CN106164737A - 电湿润装置的电极 - Google Patents

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Abstract

一种包括电湿润元件的电湿润显示装置，所述电湿润元件具有第一支撑板、第二支撑板、第一流体以及与所述第一流体不可混合的第二流体。可在第一电极与第二电极之间施加电压。所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括半导体材料。

Description

电湿润装置的电极
背景技术
电湿润显示装置是已知的。在此种装置的实例的电湿润元件的关闭状态下，油层覆盖显示区域。在接通状态下，油层缩回，以便覆盖较少的显示区域。要将元件切换为接通状态，经由电极和不可与所述油混合的导电流体施加电压。要将元件切换为关闭状态，切断电压。
期望对电湿润元件提供改进，例如提高切换性能的质量。
附图说明
图1示意性地示出电湿润显示装置的示例性图片元件的横截面图。
图2示意性地示出显示装置的支撑板的平面视图。
图3示出关于制造电湿润显示装置的支撑板的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1示出电湿润显示装置1的实例的一部分的概略横截面图，所述电湿润显示装置1包括多个图片元件或显示元件2，其中的一个在该图中示出并且所述多个图片元件或显示元件2还可被称作电湿润单元或电湿润元件。应了解，可以与图1中示出的类似的方式对装置中的其它电湿润元件进行配置。显示元件的侧向范围在该图中由两条虚线3、4指示。显示元件包括第一支撑板5和第二支撑板6。支撑板可能是每一显示元件的单独部分，但是所述支撑板也可能被多个显示元件所共用。支撑板可能包括玻璃或聚合物衬底7a、7b，并且可能是刚性的或柔性的。
显示装置具有观察面8和背面9，可在所述观察面8上观看由显示装置形成的图像或显示内容。在该图中，第一支撑板5的表面界定背面9，所述表面在该实例中是衬底7a的表面；第二支撑板6的表面界定观察面8，所述表面在该实例中是第二支撑板的衬底7b的表面；可替代地，在其它实例中，第一支撑板的表面可界定观察面。显示装置可能是反射型的、透射型的或半透反射式的。显示装置可能是分段式显示器类型，其中图像可由多个区段组合而成，每一区段包括几个显示元件。显示装置可能是本领域技术人员已知的有源矩阵驱动型显示装置。所述多个显示元件可能是单色的。对于彩色显示装置，显示元件可分为几组，每一组具有不同的颜色；可替代地，单个显示元件可能够示出不同的颜色。
支撑板之间的空间10填充有两种流体：第一流体11和第二流体12，其中至少一个流体可能是液体。因此，第一流体和第二流体设置在第一支撑板与第二支撑板之间。第二流体与第一流体不可混合。因此，第一流体和第二流体大致上不会互相混合，并且在一些实例中，互相不会以任何程度混合。第一流体与第二流体的不可混合性是由于第一流体和第二流体的性质，例如其化学成分；第一流体和第二流体趋向于彼此隔离，因此趋向于不会一起混合形成第一流体和第二流体的同质混合物。由于该不可混合性，第一流体和第二流体在界定第一流体的体积与第二流体的体积之间的边界的接口处彼此汇合；该接口或边界可被称作弯液面。在第一流体和第二流体大致上不会互相混合的情况下，在一些实例中可以设想第一流体和第二流体存在一定程度的混合，但是所述混合可被视为是可忽略的，因为第一流体的大部分体积未与第二流体的大部分体积混合
第二流体是导电的或是极性的，并且可能是水或盐溶液，诸如氯化钾在水中的溶液。第二流体可视为是电解质。第二流体可能是透明的；其可替代地是彩色的、白色的、吸收性的或反射性的。第一流体不导电，并且可能例如是诸如十六烷的烷烃，或者可能是诸如硅油的油。
第一流体可吸收至少一部分光谱。第一流体可透射一部分光谱，从而形成滤色片。为此目的，可例如通过添加颜料粒子或染料来对第一流体着色。可替代地，第一流体可能是黑色的，即吸收大致上全部光谱，例如入射在第一流体上的90％或更多的可见光；或者是反光的。反射性第一流体可反射整个可见光谱，使得所述层显现白色或部分为白色，从而使其具有颜色。
支撑板5包括绝缘层13。绝缘层可能是透明的或者反射性的。绝缘层13可在显示元件的墙之间延伸。为了避免第二流体12与布置在绝缘层下方的电极之间短路，绝缘层的多个层可不间断地延伸到多个显示元件2中，如该图中所示。绝缘层具有表面14，所述表面14面向显示元件2的空间10并且至少部分与所述第一流体邻接。在该实例中，表面14是疏水性的。绝缘层的厚度可能小于2微米，并且可能小于1微米。
绝缘层可能是疏水性层；可替代地，其可包括用于邻接第一流体的疏水性层15(即，流体邻接层)和具有预定介电性质的屏障层16，所述疏水性层15比屏障层16更靠近空间10，如该图中所示。疏水性层在图1中示意性地图示，并且可由AF1600形成。屏障层16可具有在垂直于衬底的平面的方向上取得的在50纳米与500纳米之间的厚度，并且可由诸如二氧化硅或氮化硅或这些的堆叠(例如，二氧化硅-氮化硅-二氧化硅)等有机材料或诸如聚酰亚胺或聚对二甲苯的有机材料制成。屏障层可包括具有不同介电常数的多个层。疏水性层可例如由以下形成：非晶质含氟聚合物层，诸如AF1600或AF1601(可从位于美国特拉华州威明顿市1007Market大街的DuPont公司获得)；Hyflon AD(R)(可从位于比利时布鲁塞尔310-B-1120，rue de Ransbeek，Solvay SA的Solvay公司获得)；Cytop(可从位于英国兰开夏郡FY5 4QD，Thornton Cleveleys，Hillhouse International，York House，邮政信箱4的AGC Chemicals Europe,Ltd获得)；或任何其它低表面能聚合物。进一步设想的是，非聚合物材料可用于形成疏水性层。在更多实例中，鉴于用于形成如下面所解释的第一电极17的材料，绝缘层可仅包括疏水性层，即单独的屏障层可能是不必要的；在所述实例中，流体邻接层形成在第一电极上。
在关闭状态下，当如下所述第一电极与第二电极之间未施加电压时，表面14的疏水性特性引起第一流体11优先吸附至绝缘层13，因为较之第二流体12，第一流体具有相对于绝缘层13的表面的更高即更大的可湿性。可湿性是关于流体对于固体表面的相对吸引力。可湿性可通过流体与固体表面之间的接触角进行测量。接触角通过流体与位于流体-固体边界处的固体之间的表面张力的差异进行确定。例如，表面张力差异大可能指示疏水性性质。
每一显示元件2包括作为第一支撑板5的一部分的第一电极17，即第一电极定位在第一支撑板中。在示出的实例中，每个元件存在一个所述电极17。电极17通过绝缘层13从流体隔离；相邻显示元件的电极通过例如非导电层彼此电气隔离。在一些实例中，更多的层可布置在绝缘层13与电极17之间。电极17可具有任何所需的形状或形式。
在实例中，开关元件被用于控制电位至第一电极17的施加，并且因此用于控制显示元件的第一电极与第二电极之间的电压的施加。在将使用图1进行描述的实例中，切换元件是诸如薄膜晶体管(TFT)的晶体管，所述晶体管定位在第一支撑板中。晶体管包括：源极端子S；电气连接至第一电极17的漏极端子D；将源极端子连接至漏极端子通道C；以及栅极端子G。栅极端子G通过介电材料从通道C隔离，所述介电材料将栅极端子G与通道C电气绝缘。源极端子由在图1中示意性地图示的信号线18供应电位。栅极端子G由栅极信号线GSL供应电位。如本领域技术人员所知的，可通过施加合适的电位至栅极端子来施加电位至第一电极17；这样会将通道的状态从非导电状态变更为导电状态。因此，晶体管可切换为导电状态，以使得施加至源极端子的电位可经由所述通道传导至第一电极。换句话说，可通过施加电位至栅极端子来对源极端子与漏极端子之间的经由所述通道的电流的流动进行控制。如本领域技术人员将了解，在有源矩阵配置中，源极端子可由信号线连接至列驱动器，并且栅极端子可由栅极信号线连接至行驱动器，以控制电位的量级以及何时施加电位至第一电极，以用于控制流体的配置。
在图1的实例中，栅极端子G被形成作为第一支撑板的衬底7a上的一层导电金属。一层介电材料DM，例如氮化硅或二氧化硅，形成在栅极端子G上。一层半导体材料被形成作为介电材料DM上的通道C，所述通道至少部分与栅极端子重叠，其中源极端子和漏极端子分别由导电材料形成。形成漏极端子以便电气接触第一电极，例如其中漏极端子的一部分被形成为重叠第一电极的一部分。源极端子和漏极端子不会彼此接触，而是代替地通过漏极端子与源极端子之间的通道C彼此连接。屏障层16然后形成在漏极端子和源极端子以及通道C的暴露的半导体材料上。所述通道可由用于形成第一电极的半导体材料形成，且所述漏极端子、源极端子和栅极端子可例如由钼(Mo)、包括钼(Mo)和铬(Cr)的合金或铝(Al)中的任何一个形成。
在该实例中，第一支撑板包括反射器R，因此显示元件起到反射性显示元件的作用。在该实例中，电容器极板CST也是第一支撑板的部分，用于与充当另一电容器极板的由介电材料DM隔离的第一电极17形成存储电容器，所述存储电容器与由第一电极和第二电极形成的电容器并行连接，以使得在通过从栅极端子移除电位而关闭晶体管之后可在第一电极与第二电极之间更长时间地施加电压。在该实例中，反射器和电容器极板CST分别被形成作为第一电极的衬底7a上的层。反射器和电容器极板中的每一个例如由钼(Mo)、包括钼(Mo)和铬(Cr)的合金或铝(Al)中的任何一个形成，并且通过介电材料DM的层彼此分开以及与第一电极分开。在其它实例中，反射器R或电容器极板CST中的任何一个或二者可能不存在。在更多实例中，可能不存在反射器R，但是电容器极板CST通过侧向延伸可能具有比所指示的更大的侧向范围，以便与第一电极17更大范围地重叠。
第二支撑板6包括在本文中被称作第二电极的电极19，所述第二电极19可在显示元件的墙之间延伸，或者不间断地延伸遍及多个显示元件2，如该图中所示出。电极19与第二流体12电气接触，并且在该实例中为所有显示元件所共用。在该实例中，第二电极被形成作为第二支撑板的衬底7b的表面上的层。第二信号线20连接至第二电极19。可替代地，第二电极可能是与第二流体电气接触的任何元件，用于施加电位至第二流体。例如，第二电极可能不会被形成为层，和/或可能被布置在支撑板的边界处，在该边界处与第二流体电气接触。当所有元件由未被墙间断的第二流体流体互连且共用所述第二流体时，该电极可能为所有元件所共用。在一些实例中，所述第二电极可能不会形成第一支撑板或第二支撑板中的任一个的一部分。在其它实例中，第二电极可被形成为与第二流体电气接触的销或多个元件，以使得可将电位施加至第二流体。显示元件2可由施加在信号线18与20之间的电压V进行控制，并且因此所述电压V施加在第一电极与第二流体之间。如本领域技术人员应了解，信号线18、20、GSL可联接至衬底7a上的控制线矩阵，其中控制线转而被联接至显示驱动系统，以控制施加至每一显示元件的电压，从而控制由显示装置提供的图像。
在该实例中，第一流体11被遵照显示元件的横截面形状的墙21局限至一个显示元件。显示元件的横截面可具有任何形状；当显示元件被布置成矩阵形式时，横截面可能是正方形或矩形。虽然所述墙被示出是从绝缘层13突出的结构，但是所述墙可代替地是支撑板的排斥第一流体的表面层的至少一部分，所述表面层诸如疏水性层或弱疏水性层。如图1中所示，所述墙可从第一支撑板延伸至第二支撑板，但是也可代替地部分地从第一支撑板延伸至第二支撑板。由虚线3和4所指示的显示元件的范围由墙21的中心界定。表面14在显示元件的墙之间的由虚线22和23所指示的区域被称为显示区域24，显示效果在所述显示区域24上发生。显示效果取决于第一流体和第二流体邻接由显示区域界定的所述表面的范围，依赖于上面所描述的施加的电压V的幅值。因此，所施加的电压V的幅值确定电湿润元件内的第一流体和第二流体的配置。换句话说，显示效果取决于显示元件中的第一流体和第二流体的配置，所述配置取决于施加至显示元件的电极的电压的幅值。当将电湿润元件从一个流体配置切换成不同的流体配置时，分别地，第二流体邻接显示区域表面的范围可增加或减小，而第一流体邻接显示区域表面的范围可减小或增加。
图2示出图1中的第一支撑板的疏水性表面14的矩形图片元件的矩阵的平面视图。图2中的中心图片元件的侧向范围，对应于图1中的虚线3和4，由虚线26指示。线27指示墙的内部边界；所述线也是显示区域23的边缘。
在本文所描述的实例中，第一流体邻接至少第一支撑板的表面的至少一部分，在本实例中，该表面是提供显示区域24的疏水性层15的表面。当在电极17与19之间施加零电压或大致零电压时，即当电湿润元件处于关闭状态时，第一流体11在墙21之间形成层，如图1中所示出。施加电压将使得第一流体例如收缩抵靠由图1或图2中的虚线形状25所示出的墙。第一流体的依赖于所施加的电压的幅值的可控制形状被用于充当光阀以操作图像元件，从而在显示区域23上提供显示效果。当施加电压来收缩第一流体时，第二流体邻接第一支撑板的表面的至少一部分，即该实例中的显示区域23，第二流体邻接的区域的大小取决于第一流体收缩的范围。因此，当施加电压以收缩第一流体时，第二流体驱替第一流体的邻接表面的部分，并且与此同时将第一流体移动成收缩的形式。
例如，切换流体以增加第二流体与显示区域的邻接可以提高由元件提供的显示效果的亮度。
该显示效果确定当观看者面向显示装置的观察面时将看到的显示状态。显示状态可从黑色到白色以及任何中间的灰色状态；在彩色显示装置中，显示状态也可包括颜色。
已知的是，第一电极和第二电极中的至少一个由铟锡氧化物(ITO)形成。ITO是常用作电湿润元件中的电极材料的材料，因为其可以形成为具有合适的光学透明度和合适的导电性的层。
发明者现已认识到，使用ITO来形成第一电极和第二电极中的一个或二者是有问题的。例如，要在已知的装置中形成第一电极和第二电极中的任何一个，通常使用物理蒸汽沉积(PVD)技术来形成一层ITO，所述技术例如溅射法，诸如涉及使用双层辉光放电对待溅射的目标材料进行照射的RF(射频)溅射，引起材料的蒸汽被形成，以用于随后沉积在上面将要形成ITO层的衬底上。例如溅射等PVD可能会引起形成一层ITO，所述ITO层不具有均匀的厚度和/或不具有上面可以形成额外层的平滑表面。此外，ITO层可能是多孔的。该不均匀性和缺乏平滑(即大致平面的)表面可能是因为ITO的不规则沉积，而ITO的不规则沉积是由于溅射沉积参数的不良控制。因此，在第一电极的情况下，施加在ITO层上的层，例如上面所解释的屏障层或疏水性层，可能会不理想地被具有不同直径的随机分散的ITO颗粒污染，所述ITO颗粒从ITO层的表面突出。这可能会导致施加在ITO层上的层中出现缺陷，例如，屏障层和/或疏水性层中的缺陷，所述缺陷可能会允许第一流体或第二流体穿过所述疏水性层和屏障层抵达第一电极。另外，当在ITO层的不规则表面上施加诸如屏障层和/或疏水性层的层时，产生的屏障层和/或疏水性层还可能具有不规则表面或不均匀厚度。已经注意到，这些缺陷和不规则性会缩短显示元件的寿命，并且因为由流体与第一电极之间的厚度不均匀的介电材料引起的对电场强度的影响，会影响显示元件的流体切换性能。
形成第一电极和第二电极中的任何一个或二者的材料的要求包括合适的导电性，以使得可在第一电极与第二电极之间施加电压，以确保流体的正确切换。根据显示元件的结构，材料还可能需要合适光学透明度。
发明者现已认识到，在实例中，可以通过由半导体材料即半导体形成第一电极和第二电极中的至少一个来克服这些问题中的至少一个。因此，第一电极和第二电极二者可由半导体材料形成。
半导体材料的性质取决于所讨论的半导体材料，但是一般而言，在给定温度下，半导体具有比电绝缘体更高的导电性以及比诸如金属等导电体低的导电性。导电性的程度可归因于半导体材料中的自由电子和/或电子空穴的数量，所述自由电子和/或电子空穴未在半导体材料的原子之间的原子键中使用。举例来说，诸如铝等金属具有5.961E7西门子的导电率，诸如低温多晶硅等半导体具有1.56-E3西门子的导电率，且诸如特氟龙等绝缘体具有10E-16西门子的导电率。这些值中的每一个是在下面所定义的室温和标准大气压力下给出的。
可通过将不同元件或材料的原子引入半导体材料中来调整给定温度下半导体材料的导电性。该技术被称为掺杂，并且可增加用于导电的电子和/或电子空穴的数量。掺杂的半导体材料可被称作非本征半导体材料。
应注意，ITO由氧化铟形成，出于形成显示元件的电极的目的，通常对氧化铟掺杂锡以致于使得ITO显示出具有导电性的金属等级，即指示金属的导电性，而不是半导体的导电性特性。因此，ITO不被视为是半导体，但是应注意在本领域中ITO可被称作简并半导体。在实例中，简并半导体可被视为是已经被掺杂以致于不再显示出半导体的导电性性质而是代替地具有金属的导电性特性的半导体材料。因此，在本文所描述的实例中，第一电极和第二电极中的至少一个可由非简并半导体材料即未简并的半导体材料形成；在一些所述实例中，半导体材料可能是非简并的非本征半导体材料，意味着半导体材料已经被掺杂，但是未达到半导体材料具有导电性的金属等级的程度。为清楚起见，本文中半导体材料的定义排除了ITO。
在其它实例中，半导体材料是本征半导体材料。在实例中，本征半导体材料是未掺杂的即无掺杂材料，并且所述材料具有半导体材料的导电特性。因此，本征半导体材料也可能是非简并半导体材料。在一些实例中，本征半导体材料也可能是下列各项中的一个：非金属半导体材料；有机聚合物；或包括至少一个类金属元件的材料，所述材料在下面进一步详细描述。本征半导体材料的实例是微晶体硅或诸如低温多晶硅(LTPS)的多晶硅，如在下面的实例中进一步解释。用于形成第一电极和第二电极中的至少一个的本征半导体材料的其它实例包括：镓基半导体材料，例如铟镓锌氧化物(IGZO)，其具有例如交替的氧化铟和镓锌氧化物的层的堆叠，每一层具有大约几十纳米的厚度且包括微晶体颗粒；有机聚合物半导体材料，例如聚芴或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或石墨烯。
在用于形成第一电极和第二电极中的至少一个半导体材料不包括金属即所述半导体材料例如是非金属的实例中，例如如果所述半导体材料代替地由诸如硅等展示出金属和非金属性质二者的至少一个类金属元件形成，那么可能使用比PVD(例如，溅射)更为清洁且更为可控的沉积技术来形成第一电极和第二电极中的至少一个。例如，可使用化学蒸汽沉积(CVD)技术，诸如等离子体增强化学蒸汽沉积(PECVD)或低压CVD(LPCVD)。如果待沉积的材料包括金属，那么化学蒸汽沉积更加难以使用，因为所需要的气体可能有毒或难以产生。然而，如果半导体材料不包括金属，例如如果半导体材料是例如LTPS的多晶硅或微晶体硅，那么CVD技术更易于使用，并且会提供比PVD更加清洁且更加可控的沉积技术。因此，可将污染更少且表面均匀性更高的电极引入显示元件中，这意味着电极形成的质量得到提高。因此，如果例如第一电极使用PECVD形成，那么第一电极的厚度T1(在图1中的实例中指示为邻接屏障层16的第一大致平坦的表面S1与大致上平行于第一大致平坦的表面S1且邻接反射器R与第一电极之间的介电层DM的第二大致平坦的表面S2之间的厚度，所述厚度被界定在垂直于所述大致平坦的表面中的一个的平面的方向上)在第一电极的侧向范围上可能会更加均匀。因此，疏水性层可能也具有更加均匀的厚度以及更低的表面粗糙度，从而产生邻近第一流体的更加平坦的表面14，所述表面14提供提高的切换性能。另外，在污染减少的情况下，屏障层和/或疏水性层中可能存在很少或不存在缺陷，这样可以通过例如减少通道的出现而提高性能和显示器的寿命，第一流体和/或第二流体可能会经由所述通道接触到第一电极。另外，较之PVD技术，CVD技术可以形成更薄且更密的第一电极材料层。因此，在第一电极更薄的情况下，需要更少的材料，这样可以减少制造显示元件的成本，并且可以增加第一电极的光学透明度，从而提高显示元件的显示效果的亮度。另外，诸如LTPS的多晶硅第一电极可提供与ITO第一电极类似的导电性，并且因此可以为显示元件提供相当的切换性能。除此以外，相同的半导体材料可用于第一电极和晶体管的通道，尽管所述通道和第一电极具有不同的功能。
在所述第一电极和第二电极中的至少一个由聚芴化合物形成的实例中，所述聚芴可使用电极沉积或电化学或电聚合化学方法进行沉积，或者在其它实例中使用旋涂或CVD。在第一电极和第二电极中的至少一个由PMMA形成的其它实例中，乳液聚合、溶液聚合或本体聚合可用作用于形成PMMA的方法，例如作为表面上的薄膜；在其它实例中可使用CVD。
普遍认为，使用例如简并半导体等具有金属导电性的材料来形成第一电极和第二电极中的至少一个可能会影响显示装置的寿命，例如如果第二流体将与已知电湿润显示元件的第一电极和第二电极中的任一个的ITO材料接触。在实例中，使用例如LTPS的多晶硅或微晶体硅来形成第一电极和第二电极中的至少一个可提高显示装置的寿命。
在实例中，第一电极和第二电极中的至少一个由半导体材料形成，所述半导体材料包括下列各项中的一个或多个：多晶体硅、低温多晶体硅(LTPS)、单晶硅或微晶体硅。在也可另外称作纳米晶硅的微晶体硅中，存在晶体硅的颗粒，即硅原子形成晶格的区域，所述颗粒分布在非晶硅的一个或多个区域内，即硅原子不会形成晶格的非晶体硅区域。在单晶硅中，所有硅原子形成单个连续晶格，即例如与其它区域相比，不存在具有不同晶格取向的区域。可另外被称作多晶体硅的多晶体硅主要例如完全由晶体硅的区域形成；在可另外被称作颗粒的每一区域内，所述硅形成单晶格，但是一个区域的晶格的取向可能与相邻区域的晶格的取向不对齐；每一区域可例如具有0.3微米至5微米的最大尺寸。LTPS是从非晶硅开始使用低温退火方法形成晶体硅的区域而形成多晶体硅的实例。下面将描述一个实例。
在第一电极和第二电极中的至少一个由例如LTPS的多晶硅形成的实例中，所述多晶硅具有在约50至10万欧姆/平方的范围内的薄层电阻。术语“约”的使用表示此处给定的薄层电阻值在例如制造容差内的变化；在一些实例中，不存在所述变化。例如，在一些实例中，LTPS可能具有70欧姆/平方的薄层电阻。薄层电阻对于材料的薄膜电阻领域技术人员而言是已知的量度标准。此处给定的值是在室温即20摄氏度的标准760托的大气压力下获得的，所述薄层电阻值可使用多量程测量仪表进行测量，所述仪表使用四点探针。
在实例中，图1中所图示的通道C由上面所描述的半导体材料中的一个的层形成，并且所述第一电极由与形成所述通道的材料类似或相同的半导体材料的层形成；。该实例中的通道具有厚度T2(在图1中的实例中指示为邻接屏障层16的一部分的第一大致平坦的表面S3与大致上平行于第一大致平坦的表面S3且邻接栅极端子G与通道C之间的介电层DM的第二大致平坦的表面S4之间的厚度，所述厚度被界定在垂直于所述大致平坦的表面中的一个的平面的方向上)，其中所述厚度T2与第一电极的厚度T1大致相同。本文的实例中所使用的涉及大致平行、大致平坦和大致相同的术语“大致”可被采用来解释由制造技术所引入的差异。因此，例如，如果两个平坦的表面在可接受的制造容差内彼此平行，那么所述两个平坦表面可能大致平行。大致平坦可被采用来表示表面大体上是平坦的，即在将制造容差纳入考虑的情况下所述表面主要是平坦的。第一电极的厚度T1和通道C的厚度T2可例如在下列各项中的一个或多个的范围内：约25至200纳米，约25至150纳米，约25至100纳米，约25至75纳米，或约25至50纳米。术语“约”的使用表示此处给定的厚度值在例如制造容差内的变化；在一些实例中，不存在所述变化。
在第一电极由与所述通道相同的半导体材料形成的实例中，所述通道和所述第一电极可使用例如PECVD等相同沉积技术形成，在所述技术中例如所述半导体材料是LTPS。在更多实例中，第一电极和通道因此可以同时形成，即当形成第一电极时也可使用相同的沉积技术形成所述通道。因此，因为所述通道和第一电极可在一个处理步骤中形成，例如通过将所述通道和第一电极形成在一层介电材料上，所述一层介电材料例如形成将栅极端子从通道隔离的介电材料DM的层，所以第一支撑板的制造可被简化。示例性沉积技术包括CVD、PECVD或PVD中的一个或多个，取决于半导体材料。如上面所解释，较之PVD，CVD和PECVD提供更为清洁的技术并且提供大致平坦的表面。可使用例如像透射电子显微镜或扫描透射电子显微镜等高分辨率的显微镜技术在显示元件中检测用于形成电极和/或通道的沉积技术。例如，由PECVD形成的材料层可表现出不同的结构，例如具有比由PVD形成的材料层更高的密度，所述由PVD形成的材料层可能孔较多，具有较大的粒度。对材料结构的分析可用于检测沉积技术。因此，可识别沉积结构，即从所使用的沉积技术产生的材料结构，并将其用于指示所使用的沉积技术。
在例如形成图1中所图示的第一支撑板的实例中，栅极端子G、反射器和存储电容器极板CST使用诸如利用适当的掩膜的溅射等PVD技术沉积在衬底的表面上，如本领域技术人员将了解。然后可例如使用CVD技术形成介电材料DM的层。参考图3，在提供用于形成第一电极和第二电极中的一个的半导体材料之后，可提供一个表面。因此，在实例中，所述介电材料DM层的表面提供一个表面，然后可由半导体材料在所述表面上形成第一电极。在实例中，通道可例如使用相同的沉积技术由相同的半导体材料形成在所述表面上。在半导体材料是多晶硅的实例中，例如如本领域技术人员应理解，首先使用诸如PECVD或LPCVD等CVD技术形成一层非晶硅，温度在250至400摄氏度范围内，且例如对于PECVD，压力为例如1托。可在约160A/分钟的沉积速率下对硅进行沉积，以便沉积在具有大约150或160平方毫米的表面积的表面上，所述A是单位埃。可使用适当的掩膜来形成非晶硅的层，以形成圆形的通道和第一电极。在可替代实例中，可例如通过溅射来将PVD用于沉积非晶硅。在形成非晶硅的层后，例如使用如本领域技术人员应已知的激光退火处理对所述层进行退火，以将非晶硅转换成多晶硅。因为激光退火处理不使用高温，所以产生的多晶硅是LTPS。可替代地，可使用固相结晶(SPC)技术来将非晶硅转化成多晶硅。在诸如LTPS的多晶硅形成后，可例如通过PVD形成源极端子和漏极端子，接着在其上形成绝缘层，这可能涉及使用例如CVD形成屏障层，接着例如在其上旋涂疏水性材料的层。最终，可在疏水性层上形成墙，从而完成第一支撑板的制造。
单独地，参考图3，可通过例如提供衬底以及在衬底的表面上形成一层半导体材料来制造第二支撑板，以形成第二电极。第二电极可由诸如LTPS的多晶硅形成，并且可例如使用PECVD形成，其后是如上所述的激光退火以形成第一电极。
如本领域技术人员将容易了解的，要组装电湿润显示装置，可使用密封构件将第一支撑板和第二支撑板结合在一起，其中第一流体和第二流体已经提供在第一支撑板与第二支撑板之间。
更多实例在后面条款部分中给出。
以上实例应作为说明性实例进行理解。可设想更多的实例。例如，由半导体材料形成的电极可在任何电湿润装置中使用，用于提供显示效果或修改光束的特性。应理解，相关于任何一个实例描述的任何特征可单独使用，或与所描述的其它特征共同使用，并且也可以与任何其它实例或任何其它实例的任何组合的一个或多个特征结合使用。另外，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，也可采用上面未描述的等效形式和修改。
条款
1.一种包括电湿润元件的电湿润显示装置，所述电湿润元件包括：
第一支撑板和第二支撑板；
第一流体和第二流体，其设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间，所述第一流体与所述第二流体不可混合；
第一电极，其定位在所述第一支撑板中，和第二电极，其与所述第二流体电气接触，用于在所述第一电极与所述第二流体之间施加电压，
其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括半导体材料。
2.根据条款1所述的电湿润显示装置，其中所述半导体材料是下列各项中的一个或多个：本征半导体材料，非简并半导体材料，非金属半导体材料，有机聚合物或包括至少一个类金属元件的材料。
3.根据条款1所述的电湿润显示装置，其中所述半导体材料是下列各项中的一个或多个：包括镓的半导体材料、铟镓锌氧化物、聚芴聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯或石墨烯。
4.根据条款1所述的电湿润显示装置，其中所述半导体材料包括下列各项中的一个或多个：多晶体硅、低温多晶体硅或微晶体硅。
5.根据条款1所述的电湿润显示装置，其中所述半导体材料包括多晶体硅，所述多晶体硅具有在约50至10万欧姆/平方的范围中的薄层电阻。
6.根据条款1所述的电湿润显示装置，其中所述第一电极包括所述半导体材料的层，其具有大致彼此平行的两个大致平坦的表面，所述半导体材料的所述层的厚度被界定在垂直于所述大致平坦的表面中的一个的平面的方向上，其中所述厚度在下列各项中的一个或多个的范围中：约25至200纳米，约25至150纳米，约25至100纳米，约25至75纳米，或约25至50纳米。
7.根据条款1所述的电湿润显示装置，其中所述第一支撑板包括晶体管，其用于控制施加电位至所述第一电极，所述晶体管包括：源极端子；漏极端子，其电气连接至所述第一电极；通道，其将所述源极端子连接至所述漏极端子，以及栅极端子，其通过介电材料从所述通道隔离，通过施加电位至所述栅极端子经由所述通道的所述源极端子与所述漏极端子之间电流的流动是可控制的，其中所述通道包括所述半导体材料。
8.根据条款7所述的电湿润显示装置，其中所述通道包括所述半导体材料的层，且所述第一电极包括所述半导体材料的层，每一个所述层具有大致彼此平行的两个大致平坦的表面，每一个所述层的厚度大致相同，每一个所述层的所述厚度被界定在垂直于所述大致平坦的表面中的一个的平面的方向上。
9.根据条款8所述的电湿润显示装置，其中每一个所述层的所述厚度在下列各项中的一个或多个的范围中：约25至200纳米，约25至150纳米，约25至100纳米，约25至75纳米，或约25至50纳米。
10.根据条款7所述的电湿润显示装置，所述第一电极包括所述半导体材料，其中所述通道和所述第一电极的所述半导体材料的沉积结构大致相同。
11.根据条款7所述的电湿润显示装置，所述第一电极包括所述半导体材料，其中所述电极和所述通道使用下列各项中的一个或多个形成：化学蒸汽沉积，等离子体增强化学蒸汽沉积或物理蒸汽沉积。
12.根据条款7所述的电湿润显示装置，所述第一电极包括所述半导体材料，所述第一支撑板包括层，其包括所述介电材料并具有表面，所述通道和所述第一电极定位在所述表面上，其中至少所述层的部分包括所述介电材料，其将所述栅极端子从所述通道隔离。
13.根据条款1所述的电湿润显示装置，所述第一支撑板包括流体邻接层，其定位在所述第一电极的表面上并具有用于邻接所述第一流体的表面，当在所述第一电极与所述第二电极之间施加大致零电压时，所述流体邻接层包括相比对于所述第二流体对于所述第一流体具有更高可湿性的材料。
14.根据条款1所述的电湿润显示装置，所述第二支撑板包括衬底，其具有表面，所述第二电极定位在所述表面上，所述第二电极包括所述半导体材料。
15.根据条款14所述的电湿润显示装置，所述第二电极包括位于所述衬底的所述表面上的层。
16.一种制造电湿润元件的第一支撑板和第二支撑板中的一个的方法，所述方法包括：
提供表面；
提供半导体材料；以及
从所述提供的半导体材料在所述表面上形成第一电极和第二电极中的一个。
17.一种根据条款16所述的形成所述第一支撑板的方法，所述方法包括：
从所述提供的半导体材料在所述表面上形成所述第一电极；以及
从所述半导体材料在所述表面上形成通道，所述通道形成为用于将晶体管的源极端子连接至晶体管的漏极端子的通道。
18.根据条款17所述的方法，其包括使用下列各项中的一个或多个从所述半导体材料形成所述第一电极和所述通道：化学蒸汽沉积，等离子体增强化学蒸汽沉积或物理蒸汽沉积。
19.根据条款17所述的方法，其包括当从所述半导体材料形成所述通道时，使用相同的沉积技术从所述半导体材料形成所述第一电极。
20.一种用于包括电湿润元件的电湿润显示装置的第一支撑板，所述电湿润元件包括：
所述第一支撑板和第二支撑板；
第一流体和第二流体，其设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间，所述第一流体与所述第二流体不可混合；
第一电极，其定位在所述第一支撑板中，和第二电极，其与所述第二流体电气接触，用于在所述第一电极与所述第二流体之间施加电压，
其中所述第一支撑板包括所述第一电极，其包括半导体材料。

Claims (15)

1.一种包括电湿润元件的电湿润显示装置，所述电湿润元件包括：
第一支撑板和第二支撑板；
第一流体和第二流体，设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间，所述第一流体与所述第二流体不可混合；
第一电极，定位在所述第一支撑板中，和第二电极，所述第二电极与所述第二流体电气接触，以用于在所述第一电极与所述第二流体之间施加电压，
其中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括半导体材料。
2.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，其中，所述半导体材料是下列各项中的一种或多种：本征半导体材料，非简并半导体材料，非金属半导体材料，有机聚合物或包括至少一个类金属元件的材料。
3.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，其中，所述半导体材料是下列各项中的一种或多种：包括镓的半导体材料、铟镓锌氧化物、聚芴聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯，或石墨烯。
4.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，其中，所述半导体材料包括下列各项中的一种或多种：多晶体硅、低温多晶体硅，或微晶体硅。
5.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，其中，所述半导体材料包括多晶体硅，其具有在约50至10万欧姆/平方的范围中的薄层电阻。
6.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，其中，所述第一电极包括所述半导体材料的层，该层具有大致彼此平行的两个大致平坦的表面，所述半导体材料的所述层的厚度被界定在垂直于所述大致平坦的表面中的一个的平面的方向上，其中，所述厚度在下列各项中的一个或多个的范围中：约25至200纳米，约25至150纳米，约25至100纳米，约25至75纳米，或约25至50纳米。
7.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，其中，所述第一支撑板包括晶体管，以用于控制施加电位至所述第一电极，所述晶体管包括：源极端子；漏极端子，电气连接至所述第一电极；通道，将所述源极端子连接至所述漏极端子；以及栅极端子，通过介电材料与所述通道隔离，经由所述通道通过施加电位至所述栅极端子，所述源极端子与所述漏极端子之间电流的流动是可控制的，其中，所述通道包括所述半导体材料。
8.根据权利要求7所述的电湿润显示装置，其中，所述通道包括所述半导体材料的层，且所述第一电极包括所述半导体材料的层，每一个所述层都具有大致彼此平行的两个大致平坦的表面，每一个所述层的厚度大致相同，每一个所述层的所述厚度被界定在垂直于所述大致平坦的表面中的一个的平面的方向上。
9.根据权利要求8所述的电湿润显示装置，其中，每一个所述层的所述厚度在下列各项中的一个或多个的范围中：约25至200纳米，约25至150纳米，约25至100纳米，约25至75纳米，或约25至50纳米。
10.根据权利要求7所述的电湿润显示装置，所述第一电极包括所述半导体材料，其中，所述通道和所述第一电极的所述半导体材料的沉积结构大致相同。
11.根据权利要求7所述的电湿润显示装置，所述第一电极包括所述半导体材料，其中所述电极和所述通道使用下列各项中的一种或多种形成：化学蒸汽沉积，等离子体增强化学蒸汽沉积，或物理蒸汽沉积。
12.根据权利要求7所述的电湿润显示装置，所述第一电极包括所述半导体材料，所述第一支撑板包括层，该层包括所述介电材料并具有表面，所述通道和所述第一电极定位在该表面上，其中，至少所述层的部分包括所述介电材料，该介电材料将所述栅极端子与所述通道隔离。
13.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，所述第一支撑板包括流体邻接层，所述流体邻接层定位在所述第一电极的表面上并且所述流体邻接层具有用于邻接所述第一流体的表面，当在所述第一电极与所述第二电极之间施加大致零电压时，相比对于所述第二流体所述流体邻接层包括的材料对于所述第一流体具有更高可湿性。
14.根据权利要求1所述的电湿润显示装置，所述第二支撑板包括衬底，所述衬底具有表面，所述第二电极定位在该表面上，所述第二电极包括所述半导体材料。
15.一种用于包括电湿润元件的电湿润显示装置的第一支撑板，所述电湿润元件包括：
所述第一支撑板和第二支撑板；
第一流体和第二流体，设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板之间，所述第一流体与所述第二流体不可混合；
第一电极，定位在所述第一支撑板中，和第二电极，所述第二电极与所述第二流体电气接触，以用于在所述第一电极与所述第二流体之间施加电压，
其中，所述第一支撑板包括所述第一电极，所述第一电极包括半导体材料。
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