CN100409729C - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示装置(100)。显示装置(100)包括(1)基板(110)，(2)放置在基板(110)上的显示单元，该显示单元具有(a)第一电导体，(b)第二电导体，和(c)放置在所述第一电导体和所述第二电导体之间的光开关材料，以及(3)穿过所述基板(110)的将信号电连接到所述第一电导体的过孔。

Description

显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及利用例如有机发光二极管(OLED)或液晶(LC)等光开关单元的显示器，更具体的，涉及这种光开关单元集成在底板(backplane)或其它基板上的显示器。
背景技术
显示器包括构成一个阵列的多个显示单元或者图像单元，即，像素。显示单元包括光开关材料，这种材料或者产生光(或发出光)，例如OLED，或者调制光，例如LC。OLED像素可以利用当施加电流于其上时能够发光的多种有机材料中的任何一种。LC显示器利用无机材料来调制光，即，作为所施加到材料上的电场的函数来改变光的相位。
随后的讨论主要面向OLED显示器的操作。不过，这里所介绍的概念涉及利用有机或无机光开关材料的显示器。
通过可以包括电流源或电压源的像素电路来控制OLED像素的照明。人们通常认为恒定的电流源在阵列的诸像素之中提供了更均匀的亮度。这是由于亮度与电流的依从关系倾向于均匀一致，然而不同的像素在给定的电压下的亮度倾向于不那么均匀。
无源或常规的矩阵驱动用于低分辨率OLED显示器。然而，无源驱动的分辨率目前受OLED技术限制，对于100堪德拉/m2的显示器亮度级别为约100-200行。这种显示器被开发用于如移动电话和移动视频设备。授予Howard等人的美国专利No.6,023,259介绍了将无源矩阵驱动电流提供给OLED的电流驱动器。
通常通过控制决定施加到像素的电压或电流的模拟电压的幅度可以控制“导通”像素的亮度。改变显示图像的常规方式是处理器更新显示控制器的存储器，该显示控制器用于周期性地和个别地寻址显示器的每个像素，并使它们“导通(ON)”和“关闭(OFF)”，以及根据需要可以是两者之间的任何亮度级别。
无源矩阵OLED显示器通常为小规格，例如100行x100列。这种局限部分是由于缺少商业上可行的技术在底板或其它大基板材料上实现这种显示器。有源矩阵非晶硅(a-Si)或多晶硅(p-Si)底板通常遭受作为电应力函数的薄膜晶体管(TFT)阈值电压漂移，并被认为仅适合于低电流应用，因为a-Si器件由于具有cm2/V-sec单位的漂移而具有低迁移率或电子传递(eletron transport)，并且更善于施加电压到电容器和作为电压开关例如有源矩阵LC运行。常规的玻璃上无源矩阵显示器的规格局限为320列×240行及以下，即使用分开的列线，每个列具有两个驱动器，进行双行扫描时，也是如此。此外，由于无源驱动操作需要大电流，因此大尺寸的无源驱动的OLED显示器具有大的行和列电压降。对于晶体硅(x-Si底板)，尺寸限制为约1″对角线显示器。
当将多个像素电路结合到显示器内时一个另外的问题是物理地分布显示器的全体单元。也就是说，显示器的面积有限，其内局限了像素及它们的附带电路，但是像素之间必须保持不变的间距以提供均匀的图像。
OLED显示单元包括介于第一导体和第二导体之间的有机材料。限制了OLED显示器的可行尺寸的另一问题是提供信号线，即第一导体和第二导体，以形成每个单独的OLED显示单元比较困难。OLED材料会被水损坏，因而不适合于使用水的抗蚀剂技术的常规光刻构图。
现有技术的大规格大尺寸显示器底板驱动技术不适合于高分辨率或长寿命。含有合适驱动电路的晶体硅(c-Si)芯片的显示器尺寸局限为约0.5in2。现有技术的无源或有源矩阵显示器提供了从底板基板的显示单元面上的阵列边缘到阵列的连接。
一个现有技术的方法涉及使用大量很小的c-Si芯片的基于网(web-based)的技术，其中每个芯片仅驱动几个像素或字母数字显示段，这些像素或字母数字段分布在整个显示器上。这种现有技术的方法不适合于大的高分辨率的直观(direct view)显示器，这是由于这些c-Si芯片数量很多并且在显示器中可以看到。
近来已报道和展示了较小(＜5.3″对角线)多晶硅薄膜晶体管(TFT)有源矩阵OLED显示器。但存在几个缺点。首先，TFT具有厚栅极氧化物和较低的迁移率，由此需要使用较高的栅极到源极电压以及较高的漏极到源极电压，以便产生足够的电流来驱动OLED到需要的亮度级别。较高的电压操作导致较高的功耗。其次，TFT阈值和迁移率使用时不稳定，并且会出现图形差异老化现象。TFT不稳定是由于具有不同导通/关闭历史的像素之间的像素到像素的OLED驱动电流变得不均匀。低至1％的图形的均匀性差异就很麻烦，因为这种差异可以看出来。到目前为止，仅有倾向于多少平均使用每个像素的视频图像被公开展示。此外，TFT需要低占空比AC操作以避免如电荷俘获和键断裂的膜退化机理，其造成为操作时间的函数的阈值电压漂移和迁移率降低。AC操作需要额外的补偿，例如使TFT栅极到源极以及甚至可能漏极到源极电压反向等量的时间，由此留给OLED照明的时间变短。由于TFT的电荷俘获时间常数很小，因此电荷俘获发生得很快，并且需要以显示器的帧频进行电压反向。用于OLED照明的时间越短，驱动TFT需要的偏置和电流越高，所得TFT越不稳定。此外，峰值电流越高，OLED的效率越低，并且如果它足够高，将导致由于过热引起不可逆的OLED膜退化。从显示器尺寸和分辨率缩放的观点来看，像素含量越高，可得到的行扫描时间越小，退化的速度越严重。这些问题使得TFT底板即便不是不可能也很难用于(1)寿命长，(2)高分辨率大显示器；以及(3)例如膝上型和桌上型电脑的监视器具有的固定图像。
由于以上提到的不足，OLED显示器还没有象许多其它的常规显示技术那样容易地商业化。
发明内容
本发明提供一种改进的显示器，其中包括光开关材料的显示单元设置在底板上或其它大的基板上。本发明还提供一种这样的显示器，其中通过穿过底板和在底板上的过孔将信号提供到显示单元。
本发明的一个实施例为一种显示装置。该装置包括(1)基板，(2)设置在所述基板上的显示单元，该显示单元具有(a)第一电导体，(b)第二电导体，以及(c)设置在第一电导体和第二电导体之间的光开关材料，以及(3)穿过基板将信号电耦合到第一电导体的过孔。
本发明的另一实施例为一种装置，包括(1)基板，(2)设置在所述基板上的多个显示单元，并且这些单元构成为(a)具有多个电导体的第一层，(b)具有多个导电体的第二层，以及(c)设置在所述第一层和所述第二层之间的光开关材料，以及(3)穿过所述基板将一信号电耦合到所述第一层中多个电导体的一成员的过孔。
本发明的另一实施例包括(1)基板，(2)设置在所述基板上的多个显示单元，并且这些单元构成为(a)具有多个电导体的第一层，(b)具有多个电导体的第二层，以及(c)设置在所述第一层和所述第二层之间的光开关材料，以及(3)穿过所述基板将一信号电耦合到所述第一层中多个电导体的一成员的过孔。所述多个显示单元构形成一个阵列，其中该阵列为构成为一阵列矩阵的多个阵列中的一个。所述多个显示单元构成为在所述多个显示单元的相邻成员之间具有基本上不变的间距，并且所述阵列矩阵构成为在所述阵列矩阵的相邻成员之间具有基本上不变的间距。
根据本发明的另一显示装置包括(1)基板，(2)设置在所述基板上的显示单元，该显示单元具有(a)第一电导体，(b)第二电导体，以及(c)设置在所述第一电导体和所述第二电导体之间的光开关材料，以及(3)穿过光开关材料将信号电耦合到所述第一电导体的过孔。
本发明还提供了一种在基板上制造显示单元的方法。该方法包括(a)淀积一过孔，该过孔具有穿过所述基板的部分以及在所述基板一表面上的延伸部分，(b)在所述基板上淀积第一电导体，(c)在所述第一电导体上淀积光开关材料，以及(d)在所述光开关材料上淀积第二电导体。所述过孔为信号提供了穿过基板到达第一电导体或第二电导体的路径。
根据本发明的另一个方面，提供了一种显示装置，其包括：基板；放置在所述基板上的多个显示单元，其构成为：(a)具有多个电导体的第一层，(b)具有多个电导体的第二层，以及(c)放置在所述第一层和所述第二层之间的光开关材料；以及穿过所述基板将信号电耦合到在所述第一层中的所述多个电导体的一个成员上的过孔，其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
根据本发明的另一个方面，提供了一种显示装置，其包括：基板；放置在所述基板上的一显示单元，所述显示单元具有(a)第一电导体，(b)第二电导体，以及(c)放置在所述第一电导体和所述第二电导体之间的光开关材料；以及穿过所述光开关材料将信号电耦合到所述第一电导体上的过孔，其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
根据本发明的另一个方面，提供了一种在基板上制造显示装置的方法，包括：淀积过孔，其具有穿过所述基板的部分和在所述基板的表面之上的延伸部分；在所述基板上淀积第一电导体；在所述第一电导体上淀积光开关材料；以及在所述光开关材料上淀积第二电导体，其中所述过孔为信号提供穿过所述光开关材料到所述第一电导体或所述第二电导体中的一个的通路，其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
根据本发明的另一个方面，提供了一种显示装置，包括：基板；放置在所述基板上的多个显示单元，其中所述多个显示单元构成一阵列，并具有光开关材料，并且其中所述阵列是构成一阵列矩阵的多个阵列中的一个；以及穿过所述基板以连接到所述多个显示单元的一过孔，其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
附图说明
图1为根据本发明的显示器100的图示。
图2A为根据本发明在基板上封装显示单元的方法的图示。
图2B为图2A所示封装的剖视图。
图3为根据本发明的另一封装结构的图示。
图4为大的高分辨率显示器的概念图。
图5示出了使用突起的过孔的行和列显示单元连接。
图6示出了印制电路(PC)板过孔设计例子。
图7示出了PC板顶面无源阵列过孔焊台设计。
图8A和8B为用于显示单元阵列的两个电结构的示意图。
图9为根据本发明的显示单元的制造方法的图示。
图10为根据本发明的显示单元的另一制造方法的图示。
图11为根据本发明的显示单元的另一制造方法的图示。
图12为具有行触点的OLED像素布局的图示。
图13为具有列触点的OLED像素布局的图示。
图14为无源矩阵开口率与DPI的曲线图。
图15为根据本发明的液晶显示单元的制造方法的图示。
具体实施方式
本发明可以制造低成本、长寿命、大尺寸以及高分辨率的OLED显示器，这样的显示器目前用单芯片的晶体硅或薄膜晶体管(TFT)底板不可能制造出。本发明纳入了小的无源驱动阵列的矩阵。对于每个无源驱动阵列，一驱动器位于显示器之后。可以制造和同时地驱动该小的无源驱动阵列的矩阵，以便显示的图像在显示器上看起来不断开和连续，而与矩阵块或阵列的数量无关。这些无源驱动阵列相互邻接形成大的较高分辨率显示器，适合于用于例如膝上型电脑和桌上型电脑的监视器。
本发明引入了M×N的无源驱动OLED阵列的矩阵，而可以形成更大的更高分辨率的显示器。无源数据驱动器位于显示器的下面或背面，并由基板上或穿过基板的过孔实现到特殊构图的行和列导体的连接。本发明提供了使用低成本晶体硅驱动器的优点，这种驱动器对于大的高分辨率的显示器具有稳定驱动的特性。
图1为根据本发明的显示器100的图示。显示器100包括基板110上无源驱动的邻接的阵列105的M列×N行矩阵120。每个阵列105包括多个显示单元(图1中未示出)，即像素，其组织为例如192列和128行。应该注意矩阵120表示行和列以及各驱动器芯片(图1中未示出)的边界，未必表示支撑基板110的边界。用于每个阵列105的驱动器(图1中未示出)位于基板110的下面，也就是背面，驱动器输出连接到用于各个阵列105的行导体(图1中未示出)和列导体(图1中未示出)。
一种实施的方案是一个支撑基板110包含M×N个阵列105，这样对显示器100的所有行或列的制造可以同时进行，并且相邻像素之间的间距相同，即，在M×N个阵列105之内或之间在像素开口率方面不会观察到任何空间位置或面积的差异。
图2A和2B示出了根据本发明的在基板210上封装显示单元205的方法。显示器200包括导电行导体R1、R1′、R2以及R3，以及垂直于行导体R1、R1’、R2以及R3构图的导电列导体C1、C1′、C2以及C3。行导体具有到相应行中所有OLED的公共阴极或公共阳极连接。类似地，在每列内，列导体具有到其它的OLED电极(或者阳极或者阴极)的公共连接。每个行或列导体具有分别由一行或列驱动器提供的电激励。
无源驱动的操作是通过借助电激励从顶部到底部一次激活一行，同时电数据出现在列线上。对于OLED，行电流可以比单个列中的电流高m倍，其中m为该阵列中的列数。因此，行导体必须具有高电导率以使沿行导体的电压降最小。钼铝为合适的行金属。列导体最好是透明的以便可以没有任何阻碍地看到OLED。氧化铟锡(ITO)为合适的列金属。使用不透明的基板，行金属可以是构图在基板上的第一或底部OLED形成导体。列导体可以是构图在基板上的最后或顶部OLED形成导体。
行1在列C2和C3之间被分成两段，并表示为R1和R1′，这示出了两个相邻的显示阵列(图1，标号105)的垂直邻接。类似地，列1中在行1和2之间有断开，表示为C1和C1′，两个显示阵列(图1，标号105)的水平邻接。一行和一列的重叠形成了一像素发光区，例如一显示单元205。所有的显示单元205都基本上彼此相同，是因为它们的边缘受行导体或列导体的形状或者行和列导体的组合的限制。
在每个显示单元205的右上角有个凹槽。凹槽为通向行或列导体的基板过孔连接提供了空间。显示器200包括突起的过孔V1、V2、V3、V4和V5。也就是说这些过孔伸出穿过基板210并延伸到基板210的表面之上。突起的过孔V1、V2和V3分别连接到列导体C1′、C2以及C3。突起的过孔V4和V5分别连接到行导体R1和R1′。
图2B为图2A所示封装的剖视图，示出了基板210正面上的OLED垂直结构。图2B也示出了到基板210背面上的驱动器230的连接的一个例子。在该剖视图中，可以看出该垂直结构具有在分别对应于R1′、R2以及R3的3个行导体220、221以及222上的有机层215。列导体225即C3设置在有机层215上。
有机层215覆盖了显示器200的整个区域，由此有机层215覆盖了所有突起的过孔。例如，参考图2B，示出了有机层215在突起的过孔V3和V5二者之上。示出了突起的过孔V3和V5穿过基板210并到达它的表面之上。由于与扰动(perturbing)过孔台阶高度即～1微米的突起的过孔V3和V5相比，有机层215相对非常薄，即～0.1微米，因此可以特制受控制的不连续的OLED台阶高度覆盖以提供穿过有机层215的连接。由此，列导体225，即C3，在区域217处接触突起的过孔V3的侧面，并且突起的过孔V5在区域223处连接到行导体220，即R1′。
虽然需要过孔V3为突起的过孔，即延伸超出基板210的顶面之上，以便连接到列导体225，但过孔V5可以是常规的过孔，因为它不需要延伸到基板210的顶面之上，以便接触行导体220。可以通过在常规的过孔上淀积并构图金属，以有效地使常规过孔突起即延伸到基板210的顶面之上，来制备突起的过孔V3。此外，有机层215可以在不需要突起的过孔连接的过孔区域被大量掺杂或除去。
驱动器230为c-Si无源矩阵显示器驱动芯片，并显示为安装并线接合连接在基板210的背面上。背面具有至少两级或两层的连接，因为输入数据、控制信号以及电源必须在一单独级上分布到驱动器230芯片的矩阵，以避免干扰从驱动器230到一阵列中行和列中的连接。这些布线层增加了基板210的复杂性和成本。
行和列驱动器的封装可以采取几种形式。阵列驱动器芯片对于阵列中每列具有一列驱动器，并具有小于该阵列的尺寸。阵列驱动器芯片优选地位于阵列之后。阵列的行驱动器也可以集成到相同的阵列驱动器芯片内，或者集成到一单独的芯片内，该单独的芯片也位于阵列后，或者可以位于显示器边缘之外。阵列驱动器芯片也可以包括(a)用于数据存储的存储器，该数据存储器用于由阵列驱动器芯片驱动的所有显示单元；以及(b)数据时序控制逻辑，以消除对显示器帧缓冲器的需要。
因此，总而言之，图2A和2B示出了基板210以及设置在基板210上的显示单元205。显示单元205配置为具有第一导体220、第二导体225以及设置在第一导体220和第二导体225之间的光开关材料，即有机层215。过孔V5穿过基板210将信号电连接到第一导体220，过孔V3穿过基板210和有机层215，将信号电连接到第二导体225。
在图2A和2B所示的实施例中，第一导体220位于显示单元205与基板210靠近的一面上，第二导体225位于显示单元205远离基板210的一面上。然而，术语“第一导体”和“第二导体”的指定是任意的，因此本实施例可以构成为第二导体225位于显示单元205与基板210靠近的一面上，以及第一导体220位于显示单元205远离基板210的一面上。此外，显示器200可以构成为驱动器230将信号提供给第一导体220或第二导体225。
在图2A和2B中示出的显示器200中具有有机层215，即有机发光材料，其为一种形式的光开关材料。然而，本发明也考虑了其它类型的光开关材料，例如，光调制材料、发光材料、无机发光材料、液晶、或等离子体产生材料。
在一优选的实施例中，显示器200为例如图1所示的显示器100的布置的更大的显示器的一部分。这种更大的显示器包括(1)基板210，(2)设置在基板210上的多个显示单元205，并这些显示单元构成为(a)具有多个行导体R1、R1′、R2以及R3的第一层，(b)具有多个列导体C1、C1′、C2以及C3的第二层，以及(c)设置在所述第一层和所述第二层之间的光开关材料，即有机层215，以及(3)穿过基板210将信号电连接到所述第一层中所述多个电导体的一个成员，即R1′，的过孔V5。共同参考图1、2A和2B，显示单元205配置在阵列105中，其中阵列105为配置在矩阵120中的多个阵列中的一个。多个显示单元205构成为在多个显示单元205的相邻成员之间具有基本上相同的间距。矩阵120构成为在阵列105的相邻成员之间具有所述基本上相同的间距。
图3示出了另一封装结构图，与图2A和2B中所示的驱动器封装相比，该封装结构降低了成本，减少了基板背面布线级的数量。柔性电路310上的无源OLED驱动器芯片315附装到显示器基板305的背面。PC板320通过柔性电路310提供到驱动器芯片315的电源和信号分布。PC板320中的开口325允许柔性电路310容易地焊接到PC板320的背离基板305的表面上。通过柔性电路310，驱动器芯片315的行和列信号输出连接到基板305。定位PC板320以使其接近驱动器突出部315。穿过开口325插入柔性电路310的未连接端。对准PC板320和柔性电路310以便使它们焊接到位。
基板材料优选地具有(1)可以制作得很光滑的表面，以避免行与列短路；以及(2)阻止潮湿穿透的封装阻挡层。一种合适的选择为硅。可以穿过硅各向异性蚀刻出过孔。每个无源阵列或无源阵列组可以具有由背面各向异性蚀刻限定的边缘。专门形成的载体可以设置每个阵列的位置以形成这种阵列的一矩阵，从而制成显示器。
陶瓷可以是另一合适的基板材料。很薄的玻璃是另一种可能，但过孔尺寸限制于近似于该玻璃的厚度。柔性电路又是一种可能，然而，需要另外的工艺或机制来获得平坦的表面。
另一可能的基板使用表面层合电路(SLC)印制电路板技术。使用SLC有两个优点。一个是SLC具有精细的线形和相当小的过孔，这是由于采用了用于降低布局基本规则的光刻构图以及最近的激光技术。第二是SLC表面制得光滑，这是由于结合如玻璃填充的基于TeflonTM的电介质的材料而使用了化学机械抛光(CMP)工艺。通过制造每侧具有一层金属的板并且过孔穿过该板，成本可以得到控制。
图4为大的高清晰度显示器的概念图。显示器400采用了贯穿显示器可视区的c-Si驱动器405的递增分布。显示器400还包括在一阵列中排列的无源矩阵显示器410，从观察者的角度来看，相邻无源矩阵显示器410之间的边界412无接缝。驱动器405和其它部件415安排在底板420的底部或背面。在底板420的顶部或正面上，有一个OLED 425以及OLED 425上的玻璃盖片430。玻璃盖片430和底板420之间的环氧密封435环绕着OLED 425。
当观看显示器400时，不应当看到驱动器405。列驱动器优选地位于显示器400的背面，并且行驱动器优选地位于显示器400的背面，或者无源矩阵显示器410的阵列的前面或背面切口，这些切口位于其左边、右边、顶部或底部或边缘之处。这可以用有过孔通到其背面的底板来实现。过孔的尺寸和焊台的尺寸可以是任何合适或需要的尺寸。
对于行和列驱动器可以使用多晶硅或非晶硅。这些可以集成到含有一有源矩阵阵列的相同玻璃上，在该有源矩阵阵列中在每个像素处有一个如TFT的有源器件。无源驱动器的较高电流要求是通过使用c-Si满足的。对于长器件寿命来说，c-Si的电导特性很稳定，而现已知a-Si和p-Si在稳定性和期望寿命方面都存在问题。
对硅驱动器的输出优选地进行多路复用，以使驱动器和底板的成本最小，而无源矩阵显示器410具有多路复用的驱动器输入。无源矩阵显示器410的阵列(i，j)能构成更大的显示器400。多路复用的行和列电压降分别减少i*j和j2。
本发明可以实施在PC板底板上。这种实施具有较坚硬并且容易操作、高容量低成本以及低电压降的优点。它也适合于使用过孔潮湿阻挡层。
本发明可以实施在IBMTM的SLC表面层合电路板上。这种板的一示例性实施例提供的板尺寸为560mm×450mm，50μm线和间距，100μm过孔，150μm过孔焊台以及75μm过孔焊台间距。过孔焊台为过孔电连接于其上的导体。过孔焊台可以在电路板的基板表面上或嵌入其内。过孔焊台尺寸通常大于过孔和过孔焊台界面处的过孔尺寸。
本发明也可以实施在专门的FR4板或标准的FR4板(FR为“防火”的缩写)。专门的FR4板的示例性实施例提供的板尺寸约为1100mm×900mm，75μm线和间距，150μm过孔，500μm过孔焊台以及75μm过孔焊台间距。使用标准FR4板的另一实施例提供175μm线和间距，325μm过孔，1000μm过孔焊台以及175μm过孔焊台间距。
显示器的一示例性实施例提供彩色12.1″XGA(1024×768)，它的尺寸和规格与标准的a-Si LC显示器相当。这种系统的特性包括80微米×240微米的亚像素尺寸，以及245.8mm×184.3mm的可视区。该实施例采用了每个SLC尺寸板4到6个显示器。
对于一示例性驱动器设计，假设128行被为多路复用，用于100尼特，即每平方米堪德拉(cd/m2)的白光亮度。一示例性的列驱动器为ClareMicronix MXED101，具有192个输出的6位驱动器，每个输出最大0.6ma，这对于～200nits@11cd/A的效率以及适合于无源矩阵阵列内的18.79mm×2.69mm的管芯尺寸足够了。Clare Micronix为Clare，145Columbia，AlisoViejo，CA 92656-1490的分部。一个128输出高电流行驱动器可以用于整个阵列。
驱动器芯片的行和列：i＝1024＊3/192＝16，j＝768/128＝6
列驱动器芯片的总数：i*j＝96
图5为根据本发明使用突起的过孔的行和列显示单元连接。图5中的实现使用了如上面提供的IBMTM的SLC印制电路板过孔尺寸。通过列导体505和行导体506的重叠形成发光区510，通过列导体505和行导体507的重叠形成发光区511。两个突起的过孔502和504以及相应的过孔焊台508和509提供了分别到列导体505和行导体507的基板直接连接。最小像素面积由图5中的325微米和350微米尺寸定义。发光区510具有275微米×50微米的尺寸，并且远小于以上提到的最小像素面积。图5所示的显示单元的开口率，即发光区面积/像素面积为0.12。
通常，希望具有小尺寸的显示单元。然而，开口率越小，则由于较高的电流密度发光区的寿命越短。较小的开口率也具有不合意的观察特性，例如枕形畸变效应。下面，示出了具有比图5所示尺寸小并且开口率高的显示单元的显示器的几种实现。
通过添加第三导体、具有开口的绝缘体以及薄膜过孔即改进的突起过孔进一步改进了显示单元。如下面的图9-11所示，穿过基板的过孔不是突起的过孔，而是常规的过孔，即过孔与基板表面齐平。薄膜过孔可以比以前介绍的突起过孔小得多。
图6示出了使用适合于如图7所示用于本发明的尺寸的标准FR4PC板过孔设计例子。区域600包括将过孔焊台601与另一过孔焊台(未示出)分开所需的空间602。过孔603位于过孔焊台601中央。示出了标准的FR4板特征尺寸，即对于空间602宽度为87.5μm，对于过孔焊台宽度601为1175μm，在每一侧具有空间602的边界，对于过孔603为325μm直径。
图7示出了过孔和过孔焊台的布局700的示例性实施例。布局700包括320个过孔焊台，其中过孔焊台701、703、705、707和711用标号表示。过孔焊台提供了到显示单元(未示出)的无源阵列的行和列导体的信号路径。布局700还包括其处没有设置过孔焊台的空间702、704、706和708。
在图7示出的例子中，有192个列过孔连接和128个行过孔连接。对于m×n显示单元阵列，其中m＝192和n＝128，显示器需要的连接数量为m+n＝320。每个连接的显示单元的数量Nc为(m×n)/(m+n)＝～76.8。应该注意过孔焊台，例如过孔焊台711，不需要小于显示单元。
PC板接触设计的一个设计例子为～15×～5显示单元的阵列，其允许使用图6所示的标准FR4印制电路板过孔和过孔焊台。如图7所示，过孔焊台701、707、703和705设置得靠近布局700的角部。过孔焊台701连接到无源阵列的顶部行，过孔703连接到无源阵列的底部行，过孔705连接到无源阵列的最左边列，过孔707连接到无源阵列的最右边列。
在整个显示器中，类似于布局700的多个布局，以及它们相应的无源阵列，将设置得靠近布局700。空间702、704、706和708允许将用于设置来自这种相邻布局(未示出)的过孔焊台。也就是，例如，过孔焊台707将设置在相邻布局上等于空间702的空间上。
可以优化过孔的数量、过孔尺寸以及过孔阵列的几何形状以最大程度地减小整个行和列电压降。每行或列上使用多个过孔可以进一步减小线电压降。
布局700所示的尺寸，即15.36mm×30.72mm，用于192列×128行显示单元。每个显示单元具有80微米×320微米的尺寸。
图8A和8B示出了对于OLED显示单元的无源阵列的两种电结构的示意图。图8A示出了具有显示单元801的阵列802，显示单元具有公共阴极行导体803和公共阳极列线导体802。施加到行805的电激励选择行805，而没有选择行803和其它行。图8B示出了具有公共阳极行导体810和公共阴极列导体809的阵列807。施加到行810的电激励选择行810，而没有选择阵列807中的任何其它行。图8A和8B示出了行导体可以连接到OLED阴极或阳极的点以及列导体可以连接到OLED阳极或阴极的点。
薄膜光刻为制造半导体器件的公知技术。这里使用的“薄膜过孔”是指通过薄膜光刻工艺形成的过孔。根据本发明，使用薄膜过孔将行导体或列导体连接到基板，或印制电路板，过孔焊台。需要至少两个过孔连接，也就是(1)从基板的驱动器面到基板的显示器面的较大的常规的(非薄膜)过孔，以及(2)从基板的过孔焊台到OLED行或列导体的较小的薄膜过孔。
图9示出了根据本发明使用薄膜光刻制造显示单元的方法。这种显示单元的线和空间尺寸远小于使用印制电路板或其它基板通常可以得到的尺寸。使用薄膜光刻工艺在基板上制出行、列和过孔。
在步骤905中，淀积了过孔956，其具有穿过基板即PC板955的部分，以及延伸部分，即基板955表面上的过孔焊台957。通孔956已知为常规过孔，并连接到过孔焊台957。绝缘体950淀积在PC板955和过孔焊台957上。用化学机械抛光(CMP)处理绝缘体950并对之构图以包括开口958，以便允许到过孔焊台957的电接触。CMP使绝缘体950的顶表面平面化，即使其光滑。
在步骤910中，金属淀积在绝缘体950上，以及开口958内过孔焊台957的露出部分上。金属被构图，并除去过量的金属，以形成薄膜过孔960。薄膜过孔960可以是例如10,000埃的钽Ta或钼钨MoW，没有锥头。
应该注意，常规的过孔956、过孔焊台957以及薄膜过孔960为信号穿过基板955形成了连续的电路径。薄膜过孔960为步骤905中介绍的延伸部分的附加部分，由此，薄膜过孔960和过孔焊台957一起形成该延伸部分。还应该注意，参考图2A和2B，过孔V5类似于过孔956、过孔焊台957以及薄膜过孔960的组合，这是由于它包括了穿过基板210的部分以及延伸到基板210表面以上的区域223中的那部分。
在步骤915中，淀积并构图金属行导体965。应该注意导体965具有使绝缘体950的一部分露出的图形，并且导体965在露出的绝缘体950的区域中具有楔形边970。导体965例如可以是钼铝(Mo/Al)，具有＜30度的楔形边和2,000埃的厚度。
在步骤920中，淀积约1μm厚的绝缘体，例如氧化层975，并随后构图以在开口958的附近产生一表面不连续处977。有机层980淀积在所有的顶面上。
在步骤925中，列导体985淀积在所有的顶面上。列导体985也接触到薄膜过孔960的诸侧面。如果列导体985要用做阳极材料，那么它包括缓冲或空穴注入层，之后为氧化铟锡(ITO)。另一方面，如果列导体985要用做阴极材料，那么它包括很薄例如100埃的钼铝(Mo/Al)层。应该注意氧化层975比列导体985厚，由此表面不连续处977也是列导体985中的不连续处。
在步骤930中，施加了潮湿阻挡层990。
图10示出了根据本发明使用薄膜光刻制造显示单元的另一种方法的图示。
在步骤1005中，绝缘体1035淀积在具有连接到过孔焊台1042的常规过孔1041的PC板1040上。绝缘体1035用化学机械抛光(CMP)处理，并构图为包括开口1043，以便允许到过孔焊台1042的电接触。
在步骤1010中，例如为钼铝(Mo/Al)层的行金属1045淀积在绝缘体1035上，以及开口1043内过孔焊台1042的露出部分上。金属1045被构图以产生薄膜过孔1055，并在开口1043的附近，产生小于30度的楔形边1050。楔形边1050的形成可以例如通过双金属，该双金属是通过淀积铝(Al)，1000埃到5000埃，之后淀积钼，200埃到1000埃而形成，并在磷酸/乙酸/硝酸(PAN)蚀刻剂中湿蚀刻，或干蚀刻，即反应离子蚀刻。薄膜过孔1055具有近似几微米的长度和/或宽度，并且它形成金字塔形，顶角小于70度。薄膜过孔1055的金字塔形延伸穿过随后的OLED层1060(参见步骤1015)与顶面的列金属1075(参见步骤1025)接触的可能性很大。当在间隙1065的区域中除去步骤1020中的OLED层1060时，薄膜过孔1055接触列金属1075的可能性增加了。行金属1045也可以作为反射金属，即镜面，引导光向上穿过OLED层1060(参见步骤1015)并穿出一透明金属(参见步骤1025)。
在步骤1015中，有淀积的有机层，例如OLED层1060。该淀积可以包括OLED结构的阳极和阴极层，或者阳极和阴极可以与步骤1010以及步骤1025的金属化结合。
在步骤1020中，例如使用激光除去部分OLED层1060，在薄膜过孔1055和OLED层1060的未除去部分之间留下间隙1065。应该注意间隙1065提供了薄膜过孔1055和OLED层1060之间的电隔离。除去部分OLED层1060可以通过除激光除去之外的其它技术完成，例如不完全的台阶高度覆盖，其方法是通过行金属1045更厚很多，例如2到10倍，和/或在步骤1010中的构图期间具有倒楔形边，例如与垂线的角度大于90度。
在步骤1025，淀积和构图阳极金属复合物1075。该构图将阳极金属复合物1075的左侧与阳极金属复合物1075的右侧电断开。阳极金属复合物1075的右侧填充了间隙1065并与过孔1055重叠以用于电连接。
在步骤1030，淀积潮湿阻挡层1080。
图11示出了根据本发明使用薄膜光刻制造显示单元的另一制造方法的图示。图11示出了导电金属常规过孔1135的剖面图，该过孔从PC板1140(基板)的底面向上到PC板1140的顶面，接触到PC板1140顶面上的金属层过孔焊台1145。
在步骤1105，绝缘体1150淀积在PC板1140和过孔焊台1145上。用化学机械抛光(CMP)处理绝缘体1150，并对其构图以包括开口1143，以便允许到过孔焊台1145的电接触。
在步骤1110，行金属1155淀积在绝缘体1150上，以及开口1143内过孔焊台1145的露出部分上。行金属1155被构图以产生薄膜过孔1165，并且在开1143的附近，产生小于30度的锲形边1160。锲形边1160提供了良好的随后淀积台阶覆盖。薄膜过孔1165形成为金字塔形，其顶角小于70度，以提高使其穿过随后的OLED层1175(参见步骤1120)电接触列金属1180的可能性(参见步骤1125)。当薄膜过孔1165的表面粗糙时，薄膜过孔1165与列金属1180电接触的可能性增加(参见步骤1115)。
在步骤1115，使用激光使薄膜过孔1165粗糙，由此产生了粗糙的薄膜过孔1168。
在步骤1120，淀积OLED层1175。由于OLED层1175很薄，粗糙的过孔1168的部分1177延伸穿过OLED层1175。
在步骤1125，淀积和构图阳极金属，即列金属1180。列金属1180的左侧部分与列金属1180的右侧部分电隔离。列金属1180的右侧部分延伸过并与粗糙的过孔1168的部分1177电接触。
在步骤1130，淀积潮湿阻挡层1085。
再参考步骤1115，使薄膜过孔1165粗糙以产生粗糙的薄膜过孔1168增加了粗糙的薄膜过孔1168和列金属1180通过OLED层1175电接触的可能性。此外，粗糙的过孔1168的顶部角度可以降低到基本上小于70度，而角度越小，则粗糙的过孔1168和列金属1180之间的峰值电场越高，OLED层1175的场感应的击穿的可能性越大，并且薄膜过孔1165与列金属1180之间的导电性越高。
也可以交换行金属1155和列金属1180之间的位置，并在OLED层1175之前淀积列金属1180，之后为行金属1155。在这种情况中，步骤1110进行淀积和构图列金属1180，步骤1125进行淀积和构图行金属1155。此时，行金属1155必须足够薄足以允许用于从顶部发光透明性。
阴极金属为低功函数能量的金属(例如Ca、LiF以及MgAg)并且小心操作和进行随后的处理，因为暴露于氧会引入腐蚀。阳极金属为高功函数能量的金属，例如ITO、IZO和Ni。
常规的OLED器件制备在玻璃基板上。对于该方案，其它可能的基板包括但不限于涂覆的聚合物基板和印制电路板。
图12示出了具有使用图9所示的处理的行过孔连接的OLED像素布局。在图12中，示出了从行导体1206向下到基板过孔焊台(图6，标号601)的5个接触或过孔1205。过孔1205为5微米宽，而基板过孔焊台601为1000微米宽。由于过孔1205远小于图5中过孔焊台508的最小尺寸，因此在图12中具有80微米和240微米尺寸的像素面积小于仅使用图5中所示具有350微米和325微米尺寸的过孔焊台508。使用一些过孔1205以改善到过孔焊台601的电连接。存在行导体1206的延伸1207，其进入列导体1209中的凹槽1208内，或者其它开口。
相邻列导体1209之间的空间1211中以及相邻行导体1206之间的空间1208的尺寸分别为5微米和20微米。发光区1210存在于行导体1206和列导体1209的重叠之处。开口率定义为发光区1210占像素区的百分比。在此情况下，开口率为86％。过孔1205很小，由此允许很高的开口率。
图13示出了具有列过孔连接的OLED像素布局。示出了列导体1308，其具有两个到基板过孔焊台(图6，标号601的)过孔连接，即列过孔1305。一些列包括凹槽1306，但不在列1308中，其中没有凹槽1306，而有列金属1307。列金属1307接触过孔1305，以提供到基板过孔焊台601的连接。
图14为无源矩阵开口率与每英寸点数DPI的曲线图。再参考图12，图14示出了使用相邻列导体之间的空间1211以及相邻行导体之间的空间1208的尺寸的开口率与每英寸点数或像素数之间的关系。在一定范围的分辨率中，像素的开口率很高。例如，在72DPI，开口率为～90％，与图5所示的结构的72DPI时12％的开口率相比很高。在图14中，即使在200每英寸点数，开口率为74％，这被认为很高。与常规的商业200DPI TFTLC显示器中的最好的开口率(～50％)相比，这相当有利。
高开口率降低了给定亮度级别的OLED中的电流密度，由此使OLED的寿命更长。此外，对于观看显示器的人来说，高开口率使显示器看起来更好。具有低开口率的显示单元看起来像很多发光点。与具有高开口率的显示单元的相比，这使用眼睛观察起来很困难。较高开口率的显示单元看起来从第一单元到第二单元是连续的，由此眼睛看起来很容易。
这里描述的方法也适用于液晶(LC)显示器，和可以一次驱动一行的任何其它无源阵列器件。制造较大阵列的方法也可以适用于有源矩阵阵列，对于很大规格的显示器如果行和列连接穿过基板而不是从阵列的边缘到达一个阵列，那么用于驱动显示子部分的局部驱动器会证明很有用。长和薄的行和列线会具有高电阻和电容，并因此具有很长的时间常数，其不允许适当的刷新速率。局部驱动器使行和列线较短，由此极大地降低线电阻和电容，由此允许较快的显示器刷新速率。换句话说，阵列的矩阵以矩阵的显示器尺寸获得了一个阵列尺寸的显示器性能。
对于有源矩阵OLED显示器，最有用的是穿过基板提供电源及其返回显示器的以避免长薄不是很厚的金属线发生的高电压降。所以在基板背面上使用较厚和较宽的金属甚至平面以使高电流发生的电压降最小。可以制成穿过基板到达有源矩阵阵列的多个局部连接，由此允许电流穿过基板而不是通过阵列的边缘外。局部的电源去耦也可以使开关的瞬态效应最小。
图15为根据本发明制造反射性液晶显示单元的方法的示意图。制造大尺寸和大规格的OLED显示器，例如阵列的矩阵，其允许小阵列性能而同时获得矩阵的显示尺寸，与此有关的优点也适用于LC显示器。图15示出了一个可能的制造序列，其中行和列驱动器都在显示器之后。
在步骤1505中，绝缘体1530淀积于具有过孔焊台1536和过孔1537的PC板1535上。绝缘体1530使用化学和械抛光(CMP)进行处理，并被构图以具有接触开口。
在步骤1510中，过孔1540淀积并构图在过孔焊台1536上。应该注意过孔1540不是楔形。过孔1540的合适构造为约10,000埃高，50,000埃宽和长，由钽Ta或钼钨MoW制成。
在步骤1515中，行金属1545淀积在绝缘体1530上。行金属1545合适的材料为铝Al，深度约2000埃。
在步骤1520中，构图的列金属1550和玻璃盖板1555放置在过孔1540上，留出用LC 1552填充的空间。列金属1550被构图并接触过孔1540的顶部。由此在列金属1550和过孔焊台1536之间提供电连接。
在步骤1525中，偏光器1560放置在玻璃盖板1555上。偏光器1560将入射到显示单元的入射光偏振。偏振光穿过列金属1550，并被行金属1545反射。LC 1552改变了光的偏振。偏振的变化量取决于LC 1552的特性以及行金属1545和列金属1550之间的电场。如果偏振变化为n＊90度，其中n为奇数整数，那么没有反射光穿出偏光器1560。如果偏振变化为m＊180度，其中m为任何整数，那么反射光穿出偏光器1560。
图15示出了过孔1540具有的厚度可以将列金属1550连接到过孔焊台1536。应该注意如果过孔1540省略了，并且行金属1545重叠了否则被过孔1540占据的区域，那么也可以制成过孔焊台1536到在步骤1515中淀积的行金属1545的连接。以类似的方式，对于图9、10和11所示的制造方法，可以制成行导体到过孔焊台连接。
与使用OLED相比，使用LC具有一个优点或一种自由度。不像OLED那样LC不要求高稳定状态的电流，以保持它的状态。因此，大的电流和高电压降对于LC不成问题。
在显示器中，来自单个无源矩阵阵列的诸行可以连接到左右相邻的无源矩阵阵列的诸行。此外，能够将行线放在玻璃盖板上。一玻璃盖板可以延伸超过下基板的左右边缘，行线也越过基板的左右边缘。单个无源矩阵阵列行驱动器有可能驱动整个阵列。这允许要连接的行线不用形成过孔以穿过LC进行连接。在每个无源矩阵阵列后面的驱动器只需要具有数据或列驱动器。能够使用商业上可获得的数据驱动器。
重新参考图15，摩擦过的聚酰亚胺或类钻石碳的薄LC对准层(未示出)可以淀积在(a)过孔的上表面以及基板1535上的行金属1545的表面和(b)在玻璃盖板1555上的列金属1550的下表面。该对准层提供LC分子的表面对准，以便在电极，即行金属1545和列金属1550上施加或不施加电场时得到正确的光偏振或相位。
根据本发明的示例性显示器的一些电设计特性总结如下：
(I)显示器亮度：100尼特的白光(红＝30尼特，绿＝50尼特，兰＝20尼特)
(II)小分子OLED
(A)Kodak红和绿11/99cd/A目标，其中电压和电流密度从研究蓝OLED数据调整而得。
(B)需要的彩色像素亮度＝红、绿或蓝＊128＊3/0.86；多路复用率、面积和开口调节
(C)红：6cd/A@11.5V，在13400尼特下1.8A/cm＊cm
(D)绿：15cd/A@11V，在22300尼特下1.2A/cm＊cm
(E)蓝：12cd/A@10.5V，在9000尼特下0.6A/cm＊cm
(III)无源矩阵电流：列(行＝64＊列)
(A)红：346ua(22.12ma)
(B)绿：230ua(14.75ma)
(C)蓝：115ua(7.37ma)
(D)总的无源矩阵行电流：44.24ma
(IV)总的阵列行电流：16＊44.24ma＝0.708A
(V)每128行的总电流：6＊0.708＝4.25A
(A)如果使用128个行驱动器，则每个行驱动器必须吸收4.25A。
(B)如果使用768个行驱动器，则每个行驱动器必须吸收0.705A。
(VI)列导体
(A)假设：5欧姆/平方
(B)R＝5欧姆＊240＊128/75＝2.048千欧姆
(C)最大Vcol＝2.048千欧姆＊346ua＝0.71V
(D)Vcol降低：多个PC板接触/列
(VII)无源阵列行导体
(A)假设：3×10^-6欧姆＊cm和0.2um厚的金属
(B)R＝3E-6＊0.008＊192/(0.022＊2E-5)＝10.47欧姆
(C)最大Vrow＝10.5欧姆＊44.24ma＝0.463V
(D)Vrow降低：多个PC板接触；增加行金属厚度
(VIII)板行电压降
(A)假设2oz铜@2×10^-6欧姆＊cm
(B)R＝2×10^-6＊0.024＊1024/(0.0046＊0.022)＝0.49欧姆；
(C)V＝0.708＊0.49＝0.35V
(D)假设：当选择行时，行驱动器电压降落＜0.4V
(IX)电源电压：1.5+2.5(输出依从)+0.71+0.46+0.35+0.4＝16V
(A)在0.34ma时，对于MXED101推断的恒流输出电压。
(X)在所有像素都导通时的最大功耗：4.25A＊16V＝68W
(XI)电压和功率降低的可能性：
(A)在x-si中，最小恒流输出电压可以＜1V的降低电压和功率10％。
(B)通过将非OLED的电压降减掉一半，可以降低1V。
(C)转到聚合物OLED(Uniax网站)
(1)在10,000尼特时的7V正向电压
(2)同样或更好的cd/A和可以相比的寿命
(3)电源电压可以降低4V
(4)将行驱动器和列驱动器集成在一起降低功率0.75V
(XII)关闭行驱动器电压
(A)＞16-2.4-2(开始)＝11.6V，保证关闭的OLED不会导通。
(B)～14V对于OLED反向偏置应当足够；Vf＜-0.4V。
(XIII)可能的行驱动器的实现
(A)768个行驱动器，每个吸收0.71A。
(B)128个行驱动器，每个吸收4.25A。
(C)集成无源矩阵行驱动器；每个行驱动器吸收45ma。
(1)通过直接将电流传送到PC板的接地板的低电流驱动器消除
PC板行和高电流行驱动器电压降。
对于示例性PC板的背面电子装置的一些特征总结如下。
(I)额外的背面布线层电源平面。
(A)两个电源平面
(B)3个信号层(与前面的过孔平台焊台加在一起总共4个)
(C)41,000个过孔
(II)显示器连接器
(III)显示帧缓冲器
(A)视频输入
(B)六个18位RGB和列驱动器控制信号
(IV)96个OLED列驱动器芯片
(V)一个电压基准和120个精密电阻。
(VI)128个(4A)或768个(0.7A)～14V行驱动器
(VII)14V串联调节器
(VIII)电源分配和去耦
(A)16V电源
(B)3V到5V逻辑电源
下面显示出本发明超越现有技术的一些优点。
(I)使用x-si驱动器的稳定的OLED驱动方法。
(II)尽可能降低的合理的驱动器成本。
(III)PC板保持低的无源矩阵电压降。
(IV)PC板成本低。
(V)性能
(A)非常高的开口率。
(B)静功率消耗优于a-si底板。
(1)使用铺瓦(tiling)和PC板Cu的更好的电压降管理。
(2)由于采用x-si驱动器而不是a-si驱动器，降低了电流源的电压。
(3)随着采用PLED和设计的改进可以降低功率。
(C)显示器的一致性和寿命仅由OLED技术限制。
(D)紧凑：薄～3mm；3个边缘的斜面框的宽度～2mm。
(VI)无源矩阵铺瓦是分辨率和尺寸可调节的。
本发明采用3种类型的过孔，(1)穿过基板的常规过孔，其与基板的表面平齐，(2)突出的过孔，其是穿过基板的标准过孔的延伸，以及(3)薄膜过孔。如上所述，前两种类型的过孔相对较大(＞100微米)，并在基板制造过程中制造。薄膜过孔相对较小(～5微米)，并在OLED器件制造过程中制成。突出的过孔和薄膜过孔二者都通过穿过OLED层和有时穿过第二导体与第一导体形成连接。具有过孔焊台的常规过孔与薄膜过孔的组合提供了空间连接转换，使得大尺寸显示器具有高DPI或高分辨率。
应当理解，本领域的技术人员可以设计出各种替代和修改，并且本发明可以用于除OLED和LC之外的其它显示器。本发明要覆盖所有的落在附带的权利要求的范围内的这些替代、修改和变型。

Claims (27)

1. 一种显示装置，其包括：
基板；
放置在所述基板上的多个显示单元，其构成为：
(a)具有多个电导体的第一层，
(b)具有多个电导体的第二层，以及
(c)放置在所述第一层和所述第二层之间的光开关材料；以及
穿过所述基板将信号电耦合到在所述第一层中的所述多个电导体的一个成员上的过孔，
其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
2. 根据权利要求1的显示装置，其中所述第一层在所述多个显示单元上靠近所述基板的一侧。
3. 根据权利要求1的显示装置，其中所述第一层在所述多个显示单元上远离所述基板的一侧。
4. 根据权利要求1的显示装置，还包括放在所述基板上并电连接到所述过孔的电路，用于为在所述第一层中的所述多个电导体的所述成员提供所述信号。
5. 根据权利要求4的显示装置，
其中所述多个显示单元放在所述基板的第一侧，并且
其中所述电路放在所述基板的第二侧。
6. 根据权利要求1的显示装置，其中所述光开关材料为光调制材料、发光材料和等离子体产生材料中的一种材料。
7. 根据权利要求6的显示装置，其中所述光调制材料包括液晶。
8. 根据权利要求6的显示装置，其中所述发光材料包括有机发光材料和无机发光材料。
9. 根据权利要求1的显示装置，其中所述显示单元包括从由有机发光二极管(OLED)和液晶(LC)构成的组中选择的元件。
10. 根据权利要求1的显示装置，
其中所述多个显示单元构成一阵列，
其中在所述第一层中的所述多个电导体包括多个行导体，以及
其中在所述第二层中的多个电导体包括与所述多个行导体成直角构图的多个列导体。
11. 根据权利要求1的显示装置，其中所述多个显示单元构成为在所述多个显示单元中的相邻成员之间的间距相等。
12. 根据权利要求1的显示装置，
其中所述多个显示单元构成一阵列，以及
其中所述阵列是构成一阵列矩阵的多个阵列中的一个。
13. 根据权利要求12的显示装置，
其中所述多个显示单元构成为在所述多个显示单元的相邻成员之间的间距相等，并且
其中所述阵列矩阵构成为所述阵列矩阵的相邻成员之间的间距相等。
14. 一种显示装置，其包括：
基板；
放置在所述基板上的一显示单元，所述显示单元具有
(a)第一电导体，
(b)第二电导体，以及
(c)放置在所述第一电导体和所述第二电导体之间的光开关材料；以及
穿过所述光开关材料将信号电耦合到所述第一电导体上的过孔，
其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
15. 根据权利要求14的显示装置，其中所述第一电导体在所述显示单元上靠近所述基板的一侧。
16. 根据权利要求14的显示装置，其中所述第一电导体在所述显示单元上远离所述基板的一侧。
17. 根据权利要求14的显示装置，还包括放置在所述基板上并电连接到所述过孔的元件，用于为所述第一电导体提供所述信号。
18. 根据权利要求17的显示装置，
其中所述显示单元放置在所述基板的第一侧，并且
其中所述元件放在所述基板的第二侧。
19. 根据权利要求14的显示装置，其中所述光开关材料为光调制材料、发光材料和等离子体产生材料中的一种材料。
20. 根据权利要求19的显示装置，其中所述光调制材料包括液晶。
21. 根据权利要求19的显示装置，其中所述发光材料包括有机发光材料和无机发光材料。
22. 一种在基板上制造显示装置的方法，包括：
淀积过孔，其具有穿过所述基板的部分和在所述基板的表面之上的延伸部分；
在所述基板上淀积第一电导体；
在所述第一电导体上淀积光开关材料；以及
在所述光开关材料上淀积第二电导体，
其中所述过孔为信号提供穿过所述光开关材料到所述第一电导体或所述第二电导体中的一个的通路，
其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
23. 根据权利要求22的方法，还包括在淀积所述第一电导体之前在所述基板上淀积绝缘体，其图形为在所述绝缘体中为所述延伸部分保留开口。
24. 根据权利要求23的方法，还包括在淀积所述绝缘体之后用化学机械抛光(CMP)处理所述绝缘体，以平面化所述绝缘体的上表面。
25. 根据权利要求22的方法，其中淀积所述第一电导体包括使所述第一电导体的边缘形成楔形。
26. 根据权利要求22的方法，还包括，在所述第一电导体上淀积所述光开关材料之前，在所述延伸部分的附近的表面上淀积绝缘体，其中所述绝缘体的厚度大于所述第二电导体的厚度。
27. 一种显示装置，包括：
基板；
放置在所述基板上的多个显示单元，其中所述多个显示单元构成一阵列，并具有光开关材料，并且其中所述阵列是构成一阵列矩阵的多个阵列中的一个；以及
穿过所述基板以连接到所述多个显示单元的一过孔，
其中所述光开关材料覆盖了所述显示装置的整个区域并覆盖了所述过孔。
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