具有多层底板的矩阵驱动电泳显示器制造技术

本发明专利技术披露了一种具有多层底板的矩阵驱动的电泳显示器。该显示器包括顶部电极层、显示单元层、和多层底板。在一个具体实施例中，该多层底板包括在多层底板的顶部基板的顶面上形成的电极、穿过基板的导电导通结构、和在第一基板的底面处电连接到导通结构的导电迹线，由此可构成从电极到并不是直接位于多层底板中电极之下的结构或元件的电连接。在其它具体实施例中，多层底板可包括附加的层和导通孔，应用时，如需要的那样以将电极与适当的开关元件和／或驱动器元件连接，应用时，开关元件和／或驱动器元件可形成在或连接在显示器视平面中与其相关的电极不同的位置，且根据需要，使用一个或更多导通孔，以完成所需的电路布线而不损害显示器性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请主张2002年4月24日提交的名称为“使用金属薄膜电极的电泳分段显示器(Electrophoretic Segment Display Using MetalThin Film Electrodes)”的美国临时专利申请第60/376,002号的优选权，以及2002年4月24日提交的名称为“具有多层底板的有源矩阵电泳显示器(Active Matrix Electrophoretic Display with MultilayerBack Plane)”的美国临时专利申请第60/375,936号的优先权，所有上述均结合于此作为参考。本申请涉及共同提出的未决美国专利申请第＿＿号(律师卷号No.26822-0054)，名称是“用于在基板上形成图案化薄膜导电结构的方法(Process for Forming Patterned Thin Film ConductiveStructure on a Substrate)”，与本申请同时提交，结合于此作为参考。诸如无源矩阵电泳显示器的无源矩阵显示器的设计通常必须解决交叉偏压的问题。交叉偏压是指施加于电极的偏压，该电极与不在扫描行中的显示单元相关，扫描行即是正在用显示数据更新的行。例如，为改变典型显示器中在扫描行中的单元的状态，偏压可施加于顶部电极层的列电极，以改变这些单元或将这些单元保持在其初始状态。这类列电极与在其列中的包括许多不位于扫描行的单元的所有显示单元相关。一种已知的解决交叉偏压问题的方法是提供有源矩阵显示器而不是纯粹的无源矩阵显示器。在有源矩阵显示器中，诸如二极管或晶体管的开关元件单独或与其它元件一起使用，以控制与显示单元相关的像素电极或与单个像素相关的单元。在一个典型的有源矩阵显示器构造中，例如，公共电位(例如地电位)可施加于顶层中的公共电极，而位于底层中的像素电极由相关的开关元件所控制，从而对像素电极施加偏压或隔离像素电极以阻止产生将引起相关的显示单元改变状态的电场。这样，例如，通过隔离与非扫描行中的显示单元相关的像素电极就可以控制交叉偏压的影响。有源矩阵显示器在液晶显示器(LCD)领域是熟知的。一种典型的设计使用薄膜晶体管(TFT)技术来形成靠近与其相关的相应的像素电极的开关元件。然而，这种方法昂贵和费时，因此不能很好适用于非常大的显示器。此外，诸如玻璃等的耐高温基板通常使用在TFT LCD显示器中。TFT基板是刚性的，因而不能很好地适用于所需要的应用，例如，柔性塑料显示器的应用，在某些情况下，柔性的塑料显示器可通过需要柔性基板的卷带式(roll to roll)工艺最有效地加以制造。由于其它原因，TFT-LCD技术可能不适用于有源矩阵电泳显示器。例如，在下述的未决申请，即2000年3月3日提交的美国申请第09/518,488号、2001年1月11日提交的美国申请第09/759,212号、2000年6月28日提交的美国申请第09/606,654号、和2001年2月15日提交的美国申请第09/784,972号中描述了微型杯状电泳盒，所有上述均结合于此作为参考。在所参考的申请中描述的微型杯状电泳显示器包括由具有明确定义的形状、尺寸、和长宽比的微型杯制成并用分散于电介质溶剂中的带电色素微粒填充的封闭单元。对于这样的单元，底部电极层具有接近平整的顶面可能是必需的，以在层压底部电极层、电泳盒层、和顶部电极层之后确保充分的密封。上述的TFT技术可导致用于这样的应用的结构太厚。用于有源矩阵电泳显示器的典型TFT技术的另一缺点是开关元件通常邻近与其相关的相应的像素电极而形成。在相应像素电极之间这类元件的存在可因为像素之间需要过大的间隙而对分辨率产生不利影响。在大尺寸有源矩阵EPD中，有源开关元件也可以是离散元件的形式、或一个或多个集成电路的形式。在这类系统中，需要对从开关元件到驱动器、和/或控制电路、和控制元件的导电迹线进行布线。对与电极的连接线路进行布线的问题在无源矩阵显示器中也可能会遇到，其中一个或多个分屏(screen splits)已引入列电极或行电极，例如通过把列电极分成两个或更多段以改善响应时间，因为每个电极将必须通过导电迹线与驱动器进行接触，该驱动器被配置以把规定的偏压提供给电极。对于有源矩阵显示器或无源矩阵显示器来说，下述可能是有利和/或必要的在位于显示器平面(或沿着显示器的表面，如果不平的话)的第一位置的电极和开关元件、驱动器、和/或位于显示器平面的第二位置的控制元件之间确定信号的路线。在单层中，在电极和相关元件之间沿显示器平面对导电迹线进行布线的一个缺点有下述危险将产生不希望的电场，或想要的电场受到干扰，这是由于施加于这类迹线的电势(即，该迹线可起电极的作用，潜在地影响放置在迹线附近的一个或多个电泳盒中带电微粒的迁移)。对更加复杂的设计(例如，大量的开关元件、大量的像素电极、具有大量“分割”的无源矩阵等)来说，可能难以在单层中布置所有必要的导电迹线，如果需要，使电极和相关的元件互相连接，特别是以不对显示器分辨率和性能造成不利影响的方式。用于电泳显示器的导通结构已有描述，其用来将一层中的导电结构连接于另一层中的导电结构。一个这样的结构在1972年6月6日授权给Ota的美国专利第3,668,106号中被描述，其结合于此作为参考。另一种这样的结构在名称为“直接装配在面板上的具有外部逻辑线路和驱动器的电泳矩阵显示器(An Electrophoretic MatrixDisplay with External Logic and Driver Directly Assembled to thePanel)”(作者是J.Toyama等，SID1994 Digest，pp.588-591)中被描述。然而，先前描述的导通结构通常用来将一层上(或在基板的一个表面上，借此导通结构连通)的第一导电结构连接到另一层上(或基板的另一表面上)的第二导电结构，另一层(或基板的另一表面)紧邻第一导电结构的下面(即与第一导电结构相对)。于2001年11月6日发布的美国专利第6,312,304号描述了另一种方法，其结合于此作为参考。在后一专利中描述的结构包括三层包括电泳显示介质的调制层；包括像素电极的像素层，其将驱动电压提供给显示介质并通过通路连接到在像素层底面上的接触点(contactpads)；以及包括电路元件的电路层。将该三层层压在一起以形成器件。虽然这种结构具有这样的优点，即允许利用与其它元件的要求和性能无关的相对优化的工艺制造每个元件，但实际上该方法限于利用薄膜电路技术的器件。它并没有解决在多路分割(multiple-split)无源设计中的电路迹线布线问题也没有满足大尺寸显示面板的驱动电路要求。因而，需要利用相对便宜、对分辨率没有不利影响、并且适合于供电泳盒设计(如上述的微型杯状电泳盒等)使用的技术制造矩阵驱动的电泳显示器(有源和/或无源矩阵)。此外，需要矩阵驱动的电泳显示器，其中底部电极层的顶面足够平整以保证电泳盒层的充分密封。同样，也需要矩阵驱动的电泳显示器技术，其适合于供大尺度显示器使用，并用于包括利用卷带式生产技术制造的显示器的柔性塑料矩阵驱动的电泳显示器。最后，还需要以不对显示器分辨率和性能造成不利影响的方式满足所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩阵驱动电泳显示器，包括： 顶部电极层； 多层底板；以及 放置在所述顶部电极层和所述多层底板之间的电泳盒层； 其中所述多层底板包括： 在具有顶面和底面的第一基板上形成的第一导电层，所述第一导电层包括在所述第一基板的顶面上形成的电极，所述电极包括厚度不大于５微米的金属薄膜结构； 包括与所述电极相关的电路布线迹线的第二导电层； 包括与所述电极相关的电路元件的第三导电层；以及 从所述第一导电层连接到所述第二导电层的第一导通结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟冶明，侯维新，赵一雄，珍E赫博曲，梁荣昌，
申请(专利权)人：希毕克斯影像有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]