KR20140097514A

KR20140097514A - 듀얼 흡수층들을 가진 간섭측정 변조기

Info

Publication number: KR20140097514A
Application number: KR1020147017907A
Authority: KR
Inventors: 지안 제이. 마; 탤리스 와이. 창; 존 에이치. 홍
Original assignee: 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-08-06
Also published as: JP2015505986A; US8995043B2; US20130135319A1; US20150260980A1; CN103959130B; WO2013081974A1; CN103959130A

Abstract

이러한 개시내용은 전기기계 디스플레이 디바이스와 관련된 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 하나의 양상에서, 아날로그 간섭측정 변조기(1600)는 반사기(1014) 및 반사기로부터의 거리 d1에 배치가능한 이동가능 제 1 흡수층(1008)을 가진 반사 디스플레이 픽셀을 포함한다. 장치는 또한 1 흡수층으로부터의 거리 d2에 배치된 제 2 흡수층(1006)을 포함하며, 제 1 흡수층은 제 2 흡수층과 반사기사이에 배치되며, 제 2 흡수층 및 제 1 흡수층은 자신들 사이의 제 2 갭(1002)을 정의한다. 더욱이, 반사기, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 제 1 갭 및 제 2 갭의 두께 치수를 동시에 증가시키거나 또는 감소시키기 위하여 이동가능하다.

Description

듀얼 흡수층들을 가진 간섭측정 변조기{INTERFEROMETRIC MODULATOR WITH DUAL ABSORBING LAYERS}

본 개시내용은 전기기계 시스템들에 관한 것이다.

전기기계 시스템(EMS)들은 전기 및 기계 엘리먼트들, 액추에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학 컴포넌트들(예를들어, 미러들 및 광학 필름층들) 및 전자 기기들을 가지는 디바이스들을 포함한다. 전기기계 시스템들은 마이크로스케일(microscale) 및 나노스케일(nanoscale)을 포함하는 (그러나, 이에 제한되지 않음) 다양한 스케일들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 마이크로전기기계 시스템(MEMS: microelectromechanical system) 디바이스들은 약 1마이크론 내지 수백마이크론 또는 그 초과의 범위의 크기들을 가지는 구조물들을 포함할 수 있다. 나노전기기계 시스템(NEMS: nanoelectromechanical system) 디바이스들은, 예를 들어, 수백 나노미터들보다 더 작은 크기들을 포함하는, 1 마이크론보다 더 작은 크기들을 가지는 구조물들을 포함할 수 있다. 전기기계 엘리먼트들은 증착, 에칭, 리소그래피, 및/또는 증착된 물질층들 및/또는 기판들의 일부들을 에칭하거나, 또는 층들을 추가하여 전기 및 전기기계 디바이스들을 형성하는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 사용하여 생성될 수 있다.

전기기계 시스템 디바이스의 한가지 타입은 간섭측정 변조기(IMOD: interferometric modulator)로 명명된다. 여기에서 사용된 바와 같이, 용어 간섭측정 변조기 또는 간섭측정 광 변조기는 광학적 간섭의 원리들을 사용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 디바이스를 지칭한다. 일부 구현들에서, 간섭측정 변조기는 한 쌍의 전도성 플레이트들을 포함할 수 있는데, 전도성 플레이트들 중 하나 또는 둘 모두는 완전히 또는 부분적으로 투명하고 그리고/또는 반사성일 수 있으며, 적절한 전기 신호의 인가 시에 상대적 모션(motion)이 가능할 수 있다. 일 구현에서, 하나의 플레이트는 기판 상에 증착된 고정층을 포함할 수 있고, 다른 플레이트는 에어 갭에 의해 고정층으로부터 분리된 반사성 막(membrane)을 포함할 수 있다. 하나의 플레이트에 대한 다른 플레이트의 위치(position)은 간섭측정 변조기 상에 입사하는 광의 광학적 간섭을 변경시킬 수 있다. 간섭측정 변조기 디바이스들은 광범위한 응용들을 가지며, 기존의 제품들을 개선하고, 새로운 제품들, 특히, 디스플레이 능력들을 가지는 물건들을 생성할 시에 사용될 것으로 예상된다.

개시내용의 시스템들, 방법들 및 디바이스들 각각은 몇몇 혁신적인 양상들을 가지며, 그 중 어떠한 단일의 양상도 본원에 개시된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지 않는다.

본 개시내용에 설명된 요지의 하나의 혁신적인 양상은 반사 디스플레이 픽셀을 포함하는 전기기계 디스플레이 장치에서 구현될 수 있다. 반사 디스플레이 픽셀은 반사기, 부분적 투과 제 1 흡수층, 제 1 갭, 부분적 투과 제 2 흡수층 및 제 2 갭을 포함한다. 제 1 흡수층 및 반사기는 제 1 갭을 정의하며, 제 1갭은 거리 d1의 두께 치수를 가진다. 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층은 제 2 갭을 정의하며, 제 2 갭은 거리 d2의 두께 치수를 가진다. 반사기, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 제 1 갭 및 제 2 갭의 두께 치수들을 증가시키거나 또는 감소시키도록 이동가능하다.

거리 d1은 700nm 미만일 수 있으며, 거리들 d1 및 d2의 합은 1400nm 미만일 수 있다. 디스플레이 픽셀은 수신된 광 파장들 λmin 내지 λmax의 범위가 주어지는 경우에 거리들 d1 < λmax 그리고 d1 + d2 < 2λmax이도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층은 거리 d1과 거리 d2 사이의 차이가 50nm 미만이도록 상대적으로 이동가능하다. 반사기, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 거리들 d1 및 d2가 약 0 내지 315nm이도록 이동가능할 수 있다. 반사기, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 거리들 d1 및 d2가 반사기로부터 반사하는 광으로부터 원하는 디스플레이 색의 연속 널들에 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층을 각각 배열하도록 이동가능할 수 있다. 적어도 2개의 흡수층들은

가 0.25 미만이거나 또는 0.25와 동일하도록 이동가능할 수 있다. 또한, 2개의 갭 길이들 간의 관계는 d2 = d1 + (10 내지 20nm)일 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층의 두께의 합은 약 3nm 내지 12 nm일 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층의 두께의 합은 약 5nm 내지 약 7nm이다. 또한, 반사기, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 거리들 d1 및 d2가 파장 λ을 가진 광의 타겟 3원색에 대하여 반사기로부터 λ/2±15nm 및 λ±15nm의 거리에 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층을 각각 배열하도록 이동가능할 수 있다. 디스플레이 픽셀은 약 100nm 내지 300nm의 두께를 가진 이동가능 유전체층을 더 포함할 수 있으며, 제 1 흡수층은 유전체층상에 배치된다.

다른 구현에서, 전기기계 디스플레이 디바이스를 형성하는 방법은 반사기를 형성하는 단계, 반사기 위에 희생층을 형성하는 단계, 제 1 지지 구조물을 형성하는 단계, 제 1 흡수층을 형성하는 단계, 제 1 흡수층 위에 희생층을 형성하는 단계, 제 2 지지 구조물을 형성하는 단계, 제 2 흡수층을 형성하는 단계, 및 반사기와 제 1 흡수층사이에 제 1 갭을 형성하고 제 1 흡수층과 제 2 흡수층 사이에 제 2 갭을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 구현은 반사기, 광을 흡수하기 위한 제 1 부분적 투과 흡수 수단, 광을 흡수하기 위한 제 2 부분적 투과 흡수 수단, 및 반사기, 제 1 부분적 투과 흡수 수단 및 제 2 부분적 투과 흡수 수단 중 적어도 2개를 구동하기 위한 수단을 포함하는 전기기계 디스플레이 엘리먼트를 포함한다. 제 1 부분적 투과 흡수 수단은 반사기로부터 거리 d1에 배치되며, 제 1 부분적 투과 흡수 수단 및 반사기는 자신들 사이의 제 1 갭을 정의한다. 제 1 갭은 거리 d1의 가변 높이 치수를 가진다. 제 2 부분적 투과 흡수 수단은 제 1 부분적 투과 흡수 수단이 제 2 부분적 투과 흡수 수단과 반사기 사이에 있도록 제 1 부분적 투과 흡수 수단으로부터 거리 d2에 배치된다. 제 2 부분적 투과 흡수 수단 및 반사기는 자신들 사이의 제 2 갭을 정의한다. 제 2 갭은 거리 d2의 가변 높이 치수를 가진다. 구동 수단은 거리 d1과 거리 d2 사이의 차이가 100nm 미만이도록 디스플레이 상태로 디스플레이 엘리먼트를 배열하는 제 1 및 제 2 갭들의 높이 치수들을 증가시키거나 또는 감소시킨다.

요지의 또 다른 혁신적인 양상은 디스플레이 엘리먼트상에 정보를 디스플레이하기 위한 방법으로 구현될 수 있으며, 이 방법은 가변 제 1 갭의 높이 치수 d1을 변경하는 단계 및 가변 제 2 갭의 높이 치수 d2를 변경하는 단계를 포함한다. 제 1 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며 반사기에 의해 다른 측면상에 정의되는 반면에, 제 2 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되고 제 2 흡수층에 의해 다른 측면상에 정의된다. 높이 치수들 d1 및 d2를 변경시키는 단계는 높이 치수들 d1 및 d2에 적어도 부분적으로 기초하여 특정 색을 반사하도록 디스플레이 상태로 디플레이 엘리먼트를 배열한다.

또 다른 구현에서, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 프로세싱 회로로 하여금 방법을 수행하도록 하는 명령들이 저장되며, 상기 방법은 가변 제 1 갭의 높이 치수 d1을 변경하는 단계 및 가변 제 2 갭의 높이 치수 d2를 변경하는 단계를 포함한다. 제 1 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며 반사기에 의해 다른 측면상에 정의되는 반면에, 제 2 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며 제 2 흡수층에 의해 다른 측면상에 정의된다. 높이 치수들 d1 및 d2를 변경하는 단계는 높이 치수들 d1 및 d2에 적어도 부분적으로 기초하여 특정 색을 반사하도록 디스플레이 상태로 디스플레이 엘리먼트를 배열한다.

이 명세서에 설명된 요지의 하나 이상의 구현들의 세부사항들은 첨부 도면들 및 하기의 설명에서 제시된다. 다른 특징들, 양상들 및 장점들은 상세한 설명, 도면들 및 청구항들로부터 명백해질 것이다. 후속하는 도면들의 상대적 치수들이 실제대로 도시되지 않을 수 있다는 점에 유의한다.

도 1은 간섭측정 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀들 내의 2개의 인접한 픽셀들을 도시하는 사시도의 예를 도시한다.
도 2는 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 예를 도시한다.
도 3은 도 1의 간섭측정 변조기에 대한 이동가능 반사 층 위치 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다.
도 4는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가될 때 간섭측정 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 표의 예를 도시한다.
도 5a는 도 2의 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다.
도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다.
도 6a는 도 1의 간섭측정 변조기 디스플레이의 부분적 횡단면의 예를 도시한다.
도 6b-6e는 간섭측정 변조기들의 다양한 구현들의 횡단면들의 예들을 도시한다.
도 7은 간섭측정 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 예를 도시한다.
도 8a-8e는 간섭측정 변조기를 만드는 방법에서의 다양한 스테이지들의 횡단면의 개략적 예시들의 예들을 도시한다.
도 9는 아날로그 간섭측정 변조기(AIMOD)의 단면의 예를 도시한다.
도 10은 2개의 가변 갭들 및 2개의 흡수체층들을 가진 아날로그 간섭측정 변조기의 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다.
도 11은 단일 갭을 가진 AIMOD의 구현에 의해 산출된 위에 놓인 시뮬레이트된 색 팔레트의 sRGB 색 공간 다이어그램 및 CIE 1931 색 공간 색도 다이어그램을 예시한다.
도 12는 2개의 흡수체층들 및 2개의 갭들을 가진 AIMOD의 구현에 의해 산출된 시뮬레이트된 색 팔레트의 위에 놓인 sRGB 색 공간 다이어그램 및 CIE 1931 색 공간 색도 다이어그램을 예시한다.
도 13은 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 청색광을 반사하도록 2개의 흡수체층들이 배치될때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다.
도 14는 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 적색광을 반사하도록 2개의 흡수체층들이 배치될때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다.
도 15a는 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 적색광을 반사하도록 2개의 흡수체층들이 배치될때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다.
도 15b는 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 어두운 상태 또는 검은색으로 보이도록 2개의 흡수체층들이 배치될때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다.
도 16은 2개의 가변 높이 갭들을 포함하는 아날로그 간섭측정 변조기(1600)의 다른 구현에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다.
도 17은 2개의 가변 높이 갭들을 포함하는 아날로그 간섭측정 변조기의 다른 구현에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다.
도 18은 2개의 가변 높이 갭들을 포함하는 아날로그 간섭측정 변조기(1800)의 다른 구현에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다.
도 19는 갭들의 높이를 변경하기 위한 구현 및 2개의 갭들을 가진 아날로그 간섭측정 변조기의 단면에 대한 개략적 예시의 예를 도시한다.
도 20은 갭들의 높이를 변경하기 위한 구현 및 2개의 갭들을 가진 아날로그 간섭측정 변조기에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다.
도 21은 2개의 갭들을 가진 아날로그 간섭측정 변조기에 대한 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 예를 도시한다.
도 22a-22h는 2개의 갭들을 가진 아날로그 간섭측정 변조기를 만드는 방법의 다양한 스테이지들에 대한 단면의 개략적 예시들의 예들을 도시한다.
도 23은 디스플레이 엘리먼트상에 정보를 디스플레이하기 위한 방법을 예시하는 흐름도의 예를 도시한다.
도 24a-24b는 복수의 간섭측정 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다.
다양한 도면들에서 유사한 참조 부호들 및 표기들은 특정 구현들에 따라 특정 구조적 또는 특징적인 차이들을 가질 수 있는 유사한 엘리먼트들을 표시한다.

후속하는 상세한 설명은 본 개시내용의 혁신적 양상들을 설명할 목적들의 특정 구현들에 관한 것이다. 그러나, 당업자는 여기의 교시들이 다수의 상이한 방식들에 적용될 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 설명된 구현들은 움직이는지(예를 들어, 비디오) 또는 정지해 있는지(예를 들어, 스틸 이미지)간에 그리고 텍스트, 그래프 또는 그림으로 표시하던지 간에 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있는 임의의 디바이스 또는 시스템에서 구현될 수 있다. 더 구체적으로, 설명된 구현들이 모바일 전화들, 멀티미디어 인터넷 인에이블 셀룰러 전화들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스® 디바이스들, 개인 데이터 보조 단말(PDA)들, 무선 전자 메일 수신기들, 핸드헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 태블릿들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/내비게이터들, 카메라들, MP3 플레이어들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 시계들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평판 디스플레이들, 전자 판독 디바이스들(즉, e-리더기들), 컴퓨터 모니터들, 자동차 디스플레이들(주행기록계 및 속도계 디스플레이들 등을 포함함), 조종석 제어들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들(예를 들어, 차량의 후방 뷰 카메라의 디스플레이), 전자 사진들, 전자 게시판들 또는 간판(sign)들, 프로젝터들, 아키텍쳐 구조들, 마이크로파들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 레코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세척기들, 건조기들, 세척기/건조기들, 주차 계측기들, (예를 들어, 전기기계 시스템들(EMS), 마이크로전기기계 시스템(MEMS)들 및 비-MEMS 애플리케이션들에서) 패키징, 심미적 구조들(보석 위의 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 EMS 디바이스들과 같은 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 다양한 전자 디바이스들 내에 포함되거나 또는 이들과 연관될 수 있다는 점이 참작된다. 여기의 교시들은 또한 전자 스위칭 디바이스들, 라디오 주파수 필터들, 센서들, 가속계들, 자이로스코프들, 모션 감지 디바이스들, 자력계들, 가전제품들에 대한 관성 컴포넌트들, 가전제품들의 부품들, 버랙터들, 액정 디바이스들, 전기영동 디바이스들, 구동 방식들, 제조 프로세스들 및 전자 시험 장비와 같은 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 비-디스플레이 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 따라서, 교시들은 도면들에 단독으로 도시된 구현들로 제한되는 것으로 의도되지 않고 대신, 당업자에게 쉽게 명백할 바와 같이, 넓은 응용가능성을 가진다.

일부 구현들에서, 간섭측정 변조기 디스플레이 엘리먼트는 3개 이상의 위치들에 배치될 수 있는 하나 이상의 이동가능 기계적 층들을 가질 수 있으며, 이러한 디바이스는 아날로그 간섭측정 변조기 디바이스(AIMOD)로서 지칭될 수 있다. 2개 이상의 위치들 각각은 AIMOD가 상이한 파장의 광을 반사하도록 한다. 일부 구현들에서, AIMOD는 듀얼 간섭측정 갭 구조 및 2개의 흡수체층들을 포함할 수 있다. 2개의 갭들을 가진 간섭측정 변조깅의 구현들은 갭들의 높이 치수들이 변화하지 않는 정적 구성들이다. 이러한 갭들은 갭의 부분으로서 에어 갭 또는 광 투과 물질을 포함할 수 있다. 2개의 가변 갭들을 가진 AIMOD의 구현들에서, 2개의 갭들의 높이 치수는 갭의 측면을 정의하는 층들 중 적어도 하나를 이동시킴으로써 변화될 수 있다. 예를들어, AIMOD는 제 1 갭만큼 AIMOD의 반사 표면으로부터 분리된 제 1 흡수층 및 제 1 흡수층이 제 2 흡수층과 반사 표면 사이에 있도록 형성된 제 2 흡수층을 포함할 수 있으며, 제 2 흡수층은 제 2 갭만큼 제 1 흡수층으로부터 분리된다. 제 1 흡수층은 AIMOD의 반사 표면으로부터 거리 d1에 있는 특정 위치로 구동될 수 있고 제 2 흡수층은 반사 표면으로부터 거리 d2에 있는 특정 위치로 구동될 수 있으며, 따라서 AIMOD는 원하는 색을 반사하거나 또는 (예를들어, 어둡게 보이기 위하여) 흰색으로 또는 검은색으로 보인다. 2개의 흡수층들은 원하는 색을 산출하기 위하여 최적 거리 관계로 거리들 d1 및 d2를 유지하도록 반사 표면과 동시에 이동하도록 구성된다. AIMOD는 2개의 흡수층들이 위치가능하여 반사 표면상에 입사하는 광의 일부분이 특정 깊이까지 반사 표면을 투과할 수 있음을 거리들 d1 및 d2가 고려하도록 구성될 수 있으며, 깊이는 반사 표면을 형성하는 물질의 적어도 부분적으로 기초한다. 따라서, 거리들 d1 및 d2를 결정할때, 이러한 깊이 투과가 고려될 수 있다. 예를들어, 일부 구현들에서, 광 투과 깊이는 광 강도 값이 반사 표면 그 자체에서 광 강도 값의 10%인(즉, 입사광이 반사 표면에 최초로 충돌하는) 반사 표면내로의 깊이에 의해 정의될 수 있다. 반사 표면이 알루미늄인 일부 구현들에서, 90%의 광 강도 강하는 약 15nm의 투과 깊이에 대응한다. 따라서, 이러한 구현들에서, 제 1 및 제 2 깊이들 d1 및 d2의 높이는 제 1 흡수층과 반사 표면 + 15nm 사이의 거리일 수 있다.

본 개시내용에서 설명된 요지의 특정 구현들은 이하의 잠재적인 장점들 중 하나 이상의 장점을 달성하도록 구현될 수 있다. 듀얼 갭 구조 및 2개의 흡수층들을 가진 AIMOD 엘리먼트는 단일 갭 및 단일 흡수층을 가진 AIMOD보다 양호한 색 포화도를 제공할 수 있다. AIMOD 엘리먼트에서 3원색 세팅의 양호한 색 포화도를 달성하려면, 비선호 3원색들에 대한 충분한 흡수 손실과 선호 3원색에 대한 최소 손실이 필요하다. 파장 λ의 입사파는 로컬 피크들 및 널들을 가진 정상파를 생성하기 위하여 최소로 자기 자신의 반사를 간섭할 것이다. 파장에 있어서, 파장 λ에 대하여 널 위치들 중 하나의 위치에 배치된 매우 얇은 흡수체는 매우 작은 에너지를 흡수하나 널에 있지 않고 그 위치에서 보다 높은 에너지를 가질 다른 파장들의 에너지를 흡수할 것이다. 단일 흡수체의 경우에, 복잡한 멀티-스택 광 박막 코팅들에도 불구하고 양호한 색 포화도를 달성하는 것이 곤란하다. 곤란성의 주요 원인은 하나의 3원색 국소 전계 강도가 다른 3원색들의 전계 강도의 피크와 공간적으로 중첩하지 않고 불충분한 흡수로 인한 누설 색의 혼합이 스펙트럼을 널어지게 하여 디바이스가 보여질때 불량한 색 포화도를 초래한다는 점이다. 자신의 최적 두께로부터 흡수층을 증가시키면 전체 밝기가 감소한다. 그러나, 파장 λ(디스플레이 엘리먼트로부터 반사되기를 원하는 광의 파장)의 제 2 널에 배치된 제 2 얇은 흡수체는 반사되기를 원하는 광의 파장 λ에 낮은 흡수를 제공하고 파장 λ와 다른 광의 파장들에 큰 흡수를 제공한다. 이는 디스플레이 엘리먼트가 더 넓은 스펙트럼에 걸쳐 더 포화된 색들을 반사하여 디스플레이 엘리먼트의 색 영역을 증가시킬 수 있도록 한다. 따라서, 듀얼 흡수체를 활용하는 AIMOD 구현들, 즉 듀얼 갭 접근법은 색 영역을 증가시킬 수 있으며, 단일 흡수체, 단일 갭 아키텍처를 가진 IMOD들과 비교하여 3원색의 색 포화도를 개선시킬 수 있다. 비록 여기에 개시된, 2개의 흡수층들 및 2개의 갭들을 가진 디스플레이 엘리먼트들의 구현들이 아날로그 간섭측정 변조기들인 것으로 설명될지라도, 이러한 특징들은 또한 쌍안정 간섭측정 변조기 디스플레이 엘리먼트들 또는 다수의 개별 위치들로 이동될 수 있는 반사기들을 가진 디스플레이 엘리먼트들의 구현들에 통합될 수 있다.

설명된 구현들이 적용될 수 있는 적절한 EMS들 또는 MEMS 디바이스의 예는 반사성 디스플레이 디바이스이다. 반사성 디스플레이 디바이스들은 광학 간섭의 원리들을 사용하여 자신에 입사되는 광을 선택적으로 흡수하고 그리고/또는 반사하는 간섭측정 변조기(IMOD)들을 포함할 수 있다. IMOD들은 흡수기, 흡수기에 대해 이동가능 반사기, 및 흡수기와 반사기 사이에 정의되는 갭을 포함할 수 있다. 반사기는 2개 이상의 상이한 위치들로 이동될 수 있는데, 이는 갭의 크기를 변경시키고 이에 의해 간섭측정 변조기의 반사성에 영향을 줄 수 있다. IMOD들의 반사율 스펙트럼들은 상이한 색들을 생성하기 위해 가시 파장들에 걸쳐 시프트될 수 있는 다소 넓은 스펙트럼 대역들을 생성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 위치는 갭의 두께를 변경시킴으로써 조절될 수 있다. 갭을 변경시키기 위한 한 방식은 반사기의 위치를 변경시키는 것이다.

도 1은 간섭측정 변조기(IMOD) 디스플레이 디바이스의 일련의 픽셀(pixel)들 내의 2개의 인접한 픽셀들을 도시하는 사시도의 예를 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 간섭측정 MEMS 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. 이들 디바이스들에서, MEMS 디스플레이 엘리먼트들의 픽셀들은 밝은 또는 어두운 상태일 수 있다. 밝은("릴렉스(relax)된", "개방된(open)" 또는 "온(on)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광의 많은 부분을 예를 들어, 사용자에게 반사한다. 역으로, 어두운("작동된(actuated)", "폐쇄된(closed)" 또는 "오프(off)") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광을 거의 반사하지 않는다. 일부 구현들에서, 온 및 오프 상태들의 광 반사율 특성들은 서로 뒤바뀔 수 있다. MEMS 픽셀들은 검은색 뿐만 아니라 색 디스플레이를 허용하는 특정 파장들에서 우세하게 반사하도록 구성될 수 있다.

IMOD 디스플레이 디바이스는 IMOD들의 행/열 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 IMOD는 공진 공동 또는 갭(또한, 때때로 광학 공동 또는 광학 갭으로서 지칭됨)을 형성하기 위해 서로로부터 가변적이고 제어가능한 거리에 위치된 한 쌍의 반사 층들, 즉 이동가능 반사 층 및 고정된 부분적 반사 층을 포함할 수 있다. 고정 부분 반사층 및 이동가능 반사기층 사이의 갭의 적어도 일부분은 에어 갭을 포함한다. 이동가능 반사 층은 적어도 2개의 위치들 사이에서 이동될 수 있다. 제 1 위치, 즉 릴렉스 위치에서, 이동가능 반사 층은 고정된 부분적 반사 층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치될 수 있다. 제 2 위치, 즉 작동 위치에서, 이동가능 반사 층은 부분적 반사 층에 더 가깝게 위치될 수 있다. 2개의 층들로부터 반사하는 입사광은 이동가능 반사 층의 위치에 따라 건설적으로(constructively) 또는 파괴적으로(destructively) 간섭하여, 각각의 픽셀에 대한 전체 반사적 또는 비-반사적 상태를 산출할 수 있다. 일부 구현들에서, IMOD는 비작동될 때 가시 스펙트럼 내의 광을 반사하는 반사 상태에 있을 수 있고, 비작동될 때 가시 범위 내의 광을 흡수 및/또는 파괴적으로 간섭하는 어두운 상태에 있을 수 있다. 그러나, 일부 다른 구현들에서, IMOD는 비작동될 때 어두운 상태에 있을 수 있고, 작동될 때 반사 상태에 있을 수 있다. 일부 구현들에서, 전압의 인가는 픽셀들을 구동하여 상태들을 변경시킬 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 인가된 전하가 픽셀들을 구동하여 상태들을 변경시킬 수 있다.

도 1의 픽셀 어레이의 도시된 부분은 2개의 인접한 간섭측정 변조기들(12)을 포함한다. (예시된 바와 같이) 좌측의 IMOD(12)에서, 이동가능 반사 층(14)은, 부분적 반사 층을 포함하는 광학 스택(16)으로부터 미리 결정된 거리에서 릴렉스 위치에 예시되어 있다. 좌측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압 V_O는 이동가능 반사 층(14)의 작동을 야기하기에는 불충분하다. 우측의 IMOD(12)에서, 이동가능 반사 층(14)은 광학 스택(16) 근처의 또는 광학 스택(16)에 인접한 작동 위치에 예시되어 있다. 우측의 IMOD(12)에 걸쳐 인가된 전압 V_bias는 작동 위치에서 이동가능 반사 층(14)을 유지하기에 충분하다.

도 1에서, 픽셀들(12)의 반사 특성들은 픽셀들(12) 상에 입사하는 광을 표시하는 화살표들(13), 및 좌측의 픽셀(12)로부터 반사하는 광(15)을 통해 일반적으로 예시된다. 상세히 예시되지는 않았지만, 픽셀들(12) 상에 입사하는 광(13)의 대부분이 투명 기판(20)을 통해 광학 스택(16)을 향해 전송될 것임이 당업자에 의해 이해될 것이다. 광학 스택(16)상에 입사하는 광의 일부는 광학 스택(16)의 부분적 반사 층을 통해 전송될 것이고, 일부는 투명 기판(20)을 통해 다시 반사될 것이다. 광학 스택(16)을 통해 전송되는 광(13)의 일부는 다시 투명 기판(20)을 향해(그리고 이를 통해), 이동가능 반사 층(14)에서 반사될 것이다. 광학 스택(16)의 부분적 반사 층으로부터 반사된 광 및 이동가능 반사 층(14)으로부터 반사된 광 사이의 간섭(건설적 또는 파괴적)이 픽셀(12)로부터 반사된 광(15)의 파장(들)을 결정할 것이다.

광학 스택(16)은 단일 층 또는 여러 층들을 포함할 수 있다. 층(들)은 전극 층, 부분적 반사 및 부분적 투과층, 및 투명 유전체 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 전기적으로 전도성이고, 부분적으로 투명하고 부분적으로 반사성이다. 일례에서, 광학 스택(16)은 위의 층들 중 하나 이상을 투명 기판(20) 상에 증착함으로써 제조될 수 있다. 전극 층은 다양한 금속들, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 다양한 물질들로 형성될 수 있다. 부분적 반사 층은 다양한 금속들과 같이 부분적으로 반사성인 다양한 물질들, 예를 들어, 크롬(Cr), 반도체들 및 유전체들로 형성될 수 있다. 부분적 반사 층은 물질들의 하나 이상의 층들로 형성될 수 있고, 층들 각각은 단일 물질 또는 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 광학 스택(16)은 흡광기 및 전기적 전도체 모두로서 역할을 하는 금속 또는 반도체의 단일 반-투명 두께를 가질 수 있는 반면, (예를 들어, 광학 스택(16)의 또는 IMOD의 다른 구조물들의) 상이한, 전기적으로 더욱 전도성인 층들 또는 부분들은 IMOD 픽셀들 사이에 신호들을 버싱(bus)하는 역할을 할 수 있다. 광학 스택(16)은 또한 하나 이상의 전도성 층들 또는 전기적 전도성/광학적 흡수층을 커버하는 하나 이상의 절연 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.

일부 구현들에서, 광학 스택(16)의 층(들)은 평행한 스트립(strip)들로 패터닝될 수 있고, 하기에 추가로 설명될 바와 같이, 디스플레이 디바이스 내에 행 전극들을 형성할 수 있다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 용어 "패터닝된"은 마스킹 및 에칭 프로세스들을 지칭하도록 여기에서 사용된다. 일부 구현들에서, 알루미늄(Al)과 같은 높은 전도성 및 반사성 물질은 이동가능 반사 층(14)에 대해 사용될 수 있고, 이들 스트립들은 디스플레이 디바이스 내의 열 전극들을 형성할 수 있다. 이동가능 반사 층(14)은 증착된 금속 층 또는 층들의 일련의 평행한 스트립들(광학 스택(16)의 행 전극들에 수직함)로서 형성되어, 포스트(post)들(18)의 최상부에 증착된 열들 및 포스트들(18) 사이에 증착된 중간 희생물질을 형성할 수 있다. 희생물질이 에칭될 때, 정의된 갭(19) 또는 광학 공동은 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 사이에 형성될 수 있다. 일부 구현들에서, 포스트들(18) 사이의 이격은 대략 1-1000 um일 수 있는 반면, 갭(19)은 10,000 옹스트롬(Å) 미만일 수 있다.

일부 구현들에서, 작동 상태이든 또는 릴렉스 상태이든 간에, IMOD의 각각의 픽셀은 본질적으로, 고정된 그리고 움직이는 반사 층들에 의해 형성된 커패시터이다. 전압이 인가되지 않을 때, 이동가능 반사 층(14)은, 도 1의 좌측의 픽셀(12)에 의해 예시된 바와 같이, 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 사이의 갭(19)을 가지고, 기계적으로 릴렉스 상태로 유지된다. 그러나, 전위차, 즉 전압이 선택된 행 및 열 중 적어도 하나에 인가될 때, 대응하는 픽셀에서의 행 및 열 전극들의 교차점에 형성된 커패시터가 충전되고, 정전기력(electrostatic force)이 전극들을 함께 끌어당긴다. 인가된 전압이 임계치를 초과하는 경우, 이동가능 반사 층(14)은 변형되어 광학 스택(16) 근처로 또는 광학 스택(16)의 반대로 이동할 수 있다. 도 1의 우측의 작동된 픽셀(12)에 의해 예시된 바와 같이, 광학 스택(16) 내의 유전체 층(도시안됨)은 층들(14 및 16) 사이의 분리 거리를 단축(short)시키는 것을 방지하고 또한 이러한 분리 거리를 제어할 수 있다. 동작은, 인가된 전위차의 극성과는 무관하게 동일하다. 어레이 내의 일련의 픽셀들이 일부 경우들에서 "행들" 또는 "열들"로서 지칭될 수 있지만, 당업자는 한 방향을 "행"으로 그리고 또 다른 방향을 "열"로 지칭하는 것이 임의적이라는 것을 쉽게 이해할 것이다. 재언급하자면, 일부 배향들에서, 행들은 열들로 간주될 수 있고, 열들은 행들로 간주될 수 있다. 또한, 디스플레이 엘리먼트들은 직교하는 행들 및 열들("어레이")로 균일하게 배열되거나, 또는 예를 들어, 서로에 대해 특정한 위치적 오프셋들을 가지는 비-선형 구성들("모자이크(mosaic)")로 배열될 수 있다. 용어들 "어레이" 및 "모자이크"는 어느 한 구성을 지칭할 수 있다. 따라서, 디스플레이가 "어레이" 또는 "모자이크"를 포함하는 것으로서 지칭됨에도 불구하고, 엘리먼트들 자체는 임의의 경우, 서로 직교적으로 배열되거나, 또는 균일한 분포로 배치될 필요가 없고, 비대칭적 형상들 및 불균일하게 분포된 엘리먼트들을 가지는 배열들을 포함할 수 있다.

도 2는 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이를 포함하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 예를 도시한다. 전자 디바이스는 하나 이상의 소프트웨어 모듈들을 실행하도록 구성될 수 있는 프로세서(21)를 포함한다. 운영 체제의 실행에 더하여, 프로세서(21)는, 웹 브라우저, 전화 애플리케이션, 이메일 프로그램을 포함하는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들, 또는 임의의 다른 소프트웨어 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다.

프로세서(21)는 어레이 드라이버(22)와 통신하도록 구성될 수 있다. 어레이 드라이버(22)는 예를 들어, 디스플레이 어레이 또는 패널(30)에 신호들을 제공하는 행 드라이버 회로(24) 및 열 드라이버 회로(26)를 포함할 수 있다. 도 1에 예시된 IMOD 디스플레이 디바이스의 횡단면이 도 2의 라인 1-1에 의해 도시된다. 도 2가 명료함을 위해 IMOD들의 3x3 어레이를 예시하지만, 디스플레이 어레이(30)는 매우 많은 수의 IMOD들을 포함할 수 있고, 열들 내의 IMOD들과는 상이한 개수의 행들 내의 IMOD들을 가질 수 있고, 그 역도 성립한다.

도 3은 도 1의 간섭측정 변조기에 대한 이동가능 반사 층 위치 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다. MEMS 간섭측정 변조기들에 대해, 행/열(즉, 공통/세그먼트) 기록 프로시저는 도 3에 예시된 바와 같이 이들 디바이스들의 히스테리시스 특성의 장점을 취할 수 있다. 간섭측정 변조기는, 하나의 예시적인 구현에서, 이동가능 반사 층, 또는 미러로 하여금 릴렉스 상태에서 작동 상태로 변경하도록 하기 위해 약 10볼트의 전위차를 사용할 수 있다. 전압이 그 값으로부터 감소될 때, 이동가능 반사 층은 본 예에서는 전압을 다시 10볼트 미만으로 강하시킴에 따라 자신의 상태를 유지하지만, 이동가능 반사 층은 전압이 2볼트 미만으로 떨어질때까지 완전히 릴렉스하지 않는다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 예에서는 대략 3 내지 7볼트의 전압 범위가 존재하는데, 여기서, 디바이스가 릴렉스되거나 또는 작동 상태 중 어느 하나에서 안정적인 인가 전압의 윈도우가 존재한다. 이는 "히스테리시스 윈도우(hysteresis window)" 또는 "안정성 윈도우(stability window)"로서 여기에서 지칭된다. 도 3의 히스테리시스 특성들을 가지는 디스플레이 어레이(30)에 대해, 행/열 기록 프로시저는 한번에 하나 이상의 행들을 어드레싱하도록 설계될 수 있고, 따라서, 주어진 행의 어드레싱동안, 작동될 어드레싱된 행들 내의 픽셀들은 본 예에서는 약 10볼트의 전압차에 노출되고, 릴렉스될 픽셀들은 거의 0 볼트의 전압차에 노출된다. 어드레싱 이후, 픽셀들은, 이들이 이전 스트로빙(strobing) 상태를 유지하도록, 본 예에서는 대략 5볼트의 정상 상태 또는 바이어스 전압차에 노출될 수 있다. 이 예에서, 어드레싱된 이후, 각각의 픽셀은 약 3-7볼트의 "안정성 윈도우" 내의 전위차를 겪는다. 이러한 히스테리시스 특성 특징(feature)은 예를 들어, 도 1에 예시된 것과 같은 픽셀 설계가, 동일한 인가 전압 조건들 하에서 작동된 또는 릴렉스된 기존 상태 중 어느 하나에서 안정적으로 유지되도록 한다. 작동 상태에 있는지 또는 릴렉스 상태에 있든 간에 각각의 IMOD 픽셀이 본질적으로 고정된 그리고 움직이는 반사 층들에 의해 형성된 커패시터이기 때문에, 이러한 안정 상태는, 실질적으로 전력의 소모 또는 손실 없이 히스테리시스 윈도우 내의 정상 전압에서 유지될 수 있다. 또한, 인가된 전압차가 실질적으로 고정되어 유지되는 경우, 본질적으로 IMOD 픽셀 내로 전류가 거의 흐르지 않거나 전혀 흐르지 않는다.

일부 구현들에서, 주어진 행 내의 픽셀들의 상태에 대한 (존재하는 경우) 원하는 변경에 따라, 이미지의 프레임은 열 전극들의 세트를 따라 "세그먼트" 전압들의 형태로 데이터 신호들을 인가함으로써 생성될 수 있다. 어레이의 각각의 행이 차례로 어드레싱될 수 있고, 따라서, 프레임은 한번에 하나의 행씩 기록된다. 원하는 데이터를 제 1 행 내의 픽셀들에 기록하기 위해, 제 1 행 내의 픽셀들의 원하는 상태에 대응하는 세그먼트 전압들이 열 전극들 상에 인가될 수 있고, 특정 "공통" 전압 또는 신호의 형태의 제 1 행 펄스가 제 1 행 전극에 인가될 수 있다. 이후, 세그먼트 전압들의 세트는 제 2 행 내의 픽셀들의 상태에 대한 (존재하는 경우) 원하는 변경에 대응하도록 변경될 수 있고, 제 2 공통 전압은 제 2 행 전극에 인가될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 행 내의 픽셀들은 열 전극들을 따라 인가되는 세그먼트 전압들의 변경에 의해 영향을 받지 않으며, 픽셀들이 제 1 공통 전압 행 펄스 동안 세팅되었던 상태로 유지된다. 이 프로세스는 이미지 프레임을 산출하기 위해 순차적 방식으로, 행들 또는 대안적으로 열들의 전체 시리즈들에 대해 반복될 수 있다. 프레임들은 초당 일부 원하는 수의 프레임들에서 이 프로세스를 계속 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 픽셀에 대한 결과 상태를 결정한다. 도 4는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가될 때 간섭측정 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 표의 예를 도시한다. 당업자에 의해 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 하나에 인가될 수 있다.

도 4에(뿐만 아니라 도 5b에 도시된 타이밍도에) 예시된 바와 같이, 릴리스 전압 VC_REL이 공통 라인을 따라 인가될 때, 공통 라인을 따르는 모든 간섭측정 변조기 엘리먼트들은 세그먼트 라인들을 따라 인가되는 전압들, 즉 높은 세그먼트 전압 VS_H 및 낮은 세그먼트 전압 VS_L과는 무관하게, 대안적으로 릴리스된 또는 비작동 상태로서 지칭되는, 릴렉스 상태에 놓일 것이다. 특히, 릴리스 전압 VC_REL이 공통 라인을 따라 인가될 때, 변조기 픽셀들에 걸린 전위 전압(대안적으로, 픽셀 전압으로서 지칭됨)은, 높은 세그먼트 전압 VS_H 및 낮은 세그먼트 전압 VS_L 모두가 그 픽셀에 대한 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가될 때 릴렉스 윈도우(도 3을 참조, 또한 릴리스 윈도우로서 지칭됨) 내에 있다.

높은 유지 전압 VC_{HOLD_H} 또는 낮은 유지 전압 VC_{HOLD_L}과 같은 유지 전압이 공통 라인에 인가될 때, 간섭측정 변조기의 상태는 일정하게 유지될 것이다. 예를 들어, 릴렉스된 IMOD는 릴렉스 위치에 유지될 것이고, 작동된 IMOD는 작동 위치에서 유지될 것이다. 유지 전압들은, 높은 세그먼트 전압 VS_H 및 낮은 세그먼트 전압 VS_L 모두가 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가될 때 픽셀 전압이 안정성 윈도우 내에서 유지되도록 선택될 수 있다. 따라서, 세그먼트 전압 스윙(segment voltage swing), 즉 높은 VS_H와 낮은 세그먼트 전압 VS_L 사이의 차이는 양의 또는 음의 안정성 윈도우 중 어느 하나의 폭보다 더 적다.

높은 어드레싱 전압 VC_{ADD_H} 또는 낮은 어드레싱 전압 VC_{ADD_L}과 같은 어드레싱 또는 작동 전압이 공통 라인에 인가될 때, 데이터는 개별 세그먼트 라인들을 따른 세그먼트 전압들의 인가에 의해 그 라인을 따라 변조기들에 선택적으로 기록될 수 있다. 세그먼트 전압들은 작동이 인가된 세그먼트 전압에 따르도록 선택될 수 있다. 어드레싱 전압이 공통 라인을 따라 인가될 때, 하나의 세그먼트 전압의 인가는 안정성 윈도우 내의 픽셀 전압을 초래하여, 픽셀이 비작동 상태로 유지하도록 할 것이다. 대조적으로, 다른 세그먼트 전압의 인가는 안정성 윈도우를 넘는 픽셀 전압을 초래하여, 픽셀의 작동을 초래할 것이다. 작동을 야기하는 특정 세그먼트 전압은 어느 어드레싱 전압이 사용되는지에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현들에서, 높은 어드레싱 전압 VC_{ADD_H}이 공통 라인을 따라 인가될 때, 높은 세그먼트 전압 VS_H의 인가는 변조기로 하여금 자신의 현재 위치를 유지하도록 할 수 있는 반면, 낮은 세그먼트 전압 VS_L의 인가는 변조기의 작동을 야기할 수 있다. 결과적으로, 낮은 어드레싱 전압 VC_{ADD_L}이 인가될 때 세그먼트 전압들의 효과는 반대가 될 수 있는데, 따라서 높은 세그먼트 전압 VS_H은 변조기의 작동을 야기하며, 낮은 세그먼트 전압 VSL은 변조기의 상태에 대한 어떠한 영향도 가지지 않는다(즉, 안정상태를 유지).

일부 구현들에서, 변조기들에 걸린 동일한 극성의 전위차를 산출하는 유지 전압들, 어드레스 전압들 및 세그먼트 전압들이 사용될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 가끔식 변조기들의 전위차의 극성을 교번시키는 신호들이 사용될 수 있다. 변조기들에 걸친 극성의 대안(즉, 기록 프로시저들의 극성의 대안)은 단일 극성의 반복되는 기록 동작들 이후에 발생할 수 있는 전하 누적을 감소시키거나 억제할 수 있다.

도 5a는 도 2의 3x3 간섭측정 변조기 디스플레이 내의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 다이어그램의 예를 도시한다. 도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 기록하기 위해 사용될 수 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 예를 도시한다. 신호들이 도 2의 어레이와 유사한 3x3 어레이에 인가될 수 있는데, 이는 궁극적으로 도 5a에 예시된 라인 시간(60e) 디스플레이 어레인지먼트(arrangement)를 초래할 것이다. 도 5a의 작동된 변조기들은 어두운-상태에, 즉 반사된 광의 상당 부분이 가시 스펙트럼의 외부에 있어서 예를 들어, 뷰어에게 어두운 외관을 초래하는 상태에 있다. 도 5a에 예시된 프레임을 기록하기 전에, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있지만, 도 5b의 타이밍도에 예시된 기록 프로시저는 각각의 변조기가 릴리스되었으며 제 1 라인 시간(60a) 이전에 비작동 상태에 있다고 가정한다.

제 1 라인 시간(60a) 동안, 릴리스 전압(70)이 공통 라인 1에 인가되고; 공통 라인 2에 인가된 전압은 높은 유지 전압(72)에서 시작하여 릴리스 전압(70)으로 이동하고; 낮은 유지 전압(76)이 공통 라인 3을 따라 인가된다. 따라서, 공통 라인 1을 따르는 변조기들(공통 1, 세그먼트 1)(1,2) 및 (1,3)은 제 1 라인 시간(60a)의 듀레이션 동안 릴렉스된 또는 비작동 상태를 유지하며, 공통 라인 2을 따르는 변조기들(2,1), (2,2) 및 (2,3)은 릴렉스 상태로 이동할 것이며, 공통 라인 3을 따르는 변조기들(3,1), (3,2) 및 (3,3)은 자신의 이전 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)동안 작동을 야기하는 전압 레벨들(즉, VC_REL - 릴렉스 및 VC_{HOLD_L} - 안정)에 노출되지 않음에 따라, 간섭측정 변조기들의 상태에 대한 어떠한 영향도 가지지 않을 것이다.

제 2 라인 시간(60b) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 이동하고, 공통 라인 1을 따르는 모든 변조기들은, 어드레싱 또는 작동 전압이 공통 라인 1에 인가되지 않았기 때문에, 인가된 세그먼트 전압과는 무관하게 릴렉스 상태로 유지된다. 공통 라인 2을 따르는 변조기들은 릴리스 전압(70)의 인가로 인해 릴렉스 상태로 유지되고, 공통 라인 3을 따르는 변조기들 (3,1), (3,2) 및 (3,3)은 공통 라인 3을 따르는 전압이 릴리스 전압(70)으로 이동할 때 릴렉스할 것이다.

제 3 라인 시간(60c) 동안, 공통 라인 1은 공통 라인 1 상에 높은 어드레스 전압(74)을 인가함으로써 어드레싱된다. 낮은 세그먼트 전압(64)이 이 어드레스 전압의 인가 동안 세그먼트 라인들(1 및 2)을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(1,1) 및 (1,2)에 걸린 픽셀 전압은 변조기들의 양의 안정성 윈도우의 높은 하이 엔드(high end)보다 더 크고(즉, 전압차가 미리 정의된 임계치를 초과함), 변조기들(1,1) 및 (1,2)은 작동된다. 역으로, 높은 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기(1,3)에 걸친 픽셀 전압은 변조기들(1,1) 및 (1,2)의 전압보다 더 작으며, 변조기의 양의 안정성 윈도우 내에서 유지되고; 따라서 변조기(1,3)는 릴렉스 상태로 유지된다. 또한, 라인 시간(60c) 동안, 공통 라인 2를 따르는 전압은 낮은 유지 전압(76)으로 감소하고, 공통 라인 3을 따르는 전압은 릴리스 전압(70)으로 유지되어, 공통 라인들 2 및 3을 따르는 변조기들을 릴렉스 위치에 남겨둔다.

제 4 라인 시간(60d) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 돌아와서, 공통 라인 1을 따르는 변조기들이 자신들의 개별 어드레싱된 상태들로 되게 한다. 공통 라인 2 상의 전압은 낮은 어드레스 전압(78)으로 감소된다. 높은 세그먼트 전압(62)이 세그먼트 라인 2을 따라 인가되기 때문에, 변조기(2,2)에 걸린 픽셀 전압은 변조기의 음의 안정성 윈도우의 하위 로우 엔드(lower end) 미만이기 때문에, 변조기(2,2)가 작동되도록 한다. 역으로, 낮은 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들 1 및 3을 따라 인가되기 때문에, 변조기들(2,1) 및 (2,3)은 릴렉스 위치에 유지된다. 공통 라인 3 상의 전압은 높은 유지 전압(72)으로 증가하여, 공통 라인 3을 따르는 변조기들이 릴렉스 상태로 되게 한다.

마지막으로, 제 5 라인 시간(60e) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 높은 유지 전압(72)에서 유지되고, 공통 라인 2 상의 전압은 낮은 유지 전압(76)에서 유지되어, 공통 라인들 1 및 2를 따르는 변조기들이 자신들의 개별 어드레싱된 상태들이 되게 한다. 공통 라인 3 상의 전압은 공통 라인 3을 따르는 변조기들을 어드레싱하기 위해 높은 어드레스 전압(74)으로 증가한다. 낮은 세그먼트 전압(64)이 세그먼트 라인들 2 및 3 상에 인가됨에 따라, 변조기들 (3,2) 및 (3,3)은 작동되는 반면, 세그먼트 라인 1을 따라 인가되는 높은 세그먼트 전압(62)은 변조기(3,1)로 하여금 릴렉스 위치에서 유지되도록 한다. 따라서, 제 5 라인 시간(60e)의 끝에서, 3x3 픽셀 어레이는 도 5a에 도시된 상태에 있으며, 다른 공통 라인들(도시안됨)을 따르는 변조기들이 어드레싱될 때 발생할 수 있는 세그먼트 전압의 변경들과는 무관하게, 유지 전압들이 공통 라인들을 따라 인가되는 한 그 상태로 유지될 것이다.

도 5b의 타이밍도에서, 주어진 기록 프로시저(즉, 라인 시간들(60a-60e))는 높은 유지 및 어드레스 전압들, 또는 낮은 유지 및 어드레스 전압들의 사용을 포함할 수 있다. 일단 기록 프로시저가 주어진 공통 라인에 대해 완료되면(그리고, 공통 전압이 작동 전압과 동일한 극성을 가지는 유지 전압으로 세팅되면), 픽셀 전압은 주어진 안정성 윈도우 내에서 유지되며, 릴리스 전압이 그 공통 라인에 인가될 때까지 릴렉스 윈도우를 통과하지 않는다. 게다가, 각각의 변조기가 변조기를 어드레싱하기 전에 기록 프로시저의 일부분으로서 릴리스됨에 따라, 변조기의 릴리스시간이 아닌 작동 시간이 라인 시간을 결정할 수 있다. 구체적으로, 변조기의 릴리스 시간이 작동 시간보다 더 큰 구현들에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 릴리스 전압은 단일 라인 시간보다 더 오래 인가될 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 공통 라인들 또는 세그먼트 라인들을 따라 인가된 전압들은 상이한 색들의 변조기들과 같은 상이한 변조기들의 작동 및 릴리스 전압들의 변경들을 고려하도록 변경될 수 있다.

위에서 제시된 원리들에 따라 동작하는 간섭측정 변조기들의 구조물의 세부사항들은 폭넓게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 6a-6e는, 이동가능 반사 층(14) 및 이의 지지 구조물들을 포함한, 간섭측정 변조기들의 여러 구현들의 횡단면들의 예들을 도시한다. 도 6a는 도 1의 간섭측정 변조기 디스플레이의 부분적 횡단면의 예를 도시하고, 여기서, 금속 물질의 스트립, 즉 이동가능 반사 층(14)이 기판(20)으로부터 직교하여 연장하는 지지부들(18) 상에 증착된다. 도 6b에서, 각각의 IMOD의 이동가능 반사 층(14)은 일반적으로 정사각형 또는 직사각형 형상이며, 테더(tether)들(32)상의 코너들에 있는 또는 코너들 근처의 지지부들에 부착된다. 도 6c에서, 이동가능 반사 층(14)은 일반적으로, 정사각형 또는 직사각형 형상이며, 플렉시블 금속(flexible metal)을 포함할 수 있는 변형가능 층(34)으로부터 현수될 수 있다. 변형가능 층(34)은, 직접적으로 또는 간접적으로, 이동가능 반사 층(14)의 주변 둘레의 기판(20)에 연결될 수 있다. 이들 연결들은 여기에서 지지 포스트들로서 지칭된다. 도 6c에 도시된 구현들은 이동가능 반사 층(14)의 광학적 기능들을 이동가능 반사 층(14)의 기계적 기능들로부터 디커플링(decoupling)함으로써 유도하는 추가적인 이점들을 가지며, 이러한 디커플링은 변형가능 층(34)에 의해 수행된다. 이러한 디커플링은 반사 층(14)에 대해 사용되는 구조물 설계 및 물질들 및 변형가능 층(34)에 대해 사용되는 구조물 설계 및 물질들이 서로 독립적으로 최적화되도록 한다.

도 6d는 IMOD의 또 다른 예를 도시하며, 여기서 이동가능 반사 층(14)은 반사 서브-층(sub-layer)(14a)을 포함한다. 이동가능 반사 층(14)은 지지 포스트들(18)과 같은 지지 구조물 상에 존재한다. 지지 포스트들(18)은 하부 고정 전극(즉, 예시된 IMOD 내의 광학 스택(16)의 일부)로부터의 이동가능 반사 층(14)의 분리를 제공하고, 따라서, 예를 들어, 이동가능 반사 층(14)이 릴렉스 위치에 있을 때, 갭(19)이 이동가능 반사 층(14) 및 광학 스택(16) 사이에 형성된다. 이동가능 반사 층(14)은 또한 전극으로서 역할을 하도록 구성될 수 있는 전도성 층(14c), 및 지지층(14b)을 포함할 수 있다. 이 예에서, 전도성 층(14c)은 기판(20)으로부터 떨어져 있는 지지층(14b)의 한 측면 상에 배치되고, 반사 서브-층(14a)은 기판(20)에 가까운 지지층(14b)의 다른 측면 상에 배치된다. 일부 구현들에서, 반사 서브-층(14a)은 전도성일 수 있고, 지지층(14b) 및 광학 스택(16) 사이에 배치될 수 있다. 지지층(14b)은 유전체 물질, 예를 들어, 실리콘 옥시나이트라이드(SiON) 또는 이산화 실리콘(SiO₂)의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 지지층(14b)은 예를 들어, Si0₂/SiON/Si0₂ 삼중층(tri-layer) 스택과 같은 층들의 스택일 수 있다. 반사 서브-층(14a) 및 전도성 층(14c) 중 어느 하나 또는 둘 모두는, 예를 들어, 약 0.5% 구리(Cu)와의 알루미늄(Al) 합금, 또는 또 다른 반사성 금속 물질을 포함할 수 있다. 유전체 지지층(14b) 위 아래에 전도성 층들(14a 및 14c)을 사용하는 것은 응력들의 균형을 맞추고, 향상된 전도성을 제공할 수 있다. 일부 구현들에서, 반사 서브-층(14a) 및 전도성 층(14c)은 이동가능 반사 층(14) 내의 특정 응력 프로파일들을 달성하는 것과 같은 다양한 설계 목적들을 위해 상이한 물질들로 형성될 수 있다.

도 6d에 예시된 바와 같이, 일부 구현들은 또한 검은색 마스크 구조물(23)을 포함할 수 있다. 검은색 마스크 구조물(23)은 주변광 또는 미광을 흡수하기 위해 (예를 들어, 픽셀들 사이의 또는 포스트들(18) 아래의) 광학적으로 비활성 영역들에 형성될 수 있다. 검은색 마스크 구조물(23)은 또한 광이 디스플레이의 비활성 부분들로부터 반사되거나 디스플레이의 비활성 부분들을 통해 투과되지 않도록 함으로써 디스플레이 디바이스의 광학 특성들을 개선하고, 이에 의해 콘트라스트 비를 증가시킬 수 있다. 부가적으로, 검은색 마스크 구조물(23)은 전도성이며, 전기적 버싱층(electrical bussing layer)으로서 기능하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 행 전극들은 연결된 행 전극들의 저항을 감소시키기 위해 검은색 마스크 구조물(23)에 연결될 수 있다. 검은색 마스크 구조물(23)은 증착 및 패터닝 기술들을 포함하는 다양한 방법들을 사용하여 형성될 수 있다. 검은색 마스크 구조물(23)은 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 검은색 마스크 구조물(23)은, 각각 약 30-80Å, 500-1000Å, 및 500-6000Å의 범위의 두께를 가지는, 흡광기로서 역할을 하는 몰리브덴-크롬(MoCr)층, 이산화 실리콘(Si0₂)층, 및 반사기 및 버스층으로서 역할을 하는 알루미늄 합금을 포함한다. 하나 이상의 층들은, 예를 들어, MoCr 및 Si0₂층들을 위한 탄소 테트라플루오르메탄(CF₄) 및/또는 산소(O₂), 및 알루미늄 합금층을 위한 염소(Cl₂) 및/또는 붕소 트리클로라이드(BCl₃)을 포함하는, 포토리소그래피 및 건식 에칭을 포함하는 다양한 기술들을 사용하여 패터닝될 수 있다. 일부 구현들에서, 검은색 마스크(23)는 에탈론 또는 간섭측정 스택 구조물일 수 있다. 이러한 간섭측정 스택 검은색 마스크 구조물들(23)에서, 전도성 흡수기들은 각각의 행 또는 열의 광학 스택(16) 내의 하부의 고정 전극들 사이에서 신호들을 전송하거나 버싱(bus)하기 위해 사용될 수 있다. 일부 구현들에서, 스페이서층(35)은 일반적으로, 검은색 마스크(23) 내의 전도성 층들로부터 흡수층(16a)을 전기적으로 격리하는 역할을 할 수 있다.

도 6e는 IMOD의 또 다른 예를 도시하며, 여기서, 이동가능 반사 층(14)은 자가-지지적이다. 도 6d와 대조적으로, 도 6e의 구현은 지지 포스트들(18)을 포함하지 않는다. 대신, 이동가능 반사 층(14)은 다수의 위치들에서의 기반(underlying) 광학 스택(16)에 접촉하고, 이동가능 반사 층(14)의 곡률(curvature)은, 간섭측정 변조기에 걸린 전압이 작동을 야기하기에는 불충분할 때 이동가능 반사 층(14)이 도 6e의 비작동 위치로 돌아가기에 충분한 지지부를 제공한다. 복수의 여러 상이한 층들을 포함할 수 있는 광학 스택(16)은 명료함을 위해 흡광기(16a) 및 유전체(16b)를 포함하는 것으로 여기에 도시된다. 일부 구현들에서, 흡광기(16a)는 고정 전극 및 부분적 반사 층 둘 모두로서 역할을 할 수 있다. 일부 구현들에서, 흡광기(16a)는 이동가능 반사 층(14) 보다 10배(10배 이상) 얇다. 일 구현들에서, 흡광기(16a)는 반사 서브-층(14a) 보다 더 얇다.

도 6a-6e에 도시된 것과 같은 구현들에서, IMOD들은, 이미지들이 투명 기판(20)의 전방 측면, 즉 변조기가 배열되는 측의 반대측으로부터 보여지는, 다이렉트 뷰(direct-view) 디바이스로서 기능한다. 이들 구현들에서, 디바이스의 후방 부분들(즉, 예를 들어, 도 6c에 예시된 변형가능층(34)을 포함하는 이동가능 반사 층(14) 뒤의 디스플레이 디바이스의 임의의 부분)이 구성되며, 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 영향을 끼치거나(impact) 부정적으로 영향을 주지 않고 동작될 수 있는데, 왜냐하면, 반사 층(14)이 디바이스의 해당 부분들을 광학적으로 차폐하기 때문이다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 이동가능 반사 층(14) 뒤에 버스 구조물(예시되지 않음)이 포함될 수 있으며, 이는 전압 어드레싱 및 이러한 어드레싱으로부터 초래되는 움직임들과 같은, 변조기의 전기기계적 특성들로부터 변조기의 광학적 특성들을 분리하기 위한 능력을 제공한다. 부가적으로, 도 6a-6e의 구현들은 예를들어 패터닝과 같은 프로세싱을 단순화할 수 있다.

도 7은 간섭측정 변조기에 대한 제조 프로세스(80)를 예시하는 흐름도의 예를 도시하고, 도 8a-8e는 이러한 제조 프로세스(80)의 대응하는 스테이지들의 횡단면의 개략적 예시들의 예들을 도시한다. 일부 구현들에서, 제조 프로세스(80)는, 도 1 및 6에 예시된 일반적 타입의 간섭측정 변조기들과 같은 전기기계 시스템 디바이스들을 제조하기 위해 구현될 수 있다. 전기기계 시스템 디바이스의 제조는 또한 도 7에 도시되지 않은 다른 블록들을 포함할 수 있다. 도 1, 6 및 7을 참조하면, 프로세스(80)는 블록(82)에서 기판(20) 위에 광학 스택(16)을 형성하는 것으로 시작한다. 도 8a는 기판(20) 위에 형성된 이러한 광학 스택(16)을 예시한다. 기판(20)은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 기판일 수 있고, 이는 유연하거나 또는 비교적 딱딱하여 구부러지지 않을 수 있으며, 광학 스택(16)의 효율적 형성을 용이하게 하기 위한 사전 준비 프로세스들, 예를 들어, 세정을 받았을 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 광학 스택(16)은 전기적으로 전도성이고, 부분적으로 투명하고 부분적으로 반사성일 수 있으며, 예를 들어, 투명 기판(20) 상에 원하는 특징들을 가지는 하나 이상의 층들을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 도 8a에서, 광학 스택(16)은 서브-층들(16a 및 16b)을 가지는 다층 구조물을 포함하지만, 일부 다른 구현들에서 더 많거나 더 적은 서브-층들이 포함될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a 및 16b) 중 하나는 결합된 전도체/흡수기 서브-층(16a)과 같은 광학적 흡수성 및 전기적 전도성 특성들 모두를 가지도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 서브-층들(16a, 16b) 중 하나 이상은 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있고, 디스플레이 디바이스 내에 행 전극들을 형성할 수 있다. 이러한 패터닝은 마스킹 및 에칭 프로세스 또는 당해 기술분야에 공지된 또 다른 적절한 프로세스에 의해 수행될 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(16a 및 16b) 중 하나는 하나 이상의 금속 층들(예를 들어, 하나 이상의 반사 및/또는 전도성 층들) 위에 증착되는 서브-층(16b)과 같은 절연 또는 유전체 층일 수 있다. 더욱이, 광학 스택(16)은 디스플레이의 행들을 형성하는 개별 및 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있다. 도 8a-8e는 실제대로 도시되지 않을 수 있다는 것에 유의해야 한다. 예를들어, 일부 구현들에서, 광학 스택의 서브-층들 중 하나, 즉 광흡수층은 매우 얇을 수 있는 반면에, 서브-층들(16a, 16b)은 도 8a-8e에서 약간 두껍게 도시된다.

프로세스(80)는 블록(84)에서 광학 스택(16) 위에 희생 층(25)을 형성하는 것으로 계속한다. 희생 층(25)은 공동(19)을 형성하기 위해 (예를 들어, 블록 90 참조) 추후 제거되고, 따라서, 희생 층(25)은 도 1에 예시된 결과적인 간섭측정 변조기들(12)에는 도시되지 않는다. 도 8b는 광학 스택(16) 위에 형성된 희생 층(25)을 포함하는 부분적으로 제조된 디바이스를 예시한다. 광학 스택(16) 위에 희생 층(25)을 형성하는 것은, 후속적 제거 이후에 원하는 설계 크기를 가지는 갭 또는 공동(19)(또한 도 1 및 8e를 참조)을 제공하기 위해 선택된 두께로, 몰리브덴(Mo) 또는 비정질 실리콘(Si)과 같은 제논 다이플루오라이드(XeF₂)-에칭가능 물질의 증착을 포함할 수 있다. 희생 물질의 증착은 물리 기상 증착 (스퍼터링과 같은 많은 상이한 기술들을 포함할 수 있는 PVD), 플라즈마-강화 화학 기상 증착(PECVD), 열적 화학 기상 증착(열 CVD), 또는 스핀 코팅과 같은 증착 기술들을 사용하여 수행될 수 있다.

프로세스(80)는 블록(86)에서 지지 구조물, 예를 들어, 도 1, 도 6 및 도 8c에 예시된 포스트(18)의 형성으로 계속한다. 포스트(18)의 형성은 지지 구조물 어퍼처를 형성하기 위해 희생 층(25)을 패터닝하는 것, 및 이후 포스트(18)를 형성하기 위해, PVD, PECVD, 열적 CVD 또는 스핀-코팅과 같은 증착 방법을 사용하여, 어퍼처 내로 물질(예를 들어, 폴리머 또는 무기 물질, 예를 들어, 실리콘 산화물)을 증착시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 희생 층에 형성된 지지 구조물 어퍼처는 희생 층(25) 및 광학 스택(16) 모두를 통해 기반 기판(20)으로 확장될 수 있고, 따라서, 포스트(18)의 하부 단부는 도 6a에 예시된 바와 같이 기판(20)에 접촉한다. 대안적으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 희생 층(25)에 형성된 어퍼처는 광학 스택(16)을 통해서가 아니라 희생 층(25)을 통해 확장할 수 있다. 예를 들어, 도 8e는 광학 스택(16)의 상부 표면과 접촉하는 지지 포스트들(18)의 하부 단부들을 예시한다. 포스트(18) 또는 다른 지지 구조물들은 희생 층(25) 위에 지지 구조물 물질의 층을 증착시키고, 희생 층(25) 내의 어퍼처들로부터 떨어져 위치된 지지 구조물 물질의 일부분들을 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 지지 구조물들은 도 8c에 예시된 바와 같이 어퍼처들 내에 위치될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 적어도 부분적으로 희생 층(25)의 일부분 위에 확장할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 희생 층(25) 및/또는 지지 포스트들(18)의 패터닝은 패터닝 및 에칭 프로세스에 의해 수행될 뿐만 아니라, 대안적인 에칭 방법들에 의해 수행될 수 있다.

프로세스(80)는 블록(88)에서 도 1, 6 및 8d에 예시된 이동가능 반사 층(14)과 같은 이동가능 반사 층 또는 막의 형성으로 계속한다. 이동가능 반사 층(14)은, 하나 이상의 패터닝, 마스킹 및/또는 에칭 단계들과 함께, 예를 들어, 반사 층(예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 다른 반사층) 증착을 포함하는 하나 이상의 증착 단계들을 사용함으로써 형성될 수 있다. 이동가능 반사 층(14)은 전기적으로 전도성일 수 있고, 전기적 전도성 층으로서 지칭될 수 있다. 일부 구현들에서, 이동가능 반사 층(14)은 도 8d에 도시된 바와 같은 복수의 서브-층들(14a, 14b 및 14c)을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 서브-층들(14a, 14c)과 같은 서브-층들 중 하나 이상은 이들의 광학 특성들에 대해 선택된 높은 반사성의 서브-층들을 포함할 수 있고, 또 다른 서브-층(14b)은 자신의 기계적 특성들에 대해 선택된 기계적 서브-층을 포함할 수 있다. 희생 층(25)이 블록(88)에서 형성된 부분적으로 제조된 간섭 측정 변조기에 여전히 존재하기 때문에, 이동가능 반사 층(14)은 통상적으로 이 스테이지에서 이동가능하지 않다. 희생 층(25)을 포함하는 부분적으로 제조된 IMOD는 또한 "릴리스되지 않은" IMOD로서 여기에서 지칭될 수 있다. 도 1과 관련하여 전술된 바와 같이, 이동가능 반사 층(14)은 디스플레이의 열들을 형성하는 개별적인 그리고 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있다.

프로세스(80)는 블록(90)에서 공동, 예를 들어, 도 1, 도 6 및 도 8e에 예시된 바와 같은 공동(19)의 형성으로 계속된다. 공동(19)은 (블록(84)에서 증착된) 희생 물질(25)을 에천트에 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, Mo 또는 비정질 Si와 같은 에칭가능한 희생 물질은 건식 화학 에칭에 의해, 즉 원하는 양의 물질을 제거하기에 효과적인 시간 기간 동안 고체 XeF₂로부터 유도된 증기들과 같은, 가스 또는 기상 에천트에 희생 층(25)을 노출시킴으로써 제거될 수 있다. 희생물질은 통상적으로 공동(19)을 둘러싸는 구조물들에 대해 선택적으로 제거된다. 다른 에칭 방법들, 예를 들어, 습식 에칭 및/또는 플라즈마 에칭이 또한 사용될 수 있다. 희생 층(25)이 블록(90) 동안 제거되기 때문에, 이동가능 반사 층(14)은 통상적으로 이 스테이지 이후에 이동가능하다. 희생 물질(25)의 제거 이후, 결과적인 완전히 또는 부분적으로 제조된 IMOD는 "릴리스된" IMOD로서 여기에서 지칭될 수 있다.

전기기계 간섭측정 변조기의 다른 구현은 아날로그 간섭측정 변조기 또는 AIMOD로서 지칭된다. 쌍안정 AIMOD 디바이스들과 관련하여 앞서 설명된 특징들 중 많은 특징들은 또한 AIMOD들에 적용가능하다. 그러나, 쌍안정 디바이스가 2개의 위치들에 위치가능한 이동가능 반사층을 가지는 것 대신에, AIMOD의 이동가능 반사층은 AIMOD가 흡수층에 대한 이동가능 반사층의 위치에 기초하여 검은색 또는 어두운 상태를 포함하는 많은 색들의 광을 반사할 수 있도록 다수의 위치들에 배치될 수 있다.

도 9는 AIMOD(900)의 단면의 예를 도시한다. AIMOD(900)는 기판(912) 및 기판(912) 위에 배치된 광학 스택(904)을 포함한다. AIMOD(900)은 또한 제 1 전극(910)과 제 2 전극(902) 사이에 배치된 이동가능 반사층(906)을 포함한다. 일부 구현들에서, 광학 스택(904)은 흡수층 및/또는 복수의 다른 층들을 포함한다. 일부 구현들에서 그리고 도 9에 예시된 예에서, 광학 스택(904)은 흡수층으로서 구성되는 제 1 전극(910)을 포함한다. 일부 구현들에서, 제 1 전극(910)의 흡수층은 MoCr를 포함하는 물질의 6nm 층일 수 있다.

도 9를 계속 참조하면, 반사층(906)에는 전하가 제공될 수 있다. 반사층은, 일단 충전되면, 제 1 전극(910)과 제 2 전극(902) 사이에 전압이 인가될때 제 1 전극(910) 또는 제 2 전극(902) 중 하나의 전극 쪽으로 이동하도록 구성된다. 이러한 방식에서, 반사층(906)은 릴렉스(비작동) 상태 위 및 아래에 있는, 2개의 전극들(902 및 910) 사이의 위치들의 범위를 통해 구동될 수 있다. 예를들어, 도 9는 상부 전극(902)과 하부 전극(910) 사이의 다양한 위치들(930, 932, 934 및 936)로 이동될 수 있다.

AIMOD(900)는 변조기의 구성에 따라 광의 특정 파장들을 선택적으로 반사하도록 구성될 수 있다. 이러한 구현에서 흡수층으로서 동작하는 하부 전극(910)과 반사층(906) 사이의 거리는 AIMOD(900)의 반사 특성들을 변경시킨다. 임의의 특정 파장은 흡수층(제 1 전극(910))이 정상파들의 최소 광 강도에 배치되도록 반사층(906)과 제 1 전극(910)의 흡수층 사이의 거리가 있을 때 AIMOD(900)로부터 최대로 반사되어, 입사광과 반사층(906)으로부터 반사된 광 간에 간섭을 초래한다. 예를들어, 예시된 바와같이, AIMOD(900)는 (기판(912)을 통해) 변조기의 기판(912) 측면상에서 보여지도록 설계된다. 광은 기판(912)을 통해 AIMOD(900)로 들어간다. 반사층(906)의 위치에 따르면, 광의 상이한 파장들은 기판(912)을 통해 다시 반사되며, 이는 상이한 색들이 출현되도록 한다. 이들 상이한 색들은 또한 원색들로서 알려진다. 특정 파장 또는 파장들을 반사하도록 하는 위치에서 디스플레이 엘리먼트(예를들어, 간섭측정 변조기)의 이동가능 층(들)의 위치는 디스플레이 상태로 지칭될 수 있다. 예를들어, 반사층(906)이 위치(930)에 있을 때, 광의 적색 파장들은 다른 파장들보다 더 큰 비율로 반사되며, 광의 다른 파장들은 적색보다 큰 비율로 흡수된다. 따라서, AIMOD(900)은 적색으로 보이며, 적색 디스플레이 상태 또는 단순히 적색 상태인 것으로 말하여 진다. 유사하게, AIMOD(900)는 반사층(906)이 위치(932)로 이동할 때 녹색 디스플레이 상태(또는 녹색 상태)에 있으며, 여기서 광의 녹색 파장들은 다른 파장들 보다 큰 비율로 반사되며 광의 다른 파장들은 녹색 보다 큰 비율로 흡수된다. 반사층(906)이 위치(934)로 이동할 때, AIMOD(900)는 청색 디스플레이 상태(또는 청색 상태)에 있으며, 광의 청색 파장들은 다른 파장들 보다 더 큰 비율로 반사되며, 광의 다른 파장들은 청색 보다 더 큰 비율로 흡수된다. 반사층(906)이 위치(936)로 이동할 때, AIMOD(900)는 백색 디스플레이 상태(또는 백색 상태)에 있으며, 가시 스펙트럼에서 광의 파장들의 넓은 범위는 936의 정확한 위치에 따라, AIMOD(900)가 "백색"으로 보이거나 또는 일부 경우들에서 "은색"으로 보이거나 또는 일부 경우들에서 청색, 녹색 또는 노란색으로 염색되도록 실질적으로 반사된다. AIMOD(900)가 상이한 상태들을 띨 수 있으며 반사층(906)의 위치에 기초하여 그리고 또한 AIMOD(900)의 구성에 사용되는 물질들, 특히 904의 다양한 층들에 기초하여 광의 다른 파장들을 선택적으로 반사할 수 있다는 것을 당업자가 인식할 것이라는 것에 유의해야 한다.

도 9의 AIMOD(900)은 2개의 구조적 갭들, 즉 반사층(906)과 광학 스택(904) 사이의 제 1 갭(914), 및 반사층(906)과 제 2 전극(902) 사이의 제 2 갭(916)을 가진다. 그러나, 반사층(906)이 반사하고 투과하지 않기 때문에, 광은 반사층(906)을 통해 제 2 갭(916)내로 전파하지 않는다. 다시 말해서, 제 2 갭은 반사층(906)이 이동하도록 하는 공간을 제공하나, 갭 그 자체는 광학 효과를 가지지 않는다. 더욱이, 간섭측정 변조기(906)에 의해 반사된 광의 색 및/또는 강도는 반사층(906)과 흡수층(제 1 전극(910)) 사이의 거리에 의해 결정된다. 따라서, 도 9에 예시된 AIMOD(900)는 하나의 간섭측정 갭(914)을 가진다. 대조적으로, 도 10-23은 2개의 갭들 및 2개의 흡수층들을 가진 AIMOD들의 특징들을 예시한다.

IMOD 디스플레이 엘리먼트에서, 디스플레이 엘리먼트의 반사색은 얇은 흡수 금속층과 미러 표면 사이의 갭 간격에 의해 결정된다. 이상적인 구성에서, 흡수층이 하나의 3원색(예를들어, 적색)의 최소 전계 강도에 배치될 때, 흡수층은 다른 2개의 3원색들(예를들어, 녹색 및 청색)의 최대 전계 강도의 위치에 동시에 배치되어야 한다. 이러한 구성에서, 흡수층은 최대량의 녹색 및 청색 광을 흡수하면서 미러 표면으로부터 반사된 적색광을 최소로 흡수한다. 그러나, 결코 이상적이지 않은 구성들에서, 녹색 및 청색광의 흡수는 하나의 3원색의 최소 전계 강도가 다른 3원색들의 충분히 높은 전계 강도와 공간적으로 중첩하지 않기 때문에 충분히 높지 않을 수 있다. 이는 광의 원하는 반사된 색의 결코 이상적이지 않은 색 포화도를 초래할 수 있다. 다시 말해서, 원하는 반사된 색의 결코 이상적이지 않은 포화도의 주요 이유는 하나의 3원색 간섭 정상파 전계 강도의 "밸리(valley)"가 다른 3원색들의 최대 전계 강도와 공간적으로 충분히 중첩하지 않는다는 점이다. 이러한 상황이 발생할 때, 불충분한 흡수로 인한 누설 색의 혼합은 스펙트럼을 넓어지게 한다. 흡수층을 그의 최적 두께로부터 증가시키는 것은 임피던스 미스매치를 유발하여, 흡수체로부터의 의사 반사를 초래하고 결과적으로 불량한 콘트라스트, 불량한 색 포화도 및 감속된 밝기 및 색 영역을 초래한다. 따라서, 비선호 색의 원하는 흡수 손실은 불충분하며, 따라서 흡수체층이 원하는 색(예를들어, 적색, 녹색 또는 청색) 광을 산출하도록 배치될 때 IMOD 디스플레이 엘리먼트에 대하여 원하는 것보다 더 넓어지는 반사 색 스펙트럼을 초래하며, 이는 비포화된 디스플레이 색들을 초래한다. 단일 흡수체의 경우에는 복잡한 멀티-스택 광학 박막 코팅들에도 불구하고 양호한 색 포화도를 달성하는 것이 곤란하다. 2개의 갭 구조물들 및 2개의 흡수체층들을 포함하는 아날로그 간섭측정 변조기 디바이스는 단지 단일 흡수체층을 가진 디바이스와 비교할때 색 포화도를 개선시킬 수 있다.

도 10은 2개의 가변 갭들 및 2개의 흡수체층들을 가진 AIMOD(1000)에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다. 일부 구현들에서, AIMOD(1000)는 기판(1012)상에 배치된 반사 표면 또는 미러(1014)를 포함한다. 미러(1014)는 예를들어 AIMOD로부터의 반사된 광(1020)이 예를들어 약 400nm 내지 약 750nm의 가시광의 범위의 파장(들)을 가진 광일 수 있도록 광학적 반사 표면일 수 있다. 이러한 구현에서, 기판은 AIMOD(1000)가 기판을 통해 입사광을 수신하도록 구성되지 않기 때문에 투명, 반-투명 또는 반투명일 수 있다. AIMOD(1000)은 또한 미러(1014)가 제 1 흡수층(1008)과 기판(1012) 사이에 있도록 배치된 이동가능 제 1 흡수층(1008)을 포함한다. 제 1 흡수층(1008)은 거리 d1의 가변 갭 높이 치수를 가진 가변 간섭측정 제 1 갭(1002) 만큼 미러(1014)로부터 분리되도록 구성된다. 도 9에 예시된 AIMOD를 참조로 하여 이전에 설명된 바와같이, 미러(1014)에 대한 제 1 흡수층(1008)의 위치는 거리 d1를 정의하며, 제 1 흡수층(1008)에 의해 흡수되는 광의 파장들을 정의한다. 일부 구현들에서, 제 1 흡수층은 약 4nm 내지 약 6nm의 AIMOD의 활성 영역의 두께 치수를 가지는 MoCr의 층을 포함한다. 일부 구현들에서, 제 1 흡수층(1008)은 비반사 또는 실질적으로 비반사일 수 있다.

도 10에 예시된 구현을 계속 참조하면, AIMOD(1000)은 또한 제 1 흡수층(1008)으로부터 분리되며, 제 1 흡수층(1008)이 미러(1014)와 제 2 흡수층(1006) 사이에 있도록 배치된 이동가능 제 2 흡수층(1006)을 포함한다. 제 2 흡수층(1006)은 거리 d2의 가변 갭 높이 치수를 가진 간섭측정 흡수 제 2 갭(1004) 만큼 제 1 흡수층(1008)으로부터 분리되도록 구성된다. 미러(1014)에 대한 제 2 흡수층(1006)의 위치는 거리 d1+d2에 의해 정의되며, 부응하여 이러한 거리(d1+d2) + 미러(1014)의 광 투과 깊이는 제 2 흡수층(1008)에 의해 흡수되는 광의 파장들을 정의한다. 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006)은 부분적 반사 및 부분적 투과한다. 여기에서 설명된 듀얼 갭 AIMODS 또는 다른 디스플레이 디바이스들 중 임의의 것의 일부 구현들에서, 제 2 흡수층(1006)은 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006) 중 어느 하나 또는 둘다가 비반사 또는 실질적으로 비반사일 수 있도록 비반사이거나 또는 실질적으로 비반사일 수 있다. 또한, 여기에서 설명된 듀얼 갭 AIMODS의 중 임의의 것의 제 1 및 제 2 흡수층들은 전극들로서 구성될 수 있으며, 예를들어 도 19 및 도 20을 참조로하여 설명되는 바와같이 AIMOD의 이동가능 층들을 구동하도록 사용될 수 있다.

일부 구현들에서, AIMOD(1000)는 거리들 d1 및 도 d2가 변화할때조차 거리들 d1 및 d2 사이의 관계가 고정되도록 구성된다. 일부 구현들에서, 거리들 d1과 d2 사이의 특정 고정 관계들은 색 영역을 최적화할 수 있고 3원색 세팅들에서 양호한 포화도를 보장할 수 있다. 일부 구현들에서, 거리들 d1 및 d2는 미러(1014)상에 그리고 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006)상에 유전체층들이 제조되지 않을 때 미러(1014)내로의 광 투과 깊이량만큼 상이하다. 미러(1014) 및/또는 제 1 및 제 2 흡수체층들 상에 유전체층들이 존재할 때, 제 1 및 제 2 흡수층(1008 및 1006)은 제 1 및 제 2 갭들(1002 및 1004)의 거리들 d1 및 d2가 각각 유전체층들의 광 두께를 각각 고려할 수 있어서 원하는 색이 간섭측정 변조기(1000)로부터 반사되도록 배치될 수 있다. 일부 구현들에서, 2개의 흡수층들(1006 및 1008)은 원하는 색을 산출하기 위하여 고정 거리 관계를 유지하면서 동시에 이동한다.

2개의 갭들 및 2개의 흡수층들을 포함하는 AIMOD의 일부 구현들에서, 제 1 흡수층(1008)의 두께는 제 2 흡수층(1006)보다 두껍도록 구성될 수 있다. 이러한 어레인지먼트는 제 2 흡수체가 위치하는 높은 차수의 색들보다 공간적으로 덜 분산되는 낮은 차수의 색들을 처리하기 때문에 색 포화도를 개선하는데 효과적이다. 상이한 색들의 정상파들의 낮은 차수의 피크들은 공간적으로 더 근접하며, 더 두꺼운 흡수체로 더 효과적으로 흡수될 수 있다. 일부 구현들에서, 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006)의 두께의 합은 단지 하나의 갭을 가진 AIMOD의 단일 흡수층의 두께의 약 2배이다. 예를들어, 일 구현에서, 단일 흡수층이 MoCr을 포함하며 제 1 갭에 유전체층들이 포함되지 않은, 하나의 갭을 가진 AIMOD의 일 구현에서, 단일 흡수층 AIMOD에 대한 두께는 약 3nm일 수 있다. 2개의 갭들을 가진 AIMOD(예를들어 도 10의 AIMOD)에 대한 일부 구현들에서, 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층의 두께는 각각 약 4.5nm 및 약 1.5nm이다. 2개의 갭들을 갖진 AIMOD, 예를들어 여기에 설명된 AIMOD들의 일부 구현들에서, 제 1 흡수층은 적절한 광 흡수 물질(예를들어, MoCr)을 포함할 수 있으며, 두께가 약 2nm 내지 약 7nm이도록 구성될 수 있으며, 제 2 흡수층은 또한 적절한 광 흡수 물질(예를들어, MoCr)을 포함할 수 있으며, 두께가 약 0.5nm 내지 약 4nm이도록 구성될 수 있다. 미러(1014)는 정상파를 형성하기 위하여 입사광과 간섭하는 입사 주변광의 광대역 스펙트럼을 다시 반사한다. 제 1 흡수층(1008) 및 제 2 흡수층(1006)은 각각 제 1 흡수층(1008)과 미러(1014) 사이의 거리 d1 및 제 2 흡수층(1006)과 미러(1014)사이의 거리 d1+d2에 기초하여 광의 특정 파장들을 흡수한다. 미러(1014)에 대하여 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1014)의 위치결정은 도 13-15를 참조로 하여 이하에서 추가로 논의된다. 따라서, 2개의 갭들을 가진 디스플레이 엘리먼트 구성을 활용함으로써, AIMOD는 원하는 3원색의 최소 흡수를 유지하면서 원치않는 색들의 증가된 흡수를 통해 원하는 반사된 3원색의 색 포화도를 개선할 수 있다. 도 20을 참조로하여 이하에서 논의되는 바와같이, AIMOD들은 도 7 및 도 8a-8e를 참조로 하여 설명되나 2개의 갭들이 2개의 희생층들을 사용하여 형성되는 제조 프로세스들과 유사하게 제조될 수 있다.

도 11 및 도 12는 비교를 위한, 단일 갭 AIMOD 및 듀얼 갭 AIMOD에 대한 시뮬레이트된 결과들을 예시한다. 도 11은 단일 갭을 가진 AIMOD의 구현에 의해 산출된 시뮬레이트된 색 팔레트의 위에 놓인 sRGB 색 공간 다이어그램 및 CIE 1931 색 공간 색도 다이어그램을 예시한다. D65는 CIE Standard Illuminant D65인 백색 포인트가 6504K 색 온도와 상관함을 표시한다. 다이어그램은 또한 sRGB 색 공간의 위에 놓인 색영역을 포함한다. 도 12는 2개의 흡수체층들 및 2개의 갭들을 가진 AIMOD의 구현에 의해 산출되는 시뮬레이트된 색 팔레트의 위에 놓인 sRGB 색 공간 다이어그램 및 CIE 1931 생 공간 색도 다이어그램을 예시한다. 다이어그램은 또한 sRGB 색 공간의 위에 놓인 색영역을 포함한다. 도 11 및 도 12에 예시된 색 스파이럴들은 0nm 내지 650nm의 에어 갭 스텝들에 대하여 시뮬레이트되었으며, 여기서 단일 갭 AIMOD의 에러 갭은 이러한 시뮬레이션을 위한 2개의 갭 AIMOD의 2개의 에어 갭들 각각과 동일하다. 도 12에 예시된 시뮬레이트된 값들은 도 11에 예시된 값들이 커버하는 것보다 CIE 색 공간의 더 큰 영역을 커버한다. 따라서, 단지 하나의 갭 및 하나의 흡수체를 가진 AIMOD와 비교하여 2개의 흡수체들과 2개의 갭들을 가진 AIMOD과 관련하여 3원색에서 색 영역 및 색 포화도의 중요한 개선이 도 12에 도시된다. 도 11 및 도 12는 2개의 갭들을 가진 AIMOD가 x 및 y 색도 값들에 대한 값들의 더 넓은 범위에 대응하는 색들을 산출할 수 있는 것을 도시한다. x 및 y 색도 값들의 더 넓은 범위는 입사광의 주어진 광대역 스펙트럼에 대하여 듀얼 갭 AIMOD가 포화된 색들의 더 넓은 범위를 산출할 수 있다는 것을 표시한다. 따라서, 듀얼 갭을 사용하면, 듀얼 흡수체 설계는 색 영역을 증가시킬 수 있으며, 단일 갭, 단일 흡수체 설계와 비교할때 3원색들의 색 포화도를 개선할 수 있다.

도 13-15a/b는 2개의 갭들을 가진 반사 AIMOD에 의한 정상파 전계 강도 산출값들을 예시하는 그래프들이며, 여기서 2개의 흡수층들은 AIMOD가 청색(도 13), 녹색(도 14), 적색(도 15a) 광을 반사하거나 또는 어둡게 또는 검은색으로 보이도록(도 15b) 배치된다.

도 13은 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 청색광을 반사하도록 2개의 흡수체층들이 배치될 때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다. 도 13에서, 그래프는 미러 표면(1302)의 위치를 예시하며, 제 1 및 제 2 흡수층들(1304 및 1306)의 위치들을 각각 예시한다. 이러한 예에서, 미러 두께는 50nm이며, 제 1 흡수체층 두께는 4.5nm이며, 제 2 흡수체층 두께는 1.5nm이다. 도 13은 또한 도시된 바와같이 배치된 제 1 및 제 2 흡수층들을 가진 AIMOD 미러로부터의 반사되는 청색광(1312), 녹색광(1314) 및 적색광(1216)의 전계 강도들의 플롯들을 예시한다. 예를들어, 430nm의 파장을 가진 반사된 청색광(1312)은 약 250nm(미러 표면으로부터 200nm)에서 제 1 최소 전계 강도를 가지고 465nm(미러로부터 415nm)에서 제 2 최소 전계 강도를 가진다. 530nm의 파장을 가진 반사된 녹색광(1314)은 0으로부터 약 300nm(미러 표면으로부터 250nm)에서 제 1 최소 전계 강도 노드를 가지며, 약 565nm(미러 표면으로부터 515nm)에서 제 2 최소 전계 강도 노드를 가진다. 도 13에 예시된 바와같이, 녹색 전계 강도(1314) 및 적색 전계 강도(1316)의 플롯들은 2개 사이의 간섭이 최대 간섭 변조를 일으키지 않도록 미러 표면(1302)으로부터 반사된 광이 입사광보다 훨씬 더 약하다는 것을 표시하기 위하여 제로("0") 전계 강도까지 확장하지 않는다. 630의 파장을 가진 반사된 적색광(1316)은 350nm(미러 표면으로부터 300nm)에서 제 1 최소 전계 강도를 가지며 665nm(미러 표면으로부터 615nm)에서 제 2 최소 전계 강도를 가진다. 제 1 흡수광은 청색광(1312)의 ㅈ 1 최소 노드의 거리(1304)에, 즉 미러 표면으로부터 200nm에 배치된다. 제 2 흡수층은 청색광(1312)의 제 2 최소 노드의 거리(1306)에, 즉 미러 표면으로부터의 415 nm에 배치된다. 이들 위치들에서 제 1 및 제 2 흡수층들을 배치함으로써, 녹색 및 청색광의 파장들은 이들 위치들에 있는 최소 노드에 있지 않다. 따라서, 2개의 흡수층들은 청색광이 2개의 흡수층들의 위치에 있는 최소 노드에 있는 반면에 녹색광 및 적색광이 최소 노드에 있지 않기 때문에 미러로부터 반사된 녹색광 및 적색광을 더 많이 흡수하고 청색광을 덜 흡수한다. 이러한 구성의 경우에, 반사된 청색광(1312)의 결과적인 전계 강도는 반사된 녹색 또는 적색광의 전계 강도보다 더 크며, 따라서 AIMOD로부터 반사되는 광은 청색으로 보인다.

도 14는 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 적색광을 반사하도록 2개의 흡수체층들이 배치될 때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다. 이러한 그래프는 도 10에 예시된 AIMOD(1000)의 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006)의 위치를 결정하기 위하여 적용가능할 수 있다. 도 14에 예시된 그래프에서, 반사된 청색광(1412), 녹색광(1414) 및 적색광(1416)은 도 13와 관련하여 설명된 것과 동일한 파장들이다. 따라서, 청색광(1412)은 430nm의 파장, 미러 표면으로부터 약 200nm에 있는 제 1 최소 전계 강도, 및 미러 표면으로부터 415nm에 있는 제 2 최소 전계 강도를 가진다. 530nm의 파장에 있는 녹색광(1414)은 미러 표면으로부터 각각 약 250nm 및 515nm에 있는 제 1 및 제 2 최소 전계 강도 노드들을 가진다. 630nm의 파장에 있는 적색광(1416)은 미러 표면으로부터 각각 300nm 및 615nm에 있는 제 1 및 제 2 최소 전계 강도 노드들을 가진다. 도 14에서, 제 1 흡수층은 미러 표면 위치(1402)로부터 250nm의 거리(1404)에 배치되며, 제 2 흡수층은 미러 표면 위치(1402)로부터 515nm의 거리(1406)에 배치된다. 따라서, 2개의 흡수층들은 청색광이 2개의 흡수층들의 위치에 있는 최소 노드에 있는 반면에 청색광 및 적색광이 최소 노드에 있지 않기 때문에 미러로부터 반사된 청색광 및 적색광을 더 많이 흡수하고 녹색광을 덜 흡수한다. 이러한 구성의 경우에, 반사된 녹색광(1414)의 결과적인 전계 강도는 반사된 청색광(1412) 또는 적색광(1416)의 전계 강도보다 더 크며, 따라서 AIMOD로부터 반사되는 광은 녹색으로 보인다.

도 15a는 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 적색광을 반사하도록 2개의 흡수체층들이 배치될 때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다. 이러한 그래프는 도 10에 예시된 AIMOD(1000)의 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006)의 위치를 결정하기 위하여 적용가능할 수 있다. 도 15a에 예시된 그래프에서, 반사된 청색광(1512), 녹색광(1514) 및 적색광(1516)은 도 13와 관련하여 설명된 것과 동일한 파장들이다. 따라서, 청색광(1512)은 430nm의 파장, 미러 표면으로부터 약 200nm에 있는 제 1 최소 전계 강도, 및 미러 표면으로부터 415nm에 있는 제 2 최소 전계 강도를 가진다. 530nm의 파장에 있는 녹색광(1514)은 미러 표면으로부터 각각 약 250nm 및 515nm에 있는 제 1 및 제 2 최소 전계 강도 노드들을 가진다. 630nm의 파장에 있는 적색광(1416)은 미러 표면으로부터 각각 300nm 및 615nm에 있는 제 1 및 제 2 최소 전계 강도 노드들을 가진다. 도 15에서, 제 1 흡수층은 미러 표면 위치(1502)로부터 300nm의 거리(1504)에 배치되며, 제 2 흡수층은 미러 표면 위치(1502)로부터 615nm의 거리(1406)에 배치된다. 따라서, 2개의 흡수층들은 적색광이 2개의 흡수층들의 위치에 있는 최소 노드에 있는 반면에 청색광 및 녹색광이 최소 노드에 있지 않기 때문에 미러로부터 반사된 청색광 및 녹색광을 더 많이 흡수하고 적색광을 덜 흡수한다. 이러한 구성의 경우에, 반사된 녹색광(1414)의 결과적인 전계 강도는 반사된 청색광(1412) 또는 적색광(1416)의 전계 강도보다 더 크며, 따라서 AIMOD로부터 반사되는 광은 녹색으로 보인다.

도 15b는 AIMOD 디스플레이 엘리먼트가 어두운 상태 또는 검은색으로 보이도록 2개의 흡수체층들이 배치될 때 AIMOD 미러로부터의 2개의 흡수체층들의 거리들 대 청색광(430nm), 녹색광(530nm) 및 적색광(630nm)에 대한 전계 강도의 그래프이다. 어두운 상태에서, AIMOD는 최소 광량을 반사한다. 도 15b에서, 제 1 흡수층(1554)은 미러 표면 위치로부터 145nm의 거리에 배치되며, 제 2 흡수층(1556)은 미리 표면 위치(1554)로부터 거리 305nm에 배치된다. 따라서, 제 및 제 2 흡수층들(1554 및 1556)은 청색, 녹색 및 적색 파장들이 비교적 높아서 모든 파장들에서 비교적 높은 흡수가 발생하는 위치에 배치되며, 따라서 AIMOD로부터 반사되는 광은 매우 약하며 디스플레이는 흑색으로 보인다.

도 16은 2개의 가변 높이 갭들을 포함하는 AIMOD(1600)의 다른 구현에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다. 도 16에서, AIMOD(1600)는 이동가능 반사 엘리먼트 또는 미러(1014), 이동가능 제 1 흡수층(1008) 및 제 1 갭(1004)을 포함한다. 제 1 갭(1004)의 적어도 일부분은 에어 갭을 포함할 수 있다. 제 1 갭(1004)은 제 1 흡수층(1008) 및/또는 미러(1014)가 상이한 위치들로 동시에 구동될 때 변화하는 AIMOD의 활성 영역에서 가변 높이 치수 d1을 가지도록 구성된다. 일부 구현들에서, 제 1 흡수층(1008)의 기계적 강도는 예를들어 도 17 및 도 18의 구현들에서 예시되는 바와같이 제 1 흡수층(1008)상에 배치된 유전체층(예를들어, SiO₂)를 포함함으로써 강화될 수 있다.

도 16을 계속 참조하면, AIMOD(1600)는 또한 기판(1012)상에 배치되는 정지된 제 2 흡수층(1006) 및 제 1 흡수층(1006)과 제 1 흡수층(1008) 사이에 배치된 제 2 갭(1002)을 포함한다. 제 2 갭(1002)은 제 1 흡수층(1008)이 AIMOD(1600)의 반사 스펙트럼을 변화시키는 다양한 위치들에서 구현될 때 변화할 수 있는, 디스플레이의 활성 영역의 가변 높이 치수 d2를 가지도록 구성된다. 이러한 구현에서, 입사광(1010)은 기판(1012)을 통해 수신된다. 수신된 광은 제 1 흡수층(1006)을 통해 그리고 제 1 흡수층(1008)을 통해 미러(1014)로 전파할 수 있다. AIMOD(1600)에 대한 2개의 갭들의 동작은 도 10에 예시된 AIMOD(1000)과 유사하며, 광학 원리들은 도 9-15를 참조로하여 설명된 것과 동일하다. 그러나, 이러한 구현에서, 제 2 흡수층(1006)은 정지해 있으며, 미러(1014) 및 제 1 흡수층(1008)은 이동가능하며 각각 제 1 및 제 2 갭의 갭 높이 치수들 d1 및 d2를 상응하여 변화시키기 위하여 다양한 위치들로 구동되며, 따라서 AIMOD(1600)는 원하는 색의 광을 반사한다. 따라서, 제 1 및 제 2 갭들(1004 및 1002)의 높이 치수들 d1 및 d2와 입사 광의 성질에 각각 적어도 부분적으로 의존하여, 미러(1014)에 의해 반사된 광의 일부분은 제 1 흡수층(1008) 및 제 2 흡수층(1006)에 의해 흡수되며, 흡수되지 않은 광의 파장들은 반사된 광(1020)으로서 AIMOD(1600)로부터 방사된다. 도 16 및 대응하는 설명이 2개의 가변 갭들을 포함하는 디스플레이 엘리먼트를 개시하는 반면에, 갭들이 변화하지 않는 개시된 구조의 구현들이 또한 고려된다.

도 17 및 도 18은 이동가능 흡수층이 기계적 지지 유전체층상에 제조되는 2개의 구현들을 예시한다. 도 17은 2개의 가변 길이 갭들을 포함하는 AIMOD(1700)의 다른 구현에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다. 도 17에서, AIMOD(1700)는 이동가능 반사 엘리먼트 또는 미러(1014), 이동가능 제 1 흡수층(1008), 및 제 1 갭(1004)을 포함한다. 제 1 갭(1004)은 미러(1014)와 제 1 흡수층(1008) 사이의 거리로서 정의된다. 제 1 갭(1004)의 적어도 일부분은 에어 갭을 포함할 수 있다. 제 1 갭(1004)은 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)가 상이한 위치들로 이동될때 변화하는 가변 높이 치수 d1을 가지도록 구성된다. 도 17 및 도 18의 구현에서, 거리 d1은 d1'와 관련하여, 여기서 d1'는 제 1 흡수층(1008)과 미러(1014) 사이의 광학 거리이다. 광학 거리 d1'은 유전체층(1704)의 두께 및 굴절률과 미러(1014)내로의 광의 투과 깊이를 고려한다. 또한, 거리 d2는 d2'와 관련하여, 여기서 d2'는 제 1 흡수층(1008)과 제 2 흡수층(1006) 사이의 광학 거리이다. 광학 거리 d2'는 유전체층(1804)의 두께 및 굴절률을 고려한다. AIMOD(1700)은 또한 기판(1012)상에 배치되는 정지된 제 2 흡수층(1006) 및 제 2 흡수층(1006)과 제 1 흡수층(1008) 사이에 배치된 제 2 갭(1002)을 포함한다. 제 2 갭(1002)은 제 1 흡수층(1008)이 AIMOD(1700)의 반사 스펙트럼을 변경하기 위하여 다양한 위치들로 구동될 때 변화할 수 있는 가변 높이 치수 d2를 가지도록 구성된다. 일부 구현들에서, 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006)은 여기에 설명된 바와같은 다양한 두께 치수들을 가질 수 있다. 예를들어, 제 1 흡수층은 약 4.5nm의 AIMOD(1700)의 활성 영역의 두께 치수를 가질 수 있으며, 제 2 흡수층은 AIMOD(1700)의 활성 영역의 약 1.5nm의 두께 치수를 가질 수 있다.

도 17에 예시된 구현에서, AIMOD(1700)은 제 1 갭(1004)내에서, 제 1 흡수층(1008) 상에 그리고 제 1 흡수층(1008)과 미러(1014)사이에 배치된 유전체층(1704)을 더 포함한다. 일부 구현들에서, 유전체층(도시안됨)은 구조적 지지를 위하여 미러(1014)상에 배치될 수 있다. 이러한 유전체층은 도 6d 및 도 8d에 예시된 구현들에서 지지층(14b)과 유사한 구조적 지지부를 제공할 수 있다. 유전체층(1704)을 가지는 것은 비교적 더 얇은 제 1 흡수층(1008)에 기계적 강도를 더한다. 다른 구현(도시안됨)에서, 유전체층은 자신이 제 2 갭(1002)내에 있도록 제 1 흡수층(1008)과 제 2 흡수층(1006)사이 그리고 제 1 흡수층(1008) 상에 배치될 수 있다. 일부 구현들에서, 유전체층은 SiO₂를 포함할 수 있다. 이러한 유전체층은 예를들어 적어도 AIMOD(1700)의 활성 영역 내에서 다양한 구현들에서 약 80nm과 약 250nm의 두께 치수, 예를들어 170nm의 두께 치수를 가지도록 구성될 수 있다.

도 18은 2개의 가변 높이 갭들을 포함하는 AIMOD(1800)의 다른 구현에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다. 도 18에서, AIMOD(1800)은 이동가능 반사 엘리먼트 또는 미러(1014), 이동가능 제 1 흡수층(1008) 및 제 1갭(1004)을 포함한다. 제 1 갭(11004)의 적어도 일부분은 에어 갭을 포함할 수 있다. 제 1 갭(1004)은 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)가 상이한 위치들로 이동될때, 예를들어 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)가 서로에 대하여 상이한 위치들로 동시에 구동될 때 변화하는 가변 높이 치수 d1을 가지도록 구성된다. AIMOD(1800)은 또한 기판(1012)상에 배치된 정지된 제 2 흡수층(1006), 및 제 2 흡수층(1006)과 제 1 흡수층(1008)사이에 배치된 제 2 갭(1002)을 포함한다. 제 2 갭(1002)은 제 1 흡수층(1008)이 AIMOD(1800)의 반사 스펙트럼을 변화시키기 위하여 다양한 위치들로 구동될때 변화할 수 있는 가변 높이 치수들 d2를 가지도록 구성된다. 일부 구현들에서, 제 1 및 제 2 흡수층들(1008 및 1006)은 여기에 설명된 바와같이 다양한 두께 치수들을 가질 수 있다. 예를들어, 제 1 흡수층은 약 4.5의 AIMOD(1800)의 활성 영역의 두께 치수를 가질 수 있으며, 제 2 흡수층은 AIMOD(1800)의 활성 영역의 약 1.5nm의 두께 치수를 가질 수 있다.

도 18에 예시된 구현에서, AIMOD(1800)은 제 1 갭(1004)내에서, 제 1 흡수층(1008) 상에 그리고 제 1 흡수층(1008)과 미러(1014)사이에 배치된 유전체층(1704)를 더 포함한다. 일부 다른 구현들(도시안됨)에서, 유전체층은 자신이 제 2 갭(1002)내에 있도록 제 1 흡수층(1008)과 제 2 흡수층(1006)사이에 그리고 제 1 흡수층(1008) 상에 배치될 수 있다. AIMOD(1800)은 또한 제 2 유전체층(1804)이 제 2 흡수층(11006)과 제 1 흡수층(1008) 사이에 있도록 제 2 흡수층상에 배치된 제 2 유전체층(1804)을 포함한다. 일부 구현들에서, 이러한 유전체층들은 예를들어 적어도 AIMOD(1800)의 활성 영역 내에서 약 80nm과 약 250nm의 두께 치수, 예를들어 170nm의 두께 치수를 가지도록 구성될 수 있다. 비록 적색 포화도가 도 17 및 도 18에 예시된 바와같이 흡수층들과 함께 배치된 비교적 두꺼운 유전체층들을 포함하는 AIMOD내에서 약해질 수 있을지라도, 결과적인 적색 AIMOD는 아직 단일 갭 구성보다 2개의 갭 구성들에서 양호한 포화도를 가질 수 있다. 더욱이, 이러한 구성들은 멀티층 유전체 높은/낮은 굴절률 물질 쌍들이 미러(1014)로부터 반사된 광의 색 강화를 위하여 흡수체층상에 포함되도록 한다. 도 17 및 도 18 및 대응하는 설명이 2개의 가변 갭들을 포함하는 디스플레이 엘리먼트를 개시하는 반면에, 갭들이 변화하지 않으나 2개의 흡수체층들 ― 2개의 흡수체층들은 디스플레이 엘리먼트가 특정 파장들의 광을 제공하도록 배치됨 ― 을 가지는 구현들이 또한 고려된다. 이러한 정적 구현들은 에어에 의해 충전되지 않고 오히려 SiO₂와 같은 유전체에 의해 충전되는 제 1 및 제 2 갭들(1002 및 1004)를 포함할 수 있다.

도 19는 갭들의 높이를 변경하는 구현 및 2개의 갭들을 가진 AIMOD(1900)의 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다. 도면들 20은 또한 갭들의 높이를 변경하기 위한 구현 및 2개의 갭들을 가진 AIMOD(2000)의 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다. 도 19 및 도 20 둘다를 참조하면, 예시된 AIMOD들(1900 및 2000)은 각각 도 18에 예시된 AIMOD과 유사하게 구성되며, 이동가능 미러(1014), 이동가능 흡수층(1008), 이동가능 미러(1014)와 기판 흡수층(1008) 사이에 배치되고 이동가능 미러(1014)와 제 1 흡수층(1008)에 의해 정의되는 제 1 갭(1004), 기판(1012)상에 배치된 정지된 제 2 흡수층(1006), 제 2 흡수층(1006)과 제 1 흡수층(1008) 사이에 배치되며 제 2 흡수층(1006)과 제 1 흡수층(1008)에 의해 정의되는 제 2 갭(1002), 및 제 1 갭(1004)내에서 제 1 흡수층(1008)상에 그리고 제 1 흡수층(1008)과 미러(1014) 사이에 배치된 유전체층(1008)을 가진다. 도 19 및 도 20에서, 제 1 갭(1004)의 적어도 일부분과 제 2 갭(1002)의 적어도 일부분은 에어 갭을 포함할 수 있다. 제 1 갭(1004)은 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)가 상이한 위치들로 구동될때 변화하는 가변 높이 치수 d1를 가지도록 구성된다. 제 2 갭(1002)은 제 1 흡수층(1008)이 제 2 흡수층(1006)에 대하여 상이한 위치들로 이동될때 변화하는 가변 높이 치수 d2를 가지도록 구성된다. 도 19 및 도 20의 구현에서, 거리 d1은 d1'와 관련되며, 여기서 d1'은 제 1 흡수층(1008)과 미러(1014) 사이의 광학 거리이다. 광학 거리 d1'은 유전체층(1704)의 두께 및 굴절률과 미러(1014)내로의 광의 투과 깊이를 고려한다. 또한, 거리 d2는 d2'와 관련하며, 여기서 d2'는 제 1 흡수층(1008)과 제 2 흡수층(1006) 사이의 광학 거리이다. 광학 거리 d2'는 유전체층(1804)의 두께 및 굴절률을 고려한다.

도 19에서, AIMOD(1900)은 또한 미러(1014)에 기계적으로 부착된 스프링들(1902) 및 제 1 흡수층(1008)에 기계적으로 부착된 스프링들(1904)을 포함한다. 이러한 구현에서, 미러(1014), 제 1 흡수층(1008) 및 제 2 흡수층(1006)은 전극들로서 구성된다. AIMOD(1900)은 또한 제 2 흡수층(1006)에 연결된 적어도 하나의 전기 연결부(1906)를 포함한다. 스프링들(1902 및 1904)은 미러(1014) 전극 및 제 1 흡수층(1008) 전극을 각각 구동 회로(예를들어, 도 12에 예시된 구동 회로)에 전기적으로 커플링할 수 있다. 구동 회로는 제 1 흡수층(1008)을 구동시키기 위하여 제 1 흡수층(1006) 및 제 2 흡수층(1008)에 전압 V1에 인가하도록 구동될 수 있다. 미러(1014) 및 제 1 흡수층(1006)의 스프링들(1902) 및 전기 연결부(1906)는 미러(1014)를 구동시키기 위하여 제 2 흡수층(1006) 및 미러(1014)에 전압 V2를 인가하도록 구성될 수 있는 구동 회로(예를들어, 도 2)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 따라서, 구동 전압들 V1 및 V2를 인가하면, 광의 원하는 파장들이 AIMOD(1900)로부터 반사되도록 제 2 흡수층(1006)으로부터 원하는 거리들에 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)를 동시에 배치하기 위하여 이동가능 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)를 이동시킬 수 있다.

도 20은 또한 갭들의 높이를 변경하기 위한 구현 및 2개의 갭들을 가진 AIMOD에 대한 단면의 개략적 예시의 예를 도시한다. AIMOD(1900)은 AIMOD(1900)와 유사한 구조적 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 미러(1014), 제 1 흡수층(1008) 및 제 2 흡수층(1006)은 AIMOD(2000)의 구동 전극들이다. 그러나, 이러한 구현에서, 제 1 흡수층(1008)은 접지에 또는, (미러(1014) 및 제 1 흡수층(1008)에 인가된) 전압 V2 및 (제 2 흡수층(1006) 및 제 1 흡수층(1008)에 인가된) V1에 대한 다른 공통 전기점에 연결된다. 일부 구현들에서, 스프링들(1904)은 제 1 흡수층(1008)을 접지에 전기적으로 연결한다. 제 1 흡수층(1008) 및 제 2 흡수층(1006)은 제 1 흡수층(1008) 및 제 2 흡수층(1006)에 전압 V1을 인가하도록 구성된 구동 회로에 전기적으로 커플링된다. 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)는 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)에 전압 V2를 인가하도록 구성된 구동 회로에 전기적으로 연결된다. 구동 전압들 V1 및 V2를 인가하면, 서로로부터 원하는 거리 d1에 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)를 동시에 배치하기 위하여 이동가능 제 1 흡수층(1008) 및 미러(1014)를 이동시킬 수 있으며, 정지된 제 2 흡수층(1006)으로부터의 원하는 거리 d2에 제 1 흡수층을 배치하기 위하여 정지된 제 2 흡수층(1006)에 대하여 제 1 흡수층(1008)을 이동시킬 수 있으며, 광의 원하는 파장들은 AIMOD(2000)로부터 반사된다.

도 21은 2개의 갭을 가진 AIMOD의 제조 프로세스를 예시하는 흐름도의 예를 도시한다. 도 22a-22g는 2개의 갭들을 가지는 AIMOD를 만드는 방법의 다양한 스테이지들에 대한 단면의 개략적 예시들의 예들을 도시한다. 도 21에 도시된 프로세스(2100)는 2개의 갭들을 가지는 AIMOD에 대하 제조 프로세스, 예를들어 도 10에 예시된 예시적인 구현을 예시한다. 여기에서 설명된 다른 AIMOD 구현들을 형성하기 위하여 유사한 프로세스들이 사용될 수 있다. 제조 프로세스(2100)는 도 8a-8e를 참조로 하여 설명된 제조 기술들 및 물질들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

도 21를 참조하면, 블록(2102)에서, 반사기(또는 미러)(1014)가 형성된다. 일부 구현들에서, 반사기(1014)는 기판(1012)상에 형성될 수 있다. 도 22a는 블록(2102)의 완료 이후에 미완성 AIMOD를 예시한다. 일부 구현들에서, PVD, PECVD 및 CVD와 같은 증착 기술들은 반사기층(1014)을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 구성들에서, 기판은 투명 또는 불투명일 수 있다. 프로세스(2100)는 반사기(1014) 위에 희생층(2202)의 형성과 함께 블록(2104)에서 계속된다. 도 22b는 블록(2104)의 완료 이후에 미완성 AIMOD 디바이스를 예시한다. 일부 구현들에서, PVD, PECVD, 열적 CVD 또는 스핀-코팅과 같은 증착 기술들은 희생층(2202)을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 프로세스(2100)는 제 1 지지 구조물(2204)의 형성과 함께 블록(2106)에서 계속된다. 도 22c는 블록(2106)의 완료 이후에 미완성 AIMOD 디바이스를 예시한다. 이러한 지지 구조물은 디스플레이 엘리먼트의 하나 이상의 측면들상에 증착되는 복수의 지지 구조물들(2204)을 포함할 수 있다. 지지 구조물(2204)의 형성은 적어도 하나의 지지 구조물 어퍼처를 형성하기 위하여 희생층(2202)을 패터닝하는 것, 이후 지지 구조물(2204)을 형성하기 위하여 어퍼처내로 물질을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 프로세스는 제 1 흡수층(1008)의 형성(또는 제 1 흡수층을 증착하기 전에 도 17의 유전체층(1704)와 같은 기계적 강화 유전체층을 증착하는 것)과 함께 블록(2108)에서 계속된다. 도 22d는 블록(2108)의 완료 이후 미완성 AIMOD 디바이스를 예시한다. 일부 구현들에서, 제 1 흡수층(1008)은 MoCr를 포함할 수 있으며, 흡수층(1008)은 약 2 nm 내지 약 7nm의 두께를 가질 수 있다. 프로세스(2100)는 예를들어 앞서 표시된 기술들을 사용하여 제 1 흡수층(1008) 위에 다른 희생층(2206)의 형성과 함께 블록(2110)에서 계속된다. 도 22e는 블록(2110)의 완료 후 미완성 AIMOD 디바이스를 예시한다. 프로세스(2100)는 제 2 지지 구조물(2208)의 형성과 함께 블록(2112)에서 계속된다. 도 22f는 블록(2112)의 완료 이후에 미완성 AIMOD를 예시한다. 제 2 지지 구조물(2208)은 일부 구현들에서, 적어도 하나의 지지 구조물 어퍼처를 형성하기 위하여 제 1 흡수층(1008) 위에 형성된 희생층(2206)을 패터닝한 이후에 지지 구조물(2208)을 형성하기 위하여 어퍼처내에 물질을 증착함으로써 형성될 수 있다. 프로세스(2100)는 희생층(2206) 위에 제 2 흡수층(1006)의 형성(또는 제 2 흡수층을 증착하기 전에 도 17의 유전체층(1704)과 같은 기계적 강화 유전체층을 증착하는 것)과 함께 블록(2114)에서 계속된다. 도 22g는 블록(2114)의 완료 이후 미완성 AIMOD 디바이스를 예시한다. 일부 구현들에서, 제 2 흡수층(1006)은 MoCr를 포함할 수 있다. 제 2 흡수층(1006)의 두께는 약 0.5nm 내지 4nm일 수 있다. 프로세스(2100)는 반사기(1014)와 제 1 흡수층(1008) 사이에 제 1 갭(1002)을 형성하는 것 또는 제 1 흡수층(1008)과 제 2 흡수층(1006) 사이에 제 2 갭(1004)을 형성하는 것과 함께 블록(2116)에서 계속된다. 도 22h는 블록(2116)의 완료 이후 미완성 AIMOD 디바이스를 예시한다. 갭들(1002 및 1004)은 에천트에 희생층들을 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 프로세스(2100) 동안, 희생층들(2202 및 2206)이 에천트에 노출되도록 하는 어퍼처들(도시안됨)은 또한 AIMOD에 형성될 수 있다. 상이한 구현들에서, 반사기(1014), 제 1 흡수층(1008) 및 제 2 흡수층(1006) 중 적어도 2개는 제 1 및 제 2 갭의 높이 치수들이 디스플레이 엘리먼트에 의해 반사되는 광의 파장들의 스펙트럼에 영향을 미치게 상응하여 변경될 수 있도록(증가되거나 또는 감소될 수 있도록) 여기에 설명된 바와같이 이동가능하게 형성된다.

도 23은 디스플레이 엘리먼트상에 정보를 디스플레이하는 방법을 예시하는 흐름도의 예를 도시한다. 블록(2302)에서, 프로세스(2300)는 가변 제 1 갭의 높이 치수 d1를 변경시키는 것을 포함하며, 제 1 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되고 반사기에 의해 다른 측면상에 정의된다. 특정 구현에 따르면, 이는 제 1 흡수층 또는 반사기를 또는 이들 둘다를 서로에 대하여 상이한 위치로 구동시킴으로써 달성될 수 있다. 예를들어, 도 16에 예시된 구현에서, 이는 미러(1014) 및/또는 제 1 흡수층(1008)을 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 미러(1014)가 정지되게 구성될 수 있는 도 10에서, 이는 제 1 흡수층(1008)을 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 제 1 흡수층 및/또는 반사기는 예를들어 도 2 및 도 24b에 예시된 바와같이 구동 회로에 의해 제공되는 구동 신호들(전압들)에 의해 구동될 수 있다.

블록(2304)으로 이동하면, 프로세스(2300)는 가변 제 2 갭의 높이 치수 d2를 변경시키는 것을 더 포함하며, 제 2 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며 제 2 흡수층에 의해 다른 측면상에 정의된다. 다시, 구현에 따르면, 이는 제 1 및 제 2 흡수층 중 하나 또는 둘다에 의해 달성될 수 있다. 예를들어, 도 16에 예시된 구현에서, 이는 제 2 흡수층이 정지되게 구성될 수 있기 때문에, 제 1 흡수층을 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 도 10에서, 이는 제 1 흡수층(1008) 및/또는 제 2 흡수층(1006)을 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 구성들 중 임의의 구성에서, 제 1 흡수층, 제 2 흡수층 및/또는 미러를 이동시키는 것을 갭들의 높이 치수들을 조절하도록 상응하게 수행된다. 다시 말해서, 제 2 흡수층을 이동시키는 것이 제 1 및 제 2 갭들의 높이 모두에 영향을 미치기 때문에, 제 1 흡수층 및 다른 이동가능 층(미러 또는 제 2 흡수층) 각각은 제 1 갭 및 제 2 갭의 원하는 높이 치수들이 획득되도록 다른 것의 이동을 고려하여 이동되어야 한다. 이동가능 층들은 원하는 높이 치수들을 달성하기 위하여 적어도 부분적으로 동시에 이동될 수 있다. 거리들 d1 및 d2 사이의 차이는 미러 상에서 광 투과 깊이(예를들어, Al에 대하여 약 15nm)와 실질적으로 동일할 수 있으며, 이는 색 포화도를 개선시킬 수 있다. 다시 말해서, 일부 구현들에서, d1 및 d2 사이의 차이는 약 50nm 미만 또는 일부 구현들에서 15nm 미만일 수 있다. 다른 예에서, 높이 치수들 d1 및 d2는

가 0.25 미만이거나 또는 0.25와 동일하도록 관련될 수 있다. 제 1 흡수층 및/또는 제 2 흡수층은 예를들어 도 2 및 도 24b에 예시된 바와같이 구동 회로에 의해 제공된 구동 신호들(전압들)에 의해 구동될 수 있다.

선택 블록(2306)으로 이동하면, 프로세스(2300)는 수신된 광의 일부분이 디스플레이 엘리먼트로부터 반사되도록 광을 수신하는 디스플레이 엘리먼트를 노출시키는 것을 포함한다. 높이 치수들 d1 및 d2를 변경하는 것은 디스플레이 상태의 디스플레이 엘리먼트가 특정 출현을 가지도록 한다. 이러한 디스플레이 상태에서, 수신된 광의 일부분은 제 1 및 제 2 흡수층들을 통해 반사기(미러)까지 디스플레이 엘리먼트내로 전파한다. 미러로부터 반사된 광의 파장들의 스펙트럼의 일부분은 (반사된 파장들의 정상파 전계 강도에 대한 상이한 위치들에 흡수층들을 배치하는) 높이 치수들 d1 및 d2에 적어도 부분적으로 기초하여 제 1 흡수층 또는 제 2 흡수층에 의해 흡수된다. 다른 비흡수 광은 흡수층들을 통해 디스플레이 엘리먼트로부터 전파한다.

도 24a 및 도 24b는 복수의 간섭측정 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 예시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다. 디스플레이 디바이스(40)는, 예를 들어, 스마트폰, 셀룰러 또는 모바일 전화일 수 있다. 그러나, 디스플레이 디바이스(40)의 동일한 컴포넌트들 또는 이들의 약간의 변형들이 또한 텔레비전들, 태블릿들, e-리더기들, 핸드-헬드 디바이스들 및 휴대용 미디어 플레이어들과 같은 다양한 타입들의 디스플레이 디바이스들을 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 및 진공 성형을 포함하는 다양한 제조 프로세스들 중 임의의 프로세스로부터 형성될 수 있다. 추가로, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함하는 (그러나, 이들에 제한되지 않음) 다양한 물질들 중 임의의 물질로 만들어질 수 있다. 하우징(41)은 상이한 색의 다른 제거가능한 부분들과 상호교환될 수 있거나, 또는 상이한 로고들, 그림들 또는 심볼들을 포함하는 제거가능한 부분들(도시안됨)을 포함할 수 있다.

디스플레이(30)는, 여기에 설명된 바와 같이, 쌍안정 또는 아날로그 디스플레이를 포함하는 다양한 디스플레이들 중 임의의 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(30)는 또한, 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD와 같은 평판 디스플레이, 또는 CRT 또는 다른 튜브 디바이스와 같은 비-평판 디스플레이를 포함하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 여기에 설명된 바와 같이, 디스플레이(30)는 간섭측정 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다.

디스플레이 디바이스(40)의 컴포넌트들은 도 12b에 개략적으로 예시된다. 디스플레이 디바이스(40)는 하우징(41)을 포함하고, 하우징 내에 적어도 부분적으로 넣어진(enclosed) 추가 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스(40)는 트랜시버(47)에 커플링된 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 트랜시버(47)는 컨디셔닝 하드웨어(52)에 연결되는 프로세서(21)에 연결된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 신호를 필터링)하도록 구성될 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크로폰(46)에 연결된다. 프로세서(21)는 또한 입력 디바이스(48) 및 드라이버 제어기(29)에 연결된다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(28)에, 그리고 어레이 드라이버(22)에 커플링되며, 어레이 드라이버(22)는 차례로 디스플레이 어레이(30)에 커플링된다. 일부 구현들에서, 전원(50)은 특정 디스플레이 디바이스(40) 설계에서 실질적으로 모든 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있다.

네트워크 인터페이스(27)는 안테나(43) 및 트랜시버(47)를 포함하고, 따라서 디스플레이 디바이스(40)가 네트워크를 통해 하나 이상의 디바이스들과 통신할 수 있다. 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 이들의 추가 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 전화의 경우, 안테나(43)는 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 모바일 통신들을 위한 글로벌 시스템(GSM), GSM/범용 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, 고속 패킷 액세스(HSPA), 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA), 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA), 이벌브드 고속 패킷 액세스(HSPA+), 롱 텀 에벌루션(LTE), AMPS, 또는 3G 또는 4G 기술을 활용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하기 위해 사용되는 다른 공지된 신호들을 수신하도록 설계된다. 트랜시버(47)는 안테나(43)로부터 수신되는 신호들을 사전-프로세싱할 수 있고, 따라서, 신호들은 프로세서(21)에 의해 수신되어 추가로 조작될 수 있다. 트랜시버(47)는 또한 프로세서(21)로부터 수신되는 신호들을 프로세싱할 수 있고, 따라서, 신호들은 디스플레이 디바이스(40)로부터 안테나(43)를 통해 전송될 수 있다.

일부 구현들에서, 트랜시버(47)는 수신기에 의해 대체될 수 있다. 더욱이, 일부 구현들에서, 네트워크 인터페이스(27)는, 프로세서(21)에 송신될 이미지 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는, 이미지 소스에 의해 대체될 수 있다. 프로세서(21)는 디스플레이 디바이스(40)의 전체 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(21)는, 네트워크 인터페이스(27) 또는 이미지 소스로부터의 압축된 이미지 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 데이터를 미가공(raw) 이미지 데이터로 또는 미가공 이미지 데이터로 용이하게 프로세싱될 포맷으로 프로세싱한다. 프로세서(21)는 프로세싱된 데이터를 드라이버 제어기(29)에 또는 저장을 위해 프레임 버퍼(28)에 송신할 수 있다. 미가공 데이터는 통상적으로, 이미지 내의 각각의 위치에서의 이미지 특징들을 식별하는 정보를 지칭한다. 예를 들어, 이러한 이미지 특징들은, 색상(color), 채도(saturation) 및 그레이-스케일(gray-scale) 레벨을 포함할 수 있다.

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

드라이버 제어기(29)는 직접 프로세서(21)로부터 또는 프레임 버퍼(28)로부터 프로세서(21)에 의해 생성된 미가공 이미지 데이터를 취할 수 있고, 어레이 드라이버(22)로의 고속 전송을 위해 미가공 이미지 데이터를 적절하게 재포맷팅할 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 미가공 이미지 데이터를 래스터-형 포맷을 가지는 데이터 흐름으로 재포맷팅할 수 있는데, 따라서, 이는 디스플레이 어레이(30)에 걸쳐 스캐닝하기에 적절한 시간 순서를 가진다. 이후, 드라이버 제어기(29)는 포맷팅된 정보를 어레이 드라이버(22)로 송신한다. 비록 LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 종종 독립형 집적 회로(IC)로서 시스템 프로세서(21)와 연관될지라도, 이러한 제어기들은 다수의 방식들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기들은 하드웨어로서 프로세서(21)에 내장되고, 소프트웨어로서 프로세서(21)에 내장되거나, 또는 어레이 드라이버(22)와 함께 하드웨어로 완전히 통합될 수 있다.

어레이 드라이버(22)는 포맷팅된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신할 수 있고, 디스플레이의 x-y 픽셀들의 행렬로부터 오는 수백 개들, 및 가끔은 수천 개들(또는 그 초과)의 리드(lead)들에 초당 여러 번 인가되는 파형들의 병렬 세트로 비디오 데이터를 재포맷팅할 수 있다.

일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 여기에서 설명된 디스플레이들의 타입들 중 임의의 타입에 대해 적합하다. 예를 들어, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, IMOD 제어기)일 수 있다. 부가적으로, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예를 들어, IMOD 디스플레이 드라이버)일 수 있다. 또한, 디스플레이 어레이(30)는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, IMOD들의 어레이를 포함하는 디스플레이)일 수 있다. 일부 구현들에서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 통합될 수 있다. 이러한 구현은 고집적 시스템들, 예를 들어, 모바일 폰들, 휴대용-전자 디바이스들, 시계들 또는 작은-영역 디스플레이들에서 유용할 수 있다.

일부 구현들에서, 입력 디바이스(48)는 예를 들어, 사용자로 하여금 디스플레이 디바이스(40)의 동작을 제어하게 하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스(48)는, 키패드, 예를 들어 QWERTY 키보드 또는 전화 키패드, 버튼, 스위치, 락커, 터치-감지 스크린, 디스플레이 어레이(30)가 통합된 터치-감지 스크린 또는 압력- 또는 열-감지막을 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 위해 사용될 수 있다.

전원(50)은 다양한 에너지 저장 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를들어, 전원(50)은 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬-이온 배터리와 같은 재충전가능한 배터리일 수 있다. 재충전가능한 배터리를 사용하는 구현들에서, 재충전가능한 배터리는, 예를들어, 벽 소켓 또는 광전지(photovoltaic) 디바이스 또는 어레이로부터 나오는 전력을 사용하여 충전가능할 수 있다. 대안적으로, 재충전가능한 배터리는 무선으로 충전가능할 수 있다. 전원(50)은 또한, 재생 에너지원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지 또는 태양 전지 페인트를 포함하는 태양 전지일 수 있다. 전원(50)은 또한 벽 콘센트로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.

일부 구현들에서, 제어 프로그램가능성(control programmability)이 전자 디스플레이 시스템 내의 몇몇 장소들에 위치될 수 있는 드라이버 제어기(29)에 상주한다. 일부 다른 구현들에서, 제어 프로그램가능성은 어레이 드라이버(22)에 상주한다. 전술된 최적화는 임의의 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 다양한 구성들로 구현될 수 있다.

여기에서 개시된 구현들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 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 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 의존한다.

여기에서 개시된 양상들에 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하는데 사용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는 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 여기에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 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, 예를 들면, 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 기능들 및 프로세스들은 본 명세서에서 개시된 구조들 및 이 개시된 구조들과의 구조적 균등물들을 포함한 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어로, 또는 이들의 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.

소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 여기에 개시된 제조 프로세스, 알고리즘 또는 방법의 단계들은 컴퓨터-판독가능 매체상에 상주할 수 있는 프로세서-실행가능 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체, 및 한 위치로부터 다른 위치로의 컴퓨터 프로그램을 이전하도록 인에이블될 수 있는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 연결수단은 컴퓨터-판독가능 매체로서 적절하게 지칭될 수 있다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, DVD(digital versatile disc), 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc들은 레이저들을 사용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 앞의 조합들은 또한 컴퓨터-판독가능 매체의 범위내에 포함될 수 있다. 부가적으로, 방법 또는 알고리즘의 동작들은 컴퓨터 프로그램 물건에 통합될 수 있는 기계 판독가능 매체 및 컴퓨터-판독가능 매체상에 코드들 및 명령들 중 하나 또는 임의의 조합 또는 세트로서 상주할 수 있다.

본 개시내용에서 설명된 구현들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이고, 여기에서 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 여기에서 도시된 구현들로 제한되도록 의도되지 않고, 여기에서 개시된 이러한 개시내용, 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위에 따른다. 용어 "예시적인(exemplary)"은 "일 예, 실례, 또는 예시로서 역할을 하는"을 의미하도록 여기에서 배타적으로 이용된다. 여기에서 "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 맥락에서 이 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 또한 결합되어 단일 구현으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 개별적으로 다수의 구현들로 또는 임의의 적절한 서브-조합으로 구현될 수 있다. 아울러, 특징들이 특정한 조합들로 동작하는 것으로 앞서 설명되거나 심지어 초기에 이와 같이 청구될지라도, 몇몇 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 그 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 서브-조합 또는 서브-조합의 변화에 관련될 수 있다.

유사하게, 동작들은 도면들에서 특정한 순서로 도시되지만, 당업자는 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서 또는 순차적 순서로 수행될 필요가 없거나 또는 모든 예시된 동작들이 수행될 필요가 없다는 점을 용이하게 인식할 것이다. 추가로, 도면들은 하나 이상의 예시적인 프로세스들을 흐름도의 형태로 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 예시된 예시적인 프로세스들에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 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 물건으로 함께 통합되거나 또는 다수의 소프트웨어 물건들로 패키징될 수 있음이 이해되어야 한다. 추가적으로, 다른 구현들은 하기 청구항들의 범위 내에 있다. 일부의 경우들에서, 청구항들에서 나열되는 동작들은 상이한 순서로 수행될 수 있고, 바람직한 결과들을 여전히 달성할 수 있다.

Claims

전기기계 디스플레이 장치로서,
반사 디스플레이 픽셀을 포함하며;
상기 반사 디스플레이 픽셀은,
반사기;
상기 반사기로부터 배치된 제 1 부분적 투과 흡수층 ― 상기 제 1 흡수층 및 상기 반사기는 자신들 사이의 제 1 갭을 정의하며, 상기 제 1갭은 거리 d1의 두께 치수를 가짐 ―;
상기 제 1 흡수층이 상기 제 2 흡수층과 상기 반사기사이에 존재하도록 상기 제 1 흡수층으로부터 배치된 제 2의 부분적 투과 흡수층을 포함하며, 상기 제 2 흡수층 및 상기 제 1 흡수층은 자신들 사이의 제 2 갭을 정의하며, 상기 제 2 갭은 거리 d2의 두께 치수를 가지며; 그리고
상기 반사기, 상기 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 상기 제 1 갭 및 상기 제 2 갭의 두께 치수를 증가시키거나 또는 감소시키도록 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 거리 d1은 700nm 미만이며, 상기 거리들 d1 및 d2의 합은 1400nm 미만인, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 픽셀은 수신된 광 파장들 λmin 내지 λmax의 범위가 주어지는 경우에 거리들 d1 < λmax 그리고 d1 + d2 < 2λmax이도록 구성되는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층은 거리 d1과 거리 d2 사이의 차이가 50nm 미만이도록 상대적으로 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사기, 상기 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 거리들 d1 및 d2가 약 0 내지 315nm이도록 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사기, 상기 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 거리들 d1 및 d2가 입사 및 반사 광의 간섭으로부터 발생하는 원하는 디스플레이 색의 정상파 간섭 패턴의 연속적인 어두운 프린지들에 상기 제 1 흡수층 및 상기 제 2 흡수층을 각각 배열하도록 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사기 및 상기 제 1 흡수층은 상기 반사기 및 상기 제 2 흡수층 양단에 제 1 전압이 인가되고 상기 반사기 및 상기 제 1 흡수층 양단에 제 2 전압이 인가될 때 정전기력들에 의해 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 기판을 더 포함하며, 상기 제 2 흡수층은 상기 기판상에 배치되는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 흡수층은 이동가능하며, 상기 제 2 흡수층 및 상기 반사기 중 하나는 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 흡수층들은
가 0.25 미만이거나 또는 0.25와 동일하도록 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 2개의 갭 길이들 간의 관계는 d2 = d1 + (10 내지 20nm)인, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 흡수층 및 상기 제 2 흡수층은 몰리브덴-크롬(MoCr), 바나듐(V), 게르마늄(Ge) 또는 텅스텐(W)을 포함하는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 흡수층 및 상기 제 2 흡수층의 두께의 합은 약 3nm 내지 12 nm인, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 흡수층 및 상기 제 2 흡수층의 두께의 합은 약 5nm 내지 약 7nm인, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 흡수층은 상기 제 2 흡수층보다 더 두꺼운, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사기들, 상기 제 1 흡수층 및 제 2 흡수층 중 적어도 2개는 상기 거리들 d1 및 d2가 파장 λ을 가진 광의 타겟 3원색에 대하여 상기 반사기로부터 λ/2±15nm 및 λ±15nm의 거리에 상기 제 1 흡수층 및 상기 제 2 흡수층을 각각 배열하도록 이동가능한, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 픽셀은 약 100nm 내지 300nm의 두께를 가진 이동가능 유전체층을 더 포함하며, 상기 제 1 흡수층은 상기 유전체층상에 배치되는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 픽셀은 약 100nm 내지 300nm의 두께를 가진 유전체층을 더 포함하며, 상기 제 2 흡수층은 상기 유전체층상에 배치되는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서, 상기 반사 디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함하는 디스플레이;
상기 디스플레이와 통신하도록 구성된 프로세서 ― 상기 프로세서는 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성됨 ―; 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성되는 메모리 디바이스를 더 포함하는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 19항에 있어서, 상기 디스플레이에 적어도 하나의 신호를 송신하도록 구성된 드라이버 회로; 및
상기 드라이버 회로에 상기 이미지 데이터의 적어도 일부분을 송신하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 19항에 있어서, 상기 프로세서에 상기 이미지 데이터를 송신하도록 구성된 이미지 소스 모듈을 더 포함하며, 상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 트랜시버 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는, 전기기계 디스플레이 장치.
제 19항에 있어서, 입력 데이터를 수신하고 상기 입력 데이터를 상기 프로세서에 통신하도록 구성된 입력 디바이스를 더 포함하는, 전기기계 디스플레이 장치.
전기기계 디스플레이 장치를 형성하는 방법으로서,
반사기를 형성하는 단계;
상기 반사기 위에 희생층을 형성하는 단계;
제 1 지지 구조물을 형성하는 단계;
제 1 흡수층을 형성하는 단계;
상기 제 1 흡수층 위에 희생층을 형성하는 단계;
제 2 지지 구조물을 형성하는 단계;
제 2 흡수층을 형성하는 단계; 및
상기 반사기와 상기 제 1 흡수층사이에 제 1 갭을 형성하고 상기 제 1 흡수층과 상기 제 2 흡수층 사이에 제 2 갭을 형성하는 단계를 포함하는, 전기기계 디스플레이 장치를 형성하는 방법.
전기기계 디스플레이 엘리먼트로서,
반사기;
상기 반사기로부터의 거리 d1에 배치된, 광을 흡수하기 위한 부분적 투과 제 1 수단 ― 상기 제 1 흡수 수단 및 상기 반사기는 자신들 사이의 제 1 갭을 정의하며, 상기 제 1 갭은 거리 d1의 가변 높이 치수를 가짐 ―;
상기 제 1 흡수 수단이 상기 제 2 흡수 수단과 상기 반사기 사이에 있도록 상기 제 1 흡수 수단으로부터의 거리 d2에 배치된, 광을 흡수하기 위한 부분적 투과 제 2 수단 ― 상기 제 2 흡수 수단 및 상기 반사기는 자신들 사이의 제 2 갭을 정의하며, 상기 제 2 갭은 거리 d2의 가변 높이 치수를 가짐 ―; 및
상기 거리 d1과 상기 거리 d2 사이의 차이가 100nm 미만이도록 디스플레이 상태로 상기 디스플레이 엘리먼트를 배열하는 상기 제 1 및 제 2 갭들의 높이 치수를 증가시키거나 또는 감소시키기 위하여 상기 반사기, 상기 제 1 흡수 수단 및 상기 제 2 흡수 수단 중 적어도 2개를 구동시키기 위한 수단을 포함하는, 전기기계 디스플레이 엘리먼트.
제 27항에 있어서, 상기 구동 수단은 드라이버 회로를 포함하는, 전기기계 디스플레이 엘리먼트.
제 27항에 있어서, 상기 제 1 흡수 수단은 제 1 흡수층을 포함하는, 전기기계 디스플레이 엘리먼트.
제 27항에 있어서, 상기 제 2 흡수 수단은 제 2 흡수층을 포함하는, 전기기계 디스플레이 엘리먼트.
디스플레이 엘리먼트상에서 정보를 디스플레이하기 위한 방법으로서,
가변 제 1 갭의 높이 치수 d1을 변경하는 단계 ― 상기 제 1 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며, 반사기에 의해 다른 측면상에 정의됨 ―;
가변 제 2 갭의 높이 치수 d2를 변경하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 갭은 상기 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며 제 2 흡수층에 의해 다른 측면상에 정의되며;
상기 높이 치수들 d1 및 d2를 변경시키는 단계는 상기 높이 치수들 d1 및 d2에 적어도 부분적으로 기초하여 특정 색을 반사하도록 디스플레이 상태로 상기 디스플레이 엘리먼트를 배열하는, 디스플레이 엘리먼트상에서 정보를 디스플레이하기 위한 방법.
제 28항에 있어서, 상기 높이 치수들 d1과 d2 간의 차이는 약 50nm미만이거나 또는 약 50nm과 동일한, 디스플레이 엘리먼트상에서 정보를 디스플레이하기 위한 방법
제 28항에 있어서, 상기 높이 치수들 d1과 d2 사이의 차이는 약 15nm 미만이거나 또는 약 15와 동일한, 디스플레이 엘리먼트상에서 정보를 디스플레이하기 위한 방법
제 28항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 갭의 높이 치수들은 동시에 변경되는, 디스플레이 엘리먼트상에서 정보를 디스플레이하기 위한 방법
프로세싱 회로로 하여금 방법을 수행하도록 하는 명령들이 저장된 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 방법은,
가변 제 1 갭의 높이 치수 d1을 변경하는 단계 ― 상기 제 1 갭은 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며 반사기에 의해 다른 측면상에 정의됨 ―; 및
가변 제 2 갭의 높이 치수 d2를 변경하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 갭은 상기 제 1 흡수층에 의해 한 측면상에 정의되며 제 2 흡수층에 의해 다른 측면상에 정의되며;
상기 높이 치수들 d1 및 d2를 변경하는 단계는 상기 높이 치수들 d1 및 d2에 적어도 부분적으로 기초하여 특정 색을 반사하도록 디스플레이 상태로 상기 디스플레이 엘리먼트를 배열하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.