CN100466019C - 透明电气装置的光学特性归一化 - Google Patents
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Abstract
描述了透明电气装置的光学特性归一化。在一个实施例中，电气装置(100)包括多个横向移位的基本上透明的区域(102、104)。多个区域(102、104)中的每个区域包括归一化结构(112、114)，归一化结构光学特性具有彼此对比的基本上相同的归一化数值。所述各区域之一(102)包括电气组件(106)的一部分。此外，至少一个区域(102)在其归一化表面(114)下面包括附加表面(110)和光谱归一化结构(108)。附加表面(110)具有显著不同于归一化数值的光学特性数值。光谱归一化结构(108)和附加表面(110)设置在一起，使得所述至少一个区域(102)的归一化表面(114)具有归一化数值。
Description
技术领域
本发明一般涉及电气装置领域，更具体地说，涉及透明电气装置的光学特性归一化。
背景技术
显示装置用在现代生活中的许多方面。从汽车到电视，都配有显示装置向消费者提供附加功能。例如，显示装置可以配置成能使消费者与计算装置互动，可以配置成汽车的刹车灯，可以提供像手表似的时间显示。显示装置可以包括各种器件，例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、触摸屏、发光聚合物等等。
显示装置包括一些为显示装置的工作提供电气功能的电气组件，例如包括栅极阵列、晶体管、电容器、二极管等的电路。在显示装置的一些实现方案中，电气组件设置在可视表面上以提供对显示装置的操作，例如设置在薄膜晶体管(TFT)监控器内。在这种显示装置中，可以包括一种行和列的图案，所述行和列形成显示装置可视表面的衬底上的像素矩阵。晶体管薄层直接设置在衬底上，使得每个电路都设置在晶体管所控制的像素上。但是，所述电气组件会干扰显示装置发出的光。为减少这种干扰，可用透明材料制成一个或多个电气组件。用透明材料形成电气组件，显示装置发出的大部分光就可透射，从而提高了显示装置的亮度，降低了显示装置的功耗。但是，即使电气组件是由透明材料形成的，由于电气组件光学特性的差别的缘故，电气组件仍可能被显示装置的观众觉察。透明电气组件的可觉察性会扰乱显示装置提供的显示，从而干扰了观看效果。
因此，提供透明电气装置的光学特性归一化是技术上的一大进步。
发明内容
本发明的目的是为透明电气装置提供光学特性归一化
根据本发明，提供一种电气装置，它包括多个横向移位的区域，各个区域对可见光基本上透明，其中，每个所述区域包括归一化的表面，所述归一化的表面的光学特性具有彼此对比的基本上相同的归一化数值；一个所述区域包括电气组件的一部分；以及至少一个所述区域在该至少一个所述区域的所述归一化表面的下面具有：附加表面，其光学特性数值和所述归一化数值显著不同；以及和所述附加表面设置在一起的光谱归一化结构，使得所述至少一个区域的归一化表面呈现归一化数值。
在本发明的一个实施例中，包括所述光谱归一化结构的所述至少一个区域还包括电气组件的所述部分。
在本发明的另一个实施例中，所述可见光包括大约400nm到700nm的波长范围。
在本发明的再一个实施例中，所述多个区域在由人眼观看时具有基本上均匀的颜色。
在本发明的再一个实施例中，所述光学特性是由以下特性组中选取的：透射；反射；以及吸收。
在本发明的再一个实施例中，所述电气组件是半导体器件；以及所述多个横向移位的区域设置在衬底上.
在本发明的再一个实施例中，每个归一化表面具有圆角边缘。
在本发明的再一个实施例中，当将每个所述区域的归一化数值绘制在第一轴代表光学特性的数值而第二轴代表可见光的波长的图表中时，每个所述区域的所述归一化数值在可见光波长的相当大部分上是基本上相同的。
在本发明的再一个实施例中，对人眼来说，所述多个区域在彼此对比上基本上不可觉察。
在本发明的再一个实施例中，每个所述区域配置成薄膜叠堆。
附图说明
图1为本发明的示范实施例的图解说明，示出包括透明材料制成的第一和第二区域的电气装置的截面图。
图2A为本发明的示范实施例的图解说明，示出包括图1的电气装置的显示装置的立体图。
图2B为本发明的示范实施例的图解说明，示出图2A的显示装置的截面图。
图3为本发明的示范实施例的图解说明，示出包括薄膜堆叠区域的电气装置。
图4为本发明的示范实施例的图解说明，示出在电磁波谱的人眼可见部分中图3所示的电气装置的透射和反射波谱。
图5为本发明的示范实施例的图解说明，示出在电磁波谱的人眼可见部分中图3所示的电气装置的吸收波谱。
图6为本发明的示范实施例的图解说明，示出包括具有圆形边缘的光谱归一化结构的电气装置。
图7是描述本发明的示范实施例中的过程的流程图，说明制造光学归一化的透明电气装置的方法。
在所有附图中，使用同样的标号表示同样的特性和组件。
具体实施方式
以下说明关于透明电气装置的光学特性归一化。在本发明的一个实施例中，电气装置包括暴露的表面，它呈现基本上均匀的光学特性值并且对可见光基本上是透明的。在半导体衬底和所述暴露表面之间设置多个薄膜叠堆。所述多个薄膜叠堆一个挨一个地横向移位。多个薄膜叠堆中每个叠堆的上表面呈现的光学特性值不同于至少另一个上表面呈现的光学特性值。
在本发明的另一个实施例中，集成电路包括多个横向移位的基本上透明的区域。所述多个区域中每个区域包括的光学特性已归一化为基本上彼此相同的值。所述各区域之一包括电气组件的一部分。而且，所述各区域中至少一个区域包括归一化表面下的附加表面和光谱归一化结构。附加表面的光学特性值与归一化值显著不同。光谱归一化结构与附加表面设置在一起，以便所述至少一个区域的归一化表面呈现归一化值。
图1至7示出关于透明电气装置的光学特性归一化的示范实施例。在本发明每个实施例中的电气装置都可配置成在各种应用中使用，例如，半导体器件、集成电路、显示装置、太阳能板等等。虽然以下讨论将说明在显示装置应用中透明电气装置的光学特性归一化，但已将各种应用考虑在内。
图1是本发明实施例的图解说明，它示出电气装置100的截面图，电气装置100包括由对可见光基本上透明的材料制成的横向移位的第一和第二区域102、104。如果材料基本上透明，那么，透过所述材料的光几乎或完全无漫射。例如，透过基本上透明材料的图像对人眼是可见的。
第一区域102包括电气组件106的至少一部分。例如，电气组件可以配置成半导体器件，例如晶体管。电气组件106的所述部分可以配置成晶体管的一部分，例如互连线、源/漏区等等。
第一和第二区102、104可以用各种透明材料形成。例如，透明材料可包括导体，例如氧化铟锡(ITO)和掺杂有铝、铟等的ZnO。透明材料还可包括半导体，例如ZnO、SnO2和In2O3。透明材料还可包括介质，例如Si2O2，Si3N4，Al2O3，和HfO2。透明材料的上述实例仅为示范，并非全部。
但是，电气组件106的所述部分和第二区域104，即使在用透明材料制成时也会因透明材料不同的光学特性所产生的空间图案而使人眼可觉察。例如，由于分别用来形成这电气组件106的一部分以及第二区域104的透明材料不同，透过这电气组件106的一部分以及第二区域104的可见光会具有不同的颜色。这样，即使这电气组件106的一部分以及第二区域104对可见光基本上透明，这电气组件106的一部分相对第二区域104来说仍可被觉察，反之亦然。
可以将第一和第二电气区域102、104的光学特性归一化，使得空间图案对人眼不可见。这样就可实现包括人眼不能将其相互对比地觉察的第一和第二区域102、104的透明的电气装置100。可以通过使用光谱归一化结构108来将第一和第二区域102、104的光学特性归一化。光谱归一化结构108可以由一种或多种光谱归一化材料形成。光谱归一化材料可以从具有不同光学特性的许多材料中选用，例如SiO2，SiO，Si3N4，Ta2O5，Al2O3，MgF，MgO，ZrO2，CeO2，HfO2，Sc2O3，ThF4，YF3，Y2O3和AlF3。上述列出的示范光学归一化材料仅为示范，并非全部。
在所示实施例中，光谱归一化结构108与电气组件106的一部分设置在一起，使得第一区域102的光学特性值基本上等于第二区域104的光学特性值。例如电气组件106的一部分包括第一表面110，即上表面，其光学特性具有第一数值。第二区域104包括第二表面112，其光学特性具有与第一表面110的第一数值不同的第二数值。光谱归一化结构108和所述电气组件106的一部分一起设置在第一区域102中。光谱归一化结构108和所述电气组件106的一部分结合提供第三表面114，第三表面114的光学特性值基本上和第二表面112的光学特性值相同。这样，第一和第二区域102、104各包括各自的归一化表面，例如第二和第三表面112、114，它们具有各自的光学特性的归一化数值。
有许多光学特性可以归一化，例如吸收、反射和透射。光学特性也可在各种波长范围内进行归一化，例如，在可见光谱内的光波长，例如波长大约在400到700毫微米(nm)的光。以下讨论将依次针对每种光学特性并提供每种光学特性的归一化实例。
吸收是一种光学特性，它描述由于介质对光子的吸收而损失的那部分光。吸收是通过介质的光程长”L”和介质的吸收系数”α”的函数，用通过介质的光量”I”与进入介质的光量”I0-R”(I0为入射到介质表面的光量，R为从所述表面反射的光量)之比来表示，如下式：
I/(I0-R)＝e-αL
如前所述，第一区域102包括电气组件106的一部分。电气组件106的一部分具有第一表面110，其光学特性具有第一数值，在此实施例中是吸收。第一数值不同于第二区域中第二表面的吸收的第二数值。不同的吸收会导致第一和第二区域102、104彼此对比地可以被觉察。为使第一区域102中第一表面110的吸收和第二区域104中第二表面114的吸收归一化，使用了光谱归一化结构108。光谱归一化结构108和电气组件106的一部分设置在一起。虽然图中所示光谱归一化结构108是设置在电气组件106的一部分之上，但光谱归一化结构108也可设置在电气组件106的一部分之下，或在电气组件106的一部分各层之间(未示出)等等。
光谱归一化结构108，当和电气组件106的一部分设置在一起时，提供第三表面114，第三表面114具有吸收的第三数值，吸收的第三数值基本上等于在第二区域104上第二表面112的吸收的第二数值。这样，第一区域102的吸收(即，电气组件106的一部分和光谱归一化结构108的吸收组合)基本上等于第二区域104的吸收。
彩色化是由于对可见光谱中光波长的吸收和/或反射而可以被人眼观察到的一种光学特性。吸收和反射都是由于介质和光之间的相互作用而发生的。如果吸收的和/或反射的光的波长在可见光谱内，就会觉察出彩色。可以提供光谱归一化结构以使彩色在第一和第二区域102、104之间归一化。彩色可以通过吸收和反射之一或二者的组合，或仅吸收或仅反射来归一化。例如，光谱归一化层108和电气组件106的一部分的组合在同样的波长时可以吸收基本上等量于第二区域104所吸收的光量。
反射是描述光从表面”弹”回来的一种光学特性。反射定律表明入射角等于反射角。反射角是指反射光和在入射点对反射表面所作法线之间的角度。在图1中反射示为第一和第二光波116和118具有各自的第一和第二反射光波120、122。反射也可包括内反射。内反射描述光在不同光密度的介质之间通过，会导致部分光在界面处反射。在图1中示为第一和第二内反射光波124、126。内反射可以导致”条纹现象”，例如，人眼可觉察的交变的亮和暗的光带。反射可以用各种方法量化，例如当光射到表面上时反射的光的百分比。
电气组件106的一部分和第二区域104可具有不同的反射值。为归一化反射，设置了光谱归一化结构108，使得光谱归一化结构108和电气组件106的一部分的组合的反射基本上和第二区域104的反射相同。换句话说，在第三表面114处测量的第一区域102的总反射基本上等于在第二表面112处测量的第二区域104的总反射。这样，第一区域102的反射基本上等于第二区域104的反射。
透射是描述透过介质而不因介质的光吸收和/或反射而损失的那部分光波的光学特性。第一和第二区域102、104的透射也可以通过使用光谱归一化结构108来彼此相对地归一化，使得在相应的第三和第二表面114、112上，电气组件106的一部分和光谱归一化结构108的组合的透射基本上等于第二区域104的透射。
图2A和2B是本发明的示范实施例的图解说明，其中图1的电气装置100包括在人眼202所观看的显示装置200中。显示装置200在图2A中以立体图的形式示出。显示装置200在图2B中以截面图的形式示出，所述截面图是垂直于从光源204到人眼202的传输的光的轴线截取的。显示装置200包括机壳206，其中装有光源204和透明装置208。光源204设置在机壳206内。从光源204发射的光210、212通过装在机壳206中的透明装置208，由人眼202观看。可以以各种装置例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)装置、发光聚合物装置等等来配置显示装置200。
通过使用光谱归一化结构108，透过各自的第一和第二区域102、104的光210、212碰到基本上相等的光学特性。例如，光210、212可以以基本上相等的量被吸收、折射和/或反射。这样，第一和第二区域102、104不会彼此对比地被人眼202所觉察。
在本发明的示范实施例中，包括第一和第二区域102、104的透明装置208，虽然基本上透明，但仍有一些导致透明装置208整体的可觉察性的光学特性。例如，第一和第二区域102、104的光学特性彼此相对地归一化，使得第一和第二区域102、104彼此相对地不可觉察。但透过透明装置208的光210、212会有特定的颜色，例如浅蓝色。即使光210、212有特定的颜色，第一和第二区域102、104都具有同样的浅蓝色，因此，彼此相对地不可觉察。
虽然已对光学特性的通用数值作了说明，光学特性还可在可见光的波长范围内(例如人眼202可见的部分电磁频谱)归一化。例如可对透射进行归一化，使得不同的区域在可见光谱上共享类似的透射频谱。以下示范实施例提出了在可见光的波长范围内归一化的实例。
图3示出本发明的示范实施例，其中电气装置300包括配置成薄膜叠堆的第一、第二、第三、第四、第五和第六区域302、304、306、308、310、312。薄膜叠堆形成集成电路的一部分，所述集成电路包括多个晶体管、电容器、二极管等。第二、第三、第四、第五和第六区域304-312包括设置在衬底314上的形成ZnO底部栅极透明薄膜晶体管的结构。例如第二和第六区域304、312包括200nm的ITO层316，它形成了ZnO晶体管的互连。第三和第五区域306、310形成为ZnO晶体管的源/漏区。为形成ZnO晶体管的源/漏区，第三和第五区域306、310各自包括200nm的ITO层316，还有50nm的ZnO层318、100nm的SiO2层320和附加的200nm的ITO层322。第四区308形成为ZnO晶体管的沟道，所述沟道由50nm的ZnO层318、100nm的SiO2层320和200nm的ITO层322形成。第一区域302不包括ZnO晶体管的部分。
由于有关图案形成方法的分辨率限制和边缘/阶梯覆盖层(edge/step coverage)考虑，在ZnO晶体管的电气组件之间的边缘处(即在第二和第三区域304、306之间)会有重叠区域。但在本发明的实施例中这种重叠的尺寸可以足够小，从光学观点看可忽略不计。例如，这种重叠可以足够小，使人眼不能觉察。
如前所述，由于用来形成透明装置的透明材料可因材料本身以及料厚度而具有不同的光学特性，所以电气装置可能是可以觉察的。在图3所示的实施例中，提供了一种光谱归一化结构，它有多层光学涂层形成，用来归一化所需的光学特性。光学涂层是宽带隙的绝缘体，从电气角度看不影响电气装置300的电气组件(即在电气组件各部分内或电气组件的邻近部分之间不会引入漏电流通路)。虽然以下将讨论透射和反射光学特性的归一化，其它光学特性也可根据需要进行归一化。
在本发明的实施例中，在制造电气装置300时为归一化透射和反射，对衬底314和形成ZnO晶体管的各层316-322进行分析，找出光学特性的差别。在当前实施例中，分析是在电气装置300的规划阶段进行的。在本发明另外的实施例中，可以对已在衬底上形成的结构进行分析。可以在形成ZnO晶体管的各层316-322上面、在形成ZnO晶体管的各层316-322下面(即在层316-322和衬底314之间)和/或在形成ZnO晶体管的各层316-322之间设置光谱归一化结构。
在本发明的实施例中，具有最低所需光学特性数值的区域用作归一化电气装置其它区域的基线。例如，在分析电气装置300时，发现与第一区302的衬底314比较，并分别与第二、第四和第六区304、308、312中的源/漏结构比较，第三和第五区306、310中的源/漏结构传送最少量的可见光并具有最大的反射。形成这样的光谱归一化结构，它包括82nm的Al2O3层324，所述Al2O3层324设置在衬底314和形成ZnO晶体管源/漏结构的层316-322之间。层324改进了透射，减少了ITO层322和衬底314之间的反射。光谱归一化结构还包括设置在ITO层316上表面的94nm二氧化硅层326。二氧化硅层326具有能降低反射，从而增加第三和第五区306、310透射性的光学特性。第三和第五区306、310的暴露表面328、330所具有的透射和反射的光学特性数值用作归一化第一、第二、第四和第六区302、304、308、312的基线。
第四区308中形成ZnO晶体管沟道的层318-322具有不同于第三和第五区306、310的透射和反射特性数值。例如，第四区308可能具有比第三和第五区306、310低的反射数值。所以，对第四区形成的光谱归一化结构包括82nm Al2O3层324和94nm二氧化硅层326。光谱归一化结构和形成沟道的层318-322设置在一起，提供暴露表面332，其透射和反射数值与第三和第五区306、310的暴露表面328、330的数值基本上相同。这样，在第四区中形成沟道的层318-322的光学特性就与第三和第五区306、310的光学特性归一化了。
同理，第二和第六区304、312也可以相对于第三、第四和第五区306、308、310归一化。例如，第二和第六区304、312都可以具有包括94nm二氧化硅层326和82nm Al2O3层324的光谱归一化结构。第二和第六区304、312也可包括100nm二氧化硅层334和50nm Ta2O5层336。这样，第二和第六区304、312包括的光谱归一化结构分别提供表面338、340，其透射和反射的光学特性数值与第三、第四和第五区306、308、310各自的暴露表面328、332、330的数值基本上相同。
还可以对衬底314的不包括ZnO晶体管部分的那些部分进行归一化。例如，第一区302可包括光谱归一化结构，它包括94nm二氧化硅层326、82nm Al2O3层324、100nm二氧化硅层334和50nm Ta2O5层336。第一区302还可包括82nm一氧化硅层342和116nm Ta2O5层344。这样，就为第一区提供了暴露表面346，其光学特性数值与第二、第三、第四、第五和第六区304-312的各自表面338、328、332、330、340的光学特性数值基本上相同。
通过使用光谱归一化结构，就为电气装置300提供了基本上是均匀的透射和反射光学特性数值。电气装置300的暴露表面包括第一、第二、第三、第四、第五和第六区302、304、306、308、310、312各自的暴露表面346、338、328、332、330和340。区302-312中的每一个包括设置在半导体衬底314和电气装置300的暴露表面之间的薄膜叠堆。而且，每个薄膜叠堆都有一个上表面，它所具有的透射和反射光学特性数值不同于其它至少一个上表面的数值。例如，包括ITO层316的第二区中薄膜叠堆的上表面所具有的透射和反射光学特性数值不同于第一区302的衬底314上表面的透射和反射值。
图3所示的电气装置300可以用各种方法形成。例如，可以按以下顺序淀积薄膜和形成图案。首先，将第一、第二、第三、第四、第五和第六区302-312中的光谱归一化结构均包括的82nm Al2O3层324淀积在衬底314上。第二，淀积82nm的一氧化硅层342和116nm的Ta2O5层344并形成图案，以包括在第一区302中。第三，淀积200nm的ITO层322并形成图案，以包括在第三、第四和第五区306-310中。第四，淀积100nm的二氧化硅层320并形成图案，以包括在第三、第四和第五区306-310中。第五，淀积50nm的ZnO层318并形成图案，以包括在第三、第四和第五区306-310中。第六，淀积200nm的ITO层316并形成图案，以包括在第二、第三、第五和第六区304、306、310、312中。第七，在第一、第二和第六区302、304、312中淀积100nm的二氧化硅层334和50nm的Ta2O5层336并形成图案。最后，在第一、第二、第三、第四、第五和第六区302-312中各淀积94nm的二氧化硅层326。
图4是曲线图400的图解说明，说明图3所示的电气装置300对人眼可见的电磁频谱部分的透射和反射光谱。可见光包括在波长在大约400和700nm之间的那部分电磁频谱内。为简化上述对图1-3的说明，以上讨论的是归一化的光学特性的通用数值。光学特性数值也可在一定波长范围内归一化，例如图4所示的可见光光谱。图4示出在可见光波长范围内图3所示的电气装置300的第一、第二、第三、第四、第五和第六区302-312各自的光学透射和反射。图3的第一区302具有曲线402(1)，画出了在可见光各个波长下的透射值。第二和第六区304、312具有等效的结构，故共用曲线402(2)，画出了在可见光各个波长下的透射值。同理，图3的第三和第五区306、310具有等效的结构，故共用曲线402(3)，画出了在可见光各个波长下的透射值。图3的第四区308具有曲线402(4)，画出了在可见光各个波长下的透射值。
同理，图3的第一区302具有曲线404(1)，画出了在可见光各个波长下的反射值。第二和第六区304、312共用曲线404(2)，画出了在可见光各个波长下的反射值。同理，图3的第三和第五区306、310共用曲线404(3)，画出了在可见光各个波长下的反射值。图3的第四区308具有曲线404(4)，画出了在可见光各个波长下的反射值。
如图所示，虽然关于各透射曲线402(1)-402(4)和各反射曲线404(1)-404(4)，透射和反射是以不同的程度发生的，但在各波长下的相应数值是基本上相同的。换句话说，在各个波长下，透射曲线402(1)-402(4)和反射曲线404(1)-404(4)的”谷”和”峰”一般彼此对应。例如，如果将光学特性数值画在一个图表中，用第一轴代表光学特性数值(即图4中的Y轴)，第二轴代表可见光的波长(即图4中的X轴)，则所绘出的基本均匀的数值在可见光的基本部分上基本上相同。这样，人眼在观看通过电气装置300的光时，对图3的第一、第二、第三、第四、第五和第六区302-312基本不可觉察。
图5是曲线图500的图解说明，说明在人眼可见的电磁频谱部分图3所示的电气装置300的吸收光谱。图3的第一区302具有曲线502(1)，画出了在可见光各个波长下的吸收值。图3的第二和第六区304、312具有等效的结构，故共用曲线502(2)，画出了在可见光各个波长下的吸收值。同理，图3的第三和第五区306、310具有等效的结构，故共用曲线502(3)，画出了在可见光各个波长下的吸收值。图3的第四区308具有曲线502(4)，画出了在可见光各个波长下的吸收值。
吸收可以从透射和反射计算出来，因为吸收、透射和反射之和等于1(100％)。因此，图5所示的线502(1)-502(4)对应于图4所示的透射曲线402(1)-402(4)和反射曲线404(1)-404(4)。在可见光的各个波长下，描绘出吸收值的曲线502(1)-502(4)也基本上是相同的。如前所述，颜色取决于在可见光光谱内各波长下光的吸收和反射。所以，提供相应的吸收和反射，就可做到电气装置300有均匀的颜色。这样，即使透过电气装置300的光和/或从电气装置300反射的光具有一种颜色，人眼在观看透射和/或反射的光时，图3的第一、第二、第三、第四、第五和第六区302-312基本上是不可觉察的。
图6是本发明的示范实施例的图解说明，示出图3所示的电气装置300的一部分600，它包括圆角边缘的光谱归一化结构。光被锐利边缘偏转时，产生折射光，从而形成光条纹或暗带。因此，锐利边缘会导致所述锐利边缘以及包含所述锐利边缘的区域的可觉察性。在图6中，示出图3所示的电气装置300的一部分600，包括第一、第二、第三和第四区302、304、306、308。但在所述实施例中，二氧化硅层602具有圆角边缘。换句话说，进行光学特性归一化的暴露表面604、606、608、610都作成圆角，以减少锐利边缘。提供了圆角边缘，折射减少，从而增强了电气装置300中这部分的第一、第二、第三和第四区302-308的不可觉察性。
圆角边缘可以用各种方法提供。在本发明的一个实施例中，利用化学蒸汽淀积法将二氧化硅层602涂覆在第一、第二、第三和第四区302、304、306、308上。然后利用反应离子刻蚀法去除涂覆的二氧化硅层602的一部分。
虽然对利用圆角边缘来降低锐角边缘的折射作了说明，但也可以用各种其它方法来减小折射。在本发明的另一实施例中，光谱归一化结构包括一个或多个光学散射片612，也可称为亮度增强薄膜(BEF)。光学散射片612使折射光随机化并控制通过电气装置的部分600的光的出射角。
图7是描述本发明示范实施例中的过程700的流程图，图中示出光学归一化的透明电气装置的制造方法。在方框702，对电气装置进行分析，所述电气装置包括多个横向移位的区域，各个区域对可见光基本上透明。区域之一包括电气组件的至少一部分。多个区域包括第一区和第二区。第一区具有一个上表面，其光学特性的数值与第二区的上表面的光学特性数值显著不同。第一和第二区可用各种方法进行分析，例如通过对已形成的具有第一和第二区域的电气装置进行测量，对第一和第二区域的材料和厚度进行计算机模拟等等。
对第一和第二区域进行分析，找出不同于第二区光学特性数值的第一区的光学特性数值。例如，第一区的上表面可能具有光学特性”透射”的数值为”90％”，表明射到第一区的光的90％透过第一区。第二区的上表面具有光学特性”透射”的数值为”80％”。其它光学特性包括吸收、颜色、发光、反射和折射。
在方框704，基于在方框702的分析形成光谱归一化结构。光谱归一化结构和第一和第二区中至少一个区设置在一起，使得所述多个区域中的每个区域具有基本上同样的光学特性数值。例如，在一个实施例中，光谱归一化结构和上表面具有光学特性”透射”的数值为90％的第一区设置在一起。光谱归一化结构归一化第一区的数值90％，使第一区和光谱归一化结构的组合的数值基本上等于第二区的光学特性透射的数值80％。换句话说，在所述实施例中，光谱归一化结构通过降低第一区的透射性来与第二区的透射相匹配。这样光谱归一化结构提供了一个暴露表面，其光学特性数值基本上和第二区的光学特性的第二数值相同。
在另一实施例中，光谱归一化结构和上表面具有光学特性”透射”的数值为80％的第二区组合在一起。光谱归一化结构归一化第二区的数值，使第二区和光谱归一化结构的组合的数值基本上等于第一区的光学特性透射的数值90％。在所述实施例中，光谱归一化结构通过提高第二区的透射性来与第一区的透射相匹配。这样，在此实施例中，光谱归一化结构在第二区中提供一个基本上和第一区的光学特性数值相同的暴露表面。
在又一实施例中，光谱归一化结构与第一和第二区结合在一起，以便彼此相对地归一化光学特性。例如，可分别对第一和第二区提供不同厚度的光谱归一化材料来归一化透射率。例如，对第一区可使用第一厚度的光谱归一化材料来减小第一区的透射率。对第二区可使用第二厚度的光谱归一化材料来提高第二区的透射率。这样，第一和第二区都包括使光学特性归一化的光谱归一化结构。所以，在此实施例中，光谱归一化结构在第一和第二区都形成具有基本上相同的光学特性数值的暴露表面。
可以采用各种制造技术来形成光谱归一化结构。例如，制造技术可包括淀积、刻蚀、光刻、微机械加工以及其它的半导体制造工艺。在一个实施例中，在电气装置的电气组件的一些部分上，将光谱归一化结构淀积成空间图案。这些空间图案根据下面电气装置的光学特性而有不同的厚度和材料。可以采用以下各种制造技术来形成光谱归一化结构：淀积；淀积和刻蚀；淀积和光消融；以及其它半导体制造工艺。
使用光谱归一化结构减小了电子装置各区域中光学特性的差异程度。此外，由于减小了反射和吸收，光谱归一化结构又提高了平均透射性。干扰效应也会减小，而在整个可见区域产生更为平坦的透射和反射光谱。
虽然已针对结构特征和方法步骤对本发明作了说明，但是，显然，所附权利要求书中限定的本发明不必限于所述具体特征和步骤。所述具体特征和步骤是作为实施权利要求书的发明的优选形式而公开的。
Claims (9)
1.一种电气装置(100)，它包括多个横向移位的区域(102、104)，各个区域对可见光是透明的，其中:
每个所述区域(102、104)包括归一化的表面(112、114)，所述归一化的表面的光学特性具有彼此相同的归一化数值；
一个所述区域(102)包括电气组件(106)的一部分；以及
至少一个所述区域(102)在该至少一个所述区域(102)的所述归一化表面(114)的下面具有:
附加表面(110)，其光学特性数值和所述归一化数值显著不同；以及
和所述附加表面(110)设置在一起的光谱归一化结构(108)，使得至少一个所述区域(102)的所述归一化表面(114)呈现所述归一化数值。
2.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于包括所述光谱归一化结构(108)的至少一个所述区域(102)还包括所述电气组件(106)的所述部分。
3.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于所述可见光包括400nm到700nm的波长范围。
4.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于所述多个区域(102、104)在由人眼观看时具有均匀的颜色。
5.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于所述光学特性是由以下特性组中选取的:
透射；
反射；以及
吸收。
6.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于:
所述电气组件(106)是半导体器件；以及
所述多个横向移位的区域设置在衬底(314)上。
7.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于:每个所述归一化表面(604、606、608、610)具有圆角边缘。
8.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于:当将每个所述区域(102、104)的所述归一化数值绘制在第一轴代表所述光学特性的数值而第二轴代表可见光的波长的图表(400，500)中时，每个所述区域(102、104)的所述归一化数值在可见光波长部分上是相同的。
9.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于:对人眼来说，所述多个区域彼此不可觉察。
10.如权利要求1所述的电气装置，其特征在于:每个所述区域(102、104)配置成薄膜叠堆。
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|---|---|---|---|---|
| US7382421B2 (en) * | 2004-10-12 | 2008-06-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Thin film transistor with a passivation layer |
| US7821613B2 (en) | 2005-12-28 | 2010-10-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and manufacturing method thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07272860A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Nippondenso Co Ltd | 電極付き基板とその製造方法 |
| CN1291298A (zh) * | 1998-02-25 | 2001-04-11 | 松下电器产业株式会社 | 有源矩阵基板和使用它的液晶显示装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5150232A (en) * | 1988-10-04 | 1992-09-22 | Asahi Glass Company Ltd. | Active matrix liquid crystal display element and projection type active matrix liquid crystal display device |
| EP0808071B1 (en) | 1991-03-19 | 2000-12-06 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display apparatus |
| US5777700A (en) * | 1993-07-14 | 1998-07-07 | Nec Corporation | Liquid crystal display with improved viewing angle dependence |
| TW295652B (zh) | 1994-10-24 | 1997-01-11 | Handotai Energy Kenkyusho Kk | |
| JP3647523B2 (ja) | 1995-10-14 | 2005-05-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | マトリクス型液晶表示装置 |
| IT1306222B1 (it) * | 1996-12-09 | 2001-06-04 | Sideral Srl | Sistema di protezione e d'allarme anti-intrusione per ville, edificiper abitazione e lavoro, mediante apparecchi video in genere |
| US6489642B1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-12-03 | Eastman Kodak Company | Image sensor having improved spectral response uniformity |
| JP3841198B2 (ja) * | 2001-03-13 | 2006-11-01 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス基板及びその製造方法 |
| CA2364201A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-03 | Luxell Technologies, Inc. | Optical interference member for matrix displays |
| JP2003179233A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ、及びそれを備えた表示素子 |
| US6924472B2 (en) * | 2002-11-12 | 2005-08-02 | Eastman Kodak Company | Image sensor with improved optical response uniformity |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07272860A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Nippondenso Co Ltd | 電極付き基板とその製造方法 |
| CN1291298A (zh) * | 1998-02-25 | 2001-04-11 | 松下电器产业株式会社 | 有源矩阵基板和使用它的液晶显示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |