專利名稱：顯示器件和制作這種顯示器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器件，其包括備有其限定像素的導(dǎo)電體圖案的第一襯底。本發(fā)明還涉及制作這種顯示器件的方法。
所描述類型的顯示器件，特別是電致發(fā)光顯示器件，基于(結(jié)構(gòu)的)LED，例如在測量設(shè)備中，而且例如在便攜式電話中有著很廣泛的應(yīng)用。
本發(fā)明還涉及生產(chǎn)用于這樣一種顯示器件的導(dǎo)電體圖案的方法。
當(dāng)特別是在固有的LED中使用分段的電極(例如，聚合物L(fēng)ED)時(shí)，在LED中產(chǎn)生的光是向其提供一個(gè)(固定)電流的結(jié)果。必需通過形成所說導(dǎo)電體圖案部分的連接導(dǎo)電體提供要求的能量。由于這些導(dǎo)電體具有較高的電阻，所以更多(過剩的)能量將消耗在它們之中。此外，提供的導(dǎo)電體通常是可看得見的。
關(guān)于在提供的導(dǎo)電體中的過高電阻問題在例如基于可轉(zhuǎn)換反射鏡的顯示器件中也出現(xiàn)。
對(duì)于類似于使用在液晶顯示器(LCD)中的分段電極的情況，光的調(diào)制賴于電極兩端的電壓。由于漏電流和電荷效應(yīng)，連接導(dǎo)電體的過高的電阻將引起不正確的限定發(fā)射或反射光的密度的控制電壓的設(shè)置。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供解決上述問題的一種方案。為此按本發(fā)明的顯示器件的特征在于，至少在顯示器件的觀察區(qū)域內(nèi)，朝襯底橫向觀察導(dǎo)電體圖案基本上完全地覆蓋第一襯底相應(yīng)部分。
在本申請(qǐng)中，字“基本完全地”被理解成意味著成品導(dǎo)電體圖案充滿觀察區(qū)域的80％(和最好為90％甚至更高)。
本發(fā)明基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即所說導(dǎo)電體圖案能承受其部分之間的最大距離，使得該導(dǎo)電體圖案在觀察區(qū)域中的最小表面區(qū)域上被遮斷。
特別地，所說最大距離以及最小表面區(qū)域賴于例如層厚度和蝕刻參數(shù)這樣的工藝參數(shù)，但特別賴于光刻工藝的容差，該容差限定了導(dǎo)電體圖案的部分之間的最小允許的距離。
對(duì)于使用聚合物L(fēng)ED或有機(jī)的LED的情況，例如對(duì)于陽極接觸得到最大的設(shè)計(jì)自由度。如果一個(gè)多路復(fù)用電路是可靠的，則同樣應(yīng)用到陰極接觸，特別當(dāng)實(shí)際的段用一個(gè)絕緣層中的窗限定時(shí)。
在LCD中，像素由在兩個(gè)面對(duì)的襯底上的重疊電極所限定，在該兩個(gè)面對(duì)的襯底之間放置有液晶材料。如果導(dǎo)電體圖案基本上完全復(fù)蓋第一襯底相應(yīng)部分，則可出現(xiàn)導(dǎo)電體圖案(ITO)部分和在另一襯底上的導(dǎo)電圖案部分的多余的重疊。然而，顯見的是，在這種情況下與兩個(gè)襯底的導(dǎo)電體圖案(ITO)的最佳復(fù)蓋也是可能的，只要使在兩個(gè)段之間的分離區(qū)域上的分隔路徑當(dāng)垂直于襯底觀察時(shí)基本上相重合在兩個(gè)板上。之后任何多余的轉(zhuǎn)換性能幾乎只在沿段的邊緣發(fā)生并且不可見或很難看到。
導(dǎo)電體圖案的部分之間的最大距離是這樣限定的，即導(dǎo)電體圖案部分相互由具有最小路徑寬度的分隔路徑分開。如所述的那樣，該距離賴于工藝參數(shù)但特別賴于所使用的光刻工藝的容差。最小路徑寬度通常是如此的小(＜25μm)使得導(dǎo)電體圖案部分之間的分開看不見或很難看見。
雖然在上下文中使用字“最小路徑寬度”，顯然該最小路徑寬度實(shí)際上將不具有一個(gè)常數(shù)值，而是可以局部地改變到某個(gè)范圍，這是由于例如蝕刻率，灰塵顆粒的影響，或其他的影響，實(shí)際上將是一個(gè)平均值。
分隔路徑最好具有至少局部彎曲的軌跡。顯見的是這不僅使圖案中的分隔路徑最小，而且具有技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)。
按本發(fā)明的方法的特征在于1)限定下列因素連接接觸的位置，顯示像素和顯示器件的觀察區(qū)域；2)根據(jù)工藝參數(shù)引入導(dǎo)電體圖案部分之間的最小路徑寬度；3)基于1)和2)項(xiàng)，相互分開的導(dǎo)電體部分的導(dǎo)電體圖案由計(jì)算程序計(jì)算，從而限定至少在連接接觸和像素之間的所要求的連接，并基本上完全填充觀察區(qū)域。
在相同的計(jì)算機(jī)程序中，優(yōu)選計(jì)算一個(gè)導(dǎo)電體圖案用于一反電極，以限定至少在連接接觸和反電極之間的所要求的連接，并基本上完全填充觀察區(qū)域。在LED中，僅電極分別是陰極和陽極，屆時(shí)陽極和陰極的連接首先由計(jì)算程序計(jì)算。在LCD或其他的電光顯示器件，例如電化色顯示器件中，導(dǎo)電體圖案首先被限定用于像素，然后限定用于通常用于多個(gè)像素的反電極。在該情況下，通常使用多路轉(zhuǎn)換；在(0)LED的情況也是可能的。
本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)以下描述的實(shí)施例將顯而易見，并將參照以下描述的實(shí)施例進(jìn)行說明。


圖1是通過按本發(fā)明器件部分的一平面的示意平面圖，圖2是在圖1中線II-II取得的一個(gè)截面，圖3是通過按本發(fā)明另一器件部分的一平面的示意平面圖，圖4是在圖3中線IV-IV取得的一個(gè)截面，圖5是在圖3中線V-V取得的一個(gè)截面，而圖6表示制作按本發(fā)明的器件的部分期間的一些平面圖，以及圖7表示參照其描述方法的另一方案。
所有的圖是示意性的，而且不按比例作圖。相應(yīng)元件通常由相同標(biāo)號(hào)表示。
圖1是基于電致發(fā)光的顯示器件1的一部分的示意平面圖。該器件(圖2)包括例如透明的玻璃襯底2，其表面3備有第一透明電極層4。在本例中普通的接近150nm厚的ITO(氧化銦錫)結(jié)構(gòu)層。該ITO電極特別地限定同像素和連接跡線4，4’的接觸。如果有必要的話，連接跡線4，4’將用低歐姆材料層涂敷在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域。第一電極層4備有具有接觸孔徑6的絕緣材料層5。該層備有電致發(fā)光材料8，例如，半導(dǎo)電的有機(jī)發(fā)光材料。在該例中，層8由兩個(gè)子層8a，8b組成，例如由聚(對(duì)亞苯基乙烯或PPV，和聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)組成。
電致發(fā)光材料層備有第二電極層9。電極層4，9和中間電致發(fā)光材料8共同地構(gòu)成光-發(fā)射二極管或LED，其中，例如ITO層4起陽極接觸作用，而電極層9起陰極接觸作用。
在圖1的平面圖中，線11表示電極層9(陰極接觸)可以例如分成三個(gè)子電極，使得有可能多路轉(zhuǎn)換(這里1∶3多路轉(zhuǎn)換)。虛線12示意表示實(shí)際觀察區(qū)域的邊界。在例如移動(dòng)電話應(yīng)用中，這些與通過其可看見顯示器件的窗口相一致。
在選擇期間，陰極接觸接受一足夠負(fù)的電壓，使得通過電流源連接并受控制(例如)的LED具有所要求的電流饋通。由于該器件在絕緣材料層5的區(qū)域不傳送電流，發(fā)光材料只在由接觸孔徑6限定的區(qū)域內(nèi)發(fā)光。
按照本發(fā)明，襯底基本上完全由在由點(diǎn)劃線12接界的觀察區(qū)中的導(dǎo)電體圖案4所涂敷，而在觀察區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電體圖案9也覆蓋整個(gè)器件，僅分隔路徑13除外。導(dǎo)電體部分按這樣一種方法設(shè)計(jì)，即分隔路徑13具有基本貫通的最小寬度(由制作工藝的容差限定，例如最小掩模距離，層厚，蝕刻性能，等)。在線11的位置處，電極層9由具有最小路徑寬度的同樣的分隔路徑分成三個(gè)子電極。由此得到具有最小電阻的連接跡線4，9。對(duì)于一個(gè)最小的電阻，該器件盡可能多地用在觀察區(qū)域外的導(dǎo)電體圖案4，9覆蓋。
圖3是一種(字母數(shù)字)液晶顯示器件的平面圖。在該例中，以簡化方式用兩個(gè)透明襯底23，24表示該種液晶顯示器件，在該兩個(gè)透明襯底之間有一層液晶材料26。在該例中，液晶顯示器件是透射型的。為限定像素，在該例中的顯示器件包括襯底23上的透明電極27和襯底24上的電極28。這些電極都用定向?qū)?9涂敷。為簡化起見，另外一些元件，例如極化器和驅(qū)動(dòng)電子都未表示在圖4，5中。在由點(diǎn)劃線12分界的觀察區(qū)域中，襯底23基本上完全由導(dǎo)電體圖案27覆蓋，而具有最小路徑寬度的分隔路徑13除外。在襯底24上的反電極28最好覆蓋該襯底的最大部分，并且相互由具有最大路徑寬度的分隔路徑11分開。朝該襯底橫向地觀察，分隔路徑11基本上在兩段之間一個(gè)分隔區(qū)域的兩個(gè)板上相重合。之后可能多余的轉(zhuǎn)換性能基本上只在沿段的邊緣發(fā)生并且不可見或難以看見。圖5中襯底24的部分(例如，反向電極27a)在圖3，4，5例子中并不用電極覆蓋，但并不經(jīng)常是不利的。對(duì)于厚度均勻的液晶材料層26，如果有必要的話，可以再次在該電極和電極28之間用最小路徑寬度的分隔路徑提供不連接的電極。
分隔路徑11，13具有彎曲變型，如圖6所示意表示的那樣，這具有優(yōu)點(diǎn)。在圖6a中，標(biāo)號(hào)30表示理想的一種掩模圖案，用于在拐角位置用下層材料(例如，在上述例子中的電極材料)提供光致抗蝕劑層。在該光致抗蝕劑層之下面(箭頭31)，光致抗蝕劑蝕刻劑均勻穿透并由此限定直截面上兩個(gè)電極之間的最大路徑寬度P，而在后續(xù)蝕刻步驟中所有在光致抗蝕劑之外的材料將被蝕刻掉(箭頭31)。但是，在拐角處，特別是在內(nèi)側(cè)(箭頭32)更多的蝕刻劑被蝕刻掉，使得在電極4和4’之間的分隔區(qū)比所說分隔路徑的最小路徑寬度P覆蓋更大的距離。對(duì)于彎曲形狀的分隔路徑(圖6b)，在掩模兩邊緣之間曲率半徑差異一般如此的小，使得其不引起或難以引起局部展寬分隔路徑。之后表面區(qū)域被最大限度地充滿電極材料。
圖7再次表示用于一個(gè)顯示器件的金屬化圖案。按本發(fā)明通過限定連接接觸4a的位置設(shè)計(jì)該器件(如果需要，用額外的金屬化圖案33)；通常取決于應(yīng)用(例如，使用連接的數(shù)量)，顯示的像素(例如，圖1，2中的孔徑)；通常還取決于應(yīng)用(例如，顯示的像素，映像，等)。由線12指示的顯示器件的觀察區(qū)域通常還取決于器件的外殼。
在計(jì)算機(jī)程序中引入了和在導(dǎo)電體圖案(如由工藝參數(shù)限定的)的部分4之間的路徑13的最小路徑寬度一起的信息，基于這個(gè)信息，計(jì)算機(jī)程序計(jì)算限定在連接接觸和像素之間的要求的連接并基本上完全覆蓋該觀察區(qū)域的相互分開的導(dǎo)電體部分的導(dǎo)電體圖案。接著，另外的程序或相同程序的一部分被用來計(jì)算不同連接的電阻，之后，如果必要的話，在某些最佳化層限定最終圖案。
例如，適當(dāng)?shù)某绦蚴怯脕碛?jì)算一個(gè)IC上的布線圖案的計(jì)算機(jī)程序，在那里選擇中間空間盡可能地大以防止容性串話干擾。這些程序正常地確定導(dǎo)電體跡線的位置，現(xiàn)在它們被用來保持金屬跡線間盡可能窄的空間，同時(shí)選擇填充電極材料的中間空間盡可能地大。
當(dāng)然本發(fā)明不受限于所示實(shí)施例，而是有若干變型。例如，它將不經(jīng)常地可能保持貫通表面區(qū)域的電極之間的相同距離，或基本上完全用電極材料覆蓋該表面區(qū)域(例如，如在圖7中的區(qū)域34中)。然而，實(shí)際的限制不妨礙完成的導(dǎo)電體圖案覆蓋至少80％(在實(shí)際中為90％或更多)的觀察區(qū)域。至少80％(在實(shí)際中為90％或更多)的分隔路徑具有最小寬度。
本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所示實(shí)施例。本發(fā)明駐留在每個(gè)和每一個(gè)新的有特色的特征以及每個(gè)和每一個(gè)有特色的特征的組合之中。在權(quán)利要求中的標(biāo)號(hào)并不限制其保護(hù)的范圍。使用動(dòng)詞“包括”以及其配對(duì)并不排除在權(quán)利要求中陳述的另外一些元件的存在。使用冠詞“一個(gè)”或“一個(gè)”加在一個(gè)元件的前面并不排除存在多個(gè)這樣的元件。
權(quán)利要求
1.一種顯示器件，包括備有其部分限定像素的導(dǎo)電體圖案的第一襯底，其特征在于，至少在該顯示器件的觀察區(qū)域內(nèi)，朝襯底橫向觀察，導(dǎo)電體圖案基本上覆蓋第一襯底的相應(yīng)部分。
2.如權(quán)利要求1的顯示器件，其特征在于導(dǎo)電體圖案部分基本上由具有最小路徑寬度的分隔路徑相互分開。
3.如權(quán)利要求2的顯示器件，其特征在于分隔路徑具有基本不變的寬度。
4.如權(quán)利要求2或3的顯示器件，其特征在于分隔路徑至少局部地具有彎曲軌跡。
5.如權(quán)利要求2或3的顯示器件，其特征在于至少80％的分隔路徑具有最小路徑寬度。
6.如權(quán)利要求1的顯示器件，其特征在于它包括在兩個(gè)導(dǎo)電體圖案之間的光-發(fā)射材料，朝襯底橫向觀察，至少其一個(gè)導(dǎo)電體圖案基本上完全覆蓋第一襯底的相應(yīng)部分。
7.如權(quán)利要求1的顯示器件，其特征在于它包括在第一和第二襯底上的兩個(gè)導(dǎo)電體圖案之間的電-光材料層，朝該襯底橫向觀察至少一個(gè)導(dǎo)電體圖案基本上完全覆蓋相應(yīng)襯底。
全文摘要
顯示器件包括備有導(dǎo)電體圖案(4)的第一襯底,該導(dǎo)電體圖案的部分限定像素。電極部分(13)間的空間最小,例如,通過CAD設(shè)計(jì)以獲取所說電極(4、9)的最低的電阻。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1366625SQ01800801
公開日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2001年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月3日
發(fā)明者H·利夫卡, M·J·M·布魯伊寧克斯 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司