显示器件制造技术

本发明专利技术涉及一种包含基板的显示器件，该基板具有像素阵列。每个像素包含基板中的孔阑阵列，孔阑阵列中每个孔阑的最大开孔尺寸小于要经过孔阑透射的光的波长。改变孔阑的有效介电常数和／或基板的介电常数，由此在透射可见光谱频率中的至少一个频率和实质上不投射可见光谱中的频率之间改变像素的光透射特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示器件。
技术介绍
有许多不同的显示技术存在。不同技术适用于不同的应用，而总体上地目的是为 了使高分辨率和对比度能与低功耗相结合。显示器件典型地使用像素型结构来调制光源，或来控制反射级别。滤色器典型地 用于提供不同彩色子像素。因此目前的显示器件操作上采用将控制反射或透射程度与滤色 操作相结合。最近，已开始考虑在显示器件中采用量子效应的可能性。US2003/0020672揭示了 在显示器件中表面等离子体激元(plasmon)效应的使用。本专利技术针对采用等离子体激元效应的显示器件。
技术实现思路
根据本专利技术提供的显示器件包含基板；像素阵列，每个像素包含基板中的孔阑(aperture)阵列，阵列中每个孔阑的最大 开孔尺寸小于要经过孔阑透射的光的波长；改变装置，用于改变孔阑的有效介电常数和/或基板的有效介电常数，由此可在 透射可见光谱中的至少一个频率和实质上不透射可见光谱中的频率之间改变像素的光透 射特性。这种布置提供了一种像素，它可在透射(特定波长的光)与无可见透射间切换。无 需滤色器来提供所需的输出色，因为离子体激元提供了波长选择。子波长孔阑阵列的使用意味着能够获得很高分辨率的屏幕。而且该器件能用在反 射模式(免去对背景光的需要)或透射模式。从孔阑输出的光实质上无视角依赖性。与现有技术相比，该器件的构造也被简化，而且能够与标准CMOS构造技术兼容。基板最好是金属，这引起导致等离子体激元共振的天线效果。例如基板可具有银 色表面。孔阑阵列可被看作是不同间距的多个阵列的叠加。所透射光的主波长和阵列中孔 阑之间的间距P最好满足其中ε m是基板的介电常数而ε <!是填充孔阑的材料的有效介电常数。根据本专利技术，通过改变填充孔阑的材料的有效介电常数，相应波长就能被偏移到 非可见光谱。因此孔阑阵列的功能就如同一个可切换的滤色器。该用于改变的装置最好包含相变材料部分，例如在基板之上提供一层相变材料。然而也能采用其它改变有效介电常数的方式，比如压电性材料部分。像素阵列可包含不同的彩色像素，不同颜色的像素具有像素的孔阑阵列的孔阑之 间的不同间距。例如，像素阵列可包含彩色像素阵列，每个彩色像素包含三种不同颜色的子像素。这样，彩色子像素作为具有不同孔阑间距(和可选尺寸)的区域就能简单地形成 了。然而，形成这些不同的子像素可以采用相同的处理步骤_主要是在基板中形成孔的步骤。针对这三种不同的彩色子像素的孔阑阵列大小不必相同，这样所需的色平衡就能 轻易获得。子像素能占用很密的区域，以减少在其它技术上所见到的“流失(bleeding)”效 应。例如采用非矩形像素边界，子像素位置能被优化到一紧凑区域。本专利技术能作为低功耗器件来实现。附图说明本专利技术示例将参照附图详细描述，其中图1用于解释支持本专利技术器件的原理；图2用于解释是如何控制本专利技术器件的；图3显示了多阵列的子像素是如何形成的，以及子像素是如何组合成彩色像素 的；以及图4用于解释像素布局如何采用灵活方式进行设计。不同图中使用相同附图标记指示相同组件和层，且本描述不再重复。具体实施例方式本专利技术提供了一种显示器件，其中像素(或子像素)以子波长尺寸的孔阑阵列的 形式形成。这些像素具有独特的波长相关的光透射特性，其特性取决于该结构的材料的介 电常数。提供了用于改变孔阑的有效介电常数的装置，这样就能在开和关的状态之间有效 地切换像素的光透射特性。当光穿过一个微小(子波长大小)的孔时，Bethe预测一衰耗基于波长与孔尺寸 之比的4次方。然而近期实验显示当将孔开在金属层中时，所透射的光强会增加。该结果 被认为是由“天线”效应导致的。如果孔周边材料是金属，在一定条件下，入射光束(电磁波)会引起振动，且表面 波会传播经过该孔。在该孔的另一面，该振动会“再生”该光束。此处还会有衍射效应，但 过滤操作来自于表面波的传播。该现象被称作表面等离子体激元振动或表面等离子体激元 共振(SPR)。除该效应外，针对不同波长的透射(或确切地，反射)是不同的。这种滤色方式被用在本专利技术的器件中，使得能够形成彩色显示结构。图1显示了一银色薄膜上形成的凹坑阵列。这些凹坑是离子束铣削而成的。一些 凹坑被铣削通透，这样光就能够透射了。该银色薄膜形成了基板2。当该结构被白光照射时，所透射的颜色取决于阵列周期。在该例中，利用具有 550nm的周期(即间距)的开口形成字母“h”，这给出红色。利用具有450nm的周期(即间距)的开口形成字母“V”，这给出绿色。这种滤色的结果是可调的。当白光穿过子波长孔的阵列时，对应最大光强的波长 可用公式1表示权利要求1.一种显示器件，包括 基板⑵；像素阵列(34)，每个像素包含基板中的孔阑阵列(30)，孔阑阵列的每个孔阑的最大开 孔尺寸小于要经孔阑透射的光的波长；改变装置(12)，用于改变孔阑的有效介电常数和/或基板的有效介电常数，由此在透 射可见光谱中的至少一个频率和实质上不透射可见光谱中的频率之间改变像素(34)的光 透射特性。2.根据权利要求1所述的器件，其中基板(2)是金属的。3.根据权利要求1所述的器件，其中基板(2)具有银色表面。4.根据前述任一权利要求所述的器件，其中所透射的光的主要波长和孔阑阵列中的孔 阑之间的间距P满足其中％是基板的介电常数，而ε (1是填充孔阑的材料的有效介电常数。5.根据前述任一权利要求所述的器件，其中改变装置(12)包含相变材料部分。6.根据权利要求5所述的器件，其中改变装置(12)包含在基板之上提供的相变材料层。7.根据前述权利要求1-4中任一项所述的器件，其中改变装置(12)包含压电材料部分。8.根据前述任一权利要求所述的器件，其中像素阵列(34)包含不同颜色的像素，不同 颜色的像素的孔阑阵列(30)的孔阑之间的间距不同。9.根据前述任一权利要求所述的器件，其中像素阵列(34)包含彩色像素阵列，每个彩 色像素阵列包含不同颜色的3个子像素(R、G、B)。10.根据权利要求9所述的器件，其中三个不同颜色子像素的孔阑阵列(30)的大小是不一样的。全文摘要本专利技术涉及一种包含基板的显示器件，该基板具有像素阵列。每个像素包含基板中的孔阑阵列，孔阑阵列中每个孔阑的最大开孔尺寸小于要经过孔阑透射的光的波长。改变孔阑的有效介电常数和/或基板的介电常数，由此在透射可见光谱频率中的至少一个频率和实质上不投射可见光谱中的频率之间改变像素的光透射特性。文档编号G02F1/23GK102112916SQ200980129959 公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月27日 优先权日2008年7月31日专利技术者伯努特·巴泰娄, 帕斯卡尔·贝思肯, 戴维·范·斯滕温克尔, 拉杜·苏尔代努, 菲特·恩古耶恩霍安 申请人:Nxp股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种显示器件，包括：基板（２）；像素阵列（３４），每个像素包含基板中的孔阑阵列（３０），孔阑阵列的每个孔阑的最大开孔尺寸小于要经孔阑透射的光的波长；改变装置（１２），用于改变孔阑的有效介电常数和／或基板的有效介电常数，由此在透射可见光谱中的至少一个频率和实质上不透射可见光谱中的频率之间改变像素（３４）的光透射特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯努特·巴泰娄，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL