CN105159006B - 反射型的显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反射型的显示装置及其制造方法。所述显示装置包括：由多个像素单元构成的像素单元阵列，每个像素单元包括由不同颜色的子像素单元构成的子像素单元阵列，每个子像素单元包括：垂直分层排列的至少两个基底；多个微纳米颗粒，能够反射预定颜色的环境光，分别布置在至少两个基底的各基底上，基底上设有能使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔，多个微纳米颗粒在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，在预定晶格形式中相邻微纳米颗粒之间具有预定间距；驱动单元，驱动至少两个基底的至少一个基底沿预定轨迹移动，使至少一部分相邻的微纳米颗粒之间的间距发生变化，从而改变从所述子像素单元反射的所述预定颜色的环境光的光强。

Description

反射型的显示装置及其制造方法

技术领域

本发明提供一种显示装置及其制造方法，更具体地讲，涉及一种反射型的显示装置及其制造方法。

背景技术

随着科技的发展，为了提高电子设备(例如，手机、平板电脑、智能手表等)的用户体验，电子设备的显示装置的屏幕越来越大。

目前，大多数电子设备的显示装置属于主动发光型的显示装置。主动发光型的显示装置可通过对RGB(红色、绿色和蓝色)三原色进行混色，从而显示丰富的色彩。但是，主动发光型的显示装置在对相关内容进行显示时，必须点亮屏幕，从而消耗大量的电力，造成在电池单次充电的情况下，电子设备的使用时间很短。

然而，反射型的显示装置可通过反射环境光来进行显示，并且，反射型的显示装置只在图像刷新时才消耗电力，在显示时不需要消耗电力，因而可极大程度地延长电子设备单次充电的使用时间。

目前的反射型显示装置通常使用电子墨水显示技术或Mirasol(向日葵)显示技术进行显示。

图1示出使用电子墨水显示技术的显示装置的示例的示图。

如图1所示，使用电子墨水显示技术的显示装置(如图1中的(b)所示)，主要由如图1中的(a)所示的10微米(μm)左右的封装了带有负电的黑色微粒和带有正电的白色微粒(如图1中的(a)中所示的“胶囊微粒”)的“微胶囊”构成。图1中的(a)所示的“微胶囊”中的胶囊微粒可以反射环境光，从而当改变顶部显示电极和底部电极的极性时，显示装置能够显示白色或者黑色。另外，当需要显示彩色图像时，可采用在“微胶囊”的上方加入滤色镜的方法或多原色合成的方法来显示彩色图像。

图2示出使用Mirasol显示技术的显示装置的示例的示图。

如图2所示，使用Mirasol显示技术的显示装置可通过移动玻璃基板和反射膜来改变两者之间的空气层的厚度，并且当空气层的厚度为特定厚度时，图2所示的显示装置可反射特定颜色(例如，红色、绿色或蓝色等)的环境光，当空气层的厚度非常小时，图2所示的显示装置不反射环境光而呈黑色。

然而，图1或图2所示的反射型的显示装置只能显示有限种特定颜色，因而对色彩的还原能力低。当需要使用图1或图2所示的反射型显示装置显示比较丰富的色彩时，就需要增加其它颜色的原色，但是增加原色会占据更多的空间而造成显示装置的分辨率的降低。

因此，现有的反射型的显示装置的显示效果差。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种反射型的显示装置及其制造方法。所述显示装置及其制造方法能够克服现有的反射型的显示装置显示效果差的缺陷。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种反射型的显示装置，包括：由多个像素单元构成的像素单元阵列，其中，每个像素单元包括由不同颜色的子像素单元构成的子像素单元阵列，每个子像素单元包括：垂直分层排列的至少两个基底；多个微纳米颗粒，能够反射预定颜色的环境光，并分别布置在所述至少两个基底之中的各个基底上，其中，基底上设有能够使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔，并且，所述多个微纳米颗粒在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，在所述预定晶格形式中，相邻的微纳米颗粒之间具有预定间距；驱动单元，驱动所述至少两个基底的至少一个基底沿预定轨迹移动，以使至少一部分相邻的微纳米颗粒之间的间距发生变化，从而改变从所述子像素单元反射的所述预定颜色的环境光的光强。

可选地，各个子像素单元以标准子像素排列形式排列或Pentile排列形式排列。

可选地，子像素单元包括：红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元。

可选地，在红色子像素单元中，所述预定间距为680纳米；在绿色子像素单元中，所述预定间距为520纳米；在蓝色子像素单元中，所述预定间距为420纳米。

可选地，所述微纳米颗粒的折射率大于1.5。

可选地，在红色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围为[240纳米，400纳米]；在绿色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围为[200纳米，360纳米]；在蓝色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围为[160纳米，320纳米]。

可选地，所述至少两个基底之中的每个基底均为透明基底且厚度小于200纳米。

可选地，所述预定晶格形式为以下项中的任意一个：正方晶格、斜方晶格、长方晶格、六角晶格、准晶排列晶格、分形排列晶格和螺旋排列晶格。

可选地，所述预定轨迹为垂直移动轨迹或水平移动轨迹。

可选地，所述驱动单元基于热效应、压电效应、静电效应和机械效应之中的至少一项来驱动所述至少一个基底沿预定轨迹移动。

根据本发明示例性实施例的另一方面，提供一种反射型的显示装置的制造方法，包括：在至少两个硅晶圆上分别使用预定工艺方法形成垂直分层排列的至少两个基底层，其中，每个基底层包括与每个像素单元中的每个子像素单元一一对应的基底；在每个基底上使用预定方法形成能够反射预定颜色的环境光的反射层；使用预定刻蚀方法在每个反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列，并在相应的基底上刻蚀出能够使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔，以使每个子像素单元所对应的所有基底的所有微纳米颗粒阵列在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，并使在所述预定晶格形式中，相邻的微纳米颗粒之间具有预定间距；使用反应离子刻蚀方法去除硅晶圆；将每个子像素单元的至少一个基底与驱动单元连接。

可选地，所述预定工艺方法为以下项中的任意一个：电子束沉积法、真空蒸发法、磁控溅射法、溶胶-凝胶法和脉冲激光沉积法。

可选地，所述预定方法为以下项中的任意一个：旋转涂覆法、电子束蒸发法、溅射法、离子辅助沉积法、原子层沉积法和溶胶-凝胶法。

可选地，使用预定刻蚀方法在每个反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列的步骤包括：使用旋转涂覆法在每个反射层上形成抗反射层；使用旋转涂覆法在抗反射层上形成光刻胶层；使用所述预定刻蚀方法在光刻胶层上刻蚀出与所述微纳米颗粒阵列一致的刻蚀图案；使用所述预定刻蚀方法按照所述刻蚀图案来刻蚀抗反射层和反射层；使用等离子灰化法去除光刻胶层和抗反射层，以暴露出反射层上刻蚀出的所述微纳米颗粒阵列。

可选地，所述预定刻蚀方法为以下项中的任意一个：干涉光刻法、反应离子刻蚀法、掩膜光刻法、电子束曝光光刻法和聚焦离子束刻蚀法。

可选地，所述驱动单元基于热效应、压电效应、静电效应和机械效应之中的至少一项来驱动所述至少一个基底沿预定轨迹移动。

在根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置及其制造方法中，可通过使至少一个基底沿预定轨迹移动来破坏微纳米颗粒的晶格结构，从而改变子像素单元反射的预定颜色的环境光的光强，进而能够使显示装置的像素单元显示更加丰富的色彩。

附图说明

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其它目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出使用电子墨水显示技术的显示装置的示例的示图；

图2示出使用Mirasol(向日葵)显示技术的显示装置的示例的示图；

图3示出根据本发明示例性实施例的微纳米颗粒的示例的示图；

图4示出根据本发明示例性实施例的当反射型的显示装置的子像素单元以标准子像素排列形式排列时像素单元的示例的示图；

图5示出根据本发明示例性实施例的图4的像素单元的示例的示意图；

图6示出根据本发明示例性实施例的当反射型的显示装置的子像素单元以Pentile排列形式排列时像素单元的示例的示意图；

图7示出根据本发明示例性实施例的当反射型的显示装置的子像素单元以Pentile排列形式排列时像素单元的另一示例的示意图；

图8示出根据本发明示例性实施例的图3的像素单元中的子像素单元的示例的示图；

图9示出根据本发明示例性实施例的当图8的子像素单元为红色子像素单元时反射的环境光的光强的波形图；

图10示出根据本发明示例性实施例的当图8的子像素单元为绿色子像素单元时反射的环境光的光强的波形图；

图11示出根据本发明示例性实施例的当图8的子像素单元为蓝色子像素单元时反射的环境光的光强的波形图；

图12示出根据本发明示例性实施例的基于热效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图；

图13示出根据本发明示例性实施例的基于压电效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图；

图14示出根据本发明示例性实施例的基于静电效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图；

图15示出根据本发明示例性实施例的基于机械效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图；

图16示出根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置的制造方法的流程图；

图17示出根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置的制造方法中在每个反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列步骤的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例，示例性实施例在附图中示出。然而，可以以许多不同的形式实施示例性实施例，并且不应被解释为局限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些实施例从而本公开将会彻底和完整，并将完全地将示例性实施例的范围传达给本领域的技术人员。

根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置包括：由多个像素单元构成的像素单元阵列，其中，每个像素单元包括由不同颜色的子像素单元构成的子像素单元阵列。

每个子像素单元包括：垂直分层排列的至少两个基底和多个微纳米颗粒。具体说来，多个微纳米颗粒能够反射预定颜色的环境光，并分别布置在所述至少两个基底之中的各个基底上，其中，基底上设有能够使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔，并且，所述多个微纳米颗粒在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，在所述预定晶格形式中，相邻的微纳米颗粒之间具有预定间距。

此外，根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置还包括：驱动单元，用于驱动所述至少两个基底的至少一个基底沿预定轨迹移动，以使至少一部分相邻的微纳米颗粒之间的间距发生变化，从而改变从所述子像素单元反射的所述预定颜色的环境光的光强。这里，驱动单元可以是能够使所述至少一个基底沿所述预定轨迹移动的任意驱动单元，作为示例，所述驱动单元可基于热效应、压电效应、静电效应和机械效应之中的至少一项来驱动所述至少一个基底沿预定轨迹移动。

这里，当驱动单元使所述至少两个基底彼此靠近时，各个基底上的微纳米颗粒可位于同一水平面上，此时，位于同一水平面的多个微纳米颗粒可呈预定晶格形式。并且，由周期性排列的微纳米颗粒的光学特性可知：呈预定晶格形式的微纳米颗粒反射的环境光的颜色与晶格中相邻的微纳米颗粒之间的间距相关。具体说来，当呈预定晶格形式的微纳米颗粒中相邻颗粒之间具有的所述预定间距与特定颜色的光的波长相应时，呈所述预定晶格形式的微纳米颗粒可反射该特定颜色的光。因此，当驱动单元驱动所述至少两个基底的至少一个基底沿预定轨迹移动，使至少一部分相邻的微纳米颗粒之间的间距发生变化时，多个微纳米颗粒的预定晶格形式会被破坏，多个微纳米颗粒反射的该特定颜色的光的光强就会减弱，也就是说，子像素单元反射的所述预定颜色的光的光强减弱。因此，根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置可通过控制所述至少一个基底的移动程度，来控制子像素单元所反射的所述预定颜色的光的光强。这里，所述预定轨迹可为能够改变多个微纳米颗粒反射的光的光强的任意轨迹，作为示例，所述预定轨迹可为垂直移动轨迹或水平移动轨迹。

由于通常可通过对RGB(红色、绿色和蓝色)三原色进行混色并对RGB三原色的光强进行调整来显示丰富的色彩，因此，作为示例，子像素单元可包括：红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元。并且根据上述提到的周期性排列的微纳米颗粒的光学特性可知，红色光、绿色光和蓝色光的波长各不相同，则红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元中的呈预定晶格形式的多个微纳米颗粒(位于同一水平面)中，相邻的微纳米颗粒之间具有的间距也各不相同。优选地，在红色子像素单元中，所述预定间距可为680纳米(nm)；在绿色子像素单元中，所述预定间距可为520纳米；在蓝色子像素单元中，所述预定间距可为420纳米。这里，所述预定晶格形式可以为满足微纳米颗粒之间的间距要求的任意晶格形式。作为示例，所述预定晶格形式可为以下项中的任意一个：正方晶格、斜方晶格、长方晶格、六角晶格、准晶排列晶格、分形排列晶格和螺旋排列晶格。

这里，为了分别使子像素单元中的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元更好地反射相应颜色的光，可使红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元中的微纳米颗粒的特征尺寸分别在相应的范围内。作为示例，在红色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围可为[240纳米，400纳米]；在绿色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围可为[200纳米，360纳米]；在蓝色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围可为[160纳米，320纳米]。

此外，为了保证分布于所述至少两个基底上的微纳米颗粒能够反射环境光，作为示例，所述至少两个基底之中的每个基底可均为透明基底。并且，为了使各层基底上的微纳米颗粒能够位于同一水平面上，每个基底的厚度应尽量小，作为示例，所述至少两个基底的每个基底的厚度可均小于200纳米。

由于通常满足上述条件的基底一般具有小于1.5的折射率，因此，为了使微纳米颗粒更好地反射预定颜色的环境光，微纳米颗粒的折射率可大于1.5。而且微纳米颗粒的光学特性与微纳米颗粒的特征尺寸相关而与微纳米颗粒的形状无关，所以微纳米颗粒可以是任意形状的微纳米颗粒，例如，圆柱形、立方体形、四面体形、球形、椭球形、核壳结构形或圆环形等。并且，微纳米颗粒的材料也可以是诸如硅、五氧化二钽、氧化钽、砷化镓等的介质材料，或诸如金、银等的金属材料。

图3示出根据本发明示例性实施例的微纳米颗粒的示例的示图。

如图3所示，根据本发明示例性实施例的微纳米颗粒为圆柱形。此时，在子像素单元的多个微纳米颗粒位于同一水平面而呈预定晶格形式的情况下，相邻微纳米颗粒之间的具有的预定间距可为微纳米颗粒的圆柱顶面圆心之间的距离L。

微纳米颗粒的特征尺寸可为圆柱的直径D的尺寸。作为优选示例，在红色子像素单元中，圆柱形的微纳米颗粒的特征尺寸(即，直径D)可为320纳米；在绿色子像素单元中，圆柱形的微纳米颗粒的特征尺寸D可为280纳米；在蓝色子像素单元中，圆柱形的微纳米颗粒的特征尺寸D可为240纳米。此外，为了使圆柱形的微纳米颗粒更好地反射环境光，可使微纳米颗粒的圆柱的高度H均在预定高度范围内。作为示例，微纳米颗粒的圆柱的高度H范围可为[20纳米，200纳米]，作为优选示例，微纳米颗粒的圆柱的高度H可为50纳米。

这里，根据反射型的显示装置的存储空间及分辨率的不同，像素单元中的各个子像素单元可以以不同的排列形式排列，作为示例，各个子像素单元可以以标准子像素排列形式排列或Pentile排列形式排列。

图4示出根据本发明示例性实施例的当反射型的显示装置的子像素单元以标准子像素排列形式排列时像素单元的示例的示图。

如图4所示，像素单元为正方形，并包括三个子像素单元(例如，红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元)，三个子像素单元以标准子像素排列形式排列，每个子像素单元的大小相同。每个子像素单元中的微纳米颗粒构成预定晶格形式，并且，三个子像素可分别反射相应颜色的环境光。

图5示出根据本发明示例性实施例的图4的像素单元的示例的示意图。

如图5所示，图4的像素单元为边长为S的正方形，像素单元包括三个子像素单元，每个子像素为长为S且宽为S/3的长方形。

应该理解，当各个子像素单元以Pentile排列形式排列时，像素单元中每个子像素单元的大小可能不同，但像素单元的结构类似于图4或图5的像素单元的结构。

图6示出根据本发明示例性实施例的当反射型的显示装置的子像素单元以Pentile排列形式排列时像素单元的示例的示意图。

如图6所示，子像素单元的排列形式为RGBG(红色、绿色、蓝色和绿色)的Pentile排列形式。每个像素单元中具有两个子像素单元：红色子像素单元和绿色子像素单元或者蓝色子像素单元和绿色子像素单元。

此外，子像素单元除了包括上述提到的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元外，子像素单元还可包括：白色子像素单元。此时，子像素单元可以以Pentile排列形式排列。

图7示出根据本发明示例性实施例的当反射型的显示装置的子像素单元以Pentile排列形式排列时像素单元的另一示例的示意图。

如图7所示，子像素单元的排列形式为RGBW(红色、绿色、蓝色、白色)的Pentile排列形式。每个像素单元中具有两个子像素单元：红色子像素单元和绿色子像素单元或者蓝色子像素单元和白色子像素单元。

图8示出根据本发明示例性实施例的图4的像素单元中的子像素单元的示例的示图。

如图8所示，子像素单元具有两个基底，位于上面的上层基底上设有能够使位于其下方的下层基底上的微纳米颗粒穿过的孔，微纳米颗粒呈圆柱形，两个基底间的间距为d。并且，当两个基底彼此靠近(即，d＝0)，以使子像素单元的多个微纳米颗粒位于同一水平面时，多个微纳米颗粒呈正方晶格形式。

应该理解，虽然图8仅示出子像素单元包括两个基底的示例，但子像素单元可包括多于两个基底的多个基底。并且，基底还可以是网状结构的基底或柱状支撑结构的基底。微纳米颗粒也不限于构成图8所示的正方晶格形式，还可以构成其它晶格形式。

这里，当驱动单元驱动图8所示的两个基底中的一个基底，使所述一个基底沿垂直移动轨迹移动以使间距d变化时，图8所示的子像素单元反射的预定颜色的环境光的光强会发生改变。

图9示出根据本发明示例性实施例的当图8的子像素单元为红色子像素单元时反射的环境光的光强的波形图。

当图8的子像素单元为红色子像素单元时，在红色子像素单元中的多个微纳米颗粒位于同一水平面的情况下，相邻微纳米颗粒之间具有的预定间距为680纳米，并且微纳米颗粒的特征尺寸范围为[240纳米，400纳米]。

如图9所示，横轴表示波长，纵轴表示以环境光的光强为基本单位的归一化的反射光的光强。由图9可以看出，当图8的子像素单元中的两个基底间的间距d为0纳米(d＝0nm)时，红色子像素单元反射的环境光的光强最强，光强接近1，也就是对环境光的反射率接近100％；当间距d为75纳米(d＝75nm)时，红色子像素单元反射的环境光的光强减小，在0.6与0.7之间，也就是反射60％至70％的环境光；当间距d为100纳米(d＝100nm)时，红色子像素单元反射的环境光的光强继续减小，在0.3与0.4之间，也就是反射30％至40％的环境光；当间距d为150纳米(d＝150nm)时，红色子像素单元反射的环境光的光强再次减小，在0.1附近，也就是反射10％左右的环境光，此时，反射的环境光的光强很弱。

由图9可以看出，在图8的子像素单元中的两个基底间的间距d在0纳米至150纳米之间变化期间，反射的环境光的波长始终在680纳米附近。反射的环境光的波长的变化范围超出人眼对颜色的分辨范围，即，当间距d在0纳米至150纳米之间变化时，人眼看到的红色子像素单元反射的环境光的颜色均为红色。

图10示出根据本发明示例性实施例的当图8的子像素单元为绿色子像素单元时反射的环境光的光强的波形图。

当图8的子像素单元为绿色子像素单元时，在绿色子像素单元中的多个微纳米颗粒位于同一水平面的情况下，相邻微纳米颗粒之间具有的预定间距为520纳米，并且微纳米颗粒的特征尺寸范围为[200纳米，360纳米]。

如图10所示，横轴表示波长，纵轴表示以环境光的光强为基本单位的归一化的反射光的光强。由图10可以看出，当图8的子像素单元中的两个基底间的间距d为0纳米(d＝0nm)时，绿色子像素单元反射的环境光的光强最强，光强接近1，也就是对环境光的反射率接近100％；当间距d为50纳米(d＝50nm)时，绿色子像素单元反射的环境光的光强减小，在0.8与0.9之间，也就是反射80％至90％的环境光；当间距d为70纳米(d＝70nm)时，绿色子像素单元反射的环境光的光强继续减小，在0.6左右，也就是反射60％左右的环境光；当间距d为90纳米(d＝90nm)时，绿色子像素单元反射的环境光的光强再次减小，在0.1附近，也就是反射10％左右的环境光，此时，反射的环境光的光强很弱。

由图10可以看出，在图8的子像素单元中的两个基底间的间距d在0纳米至90纳米之间变化期间，反射的环境光的波长始终在520纳米附近。反射的环境光的波长的变化范围超出人眼对颜色的分辨范围，即，当间距d在0纳米至90纳米之间变化时，人眼看到的绿色子像素单元反射的环境光的颜色均为绿色。

图11示出根据本发明示例性实施例的当图8的子像素单元为蓝色子像素单元时反射的环境光的光强的波形图。

当图8的子像素单元为蓝色子像素单元时，在蓝色子像素单元中的多个微纳米颗粒位于同一水平面的情况下，相邻微纳米颗粒之间具有的预定间距为420纳米，并且微纳米颗粒的特征尺寸范围为[160纳米，320纳米]。

如图11所示，横轴表示波长，纵轴表示以环境光的光强为基本单位的归一化的反射光的光强。由图11可以看出，当图8的子像素单元中的两个基底间的间距d为0纳米(d＝0nm)时，蓝色子像素单元反射的环境光的光强最强，光强接近1，也就是对环境光的反射率接近100％；当间距d为20纳米(d＝20nm)时，蓝色子像素单元反射的环境光的光强减小，在0.8左右，也就是反射80％左右的环境光；当间距d为40纳米(d＝40nm)时，蓝色子像素单元反射的环境光的光强继续减小，在0.3左右，也就是反射30％左右的环境光；当间距d为60纳米(d＝60nm)时，蓝色子像素单元反射的环境光的光强再次减小，在0.1附近，也就是反射10％左右的环境光，此时，反射的环境光的光强很弱。

由图11可以看出，在图8的子像素单元中的两个基底间的间距d在0纳米至60纳米之间变化期间，反射的环境光的波长始终在420纳米附近。反射的环境光的波长的变化范围超出人眼对颜色的分辨范围，即，当间距d在0纳米至60纳米之间变化时，人眼看到的蓝色子像素单元反射的环境光的颜色均为蓝色。

图12示出根据本发明示例性实施例的基于热效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图。

如图12中的(a)所示，驱动单元可为基于热效应的施加电压后热臂弯曲的微电机。驱动单元的热臂和冷臂固定于基板上，在未对驱动单元施加电压时，热臂和冷臂处于平直状态，当对驱动单元施加电压时，由于电流的流动使热臂大量发热，导致热臂变形，从而使冷臂的上端出现尖端移动。因此，如图12中的(b)所示，当将冷臂的尖端连接到图8的子像素单元的一个基底(例如，下层基底的四个角)时，驱动单元可如图12中的(c)所示的那样带动下层基底上下移动。

图13示出根据本发明示例性实施例的基于压电效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图。

如图13中的(a)所示，驱动单元可为基于压电效应的施加电压后压电材料发生形变的驱动单元。在未对驱动单元施加电压时，压电材料的正(+)负(-)电荷没有统一指向，压电材料具有原始形状，当对驱动单元施加电压时，压电材料被极化，从而使压电材料发生形变(例如，压电材料上下延伸)。因此，如图13中的(b)所示，当将压电材料连接到图8的子像素单元的一个基底(例如，下层基底的四个角)时，驱动单元可如图13中的(c)所示的那样带动下层基底上下移动。

图14示出根据本发明示例性实施例的基于静电效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图。

如图14中的(a)所示，驱动单元可为基于静电效应的施加电压后上面的悬臂弯曲的微电机。驱动单元下面的基板被固定。在未对驱动单元施加电压时，上面的悬臂处于平直状态，当对驱动单元施加电压时，由于上面的悬臂和下面的基板会积累不同的正负电荷，在微纳米尺度下，积累的正负电荷会使上面的悬臂和基板相互吸引，从而使上面的悬臂弯曲变形。因此，如图14中的(b)所示，当将上面的悬臂连接到图8的子像素单元的一个基底(例如，下层基底的四个角)时，驱动单元可如图14中的(c)所示的那样带动下层基底上下移动。

图15示出根据本发明示例性实施例的基于机械效应的驱动单元驱动图8的子像素单元的一个基底沿预定轨迹移动的示例的示图。

如图15所示，图8的子像素单元的两个基底可设置于基座上。驱动单元可为基于机械效应的施加电压后悬臂弯曲的微电机，微电机的悬臂与上层基底相连接。在未对驱动单元施加电压时，悬臂处于平直状态，当对驱动单元施加电压后，驱动单元的悬臂向上弯曲，从而带动上层基底沿垂直向上的移动轨迹移动预定距离d，即，使图8的两个基底具有间距d。

应该理解，虽然图12至图14仅示出驱动单元驱动基底沿垂直移动轨迹移动的示例，但是驱动单元驱动基底的移动的轨迹不限于垂直移动轨迹，还可以是其它移动轨迹，例如，当将驱动单元的驱动端(例如，上述提到的冷臂、压电材料、悬臂)设置为水平推动基底时，驱动单元驱动基底的移动轨迹可为水平移动轨迹。

这里，根据本发明示例性实施例的驱动单元的刷新速度可小于34×10^-7毫秒(例如，当驱动单元由诸如氮化铝的压电材料制成时，驱动单元的工作频率可高达300MHz(兆赫兹))。而现有的使用电子墨水显示技术的显示装置的刷新速度在0.5秒至1秒之间，使用Mirasol(向日葵)显示技术的显示装置的刷新速度在34毫秒左右，因此，根据本发明示例性实施例的驱动单元可极大地提高像素单元的刷新速度，从而大大提高用户体验。

在根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置中，可通过使至少一个基底沿预定轨迹移动来破坏微纳米颗粒的晶格结构，从而改变子像素单元反射的预定颜色的环境光的光强，进而能够使显示装置的像素单元显示更加丰富的色彩。

图16示出根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置的制造方法的流程图。

如图16所示，在步骤S100，在至少两个硅晶圆上分别使用预定工艺方法形成垂直分层排列的至少两个基底层，其中，每个基底层包括与每个像素单元中的每个子像素单元一一对应的基底。

这里，由于根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置的每个子像素单元所具有的基底的个数相同，所以在制造根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置的过程中，可首先使用预定工艺方法形成与子像素单元的基底个数相应的至少两个基底层。这里，所述预定工艺方法可为能够在硅晶圆上形成基底层的任何方法。作为示例，所述预定工艺方法可为以下项中的任意一个：电子束沉积法、真空蒸发法、磁控溅射法、溶胶-凝胶法和脉冲激光沉积法。基底层的材料可为折射率比较小(例如，小于1.5)的透明材料，例如，二氧化硅、聚亚胺和氟化镁等。

在步骤S200，在每个基底上使用预定方法形成能够反射预定颜色的环境光的反射层。

这里，所述预定方法可为能够在基底上形成反射层的任何方法。作为示例，所述预定方法可为以下项中的任意一个：旋转涂覆法、电子束蒸发法、溅射法、离子辅助沉积法、原子层沉积法和溶胶-凝胶法。这里，在每个基底上形成的反射层可为用于制作微纳米颗粒的反射材料，例如上述提到的诸如硅、五氧化二钽、氧化钽、砷化镓等的介质材料，或诸如金、银等的金属材料。

在步骤S300，使用预定刻蚀方法在每个反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列，并在相应的基底上刻蚀出能够使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔，以使每个子像素单元所对应的所有基底的所有微纳米颗粒阵列在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，并使在所述预定晶格形式中，相邻的微纳米颗粒之间具有预定间距。

这里，所述预定刻蚀方法可为能够在反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列的任何刻蚀方法。作为示例，所述预定刻蚀方法可为以下项中的任意一个：干涉光刻法、反应离子刻蚀法、掩膜光刻法、电子束曝光光刻法和聚焦离子束刻蚀法。

由上述描述可知：当位于同一水平面的微纳米颗粒呈预定晶格形式并且相邻微纳米颗粒具有预定间距时，子像素单元可反射预定颜色的环境光，并且此时反射的预定颜色的环境光的光强最强。通过破坏微纳米颗粒的预定晶格形式，可使子像素单元反射的所述预定颜色的环境光的光强减弱。因此，需要使制造出的每个子像素单元所对应的所有基底的所有微纳米颗粒阵列在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，并使所述预定晶格形式中相邻的微纳米颗粒之间具有预定间距。并且为了使每个子像素单元的所有微纳米颗粒阵列能够位于同一水平面上，还需要在相应的基底上刻蚀出能够使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔。

图17示出根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置的制造方法中在每个反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列步骤的流程图。

如图17所示，在步骤S310，使用旋转涂覆法在每个反射层上形成抗反射层。这里，由于反射层的反光性能较好，为了影响后续制造步骤，需要在每个反射层上形成抗反射层。

在步骤S320，使用旋转涂覆法在抗反射层上形成光刻胶层。

在步骤S330，使用所述预定刻蚀方法在光刻胶层上刻蚀出与所述微纳米颗粒阵列一致的刻蚀图案。作为示例，可使用干涉光刻法和显影技术使光刻胶层曝光并在光刻胶层留下具有与微纳米颗粒阵列一致的刻蚀图案。

在步骤S340，使用所述预定刻蚀方法按照所述刻蚀图案来刻蚀抗反射层和反射层。这里，可首先使用反应离子刻蚀法按照所述刻蚀图案来刻蚀抗反射层，以在抗反射层上刻蚀出与所述刻蚀图案一致的图案，然后使用反应离子刻蚀方法按照所述刻蚀图案来刻蚀反射层，以在反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列。

在步骤S350，使用等离子灰化法去除光刻胶层和抗反射层，以暴露出反射层上刻蚀出的所述微纳米颗粒阵列。这里，由于微纳米颗粒阵列上覆盖有光刻胶层和抗反射层，因此，可通过去除光刻胶层和抗反射层来暴露出刻蚀出的微纳米颗粒阵列。

再次参照图16，在步骤S400，使用反应离子刻蚀方法去除硅晶圆。这里，当制造出每个基底和微纳米颗粒后，可去除用于制造基底和微纳米颗粒的硅晶圆。

在步骤S500，将每个子像素单元的至少一个基底与驱动单元连接。这里，由于需要通过驱动单元沿预定移动轨迹驱动至少一个基底来改变子像素单元反射的预定颜色的环境光的光强。因此，需要将驱动单元与每个子像素单元的至少一个基底相连接，以使所述至少一个基底沿预定轨迹移动。作为示例，所述驱动单元可基于热效应、压电效应、静电效应和机械效应之中的至少一项来驱动所述至少一个基底沿预定轨迹移动。

在根据本发明示例性实施例的反射型的显示装置的制造方法中，可制造出能够通过使至少一个基底沿预定轨迹移动来破坏微纳米颗粒的晶格结构，从而改变子像素单元反射的预定颜色的环境光的光强的反射型的显示装置，进而能够使制造出的显示装置的像素单元显示更加丰富的色彩。

应注意，本发明的以上各个实施例仅仅是示例性的，而本发明并不受限于此。本领域技术人员应该理解：在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，其中，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (15)

1.一种反射型的显示装置，包括：

由多个像素单元构成的像素单元阵列，其中，每个像素单元包括由不同颜色的子像素单元构成的子像素单元阵列，每个子像素单元包括：

垂直分层排列的至少两个基底；

多个微纳米颗粒，能够反射预定颜色的环境光，并分别布置在所述至少两个基底之中的各个基底上，其中，基底上设有能够使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔，并且，所述多个微纳米颗粒在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，在所述预定晶格形式中，相邻的微纳米颗粒之间具有预定间距；

驱动单元，驱动所述至少两个基底的至少一个基底沿预定轨迹移动，以使至少一部分相邻的微纳米颗粒之间的间距发生变化，从而改变从所述子像素单元反射的所述预定颜色的环境光的光强，

其中，子像素单元包括：红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中，各个子像素单元以标准子像素排列形式排列或Pentile排列形式排列。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中，

在红色子像素单元中，所述预定间距为680纳米；

在绿色子像素单元中，所述预定间距为520纳米；

在蓝色子像素单元中，所述预定间距为420纳米。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述微纳米颗粒的折射率大于1.5。

5.如权利要求1所述的显示装置，其中，

在红色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围为[240纳米，400纳米]；

在绿色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围为[200纳米，360纳米]；

在蓝色子像素单元中，所述微纳米颗粒的特征尺寸范围为[160纳米，320纳米]。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述至少两个基底之中的每个基底均为透明基底且厚度小于200纳米。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述预定晶格形式为以下项中的任意一个：正方晶格、斜方晶格、长方晶格、六角晶格、准晶排列晶格、分形排列晶格和螺旋排列晶格。

8.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述预定轨迹为垂直移动轨迹或水平移动轨迹。

9.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述驱动单元基于热效应、压电效应、静电效应和机械效应之中的至少一项来驱动所述至少一个基底沿预定轨迹移动。

10.一种权利要求1所述的反射型的显示装置的制造方法，包括：

在至少两个硅晶圆上分别使用预定工艺方法形成垂直分层排列的至少两个基底层，其中，每个基底层包括与每个像素单元中的每个子像素单元一一对应的基底；

在每个基底上使用预定方法形成能够反射预定颜色的环境光的反射层；

使用预定刻蚀方法在每个反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列，并在相应的基底上刻蚀出能够使位于其下方的各基底上的微纳米颗粒穿过的孔，以使每个子像素单元所对应的所有基底的所有微纳米颗粒阵列在位于同一水平面的情况下呈预定晶格形式，并使在所述预定晶格形式中，相邻的微纳米颗粒之间具有预定间距；

使用反应离子刻蚀方法去除硅晶圆；

将每个子像素单元的至少一个基底与驱动单元连接。

11.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述预定工艺方法为以下项中的任意一个：电子束沉积法、真空蒸发法、磁控溅射法、溶胶-凝胶法和脉冲激光沉积法。

12.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述预定方法为以下项中的任意一个：旋转涂覆法、电子束蒸发法、溅射法、离子辅助沉积法、原子层沉积法和溶胶-凝胶法。

13.如权利要求10所述的制造方法，其中，使用预定刻蚀方法在每个反射层上刻蚀出微纳米颗粒阵列的步骤包括：

使用旋转涂覆法在每个反射层上形成抗反射层；

使用旋转涂覆法在抗反射层上形成光刻胶层；

使用所述预定刻蚀方法在光刻胶层上刻蚀出与所述微纳米颗粒阵列一致的刻蚀图案；

使用所述预定刻蚀方法按照所述刻蚀图案来刻蚀抗反射层和反射层；

使用等离子灰化法去除光刻胶层和抗反射层，以暴露出反射层上刻蚀出的所述微纳米颗粒阵列。

14.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述预定刻蚀方法为以下项中的任意一个：干涉光刻法、反应离子刻蚀法、掩膜光刻法、电子束曝光光刻法和聚焦离子束刻蚀法。

15.如权利要求10所述的制造方法，其中，所述驱动单元基于热效应、压电效应、静电效应和机械效应之中的至少一项来驱动所述至少一个基底沿预定轨迹移动。