[发明专利]一种立体显示电极及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体显示电极及其制造方法。这种立体显示电极的结构和制作方法能应用于液晶显示器件、电子纸显示器和电致发光显示器，特别是有源液晶显示器、无源胆甾型液晶电子纸、无源扭曲向列相（TN，Twisted Nematic）及超扭曲向列相（STN，Super Twisted Nematic）显示器、有源电致变色显示器、电泳型电子纸和有机发光的背板电极部分。

背景技术

平板显示器的应用普及以来，其显示品质逐年提高，对比度、响应速度和分辨率正在给人们带来越来越丰富的视觉享受。这些进步与提高除与显示模式的创新有关外，也与显示电极的性能提升有着非常密切而又复杂的关系。伴随着平板显示器的柔性化的客观需求，对显示电极制造工艺的低温化、制造设备摒弃真空环境的简单化的期望也越来越高。显示电极性能的低电阻高透过率和微细化的要求也越来越迫切。迄今为止，在显示器中获得大量应用的电极有很多种，如无机金属氧化物透明电极（如ITO，Indium Tin Oxides，氧化铟和氧化锡的混合物）、金属薄膜电极（如铝、铬和铜）、有机薄膜电极（如CNT，CarbonNanotube，碳纳米管、石墨烯和聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐，（PEDOT:PSS，Poly（2,3-dihydrothieno-1,4-dioxin）-poly（styrenesulfonate））。这些材料制作出的显示电极，因工艺、结构差别，性能差异很大，对不同种类的显示器分辨率、响应速度、亮度和对比度都有重要的影响。

在不同的平板显示器中对显示电极要求也不同。日立显示器株式会社的发明专利中提及（专利公开号为CN101393362A），在中间隔着液晶层相对配置的一对基板中的一个基板上具有像素电极和对置电极，通过特殊的电极结构，来提高显示器的视角特性和响应速度。具体的结构为，在有源矩阵型液晶显示装置中应用了金属和无机金属氧化物薄膜电极，组成多条栅极信号线和与这些栅极信号线交叉地并列设置的多条漏极信号线。其次，各像素区域具有：由来自栅极信号线的扫描信号使其动作的薄膜晶体管、经过该薄膜晶体管被提供来自漏极信号线的图像信号的上述像素电极、以及被提供相对于该图像信号成为基准的信号的上述对置电极。

近年来，随着新材料研发的快速进步，有机元器件受到越来越多的关注，纯有机的电子元器件也不断问世。有机电子器件具有优异的灵活性和便携性，因此预期有机电子设备的实用价值将进一步提高。在显示领域，也已经积极地对有机材料构成的器件进行研究，如有机薄膜晶体管（OTFT，Organic thin-filmtransistor）、有机发光二极管（OLED，Organic Light-emitting Diode）和有机电极。早期合成的有机材料，大多数是绝缘材料，但是一些特殊结构的有机物展现出优良的导电性。这为了利用有机化合物的特性如灵活性和便携性提供坚实的基础，因此，有机电极被积极开发出来。日本九州大学的的发明专利（公开号为CN102194998A），提供一种有机半导体元件和有机电极的结构和制作方法，有机电极的使用提高了器件的可弯曲性。但是有机电极也有其非常难于改进的缺点，难于形成和金属电极相媲美的薄膜电极，形成规则和均匀的电阻分布，和已有的显示材料兼容性不好。这些都限制有机电极的广泛应用。

电阻和透过率是显示电极的两个最为重要的参数，构成各种平板显示器的电极薄膜与平板显示器件的性能有着十分密切的联系。如OTFT中需要接近零的接触电阻改善开关效应，非晶硅（a-Si，amorphous Silicon）制作的TFT需要光刻性能好来提高开口率和响应速度，OLED需要和各个介质层相互匹配来提高发光效率，特别是电极层的功函数和各个层的匹配。为满足这些要求，使用多种材料复合或改善电极的结构是行之有效的方法。如纳米立体电极或金属材料与有机材料、金属与ITO电极组合等等，下面简要综述一下这些方法的构造和存在的局限性。在电子纸等新型平板显示器中，低电阻和高透过率的性能是提升显示性能的重要途径之一。在用于有机装置中的包封电极公开号为CN101300690A的发明专利中提到，含有多层导电膜，但这种包封电极无法用到显示器件中，主要原因是透过率和稳定性。在目前的低电阻电极研究中，都不能同时具备低电阻和高透过率两方面的特性，现有的方法还存在很多局限性。许多电极难于形成和金属电极相媲美的薄膜电极，形成规则和均匀的电阻分布，和已有的显示材料兼容性不好。