[发明专利]用于有源矩阵背板的具有高介电常数的层状结构

说明书

用于控制微电子装置中的介电强度的层状电介质材料，尤其是当电子装置涉及电泳和电润湿应用时。具体地，第一原子层沉积(ALD)步骤、溅射步骤和第二ALD步骤的组合产生化学稳健且几乎无针孔的层。介电层可以布置在电泳显示器的透明公共电极上或覆盖像素化背板电极，或两者。

本申请是申请日为2020年4月30日、申请号为202080031796.0、发明名称为“用于有源矩阵背板的具有高介电常数的层状结构”的申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2019年5月3日提交的美国临时申请No.62/843,082 的优先权。在本说明书中引用的所有专利和专利申请均通过引用整体并入。

背景技术

电泳显示器通常包括电泳材料层和布置在电泳材料的相对侧上的至少两个其他层，这两层之一是电极层。在大多数这样的显示器中，这两个层都是电极层，并且电极层中的一个或两个被图案化以限定显示器的像素。通常，一个电极层具有单个连续电极的形式，而另一电极层被图案化成像素电极的矩阵，每个像素电极限定显示器的一个像素。在示例中，电泳介质被封装在微囊体中，并且微囊体分散在涂布在柔性基板上的粘结剂中，该柔性基板包括在塑料薄膜(释放)上的氧化铟锡(ITO)或类似导电涂层(其用作最终显示器的一个电极)，囊体/粘结剂涂层被干燥以形成牢固粘附至基板的电泳介质的连贯层。单独地，准备包含像素电极阵列和用于将像素电极连接到驱动电路的导体的适当布置的背板。为了形成最终显示器，使用层压粘合剂将其上具有囊体/粘结剂层的基板层压至背板。

层压粘合剂和粘结剂被设计为具有特定的导电性，使得电泳粒子的行为可预测。例如，在黑白电泳显示器中，当显示器被寻址以实现特定灰色状态时，灰色状态的测量的反射率不应随时间漂移。然而，实际上，层状堆叠充当电容器，并且随着存储的电能从显示器堆叠中释放，光学状态会轻微漂移。这种变化在黑白电子阅读器中通常是无法察觉的，但对于高级应用，例如使用抖动颜色的全色电泳显示器，由于电容放电，所感知的图像可能会显著变化。当彩色颜料随着电容衰减而偏移，例如，肤色会呈现绿色色相，许多观察者会立即注意到这一点。为了避免这种限制，具有更好的工具来控制电泳材料堆叠中的介电电容将是有益的。进一步的好处将是减少导电材料(例如像素电极)和迹线材料(例如在制造期间可能引入粘合剂层或电泳介质中的盐)之间的电化学反应。

电泳显示器中电泳流体所经历的电场取决于驱动波形和(a)构成显示器的各个层的电容，以及更重要地，(b)这些层之间的界面的电容。当显示器在被驱动后接地时，存储在这些电容器中的电荷以一个时间常数排出，该时间常数取决于电容和返回电流所流经的电阻。如果该时间常数太短，过快的放电会导致带电颜料在与它们最初被驱动的方向相反的方向上运动。这种现象被称为“光学反冲”。优选地设计显示器中各个层和界面的电容，特别是显示器的离子导电层与至少一个驱动电极之间的界面，以便能够控制该时间常数。

克服光学反冲的一种解决方案是用所谓的“直流平衡”波形来驱动电泳流体。如在美国专利No.6,531,997和6,504,524中所讨论的，如果用于驱动显示器的方法施加在电光介质上的电场的净时间平均的结果不是零或接近零，则可能会遇到问题，并且会减小显示器的工作寿命。确实导致施加在电光介质上的电场的净时间平均为零的驱动方法方便地被称为“直流平衡”或“DC平衡”。非DC平衡的驱动波形通常被称为“DC不平衡”。大多数电泳显示器被设计为在DC平衡波形下工作，因为担心工作寿命和例如反冲的光学效应。