阵列基板、反射式显示装置及阵列基板的制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种阵列基板、反射式显示装置及阵列基板的制作方法，以提高反射式显示装置的显示响应速度，提升显示品质，并简化其生产工艺。阵列基板包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括具有开关元件的基底、位于基底前侧并与开关元件电连接的MEMS，以及位于MEMS前侧的全反射透镜，其中：全反射透镜的全反射面朝向MEMS设置；MEMS具有第一工作状态和第二工作状态，包括吸光柔性层，当MEMS在第一工作状态时，吸光柔性层包裹于全反射透镜的全反射面，当MEMS在第二工作状态时，吸光柔性层与全反射透镜的全反射面相间隔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种阵列基板、反射式显示装置及阵列基板的制造方法。
技术介绍
显示装置根据采用的光源不同，可分为透射式、反射式和半透半反式。其中，反射式显示装置以前置光源或者环境光源作为光源，不但功耗比较低，而且较为护眼。如图1a所示，现有一种反射式显示装置的阵列基板包括：背板1、位于背板1前侧的全反射透镜薄膜2以及位于背板1和全反射透镜薄膜2之间的墨水粒子层3，其中，全反射透镜薄膜2包括阵列排布的多个半球形全反射透镜4，每个半球形全反射透镜4对应一个像素单元，其半球面为全反射面并且朝向背板1设置。根据光学原理，当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于全反射角，则光线会在临界面发生全反射。如图1a所示，当背板1和全反射透镜薄膜2之间无电场时，墨水粒子处于自然铺平状态，半球形全反射透镜4的半球面被光疏介质包围，射入半球形全反射透镜4的光线可以按照图示光路反射出，从而使像素单元显示为亮态。如图1b所示，当对背板1和全反射透镜薄膜2施加电场时，半球形全反射透镜4的半球面被墨水粒子包围，全反射条件被破坏，光线可以射出半球形全反射透镜4被墨水粒子吸收，从而使像素单元显示为暗态。通过控制不同像素单元的电场情况，可以使显示装置显示出画面内容。上述现有技术存在的缺陷在于，墨水粒子易团聚的特性决定其响应速度较慢，因此，反射式显示装置在切换页面时刷新率比较低，显示品质不佳。此外，现有反射式显示装置的制作工艺也比较复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种阵列基板、反射式显示装置及阵列基板的制造方法，以提高反射式显示装置的显示响应速度，提升显示品质，并简化其生产工艺。本专利技术实施例提供了一种阵列基板，包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括具有开关元件的基底、位于基底前侧并与开关元件电连接的微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS)，以及位于微机电系统前侧的全反射透镜，其中：全反射透镜的全反射面朝向微机电系统设置；微机电系统具有第一工作状态和第二工作状态，包括吸光柔性层，当微机电系统在第一工作状态时，吸光柔性层包裹于全反射透镜的全反射面，当微机电系统在第二工作状态时，吸光柔性层与全反射透镜的全反射面相间隔。采用本专利技术实施例技术方案，可以通过开关元件控制所述微机电系统的工作状态。当所述微机电系统在第一工作状态时，吸光柔性层包裹于全反射透镜的全反射面，由于吸光柔性层的吸光作用，像素单元显示为暗态；当所述微机电系统在第二工作状态时，吸光柔性层与全反射透镜的全反射面相间隔，从而使全反射透镜满足全反射条件，光线可以从全反射透镜的前侧表面射出，像素单元显示为亮态。通过控制不同像素单元的所述微机电系统的工作状态，可以使显示装置显示出画面内容，这相比现有反射式显示装置采用的墨水粒子技术，可以提高反射式显示装置的显示响应速度，提升显示品质，并简化其生产工艺。可选的，所述全反射透镜包括半球体形全反射透镜、球冠体形全反射透
镜、棱锥体形全反射透镜或圆锥体形全反射透镜。可选的，所述全反射透镜为柱状体形全反射透镜，所述柱状体形全反射透镜的横截面形状包括半圆形、弓形或三角形。优选的，所述开关元件为薄膜晶体管开关元件。具体的，像素单元还包括位于基底和吸光柔性层之间并从后至前依次设置的第一电极和绝缘层；吸光柔性层为用作第二电极的导电吸光柔性层，包括固定部和形变部，固定部通过粘接层固定于绝缘层前侧。当所述微机电系统在第一工作状态时，第一电极和第二电极之间形成相斥电场，导电吸光柔性层的形变部包裹于全反射透镜的全反射面，由于导电吸光柔性层的吸光作用，像素单元显示为暗态。当所述微机电系统在第二工作状态时，第一电极和第二电极之间无电场，导电吸光柔性层的形变部展开平贴在绝缘层表面，导电吸光柔性层与全反射透镜的全反射面相间隔，从而使全反射透镜满足全反射条件，光线可以从全反射透镜的前侧表面射出，像素单元显示为亮态。具体的，吸光柔性层具有至少两个驱动端，所述微机电系统还包括针对每个驱动端设置的驱动机构，驱动机构包括：用作第一电极的驱动梁、与驱动梁间隔设置并用作第二电极的负载梁，以及与吸光柔性层的驱动端和负载梁分别连接的悬梁臂，驱动梁和负载梁分别通过锚固件固定于基底；当所述微机电系统在第一工作状态时，负载梁产生形变并驱动悬梁臂向远离驱动梁的方向移动。当所述微机电系统在第一工作状态时，驱动梁和负载梁之间形成相斥电场，负载梁产生形变并驱动悬梁臂向远离驱动梁的方向移动，吸光柔性层在各个驱动机构的驱动下拱起并继续形变直至包裹于全反射透镜的全反射面；由于吸光柔性层的吸光作用，像素单元显示为暗态。当所述微机电系统在第二工作状态时，驱动梁和负载梁之间无电场作用，负载梁复位，进而通过悬梁臂拉动吸光柔性层复位，使吸光柔性层展开平贴在基底表面，与全反射透镜的全反射
面相间隔；全反射透镜满足全反射条件，光线可以从全反射透镜的前侧表面射出，像素单元显示为亮态。优选的，所述吸光柔性层材质包括黑色聚酰亚胺。本专利技术实施例还提供一种反射式显示装置，包括根据前述任一技术方案所述的阵列基板。该反射式显示装置的显示响应速度较快，显示品质较高，并且生产工艺较为简化。本专利技术实施例还提供一种制作前述阵列基板的方法，包括以下步骤：形成具有开关元件阵列的基底；在具有开关元件阵列的基底前侧形成对应开关元件阵列设置并对应电连接的微机电系统阵列；在微机电系统阵列前侧间隔设置全反射透镜薄膜，全反射透镜薄膜包括与微机电系统阵列对应设置的全反射透镜阵列，每个全反射透镜的全反射面朝向对应的微机电系统设置；其中，所述微机电系统具有第一工作状态和第二工作状态，所述微机电系统包括吸光柔性层，当所述微机电系统在第一工作状态时，吸光柔性层包裹于全反射透镜的全反射面，当所述微机电系统在第二工作状态时，吸光柔性层与全反射透镜的全反射面相间隔。在一种可能的实现方式中，阵列基板的像素单元还包括位于基底和吸光柔性层之间并从后至前依次设置的第一电极和绝缘层；吸光柔性层为用作第二电极的导电吸光柔性层，包括固定部和形变部，固定部通过粘接层固定于绝缘层前侧；所述制作方法具体包括：在具有开关元件阵列的基底前侧形成第一电极；在第一电极前侧形成绝缘层；在绝缘层前侧形成粘接层阵列；在粘接层阵列前侧形成导电吸光柔性层阵列，每个导电吸光柔性层的固定部通过粘接层与绝缘层连接；在导电吸光柔性层阵列前侧间隔设置全反射透镜薄膜，全反射透镜薄膜包括与导电吸光柔性层阵列对应设置的全反射透镜阵列，每个全反射透镜的全反射面朝向导电吸光柔性层。在另一种可能的实现方式中，吸光柔性层具有至少两个驱动端，所述微机电系统还包括针对每个驱动端设置的驱动机构，驱动机构包括：用作第一电极的驱动梁、与驱动梁间隔设置并用作第二电极的负载梁，以及与吸光柔性层的驱动端和负载梁分别连接的悬梁臂，驱动梁和负载梁分别通过锚固件固定于基底；当所述微机电系统在第一工作状态时，负载梁产生形变并驱动悬梁臂向远离驱动梁的方向移动；所述制作方法具体包括：在具有开关元件阵列的基底前侧形成第一牺牲层，第一牺牲层在锚固件设置位置具有第一孔洞；在第一牺牲层前侧形成第二牺牲层，第二牺牲层具有与第一孔洞叠置的第二孔洞和对应驱动机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列基板，其特征在于，包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括具有开关元件的基底、位于基底前侧并与开关元件电连接的微机电系统，以及位于所述微机电系统前侧的全反射透镜，其中：所述全反射透镜的全反射面朝向所述微机电系统设置；所述微机电系统具有第一工作状态和第二工作状态，所述微机电系统包括吸光柔性层，当所述微机电系统在第一工作状态时，吸光柔性层包裹于全反射透镜的全反射面，当所述微机电系统在第二工作状态时，吸光柔性层与全反射透镜的全反射面相间隔。

【技术特征摘要】
1.一种阵列基板，其特征在于，包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括具有开关元件的基底、位于基底前侧并与开关元件电连接的微机电系统，以及位于所述微机电系统前侧的全反射透镜，其中：所述全反射透镜的全反射面朝向所述微机电系统设置；所述微机电系统具有第一工作状态和第二工作状态，所述微机电系统包括吸光柔性层，当所述微机电系统在第一工作状态时，吸光柔性层包裹于全反射透镜的全反射面，当所述微机电系统在第二工作状态时，吸光柔性层与全反射透镜的全反射面相间隔。2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述全反射透镜包括半球体形全反射透镜、球冠体形全反射透镜、棱锥体形全反射透镜或圆锥体形全反射透镜。3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述全反射透镜为柱状体形全反射透镜，所述柱状体形全反射透镜的横截面形状包括半圆形、弓形或三角形。4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述开关元件为薄膜晶体管开关元件。5.如权利要求1～4任一项所述的阵列基板，其特征在于，像素单元还包括位于基底和吸光柔性层之间并从后至前依次设置的第一电极和绝缘层；吸光柔性层为用作第二电极的导电吸光柔性层，包括固定部和形变部，固定部通过粘接层固定于绝缘层前侧。6.如权利要求1～4任一项所述的阵列基板，其特征在于，吸光柔性层具有至少两个驱动端，所述微机电系统还包括针对每个驱动端设置的驱动机构，驱动机构包括：用作第一电极的驱动梁、与驱动梁间隔设置并用作第二电极的负载梁，以
\t及与吸光柔性层的驱动端和负载梁分别连接的悬梁臂，驱动梁和负载梁分别通过锚固件固定于基底；当所述微机电系统在第一工作状态时，负载梁产生形变并驱动悬梁臂向远离驱动梁的方向移动。7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述吸光柔性层材质包括黑色聚酰亚胺。8.一种反射式显示装置，其特征在于，包括根据权利要求1～7任一项所述的阵列基板。9.一种如权利要求1所述阵列基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：形成具有开关元件阵列的基底；在具有开关元件阵列的基底前侧形成对应开关元件阵列设置并对应电连接的微机电系统阵列；在微机电系统阵列前侧形成间隔设置的全反射透镜薄膜，全反射透镜薄膜包括与微机电系统阵列对应设置的全反射透...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志东，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，成都京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11