 은 이완된 포지션으로 유지된다. 공통선 3 상의 전압은 하이 유지 전압 (72) 으로 증가하여, 공통선 3을 따르는 변조기들을 이완된 상태로 남겨둔다.

마지막으로, 제 5 라인 시간 (60e) 동안, 공통선 1 상의 전압은 하이 유지 전압 (72) 으로 유지되고, 공통선 2 상의 전압은 로우 유지 전압 (76) 으로 유지되어, 공통선들 (1 및 2) 을 따르는 변조기들을 그것들의 개별 어드레싱된 상태들로 남겨둔다. 공통선 3 상의 전압은 공통선 3을 따르는 변조기들을 어드레싱하기 위해 하이 어드레스 전압 (74) 으로 증가한다. 로우 세그먼트 전압 (64) 이 세그먼트선들 (2 및 3) 에 인가됨에 따라, 변조기들 (3,2) 및 (3,3) 은 작동하는 반면, 세그먼트선 1을 따라 인가된 하이 세그먼트 전압 (62) 은 변조기 (3,1) 가 이완된 포지션으로 유지되게 한다. 따라서, 제 5 라인 시간 (60e) 의 끝에서, 3x3 화소 어레이는 도 5a에 도시된 상태에 있고, 다른 공통선들 (미도시) 을 따르는 변조기들이 어드레싱 중인 경우에 발생할 수도 있는 세그먼트 전압에서의 변동들에 무관하게, 유지 전압들이 공통선들을 따라 인가되는 한, 그 상태로 유지될 것이다.

도 5b의 타이밍 도에서, 주어진 쓰기 프로시저 (즉, 라인 시간들 (60a 내지 60e)) 는 하이 유지 및 어드레스 전압들, 또는 로우 유지 및 어드레스 전압들의 사용을 포함할 수 있다. 일단 쓰기 프로시저가 주어진 공통선에 대해 완료되면 (그리고 공통 전압이 작동 전압과 동일한 극성을 갖는 유지 전압으로 설정되면), 화소 전압은 주어진 안정성 윈도우 내에 유지되고, 해제 전압이 그 공통선에 인가되기까지 이완 윈도우를 통과하지 않는다. 더욱이, 각각의 변조기가 변조기를 어드레싱하기 전에 쓰기 프로시저의 부분으로서 해제되므로, 해제 시간보다는, 변조기의 작동 시간이, 필요한 라인 시간을 결정할 수도 있다. 구체적으로는, 변조기의 해제 시간이 작동 시간보다 큰 구현예들에서, 해제 전압은, 도 5b에 묘사된 바와 같이, 단일 라인 시간보다 더 길게 인가될 수도 있다. 일부 다른 구현예들에서, 공통선들 또는 세그먼트선들을 따라 인가된 전압들은 상이한 변조기들, 이를테면 상이한 컬러들의 변조기들의 작동 및 해제 전압들에서의 변동들을 설명하기 위해 가변할 수도 있다.

위에서 언급된 원리들에 따라서 동작하는 간섭 변조기들의 구조의 세부사항들은 광범위하게 달라질 수도 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6e는 가동 반사 층 (14) 및 그것의 지지 구조들을 구비한, 간섭 변조기들의 변화하는 구현예들의 단면들의 예들을 도시한다. 도 6a는 도 1의 간섭 변조기 디스플레이의 부분 단면의 일 예를 도시하며, 여기서 금속 재료의 스트립, 즉, 가동 반사 층 (14) 은 기판 (20) 으로부터 직교하게 연장하는 지지물들 (18) 상에 퇴적된다. 도 6b에서, 각각의 IMOD의 가동 반사 층 (14) 은 일반적으로 형상이 정사각형 또는 직사각형이고 그 코너들에서 또는 그 코너들 가까이에서 지지물들에 테더들 (tethers) (32) 로 부착된다. 도 6c에서, 가동 반사 층 (14) 은 일반적으로 형상이 정사각형 또는 직사각형이고 유연한 금속을 포함할 수도 있는 변형가능 층 (34) 에 매달려 있다. 변형가능 층 (34) 은 가동 반사 층 (14) 의 주위를 둘러싸게 기판 (20) 에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 이런 연결체들은 본원에서는 지지 포스트들이라 지칭된다. 도 6c에 도시된 구현예는 가동 반사 층 (14) 의 광학적 기능들의, 변형가능 층 (34) 에 의해 행해지는 그것의 기계적 기능들로부터의 디커플링으로부터 도출된 부가적인 이점들을 가진다. 이 디커플링은 반사 층 (14) 을 위해 사용된 구조적 설계 및 재료들과 변형가능 층 (34) 을 위해 사용된 구조적 설계 및 재료들이 서로 독립적으로 최적화되는 것을 허용한다.

도 6d는 가동 반사 층 (14) 이 반사 서브층 (14a) 을 포함하는 IMOD의 다른 예를 도시한다. 가동 반사 층 (14) 은 지지 구조, 이를테면 지지 포스트들 (18) 상에 놓여진다. 지지 포스트들 (18) 은 하부 정지 전극 (즉, 예시된 IMOD에서의 광학적 스택 (16) 의 부분) 으로부터 가동 반사 층 (14) 의 분리를 제공하여서, 예를 들어 가동 반사 층 (14) 이 이완된 포지션에 있는 경우에 갭 (19) 이 가동 반사 층 (14) 및 광학적 스택 (16) 사이에 형성된다. 가동 반사 층 (14) 은 또한 전극으로서 역할을 하도록 구성될 수도 있는 도전 층 (14c), 및 지지 층 (14b) 을 구비할 수 있다. 이 예에서, 도전 층 (14c) 은 기판 (20) 으로부터 먼 쪽의, 지지 층 (14b) 의 일 측에 배치되고, 반사 서브층 (14a) 은 기판 (20) 에 가까운 쪽의, 지지 층 (14b) 의 타 측에 배치된다. 일부 구현예들에서, 반사 서브층 (14a) 은 도전성일 수 있고 지지 층 (14b) 및 광학적 스택 (16) 사이에 배치될 수 있다. 지지 층 (14b) 은 유전체 재료, 예를 들어, 실리콘 산화질화물 (SiON) 또는 실리콘 이산화물 (SiO₂) 의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 지지 층 (14b) 은, 예를 들어, SiO₂/SiON/SiO₂ 삼-층 스택과 같은 층들의 스택일 수 있다. 반사 서브층 (14a) 및 도전 층 (14c) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는, 예컨대, 약 0.5% Cu를 갖는 Al 합금, 또는 다른 반사성 금속 재료를 포함할 수 있다. 유전체 지지 층 (14b) 위쪽 및 아래쪽에 도전 층들 (14a, 14c) 을 채용하는 것은 응력들 (stresses) 의 균형을 잡을 수 있고 향상된 도전율 (conduction) 을 제공할 수 있다. 일부 구현예들에서, 반사 서브층 (14a) 및 도전 층 (14c) 은 다양한 설계 목적들, 이를테면 가동 반사 층 (14) 내에서 특정 응력 프로파일들을 달성하는 것을 위한 상이한 재료들로 형성될 수 있다.

도 6d에 예시된 바와 같이, 일부 구현예들은 또한 흑색 마스크 구조 (23) 를 구비할 수 있다. 흑색 마스크 구조 (23) 는 광학적으로 비활동적 지역들 내에 (예컨대, 화소들 사이에 또는 포스트들 (18) 아래에) 주변광 또는 미광 (stray light) 을 흡수하기 위해 형성될 수 있다. 흑색 마스크 구조 (23) 는 또한 광이 디스플레이의 비활동적 부분들에서 반사되거나 또는 그 부분들을 투과하는 것을 억제하며, 이에 의해 콘트라스트 비를 증가시킴으로써, 디스플레이 디바이스의 광학적 특성들을 개선할 수 있다. 덧붙여, 흑색 마스크 구조 (23) 는 도전성일 수 있고 전기 버싱 층으로서 기능을 하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 행 전극들은 접속된 행 전극의 저항을 줄이기 위해 흑색 마스크 구조 (23) 에 접속될 수 있다. 흑색 마스크 구조 (23) 는 퇴적 및 패터닝 기법들을 포함한, 다양한 방법들을 이용하여 형성될 수 있다. 흑색 마스크 구조 (23) 는 하나 이상의 층들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 흑색 마스크 구조 (23) 는 각각 약 30-80 Å, 500-1000 Å, 및 500-6000 Å 범위의 두께를 가지는, 광학적 흡수체로서 역할을 하는 몰리브덴-크롬 (MoCr) 층, SiO₂층, 그리고 반사체 및 버싱 층으로서 역할을 하는 알루미늄 합금을 포함한다. 하나 이상의 층들은, 예를 들어, MoCr 및 SiO₂ 층들을 위한 CF₄ 및/또는 O₂와 알루미늄 합금 층을 위한 Cl₂ 및/또는 BCl₃를 포함하여, 포토리소그래피 및 건식 에칭을 포함한, 다양한 기법들을 이용하여 패터닝될 수 있다. 일부 구현예들에서, 흑색 마스크 (23) 는 에탈론 (etalon) 또는 간섭 스택 구조일 수 있다. 이러한 간섭 스택 흑색 마스크 구조들 (23) 에서, 도전성 흡수체들은 각각의 행 또는 열의 광학적 스택 (16) 에서의 하부, 정지 전극들 간에 신호들을 송신 또는 버싱 (bussing) 하는데 사용될 수 있다. 일부 구현예들에서, 스페이서 층 (35) 은 일반적으로 흡수체 층 (16a) 을 흑색 마스크 (23) 에서의 도전 층들로부터 전기적으로 절연시키는 역할을 할 수 있다.

도 6e는 가동 반사 층 (14) 이 자체 지지형인 IMOD의 다른 예를 도시한다. 도 6d와 대조적으로, 도 6e의 구현예는 지지 포스트들 (18) 을 구비하지 않는다. 대신에, 가동 반사 층 (14) 은 밑에 있는 광학적 스택 (16) 과 다수의 로케이션들에서 접촉하고, 가동 반사 층 (14) 의 곡률은 간섭 변조기에 걸리는 전압이 작동을 유발하는데 충분하지 않은 경우에 가동 반사 층 (14) 이 도 6e의 작동되지 않는 포지션으로 복귀한다는 충분한 지지를 제공한다. 복수의 여러 상이한 층들을 포함할 수도 있는 광학적 스택 (16) 은, 여기서 명료함을 위해 광학적 흡수체 (16a), 및 유전체 (16b) 를 포함하는 것으로 도시된다. 일부 구현예들에서, 광학적 흡수체 (16a) 는 고정된 전극으로서 뿐만 아니라 부분 반사 층으로서도 역할을 할 수도 있다.

도 6a 내지 도 6e에 도시된 것들과 같은 구현예들에서, IMOD들은 이미지들이 투명 기판 (20) 의 앞면, 즉, 변조기가 배열된 쪽과 반대인 쪽에서 보이는 직접 뷰 디바이스들로서 기능을 한다. 이들 구현예들에서, 디바이스의 뒷면 부분들 (다시 말하면, 예를 들어, 도 6c에 예시된 변형가능 층 (34) 을 포함하여, 가동 반사 층 (14) 뒤의 디스플레이 디바이스의 임의의 부분) 은 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 강한 영향 또는 악영향을 주는 일 없이 구성되고 동작될 수 있는데, 반사 층 (14) 이 디바이스의 그 부분들을 광학적으로 차폐하기 때문이다. 예를 들어, 일부 구현예들에서 변조기의 광학적 특성들을 변조기의 전기기계적 특성들, 이를테면 전압 어드레싱 및 이러한 어드레싱으로부터 생겨나는 이동들로부터 분리하는 능력을 제공하는 버스 구조 (예시되지 않음) 는 가동 반사 층 (14) 뒤에 구비될 수 있다. 덧붙여, 도 6a 내지 도 6e의 구현예들은 프로세싱, 예컨대, 패터닝을 단순화시킬 수 있다.

도 7은 간섭 변조기에 대한 제조 프로세스 (80) 를 예시하는 흐름도의 일 예를 도시하고, 도 7a 내지 도 7e는 이러한 제조 프로세스 (80) 의 대응하는 스테이지들의 단면 개략도들의 예들을 도시한다. 일부 구현예들에서, 제조 프로세스 (80) 는 도 7에 도시되지 않은 다른 블록들 외에도, 예컨대, 도 1 및 도 6에 예시된 일반 유형의 간섭 변조기들을 제조하기 위해 구현될 수 있다. 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 프로세스 (80) 는 블록 82에서 기판 (20) 상의 광학적 스택 (16) 의 형성으로 개시된다. 도 7a는 기판 (20) 상에 형성된 이러한 광학적 스택 (16) 을 예시한다. 기판 (20) 은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 기판일 수도 있으며, 그것은 유연하거나 또는 비교적 딱딱하고 휘지 않을 수도 있고, 광학적 스택 (16) 의 효율적인 형성을 용이하게 하기 위해 사전 준비 프로세스들, 예컨대, 세정을 받았을 수도 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 광학적 스택 (16) 은 도전성이며, 부분적으로 투과성이고 부분적으로 반사성이며, 그리고, 예를 들어, 원하는 특성들을 갖는 하나 이상의 층들을 투명 기판 (20) 상에 퇴적함으로써 제작될 수도 있다. 도 7a에서, 광학적 스택 (16) 은 서브층들 (16a 및 16b) 을 갖는 다층 구조를 포함하지만, 더 많거나 더 적은 서브층들이 일부 다른 구현예들에서 포함될 수도 있다. 일부 구현예들에서, 서브층들 (16a, 16b) 중 하나는, 결합형 도체/흡수체 서브층 (16a) 과 같이, 광학적 흡수 및 도전 특성들 양쪽 모두를 갖게 구성될 수 있다. 덧붙여, 서브층들 (16a, 16b) 중 하나 이상은 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있고, 디스플레이 디바이스에 행 전극들을 형성할 수도 있다. 이러한 패터닝은 마스킹 및 에칭 프로세스 또는 이 기술분야에서 알려진 다른 적합한 프로세스에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, 서브층들 (16a, 16b) 중 하나는 절연성 또는 유전체 층, 이를테면 하나 이상의 금속 층들 (예컨대, 하나 이상의 반사 및/또는 도전 층들) 상에 퇴적되는 서브층 (16b) 일 수 있다. 덧붙여서, 광학적 스택 (16) 은 디스플레이의 행들을 형성하는 개개의 및 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있다.

프로세스 (80) 는 블록 84에서 광학적 스택 (16) 상의 희생 층 (25) 의 형성을 계속한다. 희생 층 (25) 은 공동 (19) 을 형성하기 위해 나중에 (예컨대, 블록 90에서) 제거되고 이에 따라 희생 층 (25) 은 도 1에 예시된 결과적인 간섭 변조기들 (12) 에서 보여지지 않는다. 도 7b는 광학적 스택 (16) 상에 형성된 희생 층 (25) 을 포함하는 부분적으로 제작된 디바이스를 예시한다. 광학적 스택 (16) 상의 희생 층 (25) 의 형성은, 후속하는 제거 후에, 원하는 설계 사이즈를 갖는 갭 또는 공동 (19) (또한 도 1 및 도 7e 참조) 을 제공하기 위해 선택된 두께로의, 몰리브덴 (Mo) 또는 비정질 실리콘 (Si) 과 같은 크세논 이불화물 (XeF₂) - 식각가능 재료의 퇴적을 포함할 수도 있다. 희생 재료의 퇴적은 물리적 기상 증착 (PVD, 예컨대, 스퍼터링), 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (PECVD), 열 화학 기상 증착 (열 CVD), 또는 스핀 코팅과 같은 퇴적 기법들을 이용하여 수행될 수도 있다.

프로세스 (80) 는 블록 86에서 지지 구조 예컨대, 도 1, 도 6 및 도 7c에 예시된 바와 같은 포스트 (18) 의 형성을 계속한다. 포스트 (18) 의 형성은 지지 구조 개구부를 형성하기 위해 희생 층 (25) 을 패터닝하는 것, 그 다음에 PVD, PECVD, 열 CVD, 또는 스핀 코팅과 같은 퇴적 방법을 이용하여, 포스트 (18) 를 형성하기 위해 재료 (예컨대, 폴리머 또는 무기질 재료, 예컨대, 실리콘 산화물) 를 개구부 속에 퇴적하는 것을 포함할 수도 있다. 일부 구현예들에서, 희생 층 내에 형성된 지지 구조 개구부는 희생 층 (25) 및 광학적 스택 (16) 둘 다를 통해, 밑에 있는 기판 (20) 까지 연장할 수 있어서, 포스트 (18) 의 하부 말단은 도 6a에 예시된 바와 같이 기판 (20) 과 접촉한다. 대안으로, 도 7c에 묘사된 바와 같이, 희생 층 (25) 내에 형성된 개구부는 희생 층 (25) 을 통해 연장할 수 있지만, 광학적 스택 (16) 을 통해 연장할 수 없다. 예를 들어, 도 7e는 광학적 스택 (16) 의 상부 표면과 접촉하는 지지 포스트들 (18) 의 하부 말단들을 예시한다. 포스트 (18), 또는 다른 지지 구조들은, 지지 구조 재료의 층을 희생 층 (25) 상에 퇴적하고 희생 층 (25) 에서 개구부들로부터 떨어져 위치된 지지 구조 재료의 부분들을 패터닝함으로써 형성될 수도 있다. 지지 구조들은, 도 7c에 예시된 바와 같이 개구부들 내에 위치될 수도 있지만, 또한, 적어도 부분적으로는 희생 층 (25) 의 일 부분 위로 연장할 수 있다. 위에서 언급했듯이, 희생 층 (25) 및/또는 지지 포스트들 (18) 의 패터닝은 패터닝 및 에칭 프로세스에 의해 수행될 수 있지만, 또한 대안적 에칭 방법들에 의해 수행될 수도 있다.

프로세스 (80) 는 블록 88에서 도 1, 도 6 및 도 7d에 예시된 가동 반사 층 (14) 과 같은 가동 반사 층 또는 멤브레인의 형성을 계속한다. 가동 반사 층 (14) 은 하나 이상의 패터닝, 마스킹, 및/또는 에칭 단계들과 함께, 하나 이상의 퇴적 단계들, 예를 들어, 반사 층 (예컨대, 알루미늄, 알루미늄 합금) 퇴적을 채용함으로써 형성될 수도 있다. 가동 반사 층 (14) 은 도전성일 수 있고, 도전 층이라고 지칭될 수 있다. 일부 구현예들에서, 가동 반사 층 (14) 은 도 7d에 도시된 바와 같은 복수의 서브층들 (14a, 14b, 14c) 을 구비할 수도 있다. 일부 구현예들에서, 서브층들, 이를테면 서브층들 (14a, 14c) 중 하나 이상은, 그것들의 광학적 특성들을 위해 선택된 고 반사성 서브층들을 포함할 수도 있고, 다른 서브층 (14b) 은 그것의 기계적 특성들을 위해 선택된 기계적 서브층을 포함할 수도 있다. 희생 층 (25) 이 블록 88에서 형성된 부분적으로 제작된 간섭 변조기에 여전히 존재하므로, 가동 반사 층 (14) 은 이 스테이지에서 통상 이동가능하지 않다. 희생 층 (25) 을 포함하는 부분적으로 제작된 IMOD는 또한 본원에서는 "해제되지 않은 (unreleased)" IMOD라고 지칭될 수도 있다. 도 1에 관하여 위에서 설명된 바와 같이, 가동 반사 층 (14) 은 디스플레이의 열들을 형성하는 개개의 및 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있다.

프로세스 (80) 는 블록 90에서 공동, 예컨대, 도 1, 도 6 및 도 7e에 예시된 바와 같은 공동 (19) 의 형성을 계속한다. 공동 (19) 은 (블록 84에서 퇴적된) 희생 재료 (25) 를 에천트에 노출시킴으로써 형성될 수도 있다. 예를 들어, Mo 또는 비정질 Si와 같은 식각가능 희생 재료는, 공동 (19) 을 둘러싸는 구조들에 대해 통상 선택적 제거된 원하는 양의 재료를 제거하는데 효과적인 기간 동안, 건식 화학적 에칭에 의해, 예컨대, 희생 층 (25) 을 기체 또는 기상 에천트, 이를테면 고체 XeF₂로부터 파생된 증기들에 노출시킴으로써 제거될 수도 있다. 다른 에칭 방법들, 예컨대 습식 에칭 및/또는 플라즈마 에칭 또한 이용될 수도 있다. 희생 층 (25) 이 블록 90 동안에 제거되므로, 가동 반사 층 (14) 은 이 스테이지 후에 통상 이동가능하다. 희생 재료 (25) 의 제거 후, 결과적인 완전히 또는 부분적으로 제작된 IMOD는 본원에서는 "해제된 (released)" IMOD라고 지칭될 수도 있다.

간섭 변조기 (IMOD) 디스플레이 시스템들은 통상 전기기계식 디바이스들의 어레이들을 수반하며, 그 각각의 전기기계식 디바이스는 3 개의 상이한 컬러들 (예컨대, RGB 디스플레이들에 대한 적색-녹색-청색) 또는 음영들 (예컨대, 그레이스케일) 을 나타내는 3 개의 상이한 에어 갭 사이즈들을 가진다. 예를 들어, 각각의 전기기계식 디바이스는 각각의 화소가 통상 3 개의 IMOD 유형들 또는 부화소들을 포함하는 컬러 디스플레이에서 화소를 나타낸다. 이후로는, 구현예들의 특정 예들이 상이한 간섭 전기기계식 아키텍처들에 대해 설명될 것이다.

도 8a는 개방 상태로 도시된 모든 3 개가 일정한 에어 갭 및 3 개의 상이한 유전체 두께들을 갖는, 3 개의 상이한 컬러들에 대응하는, 3 개의 상이한 간섭 변조기들의 구현예의 개략적인 단면의 일 예를 도시한다. 도 8a는 개방 상태에서 디바이스를 예시하는 한편, 도 8b는 폐쇄 상태에서 디바이스를 예시한다. 전기기계식 디바이스들이 상이한 상태들에서 상이한 갭 사이즈들을 가진 2 개를 초과하는 상태들을 가지는 것이 가능하지만, 현재 설명되는 구현예들은 완전 개방 또는 완전 폐쇄의 2-상태 디바이스들을 가정하여서, 본원에서의 "갭 사이즈"에 대한 언급들은 완전 개방 상태에서의 최대 갭 사이즈를 지칭한다.

도 8a는 적어도 3 개의 상이한 유형들의 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 이 형성되는 기판 (805) 을 구비한 전기기계식 시스템 디바이스를 예시한다. 적어도 3 개의 상이한 유형들의 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 의 각각은 상태들 중 하나에서 상이한 컬러를 반사하도록 구성된다. 상이한 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 은 광학적 스택 (16), 에어 갭 (840), 및 가동 반사 층 (850) 을 구비한다. 예시된 구현예에서, 광학적 스택 (16) 은 기판 (805) 상에 형성된다. 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 도면들이 도식적으로 단순화되고 부가적인 층들, 이를테면 밑에 있는 또는 개재하는 버퍼 층들, 흑색 마스크 층들, 및 버싱 층들이 존재할 수도 있다는 것을 쉽사리 이해할 것이다. 광학적 스택 (16) 은 광학적 흡수체 층 (810) 과 흡수체 층 (810) 상에 형성된 투명 고체 층 (820) 을 포함할 수도 있다. 투명 고체 층 (820) 은 유전체 층일 수 있다. 일부 구현예들에서, 광학적 스택 (16) 은 투명 고체 층 (820) 상에 형성된 제 2 흡수체 층 (830) 을 더 구비할 수도 있다. 덧붙여서, 광학적 스택 (16) 은 투명 도체 층 (미도시), 이를테면 ITO를 더 구비할 수도 있다. IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 은 제 2 흡수체 층 (830) 위의 가동 반사 층 (850) 으로 구성될 수 있고, 또한 반사 층 (850) 및 제 2 흡수체 층 (830) 사이에 형성된 에어 갭 (840) 을 구비할 수 있다. 광학적 흡수체들은 통상 몰리브덴 (Mo), 크롬 (Cr), 실리콘 (Si), 게르마늄 (Ge), 또는 그 혼합물들과 같은 반투명 금속 또는 반도체 층들이다.

가동 반사체 (850) 는 전기기계식 디바이스에 대한 가동식 또는 상부 전극으로서 역할을 할 수 있고, 다수의 형태들 중 임의의 것을 취할 수 있다 (예컨대, 도 7a 내지 도 7f 참조). 광학적 스택 (16) 은 도체(들)를 포함하고 전기기계식 디바이스의 정지 또는 하부 전극으로서 역할을 한다.

도 8a에서, 전기기계식 시스템 디바이스는 각각이 동일한 일정한 또는 균일한 에어 갭 (840) 을 갖는 3 개의 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 을 구비한다. 에어 갭 (840) 은 단일 두께의 희생 재료를 상부 및 하부 전극들 사이에 퇴적하는 것과 전극들 사이로부터의 "해제 (release)" 에칭에 의한 희생 재료의 후속 제거에 의해 형성된다. 해제를 위한 기상 에천트는 불소-계 에천트, 이를테면 크세논 이불화물 (XeF₂), 플루오린 (F₂), 또는 불화 수소 (HF) 일 수 있고, 희생 층은 주위의 구조적 재료들에 대한 F-계 에천트들에 의한 선택적 제거를 위해, 예컨대, 몰리브덴 (Mo), 비정질 Si, 텅스텐 (W), 또는 티타늄 (Ti) 으로 형성될 수도 있다.

일정한 또는 균일한 에어 갭 (840) 은 단일 희생 층만의 퇴적을 필요로 함으로써 IMOD 구조들을 제작하는 복잡도를 감소시킬 수 있다. 보통, IMOD 구조들은 다수의 에어 갭 사이즈들을 생성하기 위해 상이한 두께들을 갖는 다수의 희생 층들 및/또는 복잡한 마스킹 시퀀스들을 사용하였다. 상이한 사이즈들의 에어 갭들을 제작하는 일부 예시적인 방법들은 미국 특허 제7,297,471호 및 미국 공개 특허 제2007/0269748호에 개시되어 있다. 상이한 사이즈들의 에어 갭 층들을 생성하는 것이 다수의 퇴적들, 다수의 마스크들, 및 다수의 에칭들을 필요로 할 수 있기 때문에, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는, 상이한 두께들을 형성하는 다수의 패터닝 프로세스들 동안의 식각 손상 외에도, 동일한 재료의 다수의 두께들의 동시 해제 에칭이 에어 갭들에서 식각 공격 문제들 및 식각-관련된 비-균일성을 일으킨다는 것을 쉽사리 인식할 것이다. 예시된 구현예들과는 대조적으로, 희생 재료의 다수의 두께들이 채용되는 경우, 제거 또는 "해제 에칭" 동안 더 얇은 희생 층들이 먼저 제거되고 그 후, 더 두꺼운 희생 층들이 여전히 제거 중인 동안, 더 얇은 희생 층들의 제거에 의해 노출된 영구적인 구조들은 에천트들에 대한 장기적인 노출을 겪는다. 이러한 에천트들은 보통 완전하지 못한 식각 선택도를 나타내어서, 장기적인 노출은 더 작은 갭 사이즈들을 갖는 IMOD들에서 영구적인 구조들에 대한 손상을 유발할 수 있다. 그러나, 단일 에어 갭에 대한 단일 희생 층은 하나의 퇴적 및 하나의 마스크만을 이용하여 만들어질 수 있으며, 이에 의해 앞서 언급된 문제들을 제거한다. 더욱이, 더 적은 퇴적들, 더 적은 마스크들, 및 감소된 재료 소비는 궁극적으로 IMOD 구조들을 제작하는 단가를 감소시키고 효율을 개선할 수도 있다.

도 8a는 또한, 상이한 투명 고체 층 (820) 두께들을 갖는 3 개의 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 을 구비하는 전기기계식 시스템 디바이스를 예시한다. 투명 고체 층 (820) 은 SiO₂와 같은 유전체 재료 또는 SiO_xN_y, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, HfO₂, In₂O₃, SnO₂, ZnO, SiN, 또는 그 혼합물들과 같은 다른 실질적으로 투명한 재료를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 투명 고체 층 (820) 은 약 1000 옹스트롬 (Å) 내지 8000 Å의 두께일 수도 있다.

투명 고체 층 (820) 은, 입사 광이 3 개의 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 중 각각의 하나에 대해 상이한 광로 길이들을 이동하도록 동일한 재료를 포함하지만 상이한 두께들을 가지도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 광로 길이는 광이 통과하여 이동하는 재료의 굴절률에 의해 곱해진 광이 이동하는 거리의 곱이다. 광이 그 구조를 때리는 경우, 광로 길이에 의존하여 특정 파장의 보강 간섭이 존재할 수 있다. IMOD 구조들이 폐쇄 상태에서 컬러를 반사하도록 구성되고 투명한 고체 층들 (820) 이 약 1.46의 굴절률을 갖는 SiO₂로 이루어진 하나의 예에서, IMOD들 중 하나 (구조 800a) 는 약 1360 Å의 유전체 두께를 가져 청색 광 (예컨대, λ~450 ㎚) 을 반사하도록 구성될 수 있으며; 하나 (구조 800b) 는 약 1720 Å의 유전체 두께를 가져 녹색 광 (예컨대, λ~550 ㎚) 을 반사하도록 구성될 수 있으며; 그리고 제 3의 것 (구조 800c) 은 약 2000 Å의 유전체 두께를 가져 적색 광 (예컨대, λ~630 ㎚) 을 반사하도록 구성될 수 있다.

전기기계식 시스템 디바이스는 또한, 입사 광을 부분적으로 흡수하도록 구성되는 제 1 흡수체 층 (810) 을 구비할 수 있다. 일부 구현예들에서, 전기기계식 시스템 디바이스는 또한, 투명 고체 층 (820) 및 에어 갭 (840) 사이에 형성된 제 2 흡수체 층 (830) 을 구비한다. 전기기계식 시스템은 붕괴 상태에서 제 2 흡수체 층 (830) 으로부터 가동 층 (850) 을 절연시키기 위해 제 2 흡수체 층 (830) 상에 매우 얇은 유전체 패시베이션 층 (미도시) 을 추가로 구비할 수도 있다. 흡수체 층 (810) 은 부분적으로 투명하고 10 Å 내지 80 Å의 금속 또는 반도체 막, 이를테면 Mo, Cr, Si, Ge, 또는 그 합금들을 포함할 수도 있다. 대체로, 흡수체 층 (810) 은 반 (semi)-반사 두께를 갖는 금속 재료를 포함한다. 흡수체 층 (810) 의 두께는 전자기장들이 재료의 표면으로부터 1/e로 붕괴하는 재료의 표면으로부터의 깊이로서 정의되는, 광학적 주파수들에서의 재료의 "스킨 깊이" 미만이다. 스킨 깊이는 도전율의 역에 따라 가변하며, 이는 양호한 도체들이 더 낮은 스킨 깊이를 가짐을 의미한다. 하나의 구현예에서, 흡수체 층들 (810 및 830) 양쪽 모두는 각각 대략 25 Å의 두께를 갖는 MoCr을 포함한다. 일부 구현예들에서, 흡수체 층들 (810 및 830) 의 두께 및 재료 조성은 반사된 컬러 순도 (purity), 특히 컬러 색상 (hue) 및 채도 (saturation) 에 영향을 줄 수 있다.

2 개의 흡수체 층들 (810 및 830) 을 이용하는 다른 양태는, 도 8a에 예시된 바와 같이, IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 이 공통 갭 사이즈로 개방 또는 이완된 상태에 있는 경우에 어둠 (또는 백색) 과 같은 실질적으로 유사하거나 또는 공통인 컬러 외관을 반사하는 그리고 도 8b에 예시된 바와 같이, IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 이 폐쇄 또는 붕괴 상태에 있는 경우에 상이한 컬러들 또는 음영들을 반사하는 능력이다. 전압이 IMOD 구조에 인가되는 경우, 가동 반사 층 (850) 은 광학적 스택 (16) 쪽으로 정전기적으로 변위되어, 가동 반사 층 (850) 및 광학적 스택 (16) 사이의 거리를 변경시킨다. 이는 IMOD 구조가 개방 및 폐쇄 상태 사이에서 작동하는 것을 가능하게 한다. 통상의 컬러 IMOD 어레이들은, 여러 가지 상이한 IMOD들이 폐쇄되는 경우에 동일한 광학적 스택들이 광로들을 규정하기 때문에 폐쇄 상태에서 공통 백그라운드 외관 (예컨대, 흑색 또는 백색) 을 달성하는 반면, 개방 상태에서는, IMOD 구조는 상이한 갭 사이즈들에 의존하여 상이한 컬러들 또는 음영들을 반사한다. 일부 구현예들에서, 공통 개방 갭 사이즈들을 채용하고 광학적 스택들을 다르게 하는 것은 공통 백그라운드 상태를 획득함에 있어서 도전과제를 제시할 수 있는데, 이는 광로 길이들이 개방 및 폐쇄 상태들 양쪽 모두에서 상이한 IMOD 유형들에 대해 다르기 때문이다. 그러나, 2 개의 흡수체 층들 (810 및 830) 을 가지는 것은 폐쇄 상태가 상이한 컬러들을 반사하는 것과, 개방 상태가 공통 어둠 (또는 백색) 외관을 반사하는 것을 허용할 수 있다.

도 8a는 개방 또는 이완된 상태에서 전기기계식 시스템 디바이스를 예시한다. 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은, 투명 고체 층 (820) 이 3 개의 상이한 광로 길이들에 대응하는 각각의 IMOD 구조 (800a, 800b 및 800c) 에 대해 3 개의 상이한 두께들을 포함하기 때문에, 3 개의 층들 (820) 및 갭들 (840) 에 의해 규정된 경로 길이만을 이용하여 흑색 상태를 반사하는 광로 길이를 가지도록 모든 3 개의 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 을 구성하는 것이 어렵다는 것이 이해될 것이다. 일부 구현예들에서, 이 어려움을 극복하기 위해, 광이 상이한 광로 길이들을 이동함에도 불구하고 개방 상태에서 3 개의 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 의 각각에 대해 입사 광이 실질적으로 흡수되도록 제 2 흡수체 층 (830) 이 디바이스에 추가될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상이한 광로 길이들로, 각각의 IMOD 구조는 가변하는 어둠의 정도들을 나타내는 상이한 스펙트럼들을 여전히 반사할 수 있다 (도 10a 내지 도 10c 및 수반되는 설명 참조). 개방 상태에서 어둠의 충분도 (sufficiency) 는 콘트라스트 비에 의해 결정될 수 있으며, 그 콘트라스트 비는 밝은 또는 컬러 상태에서의 반사율 대 어두운 상태에서의 반사율 사이의 비율이다. 무엇이 충분한 콘트라스트 비를 구성하는 지는 원하는 애플리케이션에 의존한다. 3 개의 컬러 IMOD 유형들의 각각은 밝은 또는 "온 (on)" 상태들 (예시된 구현예의 경우 폐쇄) 대 어두운 또는 "오프 (off)" 상태들 (예시된 구현예의 경우 개방) 의 반사 비율이 예컨대, 3:1보다 큰 경우에 디스플레이의 실용적 가시성을 위해 충분히 어둡게 만들어질 수 있다. 예컨대, 10:1보다 큰 콘트라스트 비는 인쇄 품질에 접근한다. 아래에서 표 1 을 참조하여 설명되는 바와 같이, 예시된 구현예의 하나의 예에서, RGB의 각각의 IMOD 유형에 대한 콘트라스트 비는 각각의 IMOD 유형들의 밝기 상태와 그것 소유의 어두운 상태를 비교하면 실질적으로 10:1을 초과한다. 사실, 각각의 IMOD 유형은 IMOD 유형들의 밝기 상태들의 모두와 그것 소유의 어두운 상태를 비교하면 10:1 비율을 초과한다.

일부 구현예들에서, 제 1 및 제 2 흡수체 층들 (810 및 830) 은 실질적으로 균일한 어두운 외관을 생성하기 위해 MoCr을 포함한다. 예시된 구현예는 결과적인 화소 디스플레이가 어두운, 낮은 반사율 구성을 개방 상태에서 나타낸다. 이 구현예는 턴 오프된 경우에 어두운 외관을 나타내는 잠재적인 디스플레이 제품 애플리케이션들, 이를테면 모바일 폰들을 수반한다. 대안으로, 제 1 및 제 2 흡수체 층들 (810 및 830) 은 실질적으로 균일한 백색 외관을 생성하기 위해 Ge를 포함할 수 있다. 이 구현예는 높은 반사율 구성을 나타낼 수 있고, 턴 오프된 경우에 백색 외관을 나타내는 디스플레이 제품 애플리케이션들, 이를테면 전자 종이 또는 e북들에서 잠재적으로 사용될 수 있다.

도 8b는 폐쇄 상태에서의 도 8a의 간섭 변조기들의 개략적 단면의 일 예를 도시한다. 폐쇄 상태에서, 각각의 IMOD 구조 (800a, 800b 또는 800c) 는 상이한 광학적 스택들 (16) 에 의해 설정된 상이한 광로들에 의존하여 특정 컬러의 광을 반사하도록 구성될 수 있다. 전압이 IMOD 구조들 (800a, 800b 또는 800c) 중 하나에 인가되는 경우, 그 디바이스의 가동 반사 층 (850) 은 광학적 스택 (16) 에 정전기적으로 끌려간다. 가동 반사 층 (850) 은 Al, AlCu 합금, 또는 유사한 반사성 재료를 포함할 수도 있다. 일부 구현예들에서, 가동 반사 층 (850) 은 Al 박막에 걸쳐 형성된 인장 스트레스가 있는 유연성 멤브레인을 포함하거나 또는 그 멤브레인에 부착된다. 가동 반사 층 (850) 은 더 균형 잡힌 스트레스들을 위해 위 및 아래에서 유사한 도체 층들과 통합된 유전체 (예컨대, SiON) 기계 층을 포함할 수 있다. 더구나, 가동 층 (850) 은 전기기계식 시스템 디바이스가 폐쇄 상태에 있는 경우에 제 2 흡수체 층 (830) 이 도전체와 접촉하지 않도록 매우 얇은 유전체 패시베이션 층 (미도시) 을 더 포함할 수도 있다.

가동 반사 층 (850) 및/또는 그것에 연관된 다른 도전성 층들은 광학적 스택 (16) 에 통합된 투명 도체에 정전기적으로 끌려가는 가동 전극으로서 기능을 할 수 있다. 일부 구현예들에서, ITO 층이 흡수체 층 (810) 및 기판 (805) 사이에 형성될 수 있다. 일부 다른 구현예들에서, 흡수체 층들 (810 및 830) 중 하나 또는 양쪽 모두는 정지 전극으로서 역할을 할 수 있다. 일부 구현예들에서, 투명 도전성 재료는 흡수체 층 (830) 및 투명 고체 층 (820) 사이에 형성될 수도 있거나, 또는 대안으로, 투명 고체 층으로서 사용될 수 있다. 균일한 사이즈로 된 갭들 근처에 정지 전극들을 배치하는 잠재적 이점은, 상이한 컬러들 또는 형상들에 대해 IMOD들을 붕괴시키는 단일 작동 전압을 유지하기 위해 가동 반사 층 (850) 이 각각의 IMOD 구조 (800a, 800b 및 800c) 에 대해 상이한 강성도들을 가질 필요가 없다는 것이다. 상이한-사이즈로 된 에어 갭들은 때때로, 일정한 전압을 유지하기 위해 상이한 기계 층 강성도들로 보상하는 것을 필요로 할 수도 있다. 그렇지만 일정한 에어 갭 (840) 으로, 단일 작동 전압이 강성도를 변경하는 일 없이 상이한 IMOD들에 대해 채용될 수 있으며, 이는 소비 전력을 개선할 뿐만 아니라 가변된 강성도를 달성하기 위한 복잡한 제작 문제들을 없앤다.

도 8c는 개방 상태로 도시된 모든 3 개가 일정한 에어 갭 및 3 개의 상이한 유전체 재료들을 갖는 3 개의 상이한 간섭 변조기들을 도시하는 다른 구현예의 개략적인 단면의 일 예를 도시한다. 각각의 IMOD 구조 (800a, 800b 및 800c) 는 3 개의 상이한 재료들, 이를테면 SiO₂, SiO_xN_y, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, HfO₂, In₂O₃, SnO₂, ZnO, SiN, 또는 그 혼합물들의 조합들을 갖는 투명 고체 층 (820) 을 포함한다. 3 개의 상이한 재료들을 가짐으로써, 각각의 IMOD 구조 (800a, 800b 및 800c) 는 상이한 광로 길이들에 대응하는 상이한 굴절률 (예컨대, SiO₂ 는 ~1.46의 굴절률, SiON 는 ~1.49의 굴절률, 그리고 Al₂O₃ 는 ~1.78의 굴절률) 을 가질 수도 있다. 그러므로, 각각의 IMOD 구조는 상이한 유전체 재료들에 대응하는 상이한 컬러 또는 형상의 광을 반사하도록 구성될 수도 있다. 유전체 재료들을 가변시킴으로써, 각각의 유전체 재료의 두께는 서로 가깝게 (예컨대, ±200 Å 내로) 또는 상이한 IMOD 유형들 또는 컬러들에 대해 동일하게도 될 수도 있으며, 따라서 토포그래피 (topography) 및 관련된 문제들을 감소시킨다는 것이 이해된다.

도 9a는 상이한 두께들의 유전체 층들 위에 형성된 일정한 에어 갭 및 평탄화 층을 갖는 3 개의 상이한 간섭 변조기들을 도시하는 대안적 구현예의 개략적 단면의 일 예를 도시한다. 평탄화 층 (925) 은 투명 유전체일 수도 있고 (적어도 IMOD 유형들의 일부를 위해) 투명 고체 층 (920) 상에 형성될 수도 있고, 에어 갭 (940) 및 투명 고체 층 (920) 사이의 표면을 실질적으로 평탄화하도록 동작할 수도 있다. 평탄화 층 (925) 은 각각의 IMOD 구조 (900a, 900b 및 900c) 에 대해 상이한 두께를 가질 수 있고 투명 고체 층 (920) 및 평탄화 층 (925) 의 균일한 총 두께를 규정하기 위해 투명 고체 층 (920) 의 상이한 두께들을 보완할 수 있다. 평탄화 층 (925) 은 경화가능 (curable) 폴리머 또는 스핀-온 유전체, 이를테면 규산염 또는 실록산 계 스핀-온 글래스 재료를 포함할 수도 있다. 일부 구현예들에서, 투명 고체 층 (920) 은 예컨대, TiO₂, Al₂O₃, 또는 다른 실질적으로 투명한 유전체 재료들을 포함하여, 평탄화 층 (925) 과는 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 상이한 IMOD 유형들에 대한 2 개의 재료들의 상이한 두께들은 반사되는 컬러 또는 음영을 규정하기 위해 상이한 광로 길이들을 제공할 수 있다.

도 9b는 폐쇄 상태에서의 도 9a의 간섭 변조기들의 개략적 단면의 일 예를 도시한다. 각각의 IMOD 구조 (900a, 900b 또는 900c) 는 붕괴 상태에서 상이한 컬러 또는 음영의 광을 반사하도록 구성된다. 평탄화 층 (925) 의 대단히 정확한 두께 제어를 위해, 코팅-후-에치 백 (coat-then-etch back) 프로세스가 사용될 수도 있는데, 그 프로세스에서는 평탄화 층 (925) 이 먼저 코팅되고 및 그것의 두께가 측정된 다음, 그 두께가 원하는 레벨로 감소되기까지 에치 백 프로세스가 수행된다.

도 9c는 3 개의 상이한 유전체 재료들 위에 형성된 일정한 에어 갭 및 평탄화 층을 갖는 개방 상태에서의 3 개의 상이한 간섭 변조기들을 도시하는 다른 구현예의 개략적인 단면의 일 예를 도시한다. 그 재료들은 상이한 굴절률들을 가지고 그러므로 상이한 광로 길이들을 달성하는 동안 유사한 두께들을 갖게 만들어질 수 있다. 평탄화 층 (925) 은 에어 갭 (940) 및 투명 고체 층 (920) 사이의 표면을 평탄화함으로써 두께들에서의 약간의 변동들을 보상한다.

일부 구현예들에서, 흡수체 층들은 컬러의 특정 파장에 대한 컬러 순도에 영향을 줄 수 있다. 컬러 순도를 측정하는 한 방법은 반사율 곡선에 의한 것이다. 이론적 반사율 곡선들은 파장에 대한 가시광의 반사율의 양을 선도로 나타내고, 모델링된 재료들 및 치수들에 대한 예상된 반사율, 색 포화도, 반사율 피크, 및 반사율 절반-피크 폭을 나타낼 수 있다.

도 9a 내지 도 9c에서, 각각의 IMOD 구조 (900a, 900b 또는 900c) 는 개방 상태에서 약 1250 Å의 높이를 갖는 에어 갭을 포함한다. 덧붙여서, 각각의 IMOD 구조 (900a, 900b 또는 900c) 는, 제 1 IMOD (900a) 구조가 약 1360 Å의 유전체 두께를 가지며, 제 2 IMOD 구조 (900b) 가 약 1720 Å의 유전체 두께를 가지고, 제 3 IMOD 구조 (900c) 가 약 2000 Å의 유전체 두께를 가지는 가변하는 두께들의 각각의 개별 투명 층을 형성하는 유전체 층을 포함한다. 각각의 유전체 층은 약 1.46의 굴절률을 가지는 SiO₂로 만들어진다. 더욱이, 각각의 IMOD 구조 (900a, 900b 또는 900c) 는 유전체 층들의 반대 측들 상에 위치해 있는 2 개의 흡수체들을 포함한다. 2 개의 흡수체들은 25 Å의 두께를 각각 가지는 MoCr로 이루어진다. 붕괴 상태에서, 각각의 IMOD 구조에 대한 에어 갭은 0 Å 제한에 접근하도록 붕괴하지만, 특정 제한들, 예컨대, 표면 거칠기로 인해 반드시 0 Å에 도달하지는 않는다.

도 10a 내지 도 10c는 앞서 언급된 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 의 적색-녹색-청색 컬러 스펙트럼에 대한 예시적인 반사율 곡선들을 도시한다. 제 1, 제 2, 및 제 3 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 은 청색, 녹색, 및 적색 컬러 스펙트럼에 각각 대응한다. 표 1 은 개방 및 붕괴 상태들 양쪽 모두에서의 적색, 녹색, 및 청색 파장들에 대한 예시적인 파라미터들, 및 그 색들의 개별 반사율 백분율들 및 명소 (photopic) 적분된 반사율 백분율들을 나타낸다.

명소 적분된 반사율은 눈 (eye) 스펙트럼 응답 팩터 - E에 의해 곱해진 반사율 R (λ) 의 곱을 적분함으로써 계산된다. 눈 스펙트럼 응답 팩터 (E) 는 상이한 파장들에 대한 눈 민감도의 변동을 설명한다. 일부 구현예들에서, 특정 컬러들에 노출된 경우의 눈 민감도로 인해 녹색 광자는 청색 광자보다 더 밝게 보일 것이다. 그러므로, 반사율의 명소 적분은 얼마나 밝고/어두운 이미지가, 예컨대, 관람자에게 보여질 것인지에 대한 더 많은 정보를 주는 측정값을 제공한다.

도 10a는 일정한 갭 구현예에 따른, 개방 및 폐쇄 상태들에서 청색 간섭 변조기에 대한 반사율 곡선의 일 예를 도시한다. y-축을 따라, 반사율 값은 0.0 내지 0.8의 스케일을 따라 도시되며, 그 반사율 값에 100을 곱함으로써 백분율 값으로 변환된다. x-축을 따라, 파장은 350 ㎚ 내지 800 ㎚의 범위의 나노미터 (㎚) 로 측정된다. 반사율 곡선 (1010) 은 폐쇄 상태에서 73.5%의 반사율을 갖는 450 ㎚에서의 피크를 나타낸다. 개방 상태에서, 반사율 곡선 (1020) 은 0.8%의 반사율을 나타낸다. 피크 파장에서, 콘트라스트 비는 곡선 1010의 피크 반사율 값을 곡선 1020의 반사율 값으로 나눔으로써 계산될 수도 있다. 이 경우, 피크 파장에서의 콘트라스트 비는 약 [91:1]이다.

도 10b는 개방 상태에서 도 10a의 청색 간섭 변조기와 동일한 갭을 갖는 개방 및 폐쇄 상태들에서의 녹색 간섭 변조기에 대한 반사율 곡선의 일 예를 도시한다. 반사율 곡선 (1030) 은 폐쇄 상태에서 77.6%의 반사율을 갖는 550 ㎚에서의 피크를 나타낸다. 개방 상태에서, 반사율 곡선 (1040) 은 0.8%의 반사율을 나타낸다. 이 인스턴스에서, 피크 파장에서 곡선 1030의 피크 반사율 값을 곡선 1040의 반사율 값에 의해 나누는 경우의 콘트라스트 비는 약 [97:1]이다.

도 10c는 개방 상태에서 도 10a 및 도 10b의 청색 및 녹색 간섭 변조기들과 동일한 갭을 갖는 개방 및 폐쇄 상태들에서의 적색 간섭 변조기에 대한 반사율 곡선의 일 예를 도시한다. 반사율 곡선 (1050) 은 폐쇄 상태에서 80%의 반사율을 갖는 630 ㎚에서의 피크를 나타낸다. 개방 상태에서, 반사율 곡선 (1060) 은 1.4%의 반사율을 나타낸다. 이 경우, 피크 파장에서 곡선 1050의 피크 반사율 값을 곡선 1060의 반사율 값에 의해 나누는 경우의 콘트라스트 비는 약 [57:1]이다.

도 10a 내지 도 10c는 예시적인 IMOD 구조들 (800a, 800b 및 800c) 이 폐쇄 상태에서 잘 정의된 컬러들을 생성한다는 것을 입증한다. 도 10a 내지 도 10c는 또한, 예시적인 IMOD 구조들이 개방 상태에서 실질적으로 유사한 어두운 외관을 생성하여, 개개의 컬러들의 피크들에 대응하는 파장들에서 최소 반사율을 가짐을 보여준다. 위에서 지적했듯이, 어두운 외관의 충분도는 콘트라스트 비에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 3:1보다 큰 콘트라스트 비를 갖는 IMOD 디바이스는 충분히 어두운 외관을 가질 수도 있다. 다른 애플리케이션들에서, 10:1보다 큰 콘트라스트 비는 인쇄 품질에 접근한다. 도 10a 내지 도 10c의 일 예의 경우, 각각의 IMOD에 대한 콘트라스트 비는, 모든 3 개의 디바이스들 (컬러들) 의 밝은 상태에 대해 비교되는 각각의 디바이스 유형 (컬러) 의 어두운 상태에 대해 양쪽 모두의 측정값들을 초과한다. 그러므로, 모든 3 개의 IMOD 구조들은 개방 상태에서 상이한 광로 길이들을 가짐에도 불구하고, 개방 상태에서 실질적으로 유사한 어두운 외관을 생성한다. 어두운 상태에서 반사율 스펙트럼의 추가의 최적화는 스택 (16) 에서 재료들의 특정한 조합들의 복소 굴절률들의 파장 의존도들의 조합이 결과적으로 대응하는 피크 파장 주위의 가시 파장들의 넓은 범위에 걸쳐 반사율을 최소화하도록 그 재료들의 특정한 조합들을 선택하는 것에 의해 가능하다.

제 2 흡수체 층의 제공은 제 2 흡수체 층 없이, IMOD에 관해 반사율, 색 포화도, 반사율 피크, 및 반사율 절반-피크 폭의 파라미터들 중 하나에서 반사율 특성들을 변경시킬 수 있다. 상이한 IMOD 유형들 중 적어도 하나는 광학적 스택에서 투명 층의 어느 한 측에 제 1 및 제 2 흡수체 층들을 구비한다. 결과적인 더 좁은 반사율 피크는 예리한 색 포화도 또는 콘트라스트를 나타낸다. 상이한 IMOD 유형들 중 하나 이상에는 특정한 IMOD 유형들, 이를테면 적색 IMOD들에 대한 색 포화도를 예리하게 하기 위해 원하는 대로 제 2 흡수체가 제공될 수 있다. 하나의 예에서, 투명 고체 층을 통과하는 광로 길이는 에어 갭을 통과하는 광로 길이와 동일할 수도 있다. D1*refractive_index (유전체) = D2*refractive_index (공기). D1은 투명 고체 층의 두께, 또는 일부 구현예들에서는, 2 개의 흡수체들 사이의 거리를 기술한다. D2는 에어 갭의 두께를 기술한다. 제 1 및 제 2 흡수체 층들의 두께들 및 재료 조성들을 조절함으로써, 제 1 및 제 2 흡수체 층들이 동일한 두께들 및 재료 조성들을 가지든지 아니든지 간에, 선택된 IMOD 유형들에 대한 반사된 컬러의 반사율을 향상시키고, 이에 의해 콘트라스트 비를 개선하는 것이 또한 가능하다.

도 11a 및 도 11b는 복수의 간섭 변조기들을 구비하는 디스플레이 디바이스 (40) 를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다. 디스플레이 디바이스 (40) 는, 예를 들어, 셀룰러 또는 모바일 전화기일 수 있다. 그러나, 디스플레이 디바이스 (40) 의 동일한 컴포넌트들 또는 그 약간의 변형들은 또한 텔레비전들, e-리더들 및 휴대용 미디어 플레이어들과 같은 각종 유형들의 디스플레이 디바이스들의 예시들이다.

디스플레이 디바이스 (40) 는 하우징 (41), 디스플레이 (30), 안테나 (43), 스피커 (45), 입력 디바이스 (48), 및 마이크로폰 (46) 을 구비한다. 하우징 (41) 은, 주입 몰딩, 및 진공 성형을 포함한, 다양한 제조 프로세스들 중 임의의 것으로 형성될 수 있다. 덧붙여서, 하우징 (41) 은 플라스틱, 금속, 유리, 고무, 및 세라믹, 또는 그 조합을 포함하지만 그것들로 제한되지는 않는 다양한 재료들 중 임의의 것으로 만들어질 수도 있다. 하우징 (41) 은, 상이한 컬러의 또는 상이한 로고들, 화상들, 또는 심볼들을 포함하는 다른 제거가능 부분들과 교환될 수도 있는 제거가능 부분들 (미도시) 을 포함할 수 있다.

디스플레이 (30) 는, 본원에서 설명된 바와 같이, 쌍안정 (bi-stable) 또는 아날로그 디스플레이를 포함한, 다양한 디스플레이들 중 임의의 것일 수도 있다. 디스플레이 (30) 는 또한 평판 디스플레이, 이를테면 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD, 또는 비-평판 디스플레이, 이를테면 CRT 또는 다른 튜브 디바이스를 포함하도록 구성될 수 있다. 덧붙여서, 디스플레이 (30) 는 본원에서 설명된 바와 같이, 간섭 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다.

디스플레이 디바이스 (40) 의 컴포넌트들은 도 11b에서 개략적으로 예시된다. 디스플레이 디바이스 (40) 는 하우징 (41) 을 구비하고 그 속에 적어도 부분적으로 봉지된 부가적인 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스 (40) 는 트랜시버 (47) 에 커플링되는 안테나 (43) 를 구비하는 네트워크 인터페이스 (27) 를 포함한다. 트랜시버 (47) 는 프로세서 (21) 에 접속되며, 그 프로세서는 컨디셔닝 (conditioning) 하드웨어 (52) 에 접속된다. 컨디셔닝 하드웨어 (52) 는 신호를 컨디셔닝 (예컨대, 신호를 필터링) 하도록 구성될 수도 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) 에, 그리고 어레이 드라이버 (22) 에 커플링되며, 그 어레이 드라이버는 결국 디스플레이 어레이 (30) 에 커플링된다. 전원 공급기 (50) 는 특정 디스플레이 디바이스 (40) 설계에 의해 요구된 대로 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.

네트워크 인터페이스 (27) 는 디스플레이 디바이스 (40) 가 하나 이상의 디바이스들과 네트워크를 통해 통신할 수 있도록 안테나 (43) 및 트랜시버 (47) 를 구비한다. 네트워크 인터페이스 (27) 는 또한, 예컨대, 프로세서 (21) 의 데이터 프로세싱 요구사항들을 완화시키기 위해 일부 프로세싱 능력들을 가질 수도 있다. 안테나 (43) 는 신호들을 송신하고 수신할 수 있다. 일부 구현예들에서, 안테나 (43) 는 IEEE 16.11(a), (b), 또는 (g)를 포함한 IEEE 16.11 표준, 또는 IEEE 802.11a, b, g, 또는 n을 포함한 IEEE 802.11 표준에 따라 RF 신호들을 송신하고 수신한다. 일부 다른 구현예들에서, 안테나 (43) 는 블루투스 표준에 따라 RF 신호들을 송신하고 수신한다. 셀룰러 전화기의 경우, 안테나 (43) 는 코드 분할 다중 접속 (CDMA), 주파수 분할 다중 접속 (FDMA), 시분할 다중 접속 (TDMA), 이동 통신 세계화 시스템 (GSM), GSM/일반 패킷 라디오 서비스 (GPRS), 향상된 데이터 GSM 환경 (EDGE), TETRA (Terrestrial Trunked Radio), 광대역-CDMA (W-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), 롱 텀 에볼루션 (LTE), AMPS, 또는 무선 네트워크, 이를테면 3G 또는 4G 기술을 활용하는 시스템 내에서 통신하는데 이용되는 다른 공지의 신호들을 수신하도록 설계된다. 트랜시버 (47) 는 안테나 (43) 로부터 수신된 신호들을 그것들이 프로세서 (21) 에 의해 수신되어 추가로 조작될 수도 있도록 전처리할 수 있다. 트랜시버 (47) 는 또한 프로세서 (21) 로부터 수신된 신호들을 그것들이 디스플레이 디바이스 (40) 로부터 안테나 (43) 를 통해 송신될 수도 있도록 처리할 수 있다.

일부 구현예들에서, 트랜시버 (47) 는 수신기에 의해 대체될 수 있다. 덧붙여서, 네트워크 인터페이스 (27) 는, 프로세서 (21) 로 전송될 이미지 데이터를 저장하거나 또는 생성할 수 있는 이미지 소스에 의해 대체될 수 있다. 프로세서 (21) 는 디스플레이 디바이스 (40) 의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서 (21) 는 네트워크 인터페이스 (27) 또는 이미지 소스로부터의 데이터, 이를테면 압축된 이미지 데이터를 수신하고, 그 데이터를 원 (raw) 이미지 데이터로 또는 원 이미지 데이터로 쉽사리 처리되는 포맷으로 처리한다. 프로세서 (21) 는 처리된 데이터를 드라이버 제어기 (29) 에 또는 저장을 위해 프레임 버퍼 (28) 로 전송할 수 있다. 원 데이터는 통상 이미지 내의 각각의 로케이션에서 이미지 특성들을 식별하는 정보를 의미한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특성들은 컬러, 포화, 및 그레이 스케일 레벨을 포함할 수 있다.

프로세서 (21) 는 디스플레이 디바이스 (40) 의 동작을 제어하기 위해 마이크로제어기, CPU, 또는 로직 유닛을 구비할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어 (52) 는 신호들을 스피커 (45) 에 송신하기 위해, 그리고 신호들을 마이크로폰 (46) 으로부터 수신하기 위해 증폭기들 및 필터들을 구비할 수도 있다. 컨디셔닝 하드웨어 (52) 는 디스플레이 디바이스 (40) 내의 개별 컴포넌트들일 수도 있거나, 또는 프로세서 (21) 또는 다른 컴포넌트들 내에 통합될 수도 있다.

드라이버 제어기 (29) 는 프로세서 (21) 에 의해 생성된 원 이미지 데이터를 직접 프로세서 (21) 로부터 또는 프레임 버퍼 (28) 로부터 취할 수 있고, 원 이미지 데이터를 어레이 드라이버 (22) 로의 고속 송신에 적합하게 재포맷팅할 수 있다. 일부 구현예들에서, 드라이버 제어기 (29) 는 원 이미지 데이터를 래스터형 (raster-like) 포맷을 갖는 데이터 흐름으로 재포맷팅할 수 있어서, 그 데이터 흐름은 디스플레이 어레이 (30) 전체에 걸친 스캐닝에 적합한 타임 오더 (time order) 를 가진다. 그 다음에 드라이버 제어기 (29) 는 포맷팅된 정보를 어레이 드라이버 (22) 로 전송한다. 비록 드라이버 제어기 (29), 이를테면 LCD 제어기가 종종 독립실행형 (stand-alone) 집적회로 (IC) 로서의 시스템 프로세서 (21) 에 연관되지만, 이러한 제어기들은 많은 방법들로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 제어기들은 프로세서 (21) 내에서 하드웨어로서 내장되거나, 프로세서 (21) 내에 소프트웨어로서 내장되거나, 또는 어레이 드라이버 (22) 와 하드웨어로 완전히 통합될 수도 있다.

어레이 드라이버 (22) 는 드라이버 제어기 (29) 로부터 포맷팅된 정보를 수신할 수 있고, 그 비디오 데이터를, 디스플레이의 화소들의 x-y 매트릭스로부터 나오는 수백 그리고 때때로 수천 (이상) 의 리드들에 대해 초당 많은 횟수로 인가되는 파형들의 병렬 세트로 재포맷팅할 수 있다.

일부 구현예들에서, 드라이버 제어기 (29), 어레이 드라이버 (22), 및 디스플레이 어레이 (30) 는 본원에서 설명되는 디스플레이들의 유형들 중 임의의 것에 대해 적합하다. 예를 들어, 드라이버 제어기 (29) 는 기존의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기 (예컨대, IMOD 제어기) 일 수 있다. 덧붙여, 어레이 드라이버 (22) 는 기존의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버 (예컨대, IMOD 디스플레이 드라이버) 일 수 있다. 더구나, 디스플레이 어레이 (30) 는 기존의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이 (예컨대, IMOD들의 어레이를 포함한 디스플레이) 일 수 있다. 일부 구현예들에서, 드라이버 제어기 (29) 는 어레이 드라이버 (22) 와 통합될 수 있다. 이러한 구현예는 셀룰러 폰들, 시계들 및 다른 소면적 디스플레이들과 같은 고도로 집적된 시스템들에서 흔하다.

일부 구현예들에서, 입력 디바이스 (48) 는, 예컨대, 사용자에게 디스플레이 디바이스 (40) 의 동작을 제어하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스 (48) 는 키패드, 이를테면 QWERTY 키보드 또는 전화기 키패드, 버튼, 스위치, 로커 (rocker), 터치-감응 스크린, 또는 압력-감응 또는 열-감응 멤브레인을 포함할 수 있다. 마이크로폰 (46) 은 디스플레이 디바이스 (40) 에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 마이크로폰 (46) 을 통과한 음성 커맨드들은 디스플레이 디바이스 (40) 의 동작들을 제어하기 위해 이용될 수 있다.

전원 공급기 (50) 는 이 기술분야에서 잘 알려진 바와 같은 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급기 (50) 는 재충전가능 배터리, 이를테면 니켈-카드뮴 전지 또는 리튬-이온 전지일 수 있다. 전원 공급기 (50) 는 또한 재생가능한 (renewable) 에너지 소스, 커패시터, 또는 플라스틱 솔라 셀 또는 솔라-셀 페인트를 포함한, 솔라 셀일 수 있다. 전원 공급기 (50) 는 또한 벽부착 접속구로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.

일부 구현예들에서, 제어 프로그램능력 (control programmability) 은 전자 디스플레이 시스템의 여러 장소들에 위치될 수 있는 드라이버 제어기 (29) 내에 상주한다. 일부 다른 구현예들에서, 제어 프로그램능력은 어레이 드라이버 (22) 내에 상주한다. 위에서 설명된 최적화는 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 갖가지 구성들로 구현될 수도 있다.

본원에서 개시된 구현예들과 관련하여 설명되는 각종 예시적인 로직들, 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그것 둘의 조합들로 구현될 수도 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호변경가능성은 일반적으로 기능성의 측면에서 설명되어 있고, 위에서 설명된 여러 예시적 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들로 예시되어 있다. 이러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어 중 어느 것으로 구현되는지는 전체 시스템에 부과되는 특정 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다.

본원에서 개시된 양태들에 관련하여 설명된 갖가지 실례의 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 집적회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 로직, 개별 하드웨어 컴포넌트들, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있거나, 임의의 기존 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예컨대, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로 구현될 수도 있다. 일부 구현예들에서, 특정 단계들 또는 방법들은 주어진 기능에 특정된 회로에 의해 수행될 수도 있다.

하나 이상의 양태들에서, 설명된 기능들은 명세서에서 개시된 구조들 및 그것들의 구조적 동등물들을 포함한, 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어로, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 설명된 주제의 구현예들은 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.

도 12는 간섭 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 일 예를 도시한다. 이러한 단계들은 도 12 및 도 13에 도시되지 않은 다른 단계들과 함께, 도 1 내지 도 7e에 예시된 일반 유형의 IMOD들을 제조하는 프로세스에 존재할 수도 있다. 예를 들어, 밑에 있는 또는 개재하는 층들, 이를테면 흑색 마스크 층들, 버싱 층들, 및 흡수체 층들을 퇴적하는 부가적인 프로세스들이 존재할 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

도 12를 참조하면, 프로세스 (1200) 는 각각 제 1 지역, 제 2 지역 및 제 3 지역에서 제 1 IMOD, 제 2 IMOD 및 제 3 IMOD를 제조하는 방법을 예시한다. 프로세스 (1200) 는 투명 기판이 제공되는 블록 1205에서 시작한다. 프로세스 (1200) 는 제 1 흡수체 층이 기판 상에 형성되는 블록 1210을 계속한다. 프로세스 (1200) 는 그 다음에 제 1 투명 고체 층이 제 1 지역에서 흡수체 층 상에 형성되는 블록 1215를 계속한다. 프로세스 (1200) 는 그 다음에 제 2 투명 고체 층이 제 2 지역에서 흡수체 층 상에 형성되는 블록 1220을 계속한다. 프로세스 (1200) 는 그 다음에 제 3 투명 고체 층이 제 3 지역에서 흡수체 층 상에 형성되는 블록 1225를 계속한다. 프로세스 (1200) 는 그 다음에 가동 반사 층이 투명 고체 층들의 각각 상에 형성되고 개방 및 붕괴 상태들을 가지는 블록 1230을 계속한다. 가동 반사 층과, 투명 고체 층들의 각각은 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정하며, 그 갭은 제 1, 제 2 및 제 3 지역들에서 동일한 높이를 가진다. 제 1, 제 2 및 제 3 투명 고체 층들 각각은 각각 제 1, 제 2, 및 제 3 지역들에서 개방 및 붕괴 상태들 중 하나에 대해 상이한 컬러들을 나타내는 상이한 광로 길이들을 규정한다.

도 13은 간섭 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 다른 예를 도시한다. 도 13을 참조하면, 프로세스 (1300) 는 투명 기판이 제공되는 블록 1305에서 시작한다. 프로세스 (1300) 는 제 1 흡수체 층이 기판 상에 형성되는 블록 1310을 계속한다. 프로세스 (1300) 는 그 다음에 유전체 층이 제 1 흡수체 층 상에 형성되는 블록 1315를 계속한다. 프로세스 (1300) 는 그 다음에 제 2 흡수체 층이 유전체 층 상에 형성되는 블록 1320을 계속한다. 프로세스 (1300) 는 그 다음에 개방 및 붕괴 상태들을 갖는 가동 반사 층이 유전체 층 상에 형성되는 블록 1325를 계속한다. 그 유전체 층 및 반사 층은 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정한다.

도 14는 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 동작시키는 방법을 예시하는 흐름도의 일 예를 도시한다. 도 14를 참조하면, 그 방법 (1400) 은 기판 및 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들을 제공함으로써 블록 1405에서 시작한다. 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들의 각각은 기판 상에 형성된 광학적 스택, 가동 반사 층, 그리고 가동 반사 층 및 광학적 스택 사이에서 규정된 갭을 구비할 수 있다. 광학적 스택은 유전체 층과, 유전체 층 및 기판 사이에 형성된 흡수체 층을 더 구비할 수 있다. 그 방법 (1400) 은 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들 중 제 1 IMOD 유형의 가동 반사 층을 제 1 IMOD 유형의 갭을 실질적으로 폐쇄하기 위해 광학적 스택 쪽으로 작동시킴으로써 블록 1410을 계속한다. 그 방법 (1400) 은 그 다음에 제 1 IMOD 유형의 가동 반사 층의 작동 시 제 1 컬러를 반사시킴으로써 블록 1415를 계속한다. 그 방법 (1400) 은 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들 중 제 2 IMOD 유형의 가동 반사 층을 제 2 IMOD 유형의 갭을 실질적으로 폐쇄하기 위해 광학적 스택 쪽으로 작동시킴으로써 블록 1420을 추가로 계속한다. 그 다음에 방법 (1400) 은 제 2 IMOD 유형의 가동 반사 층의 작동 시 제 1 컬러와는 상이한 제 2 컬러를 반사시킴으로써 블록 1425를 계속한다.

본 개시물에서 설명된 구현예들에 대한 다양한 변형예들은 이 기술분야의 숙련된 자들에게 쉽사리 명확하게 될 수도 있고, 본원에서 정의된 일반 원리들은 본 개시물의 정신 또는 범위로부터 벗어남 없이 다른 구현예들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 개시물은 본원에서 보인 구현예들로 한정할 의도는 아니며, 청구항들과 본원에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위를 따르게 될 것이다. 단어 "예시적인"은 본 명세서에서 배타적으로 "예, 인스턴스, 또는 예시로서 기능하는 것"을 의미하는데 사용된다. "예시적인" 것으로서 본원에서 설명된 어떤 구현예라도 다른 구현예들보다 바람직하거나 유익하다고 생각할 필요는 없다. 덧붙여, 이 기술분야의 통상의 기술을 가진 자는, 용어들인 "상부" 및 "하부"가 도면들을 설명하는 것의 용이함을 위해 때때로 이용되고, 적절히 배향된 페이지의 도면의 배향에 대응하는 상대적인 포지션을 나타내고, 구현된 대로의 IMOD의 적절한 배향을 반사하지 않을 수도 있다는 것을 쉽사리 이해할 것이다.

별개의 구현예들의 맥락에서 본 명세서에서 설명되는 특정한 특징들은 또한 단일 구현예에서 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현예의 측면에서 설명되는 갖가지 특징들은 또한 따로따로 다수의 구현예들에서 또는 임의의 적합한 부조합에서 구현될 수 있다. 더구나, 비록 특징들이 특정한 조합들로 작용하는 것으로 위에서 설명될 수도 있지만 그리고 그와 같이 처음에 청구된 경우에도, 청구된 조합들로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우들에서 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합은 부조합 또는 부조합의 변형예와 관련될 수도 있다.

마찬가지로, 동작들이 도면들에서 특정 순서로 도시되었지만, 이는, 원하는 결과들을 획득하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행되는 것, 또는 모든 예시된 동작들이 수행되는 것을 요구하는 것처럼 이해되어서는 안된다. 특정한 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유익할 수도 있다. 더구나, 위에서 설명된 구현예들에서의 여러 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현예들에서 이러한 분리를 요구하는 것처럼 이해되어서는 안되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품에 함께 통합될 수 있거나 또는 다수의 소프트웨어 제품들로 패키지화될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 덧붙여서, 다른 구현예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에서 언급된 액션들은 다른 순서로 수행되고 여전히 원하는 결과들을 달성할 수 있다.

Claims

전기기계식 간섭 변조기 (IMOD) 시스템으로서,
기판;
상기 기판 상에 형성된 제 1 광학적 스택을 포함하는 제 1 IMOD 로서, 상기 제 1 광학적 스택은,
제 1 흡수체 층;
제 1 가동 반사 층으로서, 상기 제 1 가동 반사 층은 적어도 제 1 개방 상태 및 제 1 붕괴 (collapsed) 상태를 갖는, 상기 제 1 가동 반사 층; 및
상기 제 1 개방 상태에서 상기 제 1 가동 반사 층 및 상기 제 1 광학적 스택 사이에 규정된 제 1 갭
을 포함하는, 상기 제 1 IMOD; 및
상기 기판 상에 형성된 제 2 광학적 스택을 포함하는 제 2 IMOD 로서, 상기 제 2 광학적 스택은,
제 2 흡수체 층;
제 2 가동 반사 층으로서, 상기 제 2 가동 반사 층은 적어도 제 2 개방 상태 및 제 2 붕괴 상태를 갖는, 상기 제 2 가동 반사 층; 및
상기 제 2 개방 상태에서 상기 제 2 가동 반사 층 및 상기 제 2 광학적 스택 사이에 규정된 제 2 갭
을 포함하는, 상기 제 2 IMOD 를 포함하며,
상기 제 2 IMOD 는 상기 상태들 중 하나의 상태에서 상기 제 1 IMOD 와는 상이한 반사된 가시 (visible) 파장에 대응하고, 상기 제 2 광학적 스택은 상기 제 1 광학적 스택과는 상이한 광로 길이를 규정하며, 상기 제 2 갭은 각각 상기 제 1 개방 상태 및 상기 제 2 개방 상태에서 상기 제 1 갭과 동일한 사이즈인, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광학적 스택은 상기 제 1 흡수체 층 및 상기 제 1 가동 반사 층 사이에 제 1 투명 고체 층을 포함하며, 상기 제 2 광학적 스택은 상기 제 2 흡수체 층 및 상기 제 2 가동 반사 층 사이에 제 2 투명 고체 층을 포함하며, 상기 제 2 투명 고체 층은 상기 제 1 투명 고체 층과는 상이한 두께를 갖는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 투명 고체 층들의 각각은 투명 도체를 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 투명 고체 층들의 각각은 유전체인, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 광학적 스택은 상기 제 1 개방 상태에서 상기 제 1 투명 고체 층 및 상기 제 1 갭 사이에 부가적인 제 1 흡수체 층을 더 포함하고, 상기 제 2 광학적 스택은 상기 제 2 개방 상태에서 상기 제 2 투명 고체 층 및 상기 제 2 갭 사이에 부가적인 제 2 흡수체 층을 더 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 흡수체 층, 상기 제 2 흡수체 층, 상기 부가적인 제 1 흡수체 층, 및 상기 부가적인 제 2 흡수체 층 각각은 반 (semi)-반사 두께를 갖는 금속 또는 반도체 재료를 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 붕괴는 상기 제 1 IMOD 및 상기 제 2 IMOD 에 대해 상이한 컬러들을 규정하고, 상기 제 1 및 제 2 개방은 상기 제 1 IMOD 및 상기 제 2 IMOD 에 대해 공통 컬러 외관을 규정하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 개방 상태들에서의 상기 공통 컬러 외관은 어두운, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 IMOD 및 상기 제 2 IMOD 의 각각은 적어도 3:1의 콘트라스트 비를 규정하며, 상기 콘트라스트 비는 개별 개방 상태에서의 반사율에 대한 개별 붕괴 상태에서의 반사율의 비율인, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 2 항에 있어서,
각각 상기 제 1 IMOD, 상기 제 2 IMOD, 및 제 3 IMOD를 포함하는 화소들의 어레이를 포함하며,
각각의 화소 내의 상기 3 개의 IMOD들은 개별 붕괴 상태들에서 3 개의 상이한 컬러들을 규정하고, 상기 제 3 IMOD는 상기 기판 상에 형성된 제 3 광학적 스택을 포함하며, 상기 제 3 광학적 스택은,
제 3 흡수체 층;
제 3 가동 반사 층으로서, 상기 제 3 가동 반사 층은 적어도 제 3 개방 상태 및 제 3 붕괴 상태를 갖는, 상기 제 3 가동 반사 층;
상기 제 3 개방 상태에서 상기 제 3 가동 반사 층 및 상기 제 3 광학적 스택 사이에 규정된 제 3 갭; 및
상기 제 3 흡수체 층 및 상기 제 3 가동 반사 층 사이의 제 3 투명 고체 층으로서, 상기 3 투명 고체 층은 상기 제 1 투명 고체 층 및 상기 제 2 투명 고체 층과는 상이한 두께를 갖고, 상기 제 3 갭은 개별 개방 상태들에서 상기 제 1 갭 및 상기 제 2 갭과 동일한 사이즈인, 상기 제 3 투명 고체 층을 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 광학적 스택은 상기 제 1 투명 고체 층 및 상기 제 1 갭 사이에 제 1 평탄화 층을 더 포함하고,
상기 제 2 광학적 스택은 상기 제 2 투명 고체 층 및 상기 제 2 갭 사이에 제 2 평탄화 층을 더 포함하며,
상기 제 2 평탄화 층은 상기 제 1 평탄화 층과는 상이한 두께를 갖고, 상기 제 1 평탄화 층 및 상기 제 2 평탄화 층의 상기 상이한 두께들은 상기 제 1 광학적 스택 및 상기 제 2 광학적 스택의 균일한 총 두께를 규정하기 위해 상기 제 1 투명 고체 층 및 상기 제 2 투명 고체 층의 상기 상이한 두께들을 보상하며,
상기 제 1 투명 고체는 상기 제 1 평탄화 층의 굴절률과는 상이한 굴절률을 갖고,
상기 제 2 투명 고체는 상기 제 2 평탄화 층의 굴절률과는 상이한 굴절률을 갖는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 부가적인 제 1 흡수체 층은 상기 제 1 개방 상태에서 상기 제 1 평탄화 층 및 상기 제 1 갭 사이에 있고, 상기 부가적인 제 2 흡수체 층은 상기 제 2 개방 상태에서 상기 제 2 평탄화 층 및 상기 제 2 갭 사이에 있는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 화소들의 어레이는 컬러 디스플레이를 형성하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 1 항에 있어서,
디스플레이;
상기 디스플레이와 통신하도록 구성되는 프로세서로서, 상기 프로세서는 이미지 데이터를 처리하도록 구성되는, 상기 프로세서; 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성되는 메모리 디바이스를 더 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 14 항에 있어서,
상기 디스플레이로 적어도 하나의 신호를 전송하도록 구성된 드라이버 회로, 및 상기 드라이버 회로로 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 전송하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 14 항에 있어서,
상기 이미지 데이터를 상기 프로세서로 전송하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템으로서,
기판; 및
복수의 간섭 변조기 (IMOD) 들을 포함하며,
각각의 IMOD 는,
상기 기판 상에 형성된 광학적 스택으로서, 상기 광학적 스택은 유전체 층, 상기 유전체 층의 일 측의 제 1 흡수체 층 및 상기 유전체 층의 반대 측의 제 2 흡수체 층을 포함하는, 상기 광학적 스택,
가동 반사 층으로서, 상기 가동 반사 층은 적어도 개방 상태 및 붕괴 상태를 갖는, 상기 가동 반사 층, 및
상기 개방 상태에서 상기 가동 반사 층 및 상기 광학적 스택 사이에 규정된 에어 갭을 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 복수의 IMOD들은 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들을 포함하며, 상기 붕괴 상태는 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 컬러들을 규정하고, 상기 개방 상태는 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상기 붕괴 상태에 비하여 실질적으로 낮은 반사율을 규정하는, 전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 복수의 IMOD들은 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들을 포함하며, 상기 개방 상태는 각각의 IMOD 유형에 대해 실질적으로 어두운 외관을 규정하는, 전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템.
제 19 항에 있어서,
상기 IMOD 유형들의 각각은 적어도 3:1의 콘트라스트 비를 규정하며, 상기 콘트라스트 비는 상기 개방 상태에서의 반사율에 대한 상기 붕괴 상태에서의 반사율의 비율인, 전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 복수의 IMOD들은 상이한 컬러들을 나타내는 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들을 포함하며, 상기 에어 갭은 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상기 개방 상태에서 동일한 높이를 갖는, 전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 복수의 IMOD들은 상이한 간섭적으로 향상된 컬러들을 나타내는 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들을 포함하며, 상기 광학적 스택은 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 광로 길이들을 규정하는, 전기기계식 간섭 변조기 컬러 디스플레이 시스템.
전기기계식 시스템 디바이스로서,
기판;
상기 기판 상의 정지 전극으로서, 상기 정지 전극은,
상기 기판 상의 제 1 흡수체 층,
상기 제 1 흡수체 층 상의 투명 고체 층, 및
유전체 층 상의 제 2 흡수체 층
을 포함하는, 상기 정지 전극; 및
상기 정지 전극 상의 가동 전극으로서, 상기 가동 전극은 적어도 개방 상태 및 붕괴 상태를 갖고, 상기 정지 전극 및 상기 가동 전극은 상기 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정하는, 상기 가동 전극을 포함하는, 전기기계식 시스템 디바이스.
제 23 항에 있어서,
상기 전기기계식 시스템 디바이스는 상기 개방 상태에서 실질적으로 어두운 외관을 간섭적으로 반사하도록 구성되는, 전기기계식 시스템 디바이스.
대응하는 상이한 컬러들을 반사하기 위해 적어도 2 개의 상이한 간섭 변조기 (IMOD) 유형들을 갖는 전기기계식 간섭 변조기 시스템으로서,
상기 전기기계식 간섭 변조기 시스템을 지지하는 수단;
상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각 내에서 광로 길이를 규정하는 수단으로서, 상기 광로 길이를 규정하는 수단은, 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이하고 상기 지지하는 수단 상에 위치되는, 상기 광로 길이를 규정하는 수단;
광을 흡수하는 제 1 수단으로서, 상기 흡수하는 제 1 수단은, 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상기 광로 길이를 규정하는 수단 및 상기 지지하는 수단 사이에 위치된, 상기 광을 흡수하는 제 1 수단;
광을 반사하는 수단으로서, 상기 반사하는 수단은, 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상기 광로 길이를 규정하는 수단 상에 위치된, 상기 광을 반사하는 수단; 및
상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 공통 사이즈로 된 갭을 통해 상기 반사하는 수단을 이동시키는 수단으로서, 상기 이동시키는 수단은, 적어도 개방 상태 및 붕괴 상태를 규정하는, 상기 이동시키는 수단을 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 광로 길이를 규정하는 수단은 각각 투명 고체 유전체 재료를 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 26 항에 있어서,
상기 투명 고체 층은 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 두께를 갖는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 26 항에 있어서,
상기 투명 고체 층은 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 재료를 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 25 항에 있어서,
광을 흡수하는 제 2 수단을 더 포함하며,
상기 흡수하는 제 2 수단은, 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상기 광로 길이를 규정하는 수단 및 상기 갭 사이에 위치된, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 광로 길이를 규정하는 수단은 상기 갭 및 상기 광로 길이를 규정하는 수단의 각각 사이의 표면을 평탄화하는 수단을 더 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 이동시키는 수단은 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함하며, 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상기 제 1 전극은 상기 갭의 일 측에 위치되고 상기 제 2 전극은 상기 갭의 다른 측에 위치된, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 광로 길이를 규정하는 수단은 상기 붕괴 상태에서 상기 적어도 2 개의 상이한 IMOD 유형들의 각각에 대해 상이한 컬러들을 생성하는, 전기기계식 간섭 변조기 시스템.
각각 제 1 지역, 제 2 지역, 및 제 3 지역에서 적어도 제 1 전기기계식 간섭 변조기 (IMOD), 제 2 IMOD, 및 제 3 IMOD를 제조하는 방법으로서,
투명 기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에 제 1 흡수체 층을 형성하는 단계;
상기 제 1 지역에서 상기 흡수체 층 상에 제 1 투명 고체 층을 형성하는 단계;
상기 제 2 지역에서 상기 흡수체 층 상에 제 2 투명 고체 층을 형성하는 단계;
상기 제 3 지역에서 상기 흡수체 층 상에 제 3 투명 고체 층을 형성하는 단계; 및
상기 투명 고체 층들의 각각 상에 가동 반사 층을 형성하는 단계로서, 상기 가동 반사 층은 적어도 개방 상태 및 붕괴 상태를 가지며, 상기 가동 반사 층 및 상기 투명 고체 층들의 각각은 상기 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정하고, 상기 갭은 상기 제 1 지역, 상기 제 2 지역, 및 상기 제 3 지역에서 상기 개방 상태에서 동일한 높이를 갖는, 상기 가동 반사 층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 투명 고체 층, 상기 제 2 투명 고체 층, 및 상기 제 3 투명 고체 층 각각은 각각 상기 제 1 지역, 상기 제 2 지역, 및 상기 제 3 지역에서, 상기 개방 상태 및 상기 붕괴 상태 중 하나의 상태에 대해 상이한 컬러들을 나타내는 상이한 광로 길이들을 규정하는, 적어도 제 1 전기기계식 간섭 변조기 (IMOD), 제 2 IMOD, 및 제 3 IMOD를 제조하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 제 3 투명 고체 층을 형성하는 단계는, 평탄화 층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 평탄화 층은 상기 갭 및 대응하는 투명 고체 층 사이의 상기 제 1 지역, 상기 제 2 지역, 및 상기 제 3 지역의 각각에서 상기 기판 위의 공통 높이에서 실질적으로 평면의 표면을 규정하는, 적어도 제 1 전기기계식 간섭 변조기 (IMOD), 제 2 IMOD, 및 제 3 IMOD를 제조하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 갭 및 상기 제 1 투명 고체 층, 상기 제 2 투명 고체 층, 및 상기 제 3 투명 고체 층의 각각 사이에 제 2 흡수체 층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 적어도 제 1 전기기계식 간섭 변조기 (IMOD), 제 2 IMOD, 및 제 3 IMOD를 제조하는 방법.
전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 제조하는 방법으로서,
투명 기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에 제 1 흡수체 층을 형성하는 단계;
상기 제 1 흡수체 층 상에 유전체 층을 형성하는 단계;
상기 유전체 층 상에 제 2 흡수체 층을 형성하는 단계; 및
상기 유전체 층 상에 가동 반사 층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 가동 반사 층은 적어도 개방 상태 및 붕괴 상태를 가지며, 상기 유전체 층 및 상기 가동 반사 층은 상기 개방 상태에서 그들 사이에 갭을 규정하는, 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 제조하는 방법.
제 36 항에 있어서,
상기 가동 반사 층을 형성하는 단계는,
상기 유전체 층 상에 희생 층을 퇴적하는 단계;
상기 희생 층 상에 가동 반사 층을 퇴적하는 단계; 및
상기 가동 반사 층 및 상기 유전체 층 사이에 상기 갭을 형성하기 위해 상기 희생 층을 제거하는 단계를 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 제조하는 방법.
전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
기판과, 상이한 유형들의 적어도 2 개의 IMOD들을 제공하는 단계로서, 상이한 유형들의 상기 적어도 2 개의 IMOD들의 각각은 : 상기 기판 상에 형성된 광학적 스택, 가동 반사 층, 및 상기 가동 반사 층 및 상기 광학적 스택 사이에 규정된 갭을 더 포함하고, 상기 광학적 스택은 유전체 층, 및 상기 유전체 층 및 상기 기판 사이에 형성된 흡수체 층을 더 포함하는, 상기 적어도 2 개의 IMOD들을 제공하는 단계;
상이한 유형들의 상기 적어도 2 개의 IMOD들 중 제 1 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층을 상기 제 1 IMOD 유형의 상기 갭을 실질적으로 폐쇄하기 위해 상기 광학적 스택 쪽으로 작동시키는 단계;
상기 제 1 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층의 작동 시에 제 1 컬러를 반사시키는 단계;
상이한 유형들의 상기 적어도 2 개의 IMOD들 중 제 2 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층을 상기 제 2 IMOD 유형의 상기 갭을 실질적으로 폐쇄하기 위해 상기 광학적 스택 쪽으로 작동시키는 단계; 및
상기 제 2 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층의 작동 시에 상기 제 1 컬러와는 상이한 제 2 컬러를 반사시키는 단계를 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 동작시키는 방법.
제 38 항에 있어서,
상기 제 1 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층을 상기 제 1 IMOD 유형의 상기 갭을 실질적으로 개방하기 위해 상기 광학적 스택으로부터 멀어지게 이완시키는 단계;
상기 제 1 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층의 이완 시에 개방 상태 가시 (visible) 외관을 생성하는 단계;
상기 제 2 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층을 상기 제 2 IMOD 유형의 상기 갭을 실질적으로 개방하기 위해 상기 광학적 스택으로부터 멀어지게 이완시키는 단계; 및
상기 제 2 IMOD 유형의 상기 가동 반사 층의 이완 시에 실질적으로 동일한 개방 상태 가시 외관을 생성하는 단계를 더 포함하는, 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 동작시키는 방법.
제 38 항에 있어서,
상기 가동 반사 층은 적어도 개방 상태 및 폐쇄 상태를 가지며, 상이한 유형들의 상기 적어도 2 개의 IMOD들의 각각에 대한 상기 갭은 상기 개방 상태에서 동일한 높이를 갖는, 전기기계식 간섭 변조기 디바이스를 동작시키는 방법.