JP2002532756A - マイクロカプセル化された電子ディスプレイのアセンブリ - Google Patents
マイクロカプセル化された電子ディスプレイのアセンブリInfo
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Abstract
Description
/112,330に基づく優先権を主張し、その全体の開示を本明細書中で参考
として援用する。本出願は、1999年6月22日に出願された米国出願シリア
ル番号09/338,412および1999年4月9日に出願された米国出願シ
リアル番号09/289,036の一部継続出願であり、その全体の開示を本明
細書中で参考として援用する。
は、電子ディスプレイを組み立てる方法に関する。
極および駆動回路などの電子構成要素を含む。光学構成要素および電子構成要素
は異なる実行基準を有する。例えば、光学構成要素は反射率、コントラスト比お
よび応答時間を最適化することが望ましいが、電子構成要素は導電率、電圧−電
流関係およびキャパシタンスを最適化すること、またはメモリ、ロジックもしく
は他の高次の電子デバイス機能を所有することが望ましい。これにより、光学構
成要素を製造するための処理は、電子構成要素を製造するのに適し得ず、この逆
もまた同じである。例えば、電子構成要素を製造するための処理は、高い温度下
における処理工程を含み得る。処理温度は約300℃〜約600℃の範囲であり
得る。しかし、多数の光学構成要素をこのような高温度にさらすことは、エレメ
ント(すなわち、電気泳動粒子または液晶)を化学的に劣化させるかまたは機械
的に損傷させるので、光学構成要素に有害であり得る。
高温度処理を要する電子構成要素が最初に処理され、低温度処理を要する光学構
成要素が次に処理される。この問題を回避する別の方法は、光学構成要素および
電子構成要素を別々に処理し、後でこの2つの構成要素を集積することである。
光学デバイスは以下の工程にしたがって製造される。まず、変調層、ピクセル層
および回路層が提供される。変調層は第1の基板および第1の基板に隣接して提
供される電気光学材料を含む。変調層は、電界の印加の際に視覚状態を変化する
ことができる。ピクセル層は第2の基板を含む。複数のピクセル電極が第2の基
板の前面に提供され、複数のコンタクトパッドが第2の基板の背面に提供される
。ピクセル電極はそれぞれ、第2の基板を介して延びるバイアを介して、コンタ
クトパッドに接続される。回路層は第3の基板および少なくとも1つの回路エレ
メントを含む。変調層、ピクセル層および回路層は集積されて、電気光学デバイ
スを形成する。
ブリを形成し、そしてその後、回路層およびそのサブアセンブリが集積されて電
気光学デバイスを形成する。例えば、ピクセル層および変調層はカプセル化を介
して集積され得る。あるいは、ピクセル層の端および変調層の端は、共にシール
され得る。回路層およびサブアセンブリは、この2つの層を結束することにより
集積され得る。例えば、回路層およびサブアセンブリは、異方性で導電体材料を
含む接着層を、この2つの層の間に挿入することにより結束され得る。
ンブリを形成し、その後、変調層およびそのサブアセンブリが集積されて電気光
学デバイスを形成する。
体内で分散される複数の粒子を含む。例えば、複数の粒子は電気泳動粒子であり
得る。別の実施形態において、電気光学材料は液晶を含む。また別の実施形態に
おいて、電気光学材料は複数のカプセルを含み、各カプセルは液体内で分散され
る重クロム球体を含む。
板であり得る。
の前面に導電体材料を印刷または蒸着することにより形成され得、ピクセル電極
を形成する。
ライバ、選択線ドライバ、電源供給、センサ、ロジックエレメント、メモリデバ
イスおよび通信デバイス。例えば、回路層はトランジスタなどの非線形デバイス
を含み得る。トランジスタは、有機塩基の電界効果トランジスタを、回路層の前
面に印刷することにより作成され得る。
トされる。
電気光学デバイスを特色とする。電気光学デバイスは電子ディスプレイであり得
る。
の図面を共に考察して詳細の実施形態の説明を参考して、より完全に理解される
。
図1を参照すると、変調層10の光学性質を最適化する後述の方法を用いて準備
される変調層10が提供される。変調層10は、基板12および基板12の隣に
提供されるディスプレイ媒体14を含む。基板12は、ディスプレイ媒体14の
隣の基板12の第1の面13上に堆積された前面共通電極16を含む。ディスプ
レイ媒体14は、バインダ20内で分散されたマイクロカプセル18を含む。各
マイクロカプセル18は電気光学材料を含む。電気光学材料は、電子信号に応じ
て光学特性を表示する材料を意味する。電気光学材料の例として、溶媒内で分散
される電気泳動粒子または液晶体があり得る。電気光学材料はまた、溶媒内で分
散される重クロム球体であり得る。マイクロカプセル18内の電気光学材料の詳
細が、図8a〜図8dを参照してさらに記載される。マイクロカプセル18内の
電気光学材料の重要な特性は、その材料が電界の印加の際に1視覚状態を表示し
得、異なる電界の印加の際には異なる視覚状態を表示し得ることである。
いて準備されるピクセル層22が提供される。ピクセル層22は、基板23、基
板23の第1の面21上に提供されたピクセル電極24、および基板23の第2
の面25上に提供されたコンタクトパッド26を含む。各ピクセル電極24は、
バイア28を介してコンタクトパッド26に電気的に接続される。ピクセル電極
24とコンタクトパッド26との間の電気的接触の確率を最大化するために、図
2に示されるように、1つより多いバイア28がそれぞれのピクセル電極24と
それぞれ対応するコンタクトパッド26との間に提供され得る。ピクセル層22
は、図9aおよび図9bを参照して詳細に記載される。
3に示されるように合わされ、サブアセンブリ30を形成する。ピクセル電極2
4は、変調層10の第2の面11と接触状態にされて、共通電極12はディスプ
レイ媒体14の第1の面13の隣に提供され、ピクセル電極24はディスプレイ
媒体14の第2の面11の隣に提供される。ピクセル層22は、ピクセル層22
と変調層10との間に接着材料を提供することにより、変調層10と結合され得
る。接着材料は、ピクセル層22および変調層10のものと適合するような電気
的、機械的および化学的特性を有する。ピクセル層22と変調層10との間の密
接した接続を確実にするために、サブアセンブリ30が真空貼り合わせ装置およ
び熱プレスなどの当業者に周知の標準プレス機器を用いて共にプレスされ得る。
され得る。端シール32用の材料は、1部または2部のエポキシなどの多数の市
販の材料から選択され得る。別の実施形態において、サブアセンブリ30は保護
材料内にカプセル化される。カプセルの材料は、気相成長パリレンなどの多数の
市販の透過な材料から選択され得る。この実施形態において、コンタクトパッド
26は、回路層に電気接続を提供するために、露出されたままの状態である。あ
るいは、保護材料を用いるカプセル化は、電子ディスプレイの最終アセンブリが
提供された後に起こり得る。カプセル化のために使用される保護材料は、電気光
学材料および電子エレメントを環境から保護する。
れる。回路層40は、基板41、基板41の第1の面45上に提供されたピクセ
ル電極コンタクト42、ならびに基板41上に提供されたピクセル回路およびロ
ジック44を含む。回路層40の詳細は、図10および図11を参照して記載さ
れる。1実施形態において、サブアセンブリ30は、熱圧縮、サーモソニックボ
ンディングまたは機械的ボンディングなどの当業者に公知のボンディング技術を
用いて、回路層40と結合される。
22の第2の面25と回路層40の第1の面45との間に提供される。接着およ
び平坦化を向上するために、接着層46は、接着パッド26の周辺のピクセル層
22の第2の面25およびピクセル電極コンタクト42の周辺の回路層40の第
1の面45上に提供され得る。例えば、接着層46は、両面が接着材料でコート
された膜で作られ得る。このような接着層の例として、3M社(St.Paul
、MN)から入手可能な二重コートされた膜テープ番号9443,443、およ
び444を含む。1実施形態において、接着層46は、ピクセル層22の第2の
面25かつ/または回路層40の第1の面45上に印刷される。
の面25と回路層40の第1の面45との間に提供される。異方性の導電性膜4
7は、z軸のみなどの1軸を介して導電性である。異方性の導電性膜47は、3
M社(St.Paul、MN)から入手可能なZ軸接着膜番号5303および7
303などがあり、接着マトリックス内で分散される銀粒子からなり得る。異方
性の導電性膜47は、コンタクトパッド26とピクセル電極接触42との間に電
気的フィードスルーを提供され得る。
センブリ30および回路層40に圧力が印加されて、これらを共に結合する。真
空貼り合わせ装置および熱プレスなどの当業者に公知の標準機器がサブアセンブ
リ30および回路層40を組み立てるために使用され得、図5に示されるような
アセンブリ50を形成する。1実施形態において、ピクセル層22および回路層
40は、バイア28に加えてエッジコネクタを介して接続される。
路層70にさらに接続され得る。第2の回路層70は、電子ディスプレイを駆動
するためのさらなる電子デバイスを含み得る。第2の回路層70は、可撓性印刷
回路基板72および電子ディスプレイの制御機能を実現する高性能集積回路74
を含み得る。第1の回路層40および第2の回路層70がリボンケーブル78を
通じて接続され得る。第2の回路層70は、ディスプレイ媒体14をアドレスす
る際に使用され得る。あるいは、第2の回路層70は、第2の回路層70の隣に
提供される第2のディスプレイ媒体をアドレスする際に使用され得る。この実施
形態において、電子ディスプレイは2つの表示面を含む。
3、図4a〜図4bおよび図5を参照して説明される順序に制限されない。図7
aおよび図7bを参照すると、ピクセル層22がまず回路層40に貼り合わされ
、サブアセンブリ35を形成し、続いて変調層10がそのサブアセンブリ35に
貼り合わされ得る。変調層10、ピクセル層22および回路層40を組み立てる
この順序は、ピクセル層22を回路層40に貼り合わせるのに必要な結合圧力お
よび温度が変調層10の処理方法と異なる場合に望ましい。
またはフォトグラフィックな位置合わせマーカーによって容易に行われ得る。例
えば、位置合わせマーカーは、ピクセル層22の第2の面25および回路層40
の第1の面45上の正確な位置に、好適にはピクセル層22および回路層40の
反対の角に、印刷され得、ピクセル層22および回路層44の層の相対位置は、
すべてのマーカの位置が合うまで調節され得る。プラスチックまたは変形可能な
基板に対して、位置合わせフィーチャは、一方の基板上にエンボス加工され、そ
して他方の基板を介してパンチされ得、位置合わせ係合ジョイントを提供する。
クセル層および回路層がそれぞれの性能特性を最適化できるようにする。加えて
、変調層、ピクセル層および回路層はそれぞれ、組み立て前の処理後にテストさ
れ得る。このような機能は生産コストを削減する。1実施形態において、変調層
およびピクセル層のサブアセンブリは、アセンブリの前に、単にサブアセンブリ
を回路層と接触させることによりテストされ得る。
イ媒体は、粒子系のディスプレイ媒体を含む。1つの詳細な実施形態において、
粒子系のディスプレイ媒体は電子インクを含む。電子インクは、光電子工学的に
活性材料であり、電気泳動コントラスト媒体相およびコーティング/バインディ
ング相の少なくとも2つの相を含む。電気泳動相は、いくつかの実施形態におい
て、透明または染色媒体内で分散される電気泳動粒子の単一種を含むか、または
透明または染色媒体内で分散される異なる物理的および電気的特性を有する電気
泳動粒子の1より多い種を含む。いくつかの実施形態において、電気泳動相はカ
プセル化されるが、これはつまり、この2つの相間にカプセル壁相があるという
ことである。コーティング/バインディング相は、1実施形態において、電気泳
動相を取り囲むポリマーマトリックスを含む。この実施形態において、重合体バ
インダ内のポリマーは従来のインクに見られるように乾燥、橋架、またはそうで
なければ硬化され得、そしてこれにより印刷処理が、電子インクを基板上に堆積
するために使用され得る。
も顕著な相違点は、電子インクは高い反射率およびコントラスト率の両方を提供
することであり、これは電子インクが(通常の印刷インクがそうであるように)
顔料をベースとするからである。電子インクから散乱される光は、視覚面の上部
に隣接する顔料の薄層から発せられる。この点において、これは通常の印刷され
た画像と類似する。さらにまた、電子インクは、印刷されたページと同様にして
視野角の広い範囲から簡単に視覚され、このようなインクは、他のどのような電
子ディスプレイの材料よりもよりよく均等拡散コントラストカーブを近似する。
電子インクは、印刷され得るので、従来のインクなどの他の印刷材料と同じの面
上に含まれ得る。電子インクは、すべてのディスプレイ構造において光学的に安
定するように作られ得るが、これはつまり、インクが持続的な光学状態に設定さ
れ得るということである。電子インクを印刷することによるディスプレイ製造は
、この安定性のために、低パワーアプリケーションにおいて特に役立つ。
流すことができるという点で新しい。したがって、電圧を電子インクディスプレ
イに送るために使用される導電線および電極は、比較的高い抵抗率であり得る。
抵抗性導電体を使用できると、電子インクディスプレイにおいて導電体として使
用され得る材料の数および種類を、実質的に広げる。特に、液晶デバイスの標準
材料である、高コストな真空スパッタされたインジウムすず酸化物(ITO)導
電体を使用する必要がない。コストの節約の他に、ITOを他の材料に置換する
ことは、加工能力(印刷された導電体)、可撓性および耐久性において利点を提
供し得る。さらに、印刷された電極は、流体層(液晶のような)とではなく、固
体のバインダとのみ接触する。これは、そうでなければ液晶との接触により溶解
または分解されるようないくつかの導電性材料が、電子インクアプリケーション
において使用され得るということを意味する。これらは、どちらの基板用にでも
導電性透明インクを含むのと同様に、背面電極用に不透明なメタリックインク(
例えば、銀および黒鉛インク)を含む。これらの導電性コーティングは、導電性
または半導電性のコロイドを含み、例としては、インジウムすず酸化物およびア
ンチモンがドープされたすず酸化物がある。有機導電体(重合体導電体および分
子有機導電体)もまた、使用され得る。ポリマーは、ポリアニリンおよび誘導体
、ポリチオフェンおよび誘導体、ポリ3、4−エチレンジオキシチオフェン(P
EDOT)および誘導体、ポリピロールおよび誘電体、ならびにポリフェニレン
ビニレン(PPV)および誘導体を含むが、これらに制限されない。有機分子導
電体は、ナフタレン、フタロシアニンおよびペンタセンの誘導体を含むが、これ
らに制限されない。ポリマー層は、導電率があまり厳密に必要とされないため、
従来のディスプレイのものよりも薄くかつより透過なように作られ得る。
136および染色懸濁流体138を充填された少なくとも1つのカプセル134
を含む。1実施形態において、粒子136はチタニア粒子である。適切な極性の
直流電界がカプセル134に印加される場合には、粒子136がディスプレイの
視覚面へと移動して、光を散乱する。印加された電界が逆転される場合には、粒
子136はディスプレイの背面に移動し、そしてディスプレイの視覚面は、暗く
見える。
のセットの粒子142および第2のセットの粒子144をカプセル141内に含
む。第1のセットの粒子142および第2のセットの粒子144は、対照をなす
光学特性を有する。例えば、第1のセットの粒子142および第2のセットの粒
子144は、異なる電気泳動移動度を有し得る。加えて、第1のセットの粒子1
42および第2のセットの粒子144は、対照をなす色を有し得る。例えば、第
1のセットの粒子142は白で、第2のセットの粒子144は黒であり得る。カ
プセル141は実質的に透明な流体をさらに含む。カプセル141は、カプセル
141を隣接して堆積された電極146および146’を有する。電極146、
146’は、電圧源48に接続されており、カプセル441に交流(AC)電界
または直流(DC)電界を提供し得る。電極146、146’に電界を印加する
際に、第1のセットの粒子142は電極146’に向かって移動するが、第2の
セットの粒子144は電極146に向かって移動する。
、透過な流体154中に針状の粒子152を含む。粒子152は、電極156、
156’にAC電界を印加する際に、方向を変える。AC電界が印加されると、
粒子152は表示面に対して垂直に方向付けされて、ディスプレイは透明に見え
る。AC電界が取り除かれると、粒子152は不規則に方向付けられて、ディス
プレイ150は不透明に見える。
の電気泳動ディスプレイが本発明にしたがって使用され得る。電気泳動ディスプ
レイの他の例は、共有に係わる同時係属中の米国特許出願シリアル番号08/9
35,800および09/140,792で説明されており、本明細書中で参考
として援用する。
結合させるためのバインダ、電気泳動粒子、流体(例えば、電気泳動粒子を取り
囲み、移動用の媒体を提供するためのもの)およびカプセル膜(例えば、電気泳
動粒子および流体を閉じ込めるためのもの)の適切な相互作用を必要とする。こ
れらの構成要素はすべて化学的に適合しなくてはならない。カプセル膜は、電気
泳動粒子との有用な表面上の相互作用に従事し得るかまたは、流体とバインダと
の間の不活性な物理的境界として機能し得る。ポリマーバインダは、カプセル膜
と電極の表面との間の接着剤として硬化し得る。
の材料の選択は、製造されるディスプレイの機能性構成成分に基づく。そのよう
な機能性構成成分は、粒子、染料、懸濁流体、安定/荷電付加物およびバインダ
を含むが、これらに制限されない。1実施形態において、懸濁粒子ディスプレイ
を製造するために使用され得る粒子の種類は、散乱顔料、吸収顔料および発光粒
子を含む。そのような粒子はまた、透過性であり得る。その粒子の例は、チタ二
アを含み、例えば、酸化アルミニウムまたは酸化シリコンなどの金属酸化物を用
いて、1または2層にコーティングされ得る。そのような粒子はコーナーキュー
ブとして構成され得る。発光粒子は、例えば、硫化亜鉛粒子を含み得る。硫化亜
鉛粒子もまた、絶縁性のコーティングでカプセル化され得、導電を低減する。光
遮断または光吸収粒子は、例えば染料または顔料を含み得る。電気泳動ディスプ
レイに使用される染料の種類は、当該分野において公知である。有用な染料は通
常、懸濁流体において可溶であり、さらには重合鎖の部分であり得る。染料は熱
、光化学および化学拡散処理により重合化され得る。単一染料または染料の混合
もまた、使用され得る。
単一流体または2以上の流体の混合物であり得る。懸濁流体は、単一流体でも流
体混合物であっても、カプセル内にある粒子の密度と、実質的に一致した密度を
有し得る。懸濁流体は、例えば、テトラクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水
素であり得る。ハロゲン化炭化水素はまた、低分子量ポリマーでもあり得る。そ
のような低分子量ポリマーの1つに、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)があ
る。このポリマーに対する重合度は、約2〜約10であり得る。
バインダとして使用する材料は、水溶性ポリマー、水分散性ポリマー、油溶性ポ
リマー、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマーおよびUVまたは放射線硬化性ポ
リマーを含む。
れるが、カプセル化された懸濁粒子および回転型ボールディスプレイを含む、他
の粒子に基づく表示媒体もまた良好に動作する。液晶および磁性粒子などの他の
表示媒体もまた有用であり得る。
泳動流体は、バインダ(またはバインダ材料の前駆体)内へ直接分散または乳化
されて、「ポリマー分散型電気泳動ディスプレイ」と呼ばれるものを形成し得る
。そのようなディスプレイにおいて、個々の電気泳動相は、カプセル膜が存在し
なくても、カプセルまたはマイクロカプセルと称され得る。そのようなポリマー
分散型電気泳動ディスプレイは、カプセル化された電気泳動ディスプレイのサブ
セットとして考えられる。
取り囲み、2つの結束する電極を分離する。このバインダ材料は、カプセルおよ
び結束する電極と適合しなければならなく、簡易な印刷またはコーティングを可
能にする特性を有さなければならない。バインダ材料はまた、水、酸素、紫外光
、電気泳動流体または他の材料を遮断する性質を有し得る。さらにバインダ材料
は、コーティングまたは耐久性において役立つ界面活性剤および架橋剤を含み得
る。ポリマー分散型電気泳動ディスプレイは、乳化または相分離タイプであり得
る。
クロム球体を含み得る。重クロム球体160は通常、第1の色の正に帯電された
半球162および第2の色の負に帯電された半球164を液状媒体166内に含
む。電極168、168’のペアを介して球体160中に電界を印加する際に、
球体160は、回転して2つの半球162、164のうち1つの色を表示する。
イの一部を印刷することにより作成される。「印刷する」という用語は、インク
ジェット印刷、パッチ染料コーティング、スロットまたは押し出しコーティング
、スライドまたはカスケードコーティングおよびカーテンコーティングなどのプ
レメータコーティング、;ナイフオーバロールコーティングなどのロールコーテ
ィング、フォワードおよびリバースロールコーティング;グラビアコーティング
;ディップコーティング;スプレーコーティング;メニスカスコーティング;ス
ピンコーティング;ブラシコーティング;エアナイフコーティング;スクリーン
印刷処理;静電気印刷処理;熱印刷処理および他の同様の技術を含む、印刷およ
びコーティングのすべての形式を含むことが意図される。
。ピクセル層200は、第1の面204および第2の面206を有する基板20
2を含む。基板202は、例えば、ポリエチレンテレフタラート(PET、ポリ
エステル)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリイミド膜(例えば、Dup
ont[Wilington、DE]から入手可能であるカプトン、Ube C
orporation[日本]から入手可能であるUpilex)、またはポリ
カーボネートなどの絶縁性重合材料で作られ得る。絶縁体基板202の利点は、
基板202が表示媒体ならびにピクセル電極208を環境から保護するという点
である。ピクセル電極208の列が、基板202の第1の面204上に提供され
る。ピクセル電極208は、高い開口比または充填率を取得するように配置され
る。導電材料は、基板202の第1の面204上に蒸着または印刷されて、ピク
セル電極208を形成し得る。ピクセル電極208は、電気バイア210を介し
て基板202の第2の面206に接続される。電気バイア210は数個の技術の
うち1つを用いて形成され得る。例えば、孔をレーザードリルするか、エッチン
グまたはプリッキングすることによりピクセル層200に孔が作られ得る。孔は
その後、重合化合物にある炭素、黒鉛または銀の粒子などの低抵抗性のスラリー
を印刷することにより埋められる。コンタクトパッド212の列が、ピクセル層
200の第2の面206上に提供される。コンタクトパッド212は、当業者に
公知である多数の利用可能な方法の1つを用いて作られ得る。例えば、導電性材
料は、基板202の第2の面206上に蒸着または印刷されて、コンタクトパッ
ド212を形成し得る。
ィスプレイの性能を改善し得る。例えば、熱電気(TE)ヒーターまたはクーラ
ーは、利用可能なスペースがあれば、基板202のどちらの面上にも提供されて
、電気光学材料がその熱動作方式にとどまることを確認し得る。熱電気ヒーター
は、基板202の面上に抵抗性の材料のトレースを提供することにより集積され
得る。これらのトレースを介して電流を通すことにより、ディスプレイの温度は
調整され得る。逆に、ペルチェクーラーなどの熱電気クーラーは、ディスプレイ
から適切なヒートシンクまで熱エネルギーを移動するために使用され得る。
透明の光シールドを含み得る。接地された薄い金属フォイルまたは光シールドは
、ディスプレイの光学性能を高め、光電性のマイクロ電子デバイスを光から光学
的にシールドするために使用され得る。例えば、ピクセル層または回路層は半導
体材料を組み込み得、その多くが光電性であることは公知である。薄いフォイル
または光シールドは、ピクセル層または回路層の1つ以上の面上に組み込まれ得
、光電性材料はすべての入射光から光学的にシールドされる。
ライバ回路などの電極を、ディスプレイをアドレッシングするために含み得る。
例えば、回路層は、図10および図11に示されるトランジスタを含み得る。
2、基板212上に提供されたゲート電極214、ゲート電極214上に提供さ
れた誘電体層216、誘電体層216上に提供された有機半導体218、および
有機半導体218上に提供されたソース電極220ならびにドレイン電極222
を含む。トランジスタ210は、ピクセル電極200、列電極204および行電
極206に電気的に接続される。ピクセル電極200は、トランジスタ210の
ドレイン電極に接続される。列電極204はトランジスタ210のソース電極に
接続される。
タラート(PET、ポリエステル)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリイ
ミド膜(カプトン、Upilex)またはポリカーボネートなどのポリマーで作
られ得る。あるいは、基板212はアンドープシリコン、ガラスまたは他のプラ
スチックなどの絶縁体で作られ得る。基板212はまた、電極として機能するよ
うにパターン化され得る。あるいは、基板212は、非導電性材料によりゲート
電極214から絶縁される金属フォイルであり得る。ゲート電極214、ソース
電極220およびドレイン電極222は、例えば、金などの金属を含み得る。あ
るいは、電極214、220、222は、ポリチオフェンまたはポリアニリンな
どの導電性ポリマー、銀またはニッケルなどの金属粒子を含むポリマー膜などの
印刷された導電体、黒鉛または他の導電カーボン材料を含むポリマー膜を含む印
刷された導電体、すず酸化物またはインジウムすず酸化物などの導電性酸化物、
もしくはアルミニウムまたは金などの金属電極を含み得る。
層216は、ポリイミドおよびその誘導体、またはポリビニルフェノール、ポリ
メチルメタクリレート、ポリビニリデンジフルオリドなどの絶縁ポリマー、金属
酸化物などの無機酸化物、窒化シリコンなどの無機窒化物、ゾル−ゲル有機シリ
コングラスの、有機置換された酸化シリコンなどの無機/有機合成物を含み得る
。誘電体層216はまた、Dow Chemical(Midland、MI)
により市販されるベンゾシクロブテン(BCB)誘導体、スピンオンガラス、ま
たはバインダもしくは溶媒内の誘電性コロイド材料の分散を含み得る。
半導体は、ポリマーまたはオリゴマーの半導体を含む。適切な重合体半導体の例
は、ポリチオフェン、ポリ(3−アルキル)、アルキル置換されたオリゴチオフ
ェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ(パラ−フェニレンビニレン)およびこれ
らのポリマーのドープされたバージョンを含むが、これらに限定されない。適切
な低重合体半導体の例は、アルファヘキサチエニレンである。Horowitz
による「Organic Field−Effect Transistors
」、Adv.Mater.、10、No.5、p.365(1998年)は、ト
ランジスタ内の非置換およびアルキル置換されたオリゴチオフェンの使用を記載
する。半導体層として位置規則性のポリ(3−へキシルチオフェン)を用いて作
られる電界効果トランジスタは、Baoらによる「Soluble and P
rocessable Regioregular Poly(3−hexyl
thiophene) for Thin Film Field−Effec
t Transistor Applications with High
Mobility」、Appl.Phys.Lett.69(26)、p.41
08(1996年12月)に記載される。α−ヘキサチエニレンを用いて作られ
る電界効果トランジスタは、米国特許第5,659,181号で説明される。
適切な炭素に基づく化合物の例は、ペンタセン、フタロシアニン、ベンゾジチオ
フェン、フラーレン、バックミンスターフラーレン、テトラシアノナフトキノン
およびテトラキシメチルアニモエチレンであるが、これらに制限されない。基板
、誘導体層、電極、または半導体層を形成するための上記に挙げられた材料は単
なる例である。上記と同様の特性を有する、当業者に公知である他の適した材料
が、本発明にしたがって使用され得る。
る。当業者に公知の他のトランジスタ設計が、本発明にしたがって使用され得る
。例えば、ソースおよびドレイン電極が、半導体およびゲート電極により覆われ
る誘電体層により覆われる基板に隣接して置かれる、上部ゲート構成もまた本発
明にしたがって使用され得る。
形デバイスならびにロジックおよび駆動回路が、堆積、蒸着、リソグラフィー、
印刷およびコーティングを含む当業者に公知の適切な製造処理を用いて製造され
得るが、これらに制限されない。例えば、有機系であるトランジスタ全体は、ま
るごと印刷され得る。これは、同時係属中の共有に係わる米国特許出願シリアル
番号09/289,036に記載されており、本明細書中で参考として援用する
。別の例において、トランジスタは第1の基板上で製造され、その後除去されて
回路層の基板上に提供され得る。これは、同時係属中の共有に係わる米国特許出
願シリアル番号09/338,412に記載されており、本明細書中で参考とし
て援用する。
および詳細において多様な変更が、添付された特許請求の範囲に規定されるよう
な発明の精神および範囲から逸脱することなくなされ得ることが、当業者により
理解される。
る。
である。
サブアセンブリの断面図である。
集積図である。
の集積図である。
2の回路層の集積図である。
る。
クセル層および回路層の集積図である。
のサブアセンブリの集積図である。
である。
である。
である。
である。
のトランジスタの部分的断面図である。
極との間の接続図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 電気光学デバイス(50)を製造する方法であり、 a)第1の基板(12)および該第1の基板(12)に隣接して提供された電
気光学材料(14)を含む変調層(10)を提供する工程であって、該変調層(
10)が電界の印加の際に視覚状態を変化させることができる、工程と、 b)第2の基板(23;202)、該第2の基板(23;202)の前面(2
1;204)上に提供された複数のピクセル電極(24;208)および該第2
の基板(23)の背面(25;206)上に提供された複数のコンタクトパッド
(26;212)を含むピクセル層(22;200)を提供する工程であって、
各ピクセル電極(24;208)は該第2の基板(23;202)を介して延び
るバイア(28;210)を介してコンタクトパッド(26;212)に接続さ
れる、工程と、 c)第3の基板(41;212)および少なくとも1つの回路エレメント(4
4;210)を含む回路層(40)を提供する工程と、 d)該変調層(10)、該ピクセル層(22;200)および該回路層(40
)を貼り合わせて該電気光学デバイス(50)を形成する工程と、 を特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記電気光学材料(14)が複数のカプセル(18;134
;141)を含み、各カプセル(18;134;141)は流体(138)内で
分散される複数の粒子(136;142;144)を包含することを特徴とする
請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記複数の粒子(136;142;144)が電気泳動粒子
を包含することを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記電気光学材料(14)が、 (a)液晶(152)、または (b)各カプセルが流体(166)内で分散される重クロム球体(160)を
包含する複数のカプセル のどちらかを包含することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 前記変調層(10)が可撓性かつ/または有機性の第1の基
板(12)を包含することを特徴とする、前記請求項のいずれか1つに記載の方
法。 - 【請求項6】 前記ピクセル層(200)が、第2の絶縁性基板(202)
を包含することを特徴とする、前記請求項のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項7】 前記ピクセル層(200)が、前記第2の基板(202)の
前記前面(204)上に導電性材料を印刷または蒸着することにより形成されて
、前記ピクセル電極(208)を形成することを特徴とする、前記請求項のいず
れか1つに記載の方法。 - 【請求項8】 前記ピクセル層(200)が、前記第2の基板(202)を
介して複数のバイアホールを提供すること、および該バイアホールを導電性材料
で埋めることにより形成されて、前記バイア(210)を形成することを特徴と
する、前記請求項のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項9】 前記変調層(10)が前記第1の基板(12)上に提供され
た透過性の共通電極(16)を包含することを特徴とする、前記請求項のいずれ
か1つに記載の方法。 - 【請求項10】 前記工程d)が、前記ピクセル層(22)および前記変調
層(10)を貼り合わせてサブアセンブリ(30)を形成する工程ならびに前記
回路層(40)および該サブアセンブリ(30)を貼り合わせて前記電気光学デ
バイス(50)を形成する工程を包含することを特徴とする、前記請求項のいず
れか1つに記載の方法。 - 【請求項11】 前記サブアセンブリ(30)が、 (a)前記ピクセル層(22)および前記変調層(10)をカプセル化する工
程、 (b)該ピクセル層(22)の端および該変調層(10)の端を共にシールす
る工程、 (c)該ピクセル層(22)の前面を、該変調層(10)の前記電気光学材料
(14)に隣接して提供することにより、該ピクセル層(22)および該変調層
(10)を貼り合わせる工程、 (d)接着層を該ピクセル層(22)と該変調層(10)との間に挿入する工
程、 のうちの任意の1つ以上の工程により形成される、請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 前記サブアセンブリ(30)および回路層(40)の貼り
合わせが、 (a)回路基板層(41)および該サブアセンブリ(30)を結束する工程、 (b)該回路層(40)を前記ピクセル層(22)の背面(25)に結束させ
る工程、 (c)異方性導電性材料を包含する接着層(47)を、該回路層(40)と該
サブアセンブリ(30)との間に挿入する工程、 のうちの任意の1つ以上の工程により影響されることを特徴とする、請求項10
または11に記載の方法。 - 【請求項13】 請求項12の工程(b)において、前記回路層のサブアセ
ンブリ(30)への結合が、熱圧縮、サーモソニックボンディングまたは機械的
ボンディングにより、もしくは該回路層(40)と該サブアセンブリ(30)と
の間に接着剤(46)を挿入することにより影響されることを特徴とする、請求
項12に記載の方法。 - 【請求項14】 前記コンタクトパッド(26)の周囲の前記ピクセル層(
22)の背面(25)に隣接して接着層を、前記サブアセンブリ(30)を前記
回路層(40)に貼り合わせる前に印刷する工程を特徴とする、請求項10〜1
3のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項15】 前記工程a)が第1の変調層および第2の変調層を提供す
る工程を包含し、前記工程b)が第1のピクセル層および第2のピクセル層を提
供する工程を包含し、前記工程d)が該第1のピクセル層および該第1の変調層
を貼り合わせて第1のサブアセンブリを形成する工程ならびに該第2のピクセル
層および該第2の変調層を貼り合わせて第2のサブアセンブリを形成する工程を
包含し、これら2つのサブアセンブリの前記回路層への貼り合わせが、該2つの
サブアセンブリ間に該回路層を設置することにより影響されることを特徴とする
、請求項10〜14のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項16】 前記回路層(40)が、データ線ドライバ、選択線ドライ
バ、電源、センサ、ロジックエレメント、メモリデバイス、通信デバイス、複数
の非線形デバイスおよび複数の有機ベースの電界効果トランジスタのいずれか1
つ以上を包含することを特徴とする、前記請求項のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項17】 前記工程d)が、前記ピクセル層(22;200)および
前記回路層(40)を貼り合わせてサブアセンブリを形成する工程ならびに前記
変調層(10)および該サブアセンブリを貼り合わせて前記電気光学デバイス(
50)を形成する工程を包含することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1
つに記載の方法。
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