專利名稱：具有像素陣列的電致發(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種發(fā)光顯示器。更具體地，本發(fā)明涉及一種布 置成像素陣列的電致發(fā)光顯示器。
背景技術(shù)：
在許多應(yīng)用中，使用電致發(fā)光面板、燈和顯示器作為發(fā)光介質(zhì)。
電致發(fā)光(EL)面板實(shí)質(zhì)上是在兩個(gè)電極之間夾有無機(jī)磷光體的電容 器結(jié)構(gòu)。兩個(gè)電極之間的電阻幾乎無限大，因此直流(DC)不會通過 它。當(dāng)施加交流電壓時(shí)，在兩個(gè)表面上建立電荷，從而有效地產(chǎn)生一 遞增場(稱作電場)激勵(lì)磷光體并導(dǎo)致發(fā)光。電壓在一個(gè)方向上的升 高使場增強(qiáng)并引起電流流動。然后該電壓降低且在相反的方向上升高。 這同樣引起電流流動。最終結(jié)果是該電流流入到電致發(fā)光面板中，從 而將能量傳遞到面板。該能量被無機(jī)磷光體轉(zhuǎn)化為可見光，且在此過 程中很少或者沒有熱量產(chǎn)生。在電極間施加交流(AC)電壓可以在磷 光體顆粒內(nèi)產(chǎn)生變化的電場，致使它們發(fā)出可見光。通過使所述電極 中的一個(gè)或兩個(gè)如此薄、透明或者半透明而使得光能夠通過并發(fā)射到 環(huán)境中，可獲得一光學(xué)透射路徑。
能使用電致發(fā)光面板的一個(gè)具體領(lǐng)域是產(chǎn)品購買處的被點(diǎn)亮的廣 告顯示器。在今天競爭性全球環(huán)境中，廣告顯示器的本地定制通常要 滿足適應(yīng)語言的細(xì)微差別、本地規(guī)范及文化等的需要?，F(xiàn)有技術(shù)的顯 示器被制造用以描繪預(yù)定圖形或文字，并且因此不能適用于需要顯示 動態(tài)消息的情形。這使得本地定制非常昂貴和/或不切實(shí)際，并且當(dāng)需 要改變消息時(shí)交付周期長。另外，由于加工成本而使生產(chǎn)包含固定消 息的顯示器的小冊子也很昂貴。


附圖用于進(jìn)一步圖示各種實(shí)施例以及解釋所有根據(jù)本發(fā)明的各種 原理和優(yōu)點(diǎn)，在這些附圖中，全部單獨(dú)的視圖中相同的附圖標(biāo)記表示 同樣的或功能上相似的元件，并且和下面的詳細(xì)說明一起作為說明書 的一部分。
圖1-4為根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的電致發(fā)光顯示器的局部剖面圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的電致發(fā)光顯示器的局部分解等 角視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的具體實(shí)施例；然而，所公開的實(shí)施 例應(yīng)當(dāng)理解為僅僅是本發(fā)明的示例，其可以被具體化為各種形式。因 此，在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)并不會被解釋為限制性的，而僅 僅是作為權(quán)利要求書的基礎(chǔ)和用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員采用幾乎任何 適當(dāng)?shù)木唧w結(jié)構(gòu)來不同地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)代表性基礎(chǔ)。進(jìn)一步地， 在此所使用的術(shù)語和短語并非意圖進(jìn)行限制；而是提供本發(fā)明的可理 解的說明。在此所使用的術(shù)語一，被定義為一個(gè)以上。在此所使用的 術(shù)語多個(gè)，被定義為兩個(gè)以上。在此所使用的術(shù)語另一個(gè)，被定義為 至少第二個(gè)或更多。在此所使用的術(shù)語包括和/或具有，被定義為包括 (即，開放式語言)。在這里所使用的術(shù)語耦接，被定義為連接，盡管 不必直接地、并且不必機(jī)械地連接。
一種電致發(fā)光顯示器包括一可動態(tài)尋址的像素陣列。像素被布置 在承載襯底的一個(gè)面上。襯底內(nèi)的導(dǎo)電通孔電連接到每個(gè)像素。每個(gè) 像素由一與通孔相連的底部電極、 一電致發(fā)光材料和一介電材料組成。 一公共頂部電極設(shè)置在該介電材料上。驅(qū)動器電路導(dǎo)線位于襯底的另 一面上，電耦接到每個(gè)導(dǎo)電通孔和公共頂部電極，使得每個(gè)像素可以 被單獨(dú)尋址，以點(diǎn)亮單獨(dú)像素上的電致發(fā)光材料。現(xiàn)參照附圖1和5，一種像素化的(pixelated)電致發(fā)光(EL)顯示器100形成于一襯底 110上，該襯底在其上表面上設(shè)置有像素元件陣列120。在一個(gè)實(shí)施例 中，像素元件布置成規(guī)則陣列，但是也可以布置成多種布局。雖然在 附圖5中被描繪成正方形，但是像素元件可以是許多種形狀中的任何 一種，例如，但不限于，菱形、三角形、正方形、矩形、五邊形、六 邊形、八邊形，圓形、橢圓形和多邊形。與現(xiàn)有技術(shù)中的EL顯示器相 比，該像素元件通常尺寸更小、靠得更近且數(shù)目更多。每個(gè)像素與襯 底內(nèi)的導(dǎo)電通孔130電耦接，從而每個(gè)像素能夠電連通到襯底的相反 面的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，像素位于通孔的上面，使得通孔被包含 在像素輪廓的周邊以內(nèi)。在一可選實(shí)施例中，將像素布置成使得通孔 位于像素輪廓的周邊以外，然后該像素通過一位于襯底上表面的導(dǎo)電 電路而與該通孔電耦接。圖1中示出了通孔和像素的各種構(gòu)造中的一 些，其中通孔在像素132的中心、通孔偏離像素134的中心而位于靠 近其邊緣的位置以及通孔位于遠(yuǎn)離像素136的位置。這些不同的布置 可以單獨(dú)使用或混合使用，從而滿足設(shè)計(jì)者在對像素和電連接進(jìn)行布 局時(shí)的需要。導(dǎo)電通孔130以常規(guī)方式形成，例如，舉例說明，在一 印刷電路板上鍍貫通孔，并且選擇性地填充導(dǎo)電或者非導(dǎo)電材料。只 要從像素元件到襯底的另一面具有電通路，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員 所熟知的許多方法中的任何一種。
每個(gè)像素元件120包含一底部電極140，其位于襯底110的上表 面。該底部電極一般為導(dǎo)電材料，例如銅、碳、銀、鉑、鈦、銦錫氧 化物、導(dǎo)電合金等，其機(jī)械地附接到襯底表面。這些電極可以常規(guī)方 式形成，例如化學(xué)鍍、電鍍、絲網(wǎng)印刷、真空淀積等。覆蓋各電極的 為一包含磷光體的EL材料150。圖1所示的一個(gè)實(shí)施例中，將EL材 料150布置成使得它與底部電極140的大小和形狀基本一致。然而， 本發(fā)明并不限于此，如圖2所示，其中EL材料150比對應(yīng)的底部電極 大。將顯示器構(gòu)造成使得EL材料的大小和形狀與底部電極的相同，從 而當(dāng)EL材料被激勵(lì)時(shí)將提供最清晰的圖像，因?yàn)樵谶@種情況下，通過 激勵(lì)所有的EL材料來限定像素的分辨率。在EL材料比底部電極大的
8情況下，只有EL材料的那些直接位于該電極上的部分被激勵(lì)，而那些 不是位于電極上的部分不會被激勵(lì)。然而，由于場效應(yīng)，在由電極限
定的邊界處將經(jīng)歷一些"陡降(dr叩-off)"，并且圖像不會那樣的清晰。 覆蓋在EL材料150的各部分上的是一透明或半透明的介電材料160， 其使EL材料與另一電極絕緣。在圖l所示的一個(gè)實(shí)施例中，將介電材 料160布置成使得它的大小和形狀也與夾入中間的EL材料和底部電極 140的基本一致。然而，本發(fā)明并不限于此，如圖2所示，其中介電材 料160比相應(yīng)的底部電極大，并且實(shí)際上可以跨越兩個(gè)或更多個(gè)像素。 在該構(gòu)造中，部分介電材料也可以接觸襯底表面。在一個(gè)實(shí)施例中， 介電材料160在整個(gè)像素陣列上可以是連續(xù)的，從而有利于顯示器的 制造。
覆蓋在介電材料160上的是一公共頂部電極或第二電極170。該 第二電極為透明或半透明的以便使得EL材料150當(dāng)其被激勵(lì)時(shí)能夠發(fā) 出可見光。頂部電極和底部電極被EL材料150和介電材料160電分離。 頂部電極170與底部電極140 —致地動作，從而形成一類似電容器的 結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)電極被電激勵(lì)時(shí)，該結(jié)構(gòu)使得夾在電極之間的EL材料 150中的磷光體發(fā)出熒光。由于位于陣列中的每個(gè)底部電極都可單獨(dú)尋 址，所以頂部電極不需要單獨(dú)尋址，但卻能與所有底部電極電公共。 非必選地，第二介電材料180可以放置于單獨(dú)的像素元件120之間以 填充這些元件之間的空間。這有利于頂部電極170的形成，從而允許 它作為在像素120和第二介電材料180之上的單個(gè)連續(xù)層。
驅(qū)動器電路190電耦接至每個(gè)像素元件120和頂部電極170。驅(qū) 動器電路是公知的并且用于例如液晶顯示器(LCD)的設(shè)備中，以對 該液晶顯示器的各個(gè)區(qū)段選擇性地尋址。在簡化的形式中，驅(qū)動器電 路包含多個(gè)開關(guān)(一般為晶體管)，所述多個(gè)開關(guān)能被接通和關(guān)斷， 以根據(jù)需要對各個(gè)像素尋址。開關(guān)192中的每一個(gè)都耦接到單個(gè)導(dǎo)電 通孔，且又耦接到單個(gè)像素，以便使每個(gè)像素都可單獨(dú)尋址。驅(qū)動器 電路190的另一部分194耦接到公共頂部電極170。當(dāng)單獨(dú)開關(guān)192中的任何一個(gè)或多個(gè)被使能時(shí)，形成一從底部電極經(jīng)過EL材料到頂部電
極的電回路，使得該EL材料的單獨(dú)的段發(fā)出熒光并發(fā)射可見光。通過
選擇性地激勵(lì)各種像素，能使像素陣列形成可快速變化的動態(tài)顯示，
多做成LCD的式樣。
驅(qū)動器電路導(dǎo)線位于襯底110的底部，與包含有像素120的一個(gè) 面相反。只要通向驅(qū)動器電路的導(dǎo)線電耦接到通孔，在一獨(dú)立的模塊 之上乃至頂表面上，驅(qū)動器電路可以位于任何位置。這有利于對將陣 列中的單獨(dú)像素耦接到驅(qū)動器電路所需要的各種電連接進(jìn)行安排。在
一個(gè)實(shí)施例中，襯底背面上的電路安排在多層中。在另一實(shí)施例中， 驅(qū)動器電路190被層疊到襯底的背面從而形成一單片封裝件。
現(xiàn)在已經(jīng)說明了我們的發(fā)明，我們現(xiàn)在提出另外的實(shí)施例?，F(xiàn)在 參照附圖3和4，像素化的EL顯示器300中EL材料和介電材料的布 置與附圖1和2中所示的相反。也就是說，首先將一層介電材料160 設(shè)置在每個(gè)底部電極140的上面，然后將一層EL材料150設(shè)置在該介 電材料的上面。接著在該EL材料的上面形成公共頂部電極170。該結(jié) 構(gòu)的所有其它部分與附圖1和2中所描述的相類似。
綜上所述，在并非意圖限制本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，根據(jù)本 發(fā)明的某些實(shí)施例的像素化的電致發(fā)光顯示器的操作，可以通過將承 載襯底一個(gè)面上的可動態(tài)尋址的像素陣列耦接到位于該襯底另一個(gè)面 上的驅(qū)動器電路來實(shí)現(xiàn)。襯底內(nèi)的導(dǎo)電通孔將每個(gè)像素電連接到驅(qū)動 器。每個(gè)像素由一耦接到通孔的底部電極、 一電致發(fā)光材料、 一介電
材料和一公共頂部電極組成。驅(qū)動器電路使每個(gè)像素可單獨(dú)尋址以激 勵(lì)單個(gè)像素內(nèi)的電致發(fā)光材料。
雖然已經(jīng)結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但顯然，根據(jù)上 述描述，許多替換、修改、變更和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯 而易見的。因此，對本發(fā)明進(jìn)行的所有這樣的替換、修改和變化均落 在所附的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光顯示器，包括襯底，具有導(dǎo)電通孔陣列；像素元件陣列，布置在所述襯底的第一面上，每個(gè)像素元件包括第一電極，電耦接至所述導(dǎo)電通孔之一；電致發(fā)光材料，設(shè)置在所述第一電極上；和透明或半透明的介電材料，設(shè)置在所述電致發(fā)光材料上；透明或半透明的公共第二電極，設(shè)置在所述介電材料上；和驅(qū)動器電路，位于所述襯底的相反的第二面上，且電耦接至每一所述導(dǎo)電通孔以及電耦接至所述公共第二電極，使得每個(gè)像素可單獨(dú)地尋址，足以點(diǎn)亮單獨(dú)的像素上的電致發(fā)光材料。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置， 一電極和部分所述襯底。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置， 光材料和部分所述襯底。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置， 孔上。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置， 跡而電耦接至所述導(dǎo)電通孔。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置， 襯底的第二面。其中所述電致發(fā)光材料覆蓋所述第其中所述介電材料覆蓋所述電致發(fā)其中所述陣列是規(guī)則陣列。 其中所述第一電極位于所述導(dǎo)電通其中所述第一電極通過導(dǎo)電電路電其中所述驅(qū)動器電路被層疊到所述
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，進(jìn)一步包括第二介電材料，所述第 二介電材料設(shè)置在所述襯底的第一面上、在單獨(dú)的像素元件之間。
9. 一種電致發(fā)光顯示器，包括 襯底，具有導(dǎo)電通孔陣列；多個(gè)第一電極，設(shè)置在所述襯底的第一面上，且對應(yīng)于所述導(dǎo)電通孔陣列，所述第一電極中的每一個(gè)電極都電耦接至相應(yīng)的導(dǎo)電通孔;電致發(fā)光像素，對應(yīng)于所述多個(gè)第一電極，其中在所述第一電極 中的每一個(gè)電極上都設(shè)置有一個(gè)電致發(fā)光像素；透明或半透明的介電材料，設(shè)置在所述多個(gè)電致發(fā)光像素中的每 一個(gè)像素上；透明或半透明的公共第二電極，設(shè)置在所述介電材料上；和 驅(qū)動器電路導(dǎo)線，位于所述襯底的第二面上，且電耦接至每一所 述導(dǎo)電通孔以及電耦接至所述公共第二電極，使得所述多個(gè)第一電極 中的每一個(gè)電極都可單獨(dú)尋址，以點(diǎn)亮單獨(dú)的電致發(fā)光像素。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述陣列是規(guī)則陣列。
11. 如權(quán)利要求9所述的裝置， 通孔上。
12. 如權(quán)利要求9所述的裝置， 電跡而電耦接至所述導(dǎo)電通孔。
13. 如權(quán)利要求9所述的裝置， 述襯底的第二面。其中所述第一電極位于所述導(dǎo)電其中所述第一電極通過導(dǎo)電電路其中所述驅(qū)動器電路被層疊到所
14.如權(quán)利要求9所述的裝置，進(jìn)一步包括第二介電材料，所述 第二介電材料位于所述襯底第一面上且圍繞所述第一電極。
15. —種電致發(fā)光顯示器，包括 襯底，具有導(dǎo)電通孔陣列；像素元件陣列，布置在所述襯底的第一面上，每個(gè)像素元件包括 第一電極，電耦接至導(dǎo)電通孔之一； 公共介電材料，設(shè)置在所述第一電極上；和 電致發(fā)光材料，設(shè)置在所述介電材料上； 透明或半透明的公共第二電極，設(shè)置在所述電致發(fā)光材料上；和 驅(qū)動器電路，位于所述襯底的相反的第二面上，且電耦接至每一 所述導(dǎo)電通孔以及電耦接至所述公共第二電極，使得每個(gè)像素都可單 獨(dú)尋址，足以點(diǎn)亮單獨(dú)的像素上的電致發(fā)光材料。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置， 第一電極和部分所述襯底。
17. 如權(quán)利要求15所述的裝置， 介電材料和部分所述襯底。
18. 如權(quán)利要求15所述的裝置，
19. 如權(quán)利要求15所述的裝置， 通孔上。
20. 如權(quán)利要求15所述的裝置， 電跡而電耦接至所述導(dǎo)電通孔。
21. 如權(quán)利要求15所述的裝置， 述襯底的第二面。其中所述介電材料覆蓋所述多個(gè)其中所述電致發(fā)光材料覆蓋所述其中所述陣列是規(guī)則陣列。 其中所述第一電極位于所述導(dǎo)電其中所述第一電極通過導(dǎo)電電路其中所述驅(qū)動器電路被層疊到所
22. —種電致發(fā)光顯示器，包括: 襯底，具有導(dǎo)電通孔陣列；多個(gè)第一電極，設(shè)置在所述襯底的第一面上，且對應(yīng)于所述導(dǎo)電通孔陣列，所述第一電極中的每一個(gè)電極都電耦接至相應(yīng)的導(dǎo)電通孔；公共介電材料，設(shè)置在所述多個(gè)第一電極中的每一個(gè)電極上；電致發(fā)光材料，設(shè)置在所述介電材料上且對應(yīng)于所述多個(gè)第一電 極中的每一個(gè)電極；透明或半透明的公共第二電極，設(shè)置在所述電致發(fā)光材料上；和 驅(qū)動器電路導(dǎo)線，位于所述襯底的第二面上，且電耦接至每一所 述導(dǎo)電通孔以及電耦接至所述公共第二電極，使得所述多個(gè)第一電極 中的每一個(gè)電極都可單獨(dú)尋址，以點(diǎn)亮單獨(dú)的電致發(fā)光像素。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述陣列是規(guī)則陣列。
24. 如權(quán)利要求22所述的裝置， 通孔上。
25. 如權(quán)利要求22所述的裝置， 電跡而電耦接至所述導(dǎo)電通孔。
26. 如權(quán)利要求22所述的裝置， 述襯底的第二面。其中所述第一電極位于所述導(dǎo)電其中所述第一電極通過導(dǎo)電電路其中所述驅(qū)動器電路被層疊到所
27.如權(quán)利要求22所述的裝置，進(jìn)一步包括第二介電材料，所述 第二介電材料位于所述襯底的第一面上且圍繞所述第一電極。
全文摘要
一種電致發(fā)光顯示器包含一可動態(tài)尋址的像素陣列。像素被布置在承載襯底的一個(gè)面上。位于襯底內(nèi)的導(dǎo)電通孔電連接到每個(gè)像素。每個(gè)像素由一耦接至通孔的底部電極、一電致發(fā)光材料和一介電材料組成。公共頂部電極設(shè)置在介電材料上面。驅(qū)動器電路導(dǎo)線或連接器位于所述襯底的另一個(gè)面上，并且電耦接到每個(gè)導(dǎo)電通孔和公共頂部電極，這樣每個(gè)像素都可單獨(dú)尋址以點(diǎn)亮單獨(dú)的像素上面的電致發(fā)光材料。
文檔編號G09G3/30GK101496087SQ200780028480
公開日2009年7月29日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者丹尼爾·R·加莫塔, 克里斯那·D·約恩納拉加達(dá), 杰 張, 馬克·K·查遜 申請人:摩托羅拉公司