专利名称：具有粗糙化子电极层的显示器结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器结构。本发明还涉及一种包括该显示器结构的电子装置。
背景技术：
专利US2007/0139358公开了一种显示器结构的实施方式。在该实施方式中，显示 器结构为层堆叠结构，其中设置有薄膜晶体管(TFT)玻璃基板和电泳层，用来对电泳显示 设备进行有源矩阵驱动。在已知的结构中，TFT电极层例如位于合适的子层的顶部，以在电 极图案中实现适当隔离。专利US2006/0187385公开了涉及柔性半透半反式IXD设备的另一种显示器结构 的实施方式。在该实施方式中，显示器结构包括第一柔性结构、第二柔性结构、多个支撑微 结构和液晶层。为了使已知的显示结构发挥预期的功能，设置有电极层，其可位于半透半反 式LCD堆叠结构的合适的反射板的顶部。
发明内容
已知的显示器的缺点是，当金属电极用作像素电极材料时，其具有镜面反射的特 性。如果显示器材料不是完全吸收型的，这会造成黑色级的增加。此外，可能出现在显示 器的合适的光调制层中的缺陷变得可视，使得显示器的质量下降。例如，由于以特定的视 角观察时位于下面的金色层可视，所以电泳显示器的空隙(Void)或缺失胶囊(Missing Capsules)会显现为金色斑点。具有非反射像素电极(并且，优选吸光电极)是有利的。但是，在电极层和子层 (例如显示作用层)之间必须电接触良好，以使显示像素正常工作。这限制了选择可替换的 像素电极材料的可能性。本发明的目的在于提供一种显示器结构，其中，光调制层中的缺陷和瑕疵基本上 不可视，而显示器的性能不会降低。期望尤其是对于电泳式显示器和液晶式显示器提供这 样的改进。为此，根据本发明的显示器结构包括叠置于子层上的电极层，其中，子层的面向电 极层的表面被粗糙化为具有粗糙度“胞”，其中，优选地1 < Ra < 500nm,且更优选地 1 < Ra < 50nm。发现在沉积电极金属前将电极金属层下面的层的粗糙化可使电极金属外观变黑， 这样是有利的，因为光调制层中的缺陷变得不可视。子层粗糙化的另外一个优点是增加电 极金属层和显示作用层之间的接触表面积。在电泳显示器中，子层可涉及导电胶，显示作用 层通过导电胶被层叠至电极金属层。增加的接触表面积可减少电极金属层和显示作用层之 间的电阻，从而增大施加至显示作用层两端的施加电压，从而改进其关于切换性能的操作 特性。具体地说，根据本发明所述的显示器结构包括像素，该像素包括薄膜晶体管(TFT)叠 层，其中，所述电极层和所述子层构成TFT叠层的一部分。发现将面向该电极层的该子层的粗糙度Ra设置为优选1 < Ra < 500nm、更优选1 < Ra < 50nm，可有效地给电极金属提供 需要的黑色外观。应理解，根据本发明所述的显示器结构可用于无源矩阵显示器或有源矩阵显示 器。优选地，有源矩阵显示器包括多个合适的薄膜晶体管(TFT)。电极层下面的子层可利用 蚀刻或通过复制例如利用模压适当地粗糙化。根据本发明的显示器结构的实施方式中，子层包括有机材料。优选地，有机材料为 绝缘的，从而获得有机绝缘体层。发现在有机TFT中实现本发明非常容易，这是因为在沉积电极金属层以前，子层 可容易地被蚀刻。优选地，在TFT叠层中使用有机聚合物。在具体的实施方式中，有机聚合 物是柔性的，这样可制造柔性显示器。将结合图1详细讨论有源矩阵TFT叠层。在根据本发明的显示器结构的具体实施方式
中，像素包括电泳材料。在本领域中，电泳材料是已知的，其对于在柔性显示器领域实现本发明是非常有 利的。具体地说，优选使柔性显示器的总厚度尽量小，以防止显示器变形过程中的应力造成 显示器损坏。根据本发明，在不改变柔性显示器的厚度的情况下，光调制层中可视缺陷的问 题得到了解决。光调制层可至少涉及电泳显示器或液晶显示器，例如液晶(LC)、聚合物分散 液晶(PDLC)或胆甾型液晶(ChLC)显示器。将结合图2详细讨论电泳显示器。本发明还涉及一种包括如上所讨论的显示器结构的电子装置。该电子装置可涉及 任何基于显示器的电子设备，例如移动电话、管理工具、掌上型计算机等。该电子装置可包 括柔性电子显示器，其在存放时可卷起。可选地，所述电子装置可包括可卷绕式显示器，其 在存放时可以绕合适的部分例如电子装置的外壳卷绕。本发明还涉及一种包括叠置于子层上的电极层的显示器结构的制造方法，包括下 列步骤把该子层的面向电极层的表面粗糙化，以及在粗糙化的该子层上沉积电极层。优选地，该子层的粗糙度(Ra)的范围例如为1 < Ra < 500nm,优选1 < Ra <50nm。根据本发明，显示器结构具有改进的显示质量，尤其是涉及缺陷、空隙等的可见度。 发现把金色层下面的子层粗糙化可使得子层的反射率下降大约10倍。要获得期望的粗糙 化处理，可使用多种现有技术的方法。优选地，对子层进行蚀刻或复制，例如模压。这些方 法的优点在于具有成本相对较低的处理步骤。将结合附图详细讨论本发明的这些以及其他方面，其中，相同的参考符号表示相 同的元件。应理解，附图仅用于说明并不用于限制权利要求的范围。
图1示出了根据本发明显示器结构的实施方式的示意图。图2示出了电泳胶囊的示意图。图3示出了根据本发明电子装置的示意图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明显示器结构的实施方式的示意图。显示器10可包括两个部分。第一部分可涉及包含合适的薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵背板，该薄膜晶体管(TFT) 基于合适的半导体材料2，例如聚合物电子装置式TFT。第二部分可涉及显示作用层9，其可 层叠在背板的顶部上。优选地，显示作用层9利用导电胶层叠在背板上。更优选地，显示作 用层9基于包括电泳材料9a的胶囊。将结合图2讨论电泳胶囊的实施方式。图1示意性地示出可用在根据本发明的显示器结构中的包括TFT叠层的背板的视 图。TFT叠层包括与像素电极3对应的电极金属的层。电极层和数据线1 一起用于向像素 电极充电。栅极电极4分别与源极电极和漏极电极1，3分开，栅极电极4被定位为通过介 电层6与半导体2接触。TFT的结构层可沉积在合适的柔性基板7上。显示器结构10可包括多个合适的因此形成的TFT，它们可通过金焊接相互连接。 根据本发明，为了防止光调制层9中的缺陷可见，把电极层3下面的子层5的表面粗糙化， 优选地，粗糙度Ra在1 < Ra < 500nm范围内，更优选地，在1 < Ra < 50nm范围内。光调 制层9可包括电泳材料9a的层，接着是公共电极层％，并补充以顶部基板9c和防眩光涂层 9d。为了控制显示器结构10的图像内容，可在一帧时间的一部分期间向所有行施加 合适的把TFT从非导通状态改变为导通状态的电压。在此线选择时间，所选行的像素电容 (即TFT漏极侧的总电容)可被充电至施加在列电极上的电压。在剩余的帧时间期间(即 保持时间)，其他行可被选址(address)。然后，TFT处于其非导通状态，并且必须保持像素 电容上的电荷。图2示出了电泳胶囊的示意图。部分20a示意性地说明了电泳胶囊20的实施方 式，该电泳胶囊包括封装在合适的主体25中的白色微粒21和黑色微粒23。优选地，主体 25为方形的，也可使用其他几何形状，例如球形。通过由电源22施加的合适电压来控制主 体25中白色和黑色微粒各自的移动。如前所述，对应于显示像素而定位的TFT用于向主体 25施加合适的电压以进行黑/白或灰色切换。部分20b示出了像素胶囊的照片，其中，胶囊 D的直径大约为20 40 μ m。为了适当地改变电泳显示器10上的图像内容，新的图像信息可被写入特定的时 间量，例如500 1000ms的时间期间。由于有源矩阵的刷新率通常比较高，这会导致在多 个帧期间对同样的图像内容进行选址。例如，以50Hz的帧速率，10 50的帧长。在部分 20b中通过在白色和黑色状态下的胶囊图片示出了电泳原理的示意图。例如，电泳胶囊从黑 色到白色的选址需要像素电容在200 1000ms期间被充电至-15V。在这个时间段，白色微 粒朝顶部(公共)电极漂移，而黑色微粒则朝底部(有源矩阵背板)电极漂移。切换到黑 色需要正像素电压，并且当OV电压被施加在胶囊上时，不发生切换动作。电泳胶囊的典型直径的范围例如为约20 40 μ m。因此，失效的或缺失的胶囊的 聚集会造成至少60 80 μ m的缺陷。对于大于5000 μ m2的缺陷，下面的金属像素电极会被 清楚地看到，例如成为金色斑点。出现大量的比5000μπι2小很多的缺陷会造成金色光泽。对于具有电泳胶囊的聚合物电子有源矩阵背板，典型电压例如可以是_25V的行 选择电压，+25V的行非选择电压，-15和+15V之间的列电压以及2. 5V的公共电极电压。鉴 于高电压的电泳显示效果，以及聚合物电子装置与非晶硅装置相比需要较高的电压来驱动 的事实，因此这些电压都是相对较高的电压。使用电泳胶囊代替LC材料用作显示作用的优 点在于胶囊具有双稳态。因此，仅在图像更新( 1秒)期间需要进行选址，而有源矩阵在图像更新之间处于休息状态。图3是出了根据本发明电子装置的示意图。电子设备40可包括壳体42和可收缩、 特别是可卷绕的显示器45，该显示器45优选被设置在刚性护套(cover) 4 上。显示器45 设置有如上所述的TFT叠层。可根据结合图1所述的实施方式来设置显示器45。刚性护 套4 可被设置为与显示器45 —起绕壳体42卷绕至位置41a。刚性护套4 可包括边缘 元件43，边缘元件43设置有刚性区域43a和与刚性护套42a的铰链46a、妨b配合的柔性 (flexible)区域44a、44b。当显示器45被收回至卷绕壳体42的位置，显示器45的表面可 与壳体42邻接。应理解，除了可卷绕式显示器，电子装置还可包括卷轴式显示器，这样，柔 性显示器45在存放时即可被设置为卷在合适的轴上，优选位于壳体的一部分内。应理解，为了清晰起见，尽管已就根据本发明的显示器和电子装置的具体实施方 式进行了单独的讨论，但是可设想结合单独的附图讨论的适宜特征的可互换性。虽然已就 具体的实施方式进行了描述，但是，应理解，本发明可不按照所述内容进行。上述说明为示 例性的，并非限制性的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离所附权利 要求的范围的情况下，可对如上所述的发明进行修改。
权利要求
1.一种显示器结构，所述显示器结构包括叠置于子层上的电极层，其中，所述子层的面 向所述电极层的表面被粗糙化，其中，优选地，粗糙度Ra在1 < Ra < 500nm范围内，更优选 地,在1 < Ra < 50nm范围内。
2.根据权利要求1所述的显示器结构，其中，所述显示器结构包括具有薄膜晶体管 (TFT)叠层的像素，其中，所述电极层和所述子层构成所述TFT叠层的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的显示器结构，其中，所述子层包括有机材料。
4.根据权利要求1、2或3所述的显示器结构，其中，所述子层为电绝缘体层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显示器结构，其中，所述TFT叠层被设置用于开 关各个像素。
6.根据前述权利要求中任一项所述的显示器结构，其中，像素包括电泳材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的显示器结构，包括胆留型液晶效应显示作用层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的显示器结构，适于形成柔性显示器。
9.一种电子装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的显示器结构。
10.一种包括叠置于子层上的电极层的显示器结构的制造方法，所述方法包括下列步骤将所述子层的面向所述电极层的表面粗糙化，以及 在粗糙化的所述子层上沉积所述电极层。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述子层的粗糙度(Ra)在1<Ra< 500nm范 围内，优选地，在1 < Ra < 50nm范围中。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，使用蚀刻或复制来粗糙化所述子层。
全文摘要
本发明涉及一种包括叠置于子层(5)上的电极层(3)的显示器结构，其中，子层的面向电极层的表面被粗糙化。具体地说，显示器结构可涉及包括与像素电极(3)对应的电极金属的层的TFT叠层。像素垫和数据线(1)一起用于像素垫的充电。所用的栅极电极(4)通过介电层(6)与源极电极和漏极电极(1，3)分开。TFT的结构层可被沉积在合适的柔性基板(7)上。为了防止光调制层(9)中的缺陷可视，电极层(3)下面的子层(5)的表面被粗糙化。期望尤其是对于电泳式显示器和液晶式显示器提供这样的改进。
文档编号G02F1/1343GK102138101SQ200980132235
公开日2011年7月27日 申请日期2009年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者凯文·迈克尔·奥尼尔, 费恩恩达尔 埃里克·范, 弗雷德里克斯·约翰内斯·图弗斯拉格, 莫妮卡·约翰内斯·贝恩哈克斯 申请人:创造者科技有限公司