[發明專利]顯示器件

有效

• 申請號: 200980129959.2
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN102112916A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 伯努特·巴泰婁;拉杜·蘇爾代努;帕斯卡爾·貝思肯;戴維·范·斯滕溫克爾;菲特·恩古耶恩霍安
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: G02F1/23
• 分類號: G02F1/23;G02F1/19
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及顯示器件。

背景技術

有許多不同的顯示技術存在。不同技術適用于不同的應用，而總體上地目的是為了使高分辨率和對比度能與低功耗相結合。

顯示器件典型地使用像素型結構來調制光源，或來控制反射級別。濾色器典型地用于提供不同彩色子像素。因此目前的顯示器件操作上采用將控制反射或透射程度與濾色操作相結合。

最近，已開始考慮在顯示器件中采用量子效應的可能性。US2003/0020672揭示了在顯示器件中表面等離子體激元(plasmon)效應的使用。

本發明針對采用等離子體激元效應的顯示器件。

發明內容

根據本發明提供的顯示器件包含：

基板；

像素陣列，每個像素包含基板中的孔闌(aperture)陣列，陣列中每個孔闌的最大開孔尺寸小于要經過孔闌透射的光的波長；

改變裝置，用于改變孔闌的有效介電常數和/或基板的有效介電常數，由此可在透射可見光譜中的至少一個頻率和實質上不透射可見光譜中的頻率之間改變像素的光透射特性。

這種布置提供了一種像素，它可在透射(特定波長的光)與無可見透射間切換。無需濾色器來提供所需的輸出色，因為離子體激元提供了波長選擇。

子波長孔闌陣列的使用意味著能夠獲得很高分辨率的屏幕。而且該器件能用在反射模式(免去對背景光的需要)或透射模式。從孔闌輸出的光實質上無視角依賴性。

與現有技術相比，該器件的構造也被簡化，而且能夠與標準CMOS構造技術兼容。

基板最好是金屬，這引起導致等離子體激元共振的天線效果。例如基板可具有銀色表面。

孔闌陣列可被看作是不同間距的多個陣列的疊加。所透射光的主波長和陣列中孔闌之間的間距p最好滿足：

λ≅pϵmϵdϵm+ϵd]]>

其中ε_m是基板的介電常數而ε_d是填充孔闌的材料的有效介電常數。

根據本發明，通過改變填充孔闌的材料的有效介電常數，相應波長就能被偏移到非可見光譜。因此孔闌陣列的功能就如同一個可切換的濾色器。

該用于改變的裝置最好包含相變材料部分，例如在基板之上提供一層相變材料。然而也能采用其它改變有效介電常數的方式，比如壓電性材料部分。

像素陣列可包含不同的彩色像素，不同顏色的像素具有像素的孔闌陣列的孔闌之間的不同間距。例如，像素陣列可包含彩色像素陣列，每個彩色像素包含三種不同顏色的子像素。

這樣，彩色子像素作為具有不同孔闌間距(和可選尺寸)的區域就能簡單地形成了。然而，形成這些不同的子像素可以采用相同的處理步驟-主要是在基板中形成孔的步驟。

針對這三種不同的彩色子像素的孔闌陣列大小不必相同，這樣所需的色平衡就能輕易獲得。子像素能占用很密的區域，以減少在其它技術上所見到的“流失(bleeding)”效應。例如采用非矩形像素邊界，子像素位置能被優化到一緊湊區域。

本發明能作為低功耗器件來實現。

附圖說明

本發明示例將參照附圖詳細描述，其中：

圖1用于解釋支持本發明器件的原理；

圖2用于解釋是如何控制本發明器件的；

圖3顯示了多陣列的子像素是如何形成的，以及子像素是如何組合成彩色像素的；以及

圖4用于解釋像素布局如何采用靈活方式進行設計。

不同圖中使用相同附圖標記指示相同組件和層，且本描述不再重復。

具體實施方式

本發明提供了一種顯示器件，其中像素(或子像素)以子波長尺寸的孔闌陣列的形式形成。這些像素具有獨特的波長相關的光透射特性，其特性取決于該結構的材料的介電常數。提供了用于改變孔闌的有效介電常數的裝置，這樣就能在開和關的狀態之間有效地切換像素的光透射特性。