JP2010044420A - 電気光学表示装置用バックプレーン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気光学表示装置用バックプレーンは、ピクセル電極(104)と、電圧をピクセル電極(104)に供給するように配列された電圧供給線(C)と、電圧供給線(C)とピクセル電極(104)との間に配置されたマイクロメカニカルスイッチ(106、112)とを備え、マイクロメカニカルスイッチ(106、112)が開状態では電圧供給線(C)はピクセル電極(104)に電気的に接続にせず、閉状態では電圧供給線(C)はピクセル電極(104)に電気的に接続する。
【選択図】なし
Description
電気光学媒体の層と隣接して配置されたバックプレーンであって、電圧を印加することにより、電気光学媒体に電界を印加するように配列されたピクセル電極と、電圧をピクセル電極に供給するように配列された電圧供給線と、電圧供給線とピクセル電極との間に配置されたマイクロメカニカルスイッチとをさらに備え、マイクロメカニカルスイッチは、開状態では電圧供給線をピクセル電極に電気的に接続せず、閉状態では電圧供給線をピクセル電極に電気的に接続する。
第1、第2および第3の電極を間隔をおいて基板に形成して、
その後、犠牲層を基板に形成して、犠牲層は第1の電極および第2の電極を覆うが、少なくとも第3の電極の一部を露出したままにして、
その後、第3の電極の露出部分と接触する第1の部分と、少なくとも第2の電極および第1の電極それぞれの一部に延長するように犠牲層に延設した第2の部分とを有する片持ばり部材を形成するように、導電材料を基板に成膜して、
その後、犠牲層を除去することにより、第2の電極に印加する電圧の影響下で、片持ばり部材の第2の部分が、自在に第1の電極と接触するようになる。
エンボス加工可能な材料の層を構成部品材料の層に形成して、
エンボス加工可能な材料の層をイメージ的にエンボス加工して、少なくとも1つの第1の部分と、少なくとも1つの第1の部分よりも厚さが厚い少なくとも1つの第2の部分とを形成して、
エンボス加工可能な材料をエッチングして、その少なくとも1つの第1の部分を除去して、その少なくとも1つの第2の部分に存在するエンボス加工可能な材料を残すことにより、エンボス加工可能な材料の少なくとも1つの第1の部分の下にある構成部品材料を露出して、
その後、構成部品材料の露出部分をエッチングすることにより、構成部品材料の層をパターン形成して、その中に少なくとも1つの電子構成部品を形成する。
基板に形成したトランジスタと、
トランジスタを覆うパッシベーション層と、
トランジスタからパッシベーション層の反対側に設けられたピクセル電極と、
パッシベーション層を貫通して、トランジスタをピクセル電極に電気的に接続する導電性バイアと、
パッシベーション層が、エポキシ、ポリウレタン、シリコンポリアクリレートおよびポリイミドポリマーからなる基から選択する高分子を含む。
電気光学媒体層に隣接して配置され、電圧をそのピクセル電極に印加することにより、
電界を電気光学媒体へ印加するように配置した本発明の埋込みトランジスタバックプレーン。
すでに述べたように、従来技術のアクティブマトリックス表示装置は、各ピクセルに非線形(トランジスタまたはダイオード)スイッチ要素を必要とする。現在、非線形トランジスタ要素は、アモルファスシリコン、ポリシリコンおよび有機半導体から製造することができる。ダイオードスイッチ要素は、金属−絶縁体−半導体(MIM)、金属−半導体−絶縁体(MSI)、ショットキーおよびNINダイオードを含む。電気光学表示装置を駆動することができるが、これらのスイッチ要素にはある欠点がある。
(項目1)
電気光学表示装置用バックプレーンであって、バックプレーンは、ピクセル電極(104)と、電圧をピクセル電極(104)に供給するように配列された電圧供給線(C)とを備え、バックプレーンは、CBで、電圧供給線(C)とピクセル電極(104)との間に配置されたマイクロメカニカルスイッチ(106、112)を備え、マイクロメカニカルスイッチ(106、112)は、開状態では電圧供給線(C)をピクセル電極(104)に電気的に接続せず、閉状態で電圧供給線(C)をピクセル電極(104)に電気的に接続する。
(項目2)
マイクロメカニカルスイッチ(106、112)が、第1の電極(104)と接触するあるいはしないように動作可能な片持ばり(112)と、片持ばり(112)を動作させるように配列された第2の電極(106)とを備える、項目1に記載のバックプレーン。
(項目3)
キャパシタ電極(114)と第1の電極とがキャパシタを形成するように、第1の電極と隣接して配置されているキャパシタ電極(114)を特徴とする項目2に記載のバックプレーン。
(項目4)
封止材料層(116)がマイクロメカニカルスイッチ(106、112)を覆っていることを特徴とする上述の項目のいずれか1に記載のバックプレーン。
(項目5)
以下を備える、電気光学表示装置。
少なくとも1つの光学的特性が異なる第1および第2の表示装置状態を有する電気光学媒体の層であって、媒体に対する電界の印加によりその第1の表示装置状態から第2の表示装置状態へ変化可能な電気光学媒体と、
電気光学媒体の層と隣接して配置されたバックプレーンであって、電圧を印加することにより、電気光学媒体に電界を印加するように配列されたピクセル電極(104)と、電圧をピクセル電極(104)に供給するように配列された電圧供給線(C)とをさらに備えるバックプレーンとを備え、
電気光学表示装置は、電圧供給線(C)とピクセル電極(104)との間に配置されたマイクロメカニカルスイッチ(106、112)を特徴とし、マイクロメカニカルスイッチ(106、112)は、開状態では電圧供給線(C)をピクセル電極(104)に電気的に接続せず、閉状態では電圧供給線(C)をピクセル電極(104)に電気的に接続することを特徴とする。
(項目6)
マイクロメカニカルスイッチ(106、112)が、第1の電極(104)と接触するあるいはしないように動作可能な片持ばり(112)と、片持ばり(112)を動作させるように配列された第2の電極(106)とを備える、項目5に記載の電気光学表示装置。
(項目7)
封止材料層(116)がマイクロメカニカルスイッチを覆っていることを特徴とする項目5または6に記載の電気光学表示装置。
(項目8)
バックプレーンから電気光学媒体層の反対側に設けられている光透過性電極を特徴とする項目5乃至7のいずれか1に記載の電気光学表示装置。
(項目9)
電気光学媒体が、回転する2色部材またはエレクトロクロミック媒体である、項目5乃至8のいずれか1に記載の電気光学表示装置。
(項目10)
電気光学媒体が、封止電気泳動媒体である、項目5乃至8のいずれか1に記載の電気光学表示装置。
(項目11)
電気光学表示装置用バックプレーンを形成するためのプロセスであって、以下を特徴とするプロセス。
第1の電極(108)、第2の電極(106)および第3の(104)電極を間隔をおいて基板(102)に形成して、
その後、犠牲層(110)を基板(102)に形成して、犠牲層(110)は第1の電極(108)および第2の(106)電極を覆うが、少なくとも第3の電極(104)の一部を露出したままにして、
その後、第3の電極(104)の露出部分と接触する第1の部分と、少なくとも第2の電極(106)および第1の電極(108)それぞれの一部に延長するように犠牲層(110)に延設した第2の部分とを有する片持ばり部材(112)を形成するように、導電材料を基板に成膜して、
その後、犠牲層(110)を除去することにより、第2の電極(106)に印加する電圧の影響下で、片持ばり部材(112)の第2の部分が、自在に第1の電極(108)と接触するようになる。
(項目12)
導電材料を基板(102)に成膜するステップがさらに、片持ばり部材(112)と間隔をおくが、第1の電極(108)の重複部分が、キャパシタ電極(114)および第1の電極が共に(108)キャパシタを形成するように、キャパシタ電極(114)を成膜することを含む、項目11に記載のプロセス。
(項目13)
犠牲層(110)を除去した後、少なくとも片持ばり部材(112)を覆うように、封止材料層(116)を基板(102)に成膜することを特徴とする項目11または12に記載のプロセス。
(項目14)
電子回路の少なくとも1つの電子構成部品を基板(402)に形成するプロセスであって、プロセスは以下を特徴とする。
基板(402)に、少なくとも1つの電子構成部品を形成可能な構成部品材料(404)の層を形成して、
エンボス加工可能な材料の層(406)を構成部品材料の層(404)に形成して、
エンボス加工可能な材料の層(406)をイメージ的にエンボス加工して、少なくとも1つの第1の部分(406B)と、少なくとも1つの第1の部分(406B)よりも厚みが厚い少なくとも1つの第2の部分(406A)とを形成して、
エンボス加工可能な材料(406)をエッチングして、その少なくとも1つの第1の部分(406B)を除去して、その少なくとも1つの第2の部分(406A)に存在するエンボス加工可能な材料を残すことにより、エンボス加工可能な材料の少なくとも1つの第1の部分(406B)の下にある構成部品材料(404)を露出して、
その後、構成部品材料の露出部分(404)をエッチングすることにより、構成部品材料の層をパターン形成して、その中に少なくとも1つの電子構成部品を形成する。
(項目15)
構成部品材料の層(404)のパターン形成後に、残余のエンボス加工可能な材料(406A)を基板(402)から除去することを特徴とする項目14に記載のプロセス。
(項目16)
エンボス加工可能な材料(406)が、フォトレジストを含む項目14または15に記載のプロセス。
(項目17)
エンボス加工可能な材料(406)が、少なくとも1つのベース可溶性単量体由来の反復単位を有する共重合体を含む、項目14乃至16のいずれか1に記載のプロセス。
(項目18)
少なくとも1つのベース可溶性単量体が、酸の存在下で非ブロック化するブロック基を含む、項目21に記載のプロセス。
(項目19)
電気光学表示装置用バックプレーンであって、以下を備えるバックプレーン。
基板と、
基板に形成したトランジスタと、
トランジスタを覆うパッシベーション層と、
トランジスタからパッシベーション層の反対側に設けられたピクセル電極と、
パッシベーション層を貫通して、トランジスタをピクセル電極に電気的に接続する導電性バイアとを備え、
バックプレーンは、パッシベーション層が、エポキシ、ポリウレタン、シリコンポリアクリレートおよびポリイミドポリマーからなる基から選択する高分子を含むことを特徴とする。
(項目20)
基板が、絶縁層で覆われた金属膜を備え、トランジスタが絶縁層上に形成されている、項目19に記載のバックプレーン。
(項目21)
基板が、ポリイミド絶縁層で覆われたステンレス箔を備える、項目20に記載のバックプレーン。
(項目22)
以下を備える、電気光学表示装置。
少なくとも1つの光学的特性が異なる第1および第2の表示装置状態を有する電気光学媒体の層であって、媒体への電界の印加により、その第1の表示装置状態から第2の表示装置状態へ変更可能な電気光学媒体と、
電気光学媒体層に隣接して配置され、電圧をそのピクセル電極に印加することにより、電界を電気光学媒体へ印加するように配置した項目19乃至21に記載のバックプレーン。
すでに述べたように、バックプレーンの製造には、基板上に小型部品のパターン形成を必要とする。表1に示すように、各種のパターン形成の応用例に必要なクリティカルディメンション長さのスケールの範囲があり、これらの寸法を正しく達成するために技術範囲として用いられてきた。
前述のように、電気光学表示装置の製造において、表示装置のバックプレーンおよび前面部は通常、別々の装置として製造して、共に積層して、最終的な表示装置を作成する。このような積層は通常、積層用接着剤を用いて、バックプレーンを表示装置の前面部に接着する必要がある。従って、最終的な表示装置では、製造したバックプレーンの露出表面が積層用接着剤に対し露出する。多くの場合、積層用接着剤には、バックプレーンの露出表面上のトランジスタまたは他の非線形装置の性能に有害となるような影響を与える材料が含まれている。例えば、特定の市販のポリウレタン積層用接着剤をアモルファスシリコンTFTのチャネルに直接塗布すると、トランジスタを完全に破壊してしまうことがわかっている。添付の図面の図6に示すように、このようなある実験では、トランジスタのオン/オフ比が106から約10に低減したことがわかった。また、ある種類の電気光学媒体は流動化学種を含んでいて、これは、積層用接着剤を移動可能でトランジスタまたは他の非線形装置に悪影響を与えることになる。例えば、粒子ベースの電気泳動媒体は、炭化水素溶剤を含み、これは、このように移動可能で、アモルファスシリコントランジスタの特性に悪影響を与えることもある。最後に、アモルファスシリコンTFTはまたTFTに電気光学媒体を介して侵入する光や水分により、劣化することもある。封止粒子ベースの電気泳動媒体等の多くの電気光学媒体は通常不透光であると考えられているが、ある種の光は、例えばカプセルの間の小さなギャップを介して、このような媒体を通過するものもある。
Claims (5)
- 電子回路の少なくとも1つの電子構成部品を基板(402)の上に形成するプロセスであって、
該プロセスは、
該基板(402)の上に、該少なくとも1つの電子構成部品を形成可能な構成部品材料(404)の層を形成することと、
エンボス加工可能な材料(406)の層を該構成部品材料(404)の層の上に形成することと、
該エンボス加工可能な材料(406)の層をイメージ的にエンボス加工することにより、少なくとも1つの第1の部分(406B)と、該少なくとも1つの第1の部分(406B)の厚みよりも大きな厚みを有する少なくとも1つの第2の部分(406A)とを形成することと、
該エンボス加工可能な材料(406)をエッチングすることにより、該エンボス加工可能な材料の該少なくとも1つの第1の部分(406B)を除去する一方で、該エンボス加工可能な材料の該少なくとも1つの第2の部分(406A)に存在するエンボス加工可能な材料を残すことにより、該エンボス加工可能な材料の該少なくとも1つの第1の部分(406B)の下にある該構成部品材料(404)を露出することと、
その後、該構成部品材料(404)の該露出された部分をエッチングすることにより、該構成部品材料の層をパターン形成して、該構成部品材料の層の中に該少なくとも1つの電子構成部品を形成することと
を特徴とする、プロセス。 - 前記構成部品材料(404)の層をパターン形成した後に、残っているエンボス加工可能な材料(406A)を前記基板(402)から除去することを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。
- 前記エンボス加工可能な材料(406)は、フォトレジストを含む、請求項1または2に記載のプロセス。
- 前記エンボス加工可能な材料(406)は、少なくとも1つのベース可溶性単量体由来の反復単位を有する共重合体を含む、請求項1〜3のいずれか1に記載のプロセス。
- 前記少なくとも1つのベース可溶性単量体は、酸の存在下で非ブロック化するブロック基を含む、請求項4に記載のプロセス。
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