光电装置的制作方法

一些光电装置包括可独立寻址的像素电极的阵列，且增加每一像素电极和其它导体元件之间的电容耦合可以是有利的。

背景技术：

一种常规技术包括在限定电路系统的层的堆叠内限定存储电容器，经由所述电路系统每一像素电极可独立寻址。

技术实现要素：

本申请的发明人已经对开发一种用于实现与像素电极的良好电容耦合的替代技术进行了研究。

在此提供一种装置，包括：层的堆叠，其支撑在支撑膜上并限定像素电极阵列和电路系统，经由所述电路系统每一像素电极能够经由在所述像素电极阵列外部的导体独立地寻址；以及透射导体，其在所述像素电极的区域中的所述层的堆叠下面的第一导体层级处支撑在所述支撑膜上；其中所述导体是透光的，且在所述第一导体层级内连接到在所述像素电极阵列外部的导体。

根据一个实施例，在所述像素电极阵列外部的所述导体在所述堆叠内通过导体材料连接到第二导体层级。

根据一个实施例，所述透射导体针对在400和800nm之间的所有波长展现大体上相同的透射比。

根据一个实施例，所述透射导体针对可见光谱中的一些波长展现大体高于所述可见光谱中的其它波长的透射比。

根据一个实施例，所述透射导体包括：在红色区域中展现主透射峰值的至少一个透射导体；在蓝色区域中展现主透射峰值的至少一个透射导体；以及在蓝色区域中展现主透射峰值的至少一个透射导体。

根据一个实施例，所述层的堆叠包含：源极-漏极导体图案，其限定源极导体阵列和漏极导体阵列；以及半导体沟道材料，其在沟道区域中连接所述源极和漏极导体，在所述沟道区域中，所述源极和漏极导体最近处；并且其中所述装置在所述第一导体层级处在所述沟道区域中另外包括不透射导体，其中所述不透射导体在所述可见光谱内大体上不透射。

根据一个实施例，所述不透射导体在所述第一导体层级内与所述透射导体分离。

根据一个实施例，所述不透射导体和透射导体在所述第一导体层级内彼此接触。

根据一个实施例，所述透射导体包括一种或多种导电金属氧化物材料，且所述不透射导体包括一种或多种金属材料。

根据一个实施例，所述不透射导体包括一种或多种金属材料，并且限定周期性纳米孔阵列。

在此还提供一种操作如上文所描述的装置的方法，包括向所述透射导体施加一个或多个电压，所述一个或多个电压促进所述透射导体与所述像素电极的电容耦合。

根据一个实施例，所述方法包括：向所有透射导体施加共同电压，所述共同电压促进所述透射导体与所述像素电极的电容耦合。

在此还提供一种操作如上文所描述的装置的方法，包括使用所述透射导体来增加所述像素电极的存储电容。

附图说明

在下文中仅以示例的方式并参考附图来描述本发明的实施例，附图中：

图1是本发明的实施例的示意性横截面图示；

图2是本发明的实施例的示意性平面图示；以及

图3是图2中示出的实施例的变化形式的示意性平面图示。

具体实施方式

为简洁性和清晰性起见，下文描述包括仅具有4个像素电极的阵列的装置的实例的实施例，但是相同技术同等地适用于包括具有非常多的像素电极的阵列的装置。

下文描述的实施例是针对边缘场开关(ffs)lcd装置的顶栅晶体管阵列的实例，但是所述技术还适用于ffs-lcd装置的其它类型的晶体管阵列，以及包含其它类型的lcd装置的其它类型的装置的晶体管阵列。

出于本文件的目的，术语“源极导体”是指在驱动电路系统(例如驱动器芯片)和半导体沟道之间电串联的导体，术语“漏极导体”是指经由半导体沟道与驱动电路系统(例如，驱动器芯片)电串联的导体。

半导体沟道材料可包括一种或多种有机半导体材料(例如有机聚合物半导体)和/或一种或多种无机半导体材料。

图1和2示出根据本发明的实施例的lcd装置的控制组件的实例。

控制组件包括在支撑元件2上原位形成的图案化导体、半导体和绝缘体层的一堆叠。例如，支撑元件2包括自撑式柔性塑料膜作为它的主要组件。所述堆叠限定像素电极14的阵列和用于经由在像素电极14的阵列外部的导体对像素电极14中的每一个进行独立寻址的电路系统。电路系统包含：在第一导体层级处的源极-漏极导体图案；在第二导体层级处的栅极导体10(图2中未展示)的阵列；在第三导体层级处的像素电极14的阵列；以及在第四导体层级处的图案化共同导体24。每对邻近层级之间的是一个或多个绝缘体/介电层，但是不同导体层级中的导体元件之间可存在经由穿过绝缘体/介电层形成的通路孔20的导电连接。

在此实例中，由所述堆叠限定的电路系统散布在4个导体层级上，但是下文描述的技术同等地适用于ffs-lcd装置的控制组件(或其它类型的lcd装置或其它光电装置的控制组件)，其中电路系统散布在更小或更大数目个导体层级上。例如，下文描述的技术同等地适用于ffs-lcd装置的控制组件，其中由所述堆叠限定的电路系统散布在两个层级上，其中源极-漏极导体图案和像素电极的阵列在一个导体层级处，且栅极导体和图案化共同导体在第二导体层级处。

源极-漏极导体图案至少限定：(i)源极导体4a的阵列，每个源极导体与相应列的晶体管相关联并且延伸超出像素电极的阵列的边缘以供连接到驱动器芯片(未示出)的相应终端，和(ii)漏极导体4b的阵列，每个漏极导体与相应晶体管相关联。每个源极导体4a包含寻址线，所述寻址线延伸超出像素电极的阵列的边缘以供连接到驱动器芯片的相应终端。

根据一个变化形式，源极和漏极导体在沟道区域5中包括互相交叉的指状件，在沟道区域5中，源极和漏极导体最近处，以便增加源极和漏极导体之间的半导体沟道的宽度。

层的堆叠包含在工件上原位形成的半导体沟道材料的图案化层。半导体沟道材料的图案化层提供半导体沟道材料的隔离岛6的阵列，每个岛6提供用于所述阵列的相应晶体管的半导体沟道。半导体沟道材料可以经由一个或多个层接触源极和漏极导体，所述一个或多个层改进源极-漏极导体图案和半导体沟道材料之间的电荷转移，所述一个或多个层例如是合适的有机材料的自组装单层。

在第二导体层级处的栅极导体图案限定栅极导体10的阵列，每个栅极导体经由栅极介电层(或栅极介电层的堆叠)8电容耦合到相应行的晶体管的半导体沟道6。每个栅极导体10与相应行的晶体管相关联，并且每个栅极导体延伸超出像素电极阵列的边缘以电连接到驱动器芯片的相应终端。每个晶体管与栅极和源极导体的唯一组合相关联，由此每一像素电极14可以独立于所有其它像素电极14经由在像素电极阵列外部的源极和栅极导体的部分进行寻址。

在第3导体层级处的每一像素电极14经由穿过栅极介电层8及第2和第3导体层级之间的一个或多个绝缘体/介电层12形成的通路孔20向下延伸到第1导体层级处的相应漏极导体。

第4导体层级处的图案化共同导体24经由第3和第4导体层级之间的一个或多个绝缘体/介电层电容耦合到像素电极14。ffs-lcd装置的操作涉及控制像素电极14和com导体24之间的电位差。

此实例实施例包括同样由支撑元件2支撑但是在上述层的堆叠下面的另一导体层级(下文称为第0导体层级)处的其它导体16、18。平坦化层26(例如，厚度约为2微米的su-8层)在这些额外导体上方形成，并提供平坦化表面，用于形成上文所描述的源极-漏极导体图案。

第0导体层级处的这些导体16、18包括至少在上文所提及的沟道区域5中的第一组不透射导体18。在此实例中，这些不透射导体18采取一组不透射平行导体线路18的形式，每个线路18在相应列的晶体管的沟道区域5下传递。每个不透射导体线路18延伸到在像素电极4的阵列外部的一位置，在那里它们经由一个或多个通路孔28通过平坦化层26连接到第一导体层级处的一个或多个导体。这有助于向不透射导体18施加电压。

在此实例中，不透射导体线路18是固体金属线，且在所述金属线的覆盖区内不具有任何图案化。不透射导体线路18具有足以充分遮蔽半导体沟道6以防止来自支撑元件2的方向的光的厚度和宽度。不透射导体线路18还可用来调节晶体管的阈值电压，其是借由在第一导体层级处在像素电极阵列的区域外部经由上文所提及的导体向导体线路18施加偏置电压。不透射导体线路在大体上整个可见光谱内可为大体上不透射/不透明的。

第0导体层级处的额外导体另外包括在上文所提及的像素电极区域5的至少部分中的透射导体16。在此实例中，这些透射导体16采取第二组平行导体线路16的形式(与不透射导体线路16平行以建立交替的透射和不透射导体线路的图案)。每个透射导体线路16在相应列的晶体管的像素电极区域14下传递；并且每个透射导体线路16还延伸到在像素电极阵列外部的一位置，在那里它们经由一个或多个通路孔28通过平坦化层26连接到第一导体层级处的一个或多个导体。这有助于向透射导体线路16施加电压。

在此实例中，透射导体线路16在第0导体层级内与不透射导体线路18隔离，以便允许这两组导体线路能够保持在不同电位。例如，不透射导体线路18可以保持在设计成实现晶体管的阈值电压的所需调节的一个或多个电位，而透射导体线路16可以全部保持在设计成实现像素电极14和透射导体16之间经由介电层26、8、12的所要层级的电容耦合的共同电位。

根据图3中所说明的一个变化形式：所有不透射导体线路18都在第0导体层级内通过在像素电极阵列的一个边缘外部的区域中的导体汇电条32以导电方式彼此连接；并且所有透射导体线路16都在第0导体层级内通过在像素电极阵列的相对边缘外部的区域中的导体汇电条30以导电方式彼此连接。所有透射导体线路16经由单个通路孔28(或多个共同通路孔28)通过平坦化层26连接到第一导体层级处的共同导体。这有助于向所有透射导体线路16施加共同电压。类似地，所有不透射导体线路18都经由单个通路孔28(或多个共同通路孔28)通过平坦化层26连接到第一导体层级处的共同导体。

在一个实例中，透射导体线路16由导电金属氧化物材料制成，例如氧化铟锡(ito)，并且在大体上整个可见光谱内展现大体上相同的透射比，由此例如在通过透射导体16查看时，白色光的背光源呈现白色。

在另一实例中，透射导体线路16由金属材料制成，但是在像素电极14之下的透射导体线路116的至少部分中限定纳米孔(例如，半径约为100nm的孔)的周期性阵列。这些纳米孔填有沉积后的平坦化层26的介电材料，并且用作等离子滤色器，其中有在可见光谱内在一波长处取决于纳米孔阵列的间距的主透射峰值。在一个实例中，纳米孔阵列的间距对于不同像素区域是不同的，使得透射导体18提供滤色器阵列：例如，第一组滤波器针对第一组像素电极在可见光谱的红色区域中具有主透射峰值；第二组滤波器针对第二组像素电极在绿色区域中具有主透射峰值；以及第三组滤波器针对第三组像素电极在蓝色区域中具有主透射峰值。

在一个实例中，不透射导体和透射导体16、18均形成位于像素电极阵列的整个区域上连续延伸的金属材料的连续层的部分，其中像素电极区域中的连续层进行纳米孔图案化，但是沟道区域5中不进行纳米孔图案化。

上文所描述的控制组件可通过以下操作并入到ffs-lcd单元中：在第4导体层级上方形成对准层(例如，摩擦聚酰亚胺层(rubbedpolyimidelayer))；以及在所得组件和同样具有相同种类的对准层的对立组件之间装纳lc材料。可以使用间隔物来更好的保持这两个组件之间的液晶(liquidcrystal)材料在所有像素上的均匀厚度。

本发明的实例实施例在上文在ffs-lcd显示装置的上下文中描述，但是相同技术还适用于其它类型的显示装置(例如平面切换(ips)lcd装置，其中像素电极14和com导体24在同一导体层级处)，以及包括像素电极阵列的其它类型的装置的生产，所述装置例如是传感器装置。

除了上文明确提及的任何修改之外，本领域技术人员还将清楚，可以在本发明的范围内对描述的实施例进行各种其它修改。

申请人在此单独公开本文描述的每一个体特征及两个或更多个此类特征的任意组合，以本领域技术人员的普通知识，能够总体上基于本说明书实行此类特征或组合，而不考虑此类特征或特征的组合是否能解决本文所公开的任何问题；且不对权利要求书的范围造成限制。申请人指示本发明的各方面可由任何此类个别特征或特征的组合组成。