專利名稱：具有粗糙化子電極層的顯示器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種包括該顯示器結(jié)構(gòu)的電子裝置。
背景技術(shù)：
專利US2007/0139358公開(kāi)了一種顯示器結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，顯示 器結(jié)構(gòu)為層堆疊結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有薄膜晶體管(TFT)玻璃基板和電泳層，用來(lái)對(duì)電泳顯示 設(shè)備進(jìn)行有源矩陣驅(qū)動(dòng)。在已知的結(jié)構(gòu)中，TFT電極層例如位于合適的子層的頂部，以在電 極圖案中實(shí)現(xiàn)適當(dāng)隔離。專利US2006/0187385公開(kāi)了涉及柔性半透半反式IXD設(shè)備的另一種顯示器結(jié)構(gòu) 的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，顯示器結(jié)構(gòu)包括第一柔性結(jié)構(gòu)、第二柔性結(jié)構(gòu)、多個(gè)支撐微 結(jié)構(gòu)和液晶層。為了使已知的顯示結(jié)構(gòu)發(fā)揮預(yù)期的功能，設(shè)置有電極層，其可位于半透半反 式LCD堆疊結(jié)構(gòu)的合適的反射板的頂部。

發(fā)明內(nèi)容
已知的顯示器的缺點(diǎn)是，當(dāng)金屬電極用作像素電極材料時(shí)，其具有鏡面反射的特 性。如果顯示器材料不是完全吸收型的，這會(huì)造成黑色級(jí)的增加。此外，可能出現(xiàn)在顯示 器的合適的光調(diào)制層中的缺陷變得可視，使得顯示器的質(zhì)量下降。例如，由于以特定的視 角觀察時(shí)位于下面的金色層可視，所以電泳顯示器的空隙(Void)或缺失膠囊(Missing Capsules)會(huì)顯現(xiàn)為金色斑點(diǎn)。具有非反射像素電極(并且，優(yōu)選吸光電極)是有利的。但是，在電極層和子層 (例如顯示作用層)之間必須電接觸良好，以使顯示像素正常工作。這限制了選擇可替換的 像素電極材料的可能性。本發(fā)明的目的在于提供一種顯示器結(jié)構(gòu)，其中，光調(diào)制層中的缺陷和瑕疵基本上 不可視，而顯示器的性能不會(huì)降低。期望尤其是對(duì)于電泳式顯示器和液晶式顯示器提供這 樣的改進(jìn)。為此，根據(jù)本發(fā)明的顯示器結(jié)構(gòu)包括疊置于子層上的電極層，其中，子層的面向電 極層的表面被粗糙化為具有粗糙度“胞”，其中，優(yōu)選地1 < Ra < 500nm,且更優(yōu)選地 1 < Ra < 50nm。發(fā)現(xiàn)在沉積電極金屬前將電極金屬層下面的層的粗糙化可使電極金屬外觀變黑， 這樣是有利的，因?yàn)楣庹{(diào)制層中的缺陷變得不可視。子層粗糙化的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是增加電 極金屬層和顯示作用層之間的接觸表面積。在電泳顯示器中，子層可涉及導(dǎo)電膠，顯示作用 層通過(guò)導(dǎo)電膠被層疊至電極金屬層。增加的接觸表面積可減少電極金屬層和顯示作用層之 間的電阻，從而增大施加至顯示作用層兩端的施加電壓，從而改進(jìn)其關(guān)于切換性能的操作 特性。具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明所述的顯示器結(jié)構(gòu)包括像素，該像素包括薄膜晶體管(TFT)疊 層，其中，所述電極層和所述子層構(gòu)成TFT疊層的一部分。發(fā)現(xiàn)將面向該電極層的該子層的粗糙度Ra設(shè)置為優(yōu)選1 < Ra < 500nm、更優(yōu)選1 < Ra < 50nm，可有效地給電極金屬提供 需要的黑色外觀。應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明所述的顯示器結(jié)構(gòu)可用于無(wú)源矩陣顯示器或有源矩陣顯示 器。優(yōu)選地，有源矩陣顯示器包括多個(gè)合適的薄膜晶體管(TFT)。電極層下面的子層可利用 蝕刻或通過(guò)復(fù)制例如利用模壓適當(dāng)?shù)卮植诨８鶕?jù)本發(fā)明的顯示器結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式中，子層包括有機(jī)材料。優(yōu)選地，有機(jī)材料為 絕緣的，從而獲得有機(jī)絕緣體層。發(fā)現(xiàn)在有機(jī)TFT中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明非常容易，這是因?yàn)樵诔练e電極金屬層以前，子層 可容易地被蝕刻。優(yōu)選地，在TFT疊層中使用有機(jī)聚合物。在具體的實(shí)施方式中，有機(jī)聚合 物是柔性的，這樣可制造柔性顯示器。將結(jié)合圖1詳細(xì)討論有源矩陣TFT疊層。在根據(jù)本發(fā)明的顯示器結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施方式
中，像素包括電泳材料。在本領(lǐng)域中，電泳材料是已知的，其對(duì)于在柔性顯示器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明是非常有 利的。具體地說(shuō)，優(yōu)選使柔性顯示器的總厚度盡量小，以防止顯示器變形過(guò)程中的應(yīng)力造成 顯示器損壞。根據(jù)本發(fā)明，在不改變?nèi)嵝燥@示器的厚度的情況下，光調(diào)制層中可視缺陷的問(wèn) 題得到了解決。光調(diào)制層可至少涉及電泳顯示器或液晶顯示器，例如液晶(LC)、聚合物分散 液晶(PDLC)或膽甾型液晶(ChLC)顯示器。將結(jié)合圖2詳細(xì)討論電泳顯示器。本發(fā)明還涉及一種包括如上所討論的顯示器結(jié)構(gòu)的電子裝置。該電子裝置可涉及 任何基于顯示器的電子設(shè)備，例如移動(dòng)電話、管理工具、掌上型計(jì)算機(jī)等。該電子裝置可包 括柔性電子顯示器，其在存放時(shí)可卷起?？蛇x地，所述電子裝置可包括可卷繞式顯示器，其 在存放時(shí)可以繞合適的部分例如電子裝置的外殼卷繞。本發(fā)明還涉及一種包括疊置于子層上的電極層的顯示器結(jié)構(gòu)的制造方法，包括下 列步驟把該子層的面向電極層的表面粗糙化，以及在粗糙化的該子層上沉積電極層。優(yōu)選地，該子層的粗糙度(Ra)的范圍例如為1 < Ra < 500nm,優(yōu)選1 < Ra <50nm。根據(jù)本發(fā)明，顯示器結(jié)構(gòu)具有改進(jìn)的顯示質(zhì)量，尤其是涉及缺陷、空隙等的可見(jiàn)度。 發(fā)現(xiàn)把金色層下面的子層粗糙化可使得子層的反射率下降大約10倍。要獲得期望的粗糙 化處理，可使用多種現(xiàn)有技術(shù)的方法。優(yōu)選地，對(duì)子層進(jìn)行蝕刻或復(fù)制，例如模壓。這些方 法的優(yōu)點(diǎn)在于具有成本相對(duì)較低的處理步驟。將結(jié)合附圖詳細(xì)討論本發(fā)明的這些以及其他方面，其中，相同的參考符號(hào)表示相 同的元件。應(yīng)理解，附圖僅用于說(shuō)明并不用于限制權(quán)利要求的范圍。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明顯示器結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式的示意圖。圖2示出了電泳膠囊的示意圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明電子裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明顯示器結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式的示意圖。顯示器10可包括兩個(gè)部分。第一部分可涉及包含合適的薄膜晶體管(TFT)的有源矩陣背板，該薄膜晶體管(TFT) 基于合適的半導(dǎo)體材料2，例如聚合物電子裝置式TFT。第二部分可涉及顯示作用層9，其可 層疊在背板的頂部上。優(yōu)選地，顯示作用層9利用導(dǎo)電膠層疊在背板上。更優(yōu)選地，顯示作 用層9基于包括電泳材料9a的膠囊。將結(jié)合圖2討論電泳膠囊的實(shí)施方式。圖1示意性地示出可用在根據(jù)本發(fā)明的顯示器結(jié)構(gòu)中的包括TFT疊層的背板的視 圖。TFT疊層包括與像素電極3對(duì)應(yīng)的電極金屬的層。電極層和數(shù)據(jù)線1 一起用于向像素 電極充電。柵極電極4分別與源極電極和漏極電極1，3分開(kāi)，柵極電極4被定位為通過(guò)介 電層6與半導(dǎo)體2接觸。TFT的結(jié)構(gòu)層可沉積在合適的柔性基板7上。顯示器結(jié)構(gòu)10可包括多個(gè)合適的因此形成的TFT，它們可通過(guò)金焊接相互連接。 根據(jù)本發(fā)明，為了防止光調(diào)制層9中的缺陷可見(jiàn)，把電極層3下面的子層5的表面粗糙化， 優(yōu)選地，粗糙度Ra在1 < Ra < 500nm范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，在1 < Ra < 50nm范圍內(nèi)。光調(diào) 制層9可包括電泳材料9a的層，接著是公共電極層％，并補(bǔ)充以頂部基板9c和防眩光涂層 9d。為了控制顯示器結(jié)構(gòu)10的圖像內(nèi)容，可在一幀時(shí)間的一部分期間向所有行施加 合適的把TFT從非導(dǎo)通狀態(tài)改變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的電壓。在此線選擇時(shí)間，所選行的像素電容 (即TFT漏極側(cè)的總電容)可被充電至施加在列電極上的電壓。在剩余的幀時(shí)間期間(即 保持時(shí)間)，其他行可被選址(address)。然后，TFT處于其非導(dǎo)通狀態(tài)，并且必須保持像素 電容上的電荷。圖2示出了電泳膠囊的示意圖。部分20a示意性地說(shuō)明了電泳膠囊20的實(shí)施方 式，該電泳膠囊包括封裝在合適的主體25中的白色微粒21和黑色微粒23。優(yōu)選地，主體 25為方形的，也可使用其他幾何形狀，例如球形。通過(guò)由電源22施加的合適電壓來(lái)控制主 體25中白色和黑色微粒各自的移動(dòng)。如前所述，對(duì)應(yīng)于顯示像素而定位的TFT用于向主體 25施加合適的電壓以進(jìn)行黑/白或灰色切換。部分20b示出了像素膠囊的照片，其中，膠囊 D的直徑大約為20 40 μ m。為了適當(dāng)?shù)馗淖冸娪撅@示器10上的圖像內(nèi)容，新的圖像信息可被寫入特定的時(shí) 間量，例如500 1000ms的時(shí)間期間。由于有源矩陣的刷新率通常比較高，這會(huì)導(dǎo)致在多 個(gè)幀期間對(duì)同樣的圖像內(nèi)容進(jìn)行選址。例如，以50Hz的幀速率，10 50的幀長(zhǎng)。在部分 20b中通過(guò)在白色和黑色狀態(tài)下的膠囊圖片示出了電泳原理的示意圖。例如，電泳膠囊從黑 色到白色的選址需要像素電容在200 1000ms期間被充電至-15V。在這個(gè)時(shí)間段，白色微 粒朝頂部(公共)電極漂移，而黑色微粒則朝底部(有源矩陣背板)電極漂移。切換到黑 色需要正像素電壓，并且當(dāng)OV電壓被施加在膠囊上時(shí)，不發(fā)生切換動(dòng)作。電泳膠囊的典型直徑的范圍例如為約20 40 μ m。因此，失效的或缺失的膠囊的 聚集會(huì)造成至少60 80 μ m的缺陷。對(duì)于大于5000 μ m2的缺陷，下面的金屬像素電極會(huì)被 清楚地看到，例如成為金色斑點(diǎn)。出現(xiàn)大量的比5000μπι2小很多的缺陷會(huì)造成金色光澤。對(duì)于具有電泳膠囊的聚合物電子有源矩陣背板，典型電壓例如可以是_25V的行 選擇電壓，+25V的行非選擇電壓，-15和+15V之間的列電壓以及2. 5V的公共電極電壓。鑒 于高電壓的電泳顯示效果，以及聚合物電子裝置與非晶硅裝置相比需要較高的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng) 的事實(shí)，因此這些電壓都是相對(duì)較高的電壓。使用電泳膠囊代替LC材料用作顯示作用的優(yōu) 點(diǎn)在于膠囊具有雙穩(wěn)態(tài)。因此，僅在圖像更新( 1秒)期間需要進(jìn)行選址，而有源矩陣在圖像更新之間處于休息狀態(tài)。圖3是出了根據(jù)本發(fā)明電子裝置的示意圖。電子設(shè)備40可包括殼體42和可收縮、 特別是可卷繞的顯示器45，該顯示器45優(yōu)選被設(shè)置在剛性護(hù)套(cover) 4 上。顯示器45 設(shè)置有如上所述的TFT疊層?？筛鶕?jù)結(jié)合圖1所述的實(shí)施方式來(lái)設(shè)置顯示器45。剛性護(hù) 套4 可被設(shè)置為與顯示器45 —起繞殼體42卷繞至位置41a。剛性護(hù)套4 可包括邊緣 元件43，邊緣元件43設(shè)置有剛性區(qū)域43a和與剛性護(hù)套42a的鉸鏈46a、妨b配合的柔性 (flexible)區(qū)域44a、44b。當(dāng)顯示器45被收回至卷繞殼體42的位置，顯示器45的表面可 與殼體42鄰接。應(yīng)理解，除了可卷繞式顯示器，電子裝置還可包括卷軸式顯示器，這樣，柔 性顯示器45在存放時(shí)即可被設(shè)置為卷在合適的軸上，優(yōu)選位于殼體的一部分內(nèi)。應(yīng)理解，為了清晰起見(jiàn)，盡管已就根據(jù)本發(fā)明的顯示器和電子裝置的具體實(shí)施方 式進(jìn)行了單獨(dú)的討論，但是可設(shè)想結(jié)合單獨(dú)的附圖討論的適宜特征的可互換性。雖然已就 具體的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)理解，本發(fā)明可不按照所述內(nèi)容進(jìn)行。上述說(shuō)明為示 例性的，并非限制性的。因此，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，在不脫離所附權(quán)利 要求的范圍的情況下，可對(duì)如上所述的發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種顯示器結(jié)構(gòu)，所述顯示器結(jié)構(gòu)包括疊置于子層上的電極層，其中，所述子層的面 向所述電極層的表面被粗糙化，其中，優(yōu)選地，粗糙度Ra在1 < Ra < 500nm范圍內(nèi)，更優(yōu)選 地,在1 < Ra < 50nm范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器結(jié)構(gòu)，其中，所述顯示器結(jié)構(gòu)包括具有薄膜晶體管 (TFT)疊層的像素，其中，所述電極層和所述子層構(gòu)成所述TFT疊層的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示器結(jié)構(gòu)，其中，所述子層包括有機(jī)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的顯示器結(jié)構(gòu)，其中，所述子層為電絕緣體層。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示器結(jié)構(gòu)，其中，所述TFT疊層被設(shè)置用于開(kāi) 關(guān)各個(gè)像素。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示器結(jié)構(gòu)，其中，像素包括電泳材料。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示器結(jié)構(gòu)，包括膽留型液晶效應(yīng)顯示作用層。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示器結(jié)構(gòu)，適于形成柔性顯示器。
9.一種電子裝置，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示器結(jié)構(gòu)。
10.一種包括疊置于子層上的電極層的顯示器結(jié)構(gòu)的制造方法，所述方法包括下列步驟將所述子層的面向所述電極層的表面粗糙化，以及 在粗糙化的所述子層上沉積所述電極層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述子層的粗糙度(Ra)在1<Ra< 500nm范 圍內(nèi)，優(yōu)選地，在1 < Ra < 50nm范圍中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，使用蝕刻或復(fù)制來(lái)粗糙化所述子層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括疊置于子層(5)上的電極層(3)的顯示器結(jié)構(gòu)，其中，子層的面向電極層的表面被粗糙化。具體地說(shuō)，顯示器結(jié)構(gòu)可涉及包括與像素電極(3)對(duì)應(yīng)的電極金屬的層的TFT疊層。像素墊和數(shù)據(jù)線(1)一起用于像素墊的充電。所用的柵極電極(4)通過(guò)介電層(6)與源極電極和漏極電極(1，3)分開(kāi)。TFT的結(jié)構(gòu)層可被沉積在合適的柔性基板(7)上。為了防止光調(diào)制層(9)中的缺陷可視，電極層(3)下面的子層(5)的表面被粗糙化。期望尤其是對(duì)于電泳式顯示器和液晶式顯示器提供這樣的改進(jìn)。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK102138101SQ200980132235
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者凱文·邁克爾·奧尼爾, 費(fèi)恩恩達(dá)爾 埃里克·范, 弗雷德里克斯·約翰內(nèi)斯·圖弗斯拉格, 莫妮卡·約翰內(nèi)斯·貝恩哈克斯 申請(qǐng)人:創(chuàng)造者科技有限公司