發光顯示板及其制造方法

專利名稱：發光顯示板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種發光顯示板及其制造方法。
2.背景技術傳統上，已知一種發光顯示板，其發光元件設置成矩陣。

圖1示出一種采用有機電致(electroluminescence)元件作為發光元件的傳統有機電致(EL)發光顯示板1。在有機EL發光顯示板1中，依次層疊一系列條形陽極3和發光功能層疊層4，并且一系列條形陰極5設置在發光功能層疊層4上，垂直于陽極3(例如，參見日本專利申請特開平(kokai)No.2000-243558)。
由Al或Mg制成的陰極5與陰極引線(extension)6相連，陰極引線6由與陰極材料不同的材料制成(如Mo，Ni或W，或其合金)。在陰極引線6的端部與陰極5之間設置有絕緣材料制成的絕緣膜7。絕緣膜7覆蓋陰極引線6的端部，以形成一個斜面，相對基板2的主表面，該斜面的陡度小于所述端部的端面。
在陰極引線6沒有被絕緣膜7覆蓋的連接區域8處，陽極5與陰極引線6相連。陽極3和陰極引線6與外部驅動電路(未示出)相連。
通過用這種方式構成的有機EL發光顯示器，將所需電壓施加給預定陰極和陽極，從而使夾在兩電極之間的像素區域處的發光功能層發光。

發明內容
上述發光顯示板的制造方法需要制備絕緣膜材料，和將絕緣膜設置在陰極引線端部的步驟，從而使制造過程十分復雜。
因此本發明的目的在于解決上述問題。
根據本發明，提供一種發光顯示板，其包括至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，夾在第一與第二電極之間并且包括在通電時發光的發光層的發光功能層疊層(stack)，以及一個至少與第一和第二電極之一的連接端部有電連接的導電電極引線，該發光顯示板包括夾在電極引線與連接端部之間的夾層部分，其中該夾層部分包括發光功能層疊層中的至少一層。
根據本發明，提供一種制造發光顯示板的方法，該發光顯示板包括至少一個第一電極，至少一個與該第一電極相對且相交的第二電極，一個夾在第一與第二電極之間并且包括一在通電時發光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與第一和第二電極中至少一個的連接端部有電連接的導電電極引線，該方法包括形成電極引線，形成在電極引線上形成包括發光功能層疊層中的至少一層的夾層部分，以及將連接端部與電極引線相連。
根據本發明，提供一種制造發光顯示板的方法，該發光顯示板包括至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，一個夾在第一與第二電極之間并且包括一在通電時發光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與第一和第二電極中至少之一的連接端部有電連接的導電電極引線，該方法包括形成第一電極，形成在第一電極處形成包括發光功能層疊層中的至少一層的夾層部分，以及將電極引線與連接端部相連。
附圖簡述圖1為表示傳統發光顯示板結構的示意平面圖；圖2為表示本發明的發光顯示板結構的示意平面圖；圖3為表示有機EL發光元件的示意剖面圖；圖4為表示具有良好階梯涂層(step-coating)性的薄膜的剖面圖；圖5為表示具有良好階梯涂層性的薄膜的剖面圖；圖6為沿圖2中線A-A’做出的剖面圖；圖7為表示根據本發明的發光顯示板一變型實例的平面圖；圖8為表示陰極與陰極引線相連的連接區的平面圖；
圖9為表示陰極與陰極引線相連的連接區的平面圖；圖10為表示根據本發明的發光顯示板一變型實例的平面圖；圖11為表示根據本發明的發光顯示板一變型實例的平面圖；圖12為表示根據本發明的發光顯示板一變型實例的平面圖；圖13為表示根據本發明的發光顯示板一變型實例的平面圖；以及圖14A和14B的剖面圖分別表示根據本發明的具有良好階梯涂層性的薄膜的制造方法的步驟。
具體實施例方式
下面將參照附圖，根據實施例更詳細地描述本發明。簡單起見，在附圖中發光顯示板具有的電極數比實際的電極數目要少。
如圖2中所示，根據本發明的有機EL發光顯示板1A具有多個(即一系列)在基板2上設置成條形排列的條形陽極3，發光功能層疊層4設置在陽極3上。發光功能層疊層4包括一在通電時發光的發光層。
發光功能層疊層4可以包括用于提高發光層發射效率的功能層。例如，如圖3中所示，在發光功能層疊層4中，有空穴注入其中的空穴注入層9和用于傳輸空穴的空穴傳輸層10依次層疊在陽極3上。發光材料組成的發光層11沉積在空穴傳輸層10上。在發光層11上，依次層疊用于傳輸電子的電子傳輸層12和有電子注入其中的電子注入層13。在功能層均由低分子有機化合物制成的低分子系統有機EL中常采用這種結構。對于具有由高分子有機化合物制成的發光功能層的高聚合物有機EL而言，發光功能層疊層包括緩沖層和發光層。
如圖2中所示，多個(即一系列)陰極5以條形排列設置在發光功能層疊層4上，從而經由發光功能層疊層4，以空間隔離的關系與多條條形陽極3相對且相交。陽極3與陰極5的交點作為發光區域。
在基板2上，還設置有均與陰極相連的導電陰極引線6。陰極引線6由不同于陰極5的材料制成。陰極引線6的連接端部被夾層部分14覆蓋，其中該夾層部分14是發光功能層疊層4中至少一層的延伸部分。
夾層部分14可以由發光功能層疊層4中的一層材料制成，該材料能適當地覆蓋肩部或臺階部分，即具有所謂的良好臺階涂層性。
如圖4中所示，具有良好臺階涂層性的材料是一種能形成滿足條件的涂層的材料，其中θ1為臺階部分15的端面16與基板17之間的夾角，θ2為基板17與涂覆在端面16上的材料所形成涂層斜面18之間的夾角。如圖5中所示，假設涂層斜面18是彎曲的，從而難以定義角度θ2。在此情形中，θ2定義為涂層斜面18中點附近處其切線19與基板17的夾角。
該夾層部分14可以僅由具有良好階梯涂層性的一種材料形成，或者由包括一種具有良好階梯涂層性的材料的多個涂層形成。例如，具有良好階梯涂層性的材料可以沉積在基板側面上，然后另一種功能層材料可以沉積在其上。
在夾層部分14的端部之外，陽極5與陰極引線6相連。如圖6中所示，形成斜面的夾層部分14允許陰極5與陰極引線6相連，即使陰極引線6具有較大厚度，也不會導致陰極5斷裂。此外，由于夾層部分14由構成發光功能層疊層4的一種材料制成，可以減少用于制造發光顯示器的材料種類數。
夾層部分14可以與發光功能層疊層4分隔開。例如，如圖7中所示，夾層部分14可以形成為一個島形，該夾層部分包括發光功能層疊層4中的一層材料，該材料具有良好的臺階涂覆性。
夾層部分14還可以在其端部形成一個凹口部分。例如，該凹口部分可以是穿透夾層部分14的窗口20，通過它陰極5與陰極引線6相連(參見圖8)。凹口部分還可以為處于夾層部分14端部的矩形切口21，在該處陰極5與陰極引線6相連(參見圖9)。或者，還可以在多個陰極引線6的每一端部設置夾層部分14的隔片(separate piece)。
以發光區域中各層按照與上述實施例相反的次序層疊在基板上為例。圖10表示發光顯示器1B的實施例，其中陰極、發光功能層疊層和陽極依次層疊在基板上。
發光顯示器1B具有一個發光區域，該發光區域包括依次分層層疊在基板2上的多個陰極5，發光功能層疊層4和多個陽極3。陰極5的一端部被發光功能層疊層中一層的材料制成的夾層部分14覆蓋，該材料至少具有良好的階梯涂層性。陰極5具有未被夾層部分14覆蓋的連接區域8。陰極引線6被設置為使其端部與連接區域8相連。在這種結構中，陰極引線可以由耐損材料制成。這就允許發光顯示板與外部電路相連而不會損壞電極，從而提高顯示板的制造效率。
上述實施例描述了具有陰極的發光顯示器，其中陰極具有陰極引線6；不過，本發明不限于此。陽極也可以設置有陽極引線。
例如，也可以采用圖11中所示結構，其中陽極3的連接端部的端面被島形夾層部分14覆蓋，從而允許陽極引線22與陽極3在夾層部分14端部以外的部分相連。
或者，還可以采用圖12和13中所示的結構，其中陽極引線22的連接端部的端面被島形夾層部分14A覆蓋，從而允許陽極3與陽極引線22在夾層部分14端部以外的部分相連。
將不包括陽極和陰極引線的部分密封封裝，可以防止該部分暴露于空氣中。陽極和陰極引線由耐用材料制成，密封可以保證即使陽極和陰極由易于腐蝕的材料制成，也必然與外部電路相連。
現在，在下面描述如上所述構成的發光顯示板的制造方法。
首先，執行形成陽極的步驟，以在諸如玻璃的透明基板上形成多個條形陽極。例如，形成陽極的步驟包括在透明基板上濺射(sputter)厚度為1500埃的氧化銦錫(ITO)薄膜的沉積步驟。該步驟還包括通過使用光刻膠刻蝕而制作布線圖案的步驟。該制作布線圖案的步驟包括在ITO膜上形成條形光刻膠，例如TOKYO OHKA KOGYO有限公司提供的光刻膠AZ6112。例如，在該蝕刻步驟中，將基板浸入氯化鐵水溶液和鹽酸溶液的液體混合物中在形成陽極的步驟之后，執行形成陰極引線的步驟，以形成條形陰極引線。陰極引線可以由Mo、Ni、W、Cr、Au、Pd或Pt制成，或者含有這些元素的合金制成。形成陰極引線的步驟可以包括通過濺射沉積厚度為3000埃的Cr膜。或者，形成陰極引線的步驟也可以包括將條形光刻膠(例如AZ6112)浸入刻蝕劑(例如主要由硝酸銻鈰組成的水溶液)，從而形成陰極引線的布線圖案。
在形成陰極引線步驟之后，執行形成發光功能層疊層的步驟，以沉積發光功能層疊層的各功能層。在形成發光功能層疊層的步驟中，還可以同時執行形成夾層部分的步驟，以將發光功能層疊層中至少一層的材料放置在陰極引線端部，從而形成用以覆蓋該端部的夾層部分。由于夾層部分和發光功能層疊層可以同時形成，可減少制造步驟數。
用作夾層部分的材料最好具有良好的階梯涂層性。
取決于材料，通過濕處理或干處理形成發光功能層疊層和夾層部分。
濕處理采用旋涂(spin coating)方法，刮涂(blade coating)方法或印刷方法。例如，旋涂被用于涂覆溶解在有機溶劑中并加入酸的聚苯胺衍生物溶液，并通過加熱基板形成厚度為450埃的聚苯胺薄膜。濕處理允許調節溶劑與所溶解物質之間的組分比以控制粘性等，從而易于形成具有良好階梯涂層性的夾層部分。
另一方面，干處理采用汽相沉積方法或離子化方法。在干處理中，CVD方法和濺射方法使蒸發分子形成各向同性的粘著，從而形成具有良好階梯涂層性的夾層部分。相反，汽相沉積方法導致被蒸發的分子各向異性地流動。從而，難以形成具有良好階梯涂層性的夾層部分。不過，通過相對于被蒸發分子的流動而回轉、旋轉或振動基板，也可以采用汽相沉積方法形成具有良好階梯涂層性的夾層部分。
或者，如圖14A和14B中所示，在薄膜24沉積在基板23上之后(圖14A)，將基板23加熱到玻璃太轉換溫度或者薄膜材料的熔點附近，從而形成具有良好階梯涂層性的層(圖14B)。
夾層部分可以包括由并非具有良好階梯涂層性的材料制成的一功能層。因此，即使在沉積構成其他發光功能層的材料時，也可以執行形成夾層部分的步驟。由于這種結構允許被沉積薄膜采用共同的布線圖案，因而可以減少所使用的掩模數量。
可以不同時執行形成夾層部分的步驟和形成發光功能層疊層的步驟。例如，可以在形成發光功能層疊層的步驟之前或之后，執行形成夾層部分的步驟。
在形成發光功能層疊層和夾層部分之后，執行形成陰極的步驟，以形成多個陰極。在該步驟中，例如，經由發光功能層疊層，以與陽極垂直地方式沉積陰極，并與陰極引線的連接區域相連。陰極材料包括，例如Al-Li合金，使用掩模通過汽相沉積方法可沉積出1000埃厚度的陰極。
通過上述步驟，形成如圖2中所示的發光顯示板。
作為一變型實例，形成夾層部分的步驟可以包括在陰極引線和陽極的端部，設置發光功能層疊層中至少一層的材料。還包括在形成夾層部分之后，形成陽極引線的步驟，用于在夾層部分端部以外的部分其端部可與陽極相連。包含上述步驟則允許形成具有陽極引線的發光顯示板，如圖11中所示。
現在，將描述圖10中所示發光顯示板的制造方法。
執行形成陰極的步驟，以便在基板2上形成多個條形陰極5。在形成陰極步驟之后，執行形成發光功能層疊層的步驟，以便將發光功能層疊層4的各功能層層疊。在形成發光功能層疊層的步驟中，為了沉積一層具有良好階梯涂層性的材料，也可以同時執行形成夾層部分的步驟，以便將該材料設置在陰極5的端部，從而形成用于覆蓋該端部的夾層部分14。形成夾層部分的步驟，包括在陰極處形成未被夾層部分覆蓋的連接區域8的步驟。
在形成發光功能層疊層4和夾層部分14之后，執行形成陰極引線的步驟，以形成用于與連接區域8相連的陰極引線6。
在形成陰極引線6之后，執行形成陽極的步驟以形成陽極3，從而形成發光顯示板。
如圖12中所示發光顯示板1D的制造方法，包括形成陽極引線的步驟，以便在基板2上形成陽極引線22，然后形成第一夾層部分以在陽極引線22的端部形成島形夾層部分14A。在形成第一夾層部分之后，形成陽極3，以在夾層部分14A的端部以外處與陽極引線22相連。
在形成陽極之后，相繼執行形成發光功能層疊層和形成陰極引線的步驟，以在陽極3上形成發光功能層疊層4，在發光功能層疊層4上形成陰極5。發光功能層疊層4包括一層與夾層部分14相同的材料。
執行形成第二夾層部分的步驟，以在陰極5的連接端部形成島形夾層部分14B。在形成第二夾層部分的步驟中，使用發光功能層疊層其中至少一層的材料形成夾層部分14B。或者，夾層部分14B也可以由與夾層部分14A相同的材料構成。
在形成第二夾層部分之后，形成陰極引線6，其在夾層部分14B端部以外處與陰極5相連。通過上述步驟，可獲得發光顯示板1D。
如上所述，不能在形成發光功能層疊層的步驟的同時執行形成第一和第二夾層部分的步驟。不過，由于夾層部分可以由發光功能層疊層的一種材料制成，可以減少材料種類。
現在，作為一變型實例，在下面將描述如圖13中所示發光顯示板1E的制造方法。
執行形成陰極引線和陽極引線的步驟，以分別在基板2上形成一系列矩形陰極引線6，和沿垂直于陰極引線長度方向延伸的一系列矩形陽極引線22。或者，可以同時執行形成陰極引線和陽極引線的步驟。
在陽極引線22的連接端部形成島形夾層部分14A。在形成第一夾層部分之后，執行形成陽極的步驟，以在夾層部分14A以外處形成與陽極引線22相連的陽極3。
在陽極形成步驟之后，執行形成發光功能層疊層和第二夾層部分的步驟，以分別在陽極3上形成包括發光層的發光功能層疊層4，和用于覆蓋陰極引線的夾層部分14B。或者，也可以在形成第二夾層部分的同時，執行形成發光功能層疊層的步驟。
在形成發光功能層疊層4和夾層部分14B之后，沉積陰極5，陰極5經由發光功能層疊層以垂直于陽極的方式沉積陰極5，以使其與陰極引線的連接區域相連。形成陰極的步驟完成之后，獲得發光顯示板1E。
在上述示例中，為了便于描述，將電極分別稱作“陽極”和“陰極”。不過，本發明也適用于具有無機EL元件的顯示板，該顯示板工作在交流電下，無需識別電極的正或負極性。
此外，已經參照無源尋址發光顯示板描述了上述實施例。不過，本發明也適用于有源尋址發光顯示板。例如，第一或第二電極可以由一個電極構成。
或者，第一和第二電極可以分別由一個電極構成。例如，這種結構可以用作液晶顯示裝置中所采用的背光。
根據本發明一個方面，提供一種發光顯示板，其具有至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，加在第一與第二電極之間并且包括一在通電時發射光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與第一和第二電極中至少之一的連接端部有電連接的導電電極引線。該發光顯示板的特征在于，包括一個夾在電極引線與連接端部之間的夾層部分，其中該夾層部分包括發光功能層疊層的至少一層。通過形成由不易損壞材料制成的電極引線，能在不對電極造成任何損壞的條件下連接外部電路，從而制造穩定的發光顯示板。
根據本發明另一方面，提供一種制造發光顯示板的方法，該發光顯示板具有至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，一個夾在第一與第二電極之間并包括一在通電時發射光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與第一和第二電極中至少之一的連接端部有電連接的導電電極引線。該方法的特征在于，包括步驟形成電極引線；在電極引線處形成包括發光功能層疊層中至少一層的夾層部分；以及將連接端部與電極引線相連。該特征允許共用夾層部分的材料和發光功能層疊層的一種材料，從而能以較低成本制造發光顯示板。
根據本發明又一方面，提供一種發光顯示板制造方法，該發光顯示板具有至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，一個夾在第一與第二電極之間且包括一在通電時發射光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與第一和第二電極中至少之一的連接端部有電連接的導電電極引線。該方法的特征在于，包括步驟形成第一電極；在第一電極處形成包括發光功能層疊層至少一層的夾層部分；以及將電極引線與連接端部相連。該特征允許同時形成夾層部分和發光功能層疊層，從而減少制造步驟數。
參照最佳實施例描述了本發明。本領域技術人員應當理解，可以對上述實施例進行多種改變和變型。從而所附權利要求意在包括所有這些改變和變型。
本申請基于日本專利申請No.2003-103802，該申請在此引作參考。
權利要求
1.一種發光顯示板，包括至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，一個夾在所述第一與第二電極之間并包括一在通電時發射光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與所述第一和第二電極中至少之一的連接端部有電連接的導電電極引線，所述發光顯示板包括一個夾在所述電極引線與所述連接端部之間的夾層部分，其中所述夾層部分包括所述發光功能層疊層中的至少一層。
2.如權利要求1所述的發光顯示板，其中所述夾層部分具有良好的階梯涂層(step-coating)性質。
3.如權利要求1所述的發光顯示板，其中所述夾層部分覆蓋所述電極引線的端面，并且在所述夾層部分的端部以外，所述連接端部與所述電極引線的表面相連。
4.如權利要求1所述的發光顯示板，其中所述夾層部分覆蓋所述第一與第二電極中至少之一的連接端部的端面，并且在所述夾層部分的端部以外，所述電極引線與所述電極的表面相連。
5.如權利要求1所述的發光顯示板，其中所述夾層部分由所述至少一層的延伸部分構成。
6.如權利要求1所述的發光顯示板，其中所述夾層部分具有凹口部分，且所述連接端部和所述電極引線在所述凹口部分彼此相連。
7.如權利要求1所述的發光顯示板，其中所述第一電極為彼此平行設置的一系列電極。
8.如權利要求1所述的發光顯示板，其中所述第二電極為彼此平行設置的一系列電極。
9.一種制造發光顯示板的方法，該發光顯示板包括至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，一個夾在所述第一與第二電極之間且包括一在通電時發射光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與所述第一和第二電極中至少之一的連接端部有電連接的導電電極引線，所述方法包括形成所述電極引線，在所述電極引線處，形成包括所述發光功能層疊層中至少一層的夾層部分，以及將所述連接端部與所述電極引線相連。
10.一種制造發光顯示板的方法，該發光顯示板包括至少一個第一電極，至少一個與第一電極相對且相交的第二電極，一個夾在所述第一與第二電極之間且包括一在通電時發射光的發光層的發光功能層疊層，以及一個與所述第一和第二電極中至少之一的連接端部有電連接的導電電極引線，所述方法包括形成所述第一電極，在所述第一電極處，形成包括所述發光功能層疊層中至少一層的夾層部分，以及將所述電極引線與所述連接端部相連。
11.如權利要求9所述的發光顯示板制造方法，其中在形成所述發光功能層疊層中所述至少一層的同時，執行形成所述夾層部分的步驟。
12.如權利要求9所述的發光顯示板制造方法，其中形成所述夾層部分的步驟，包括形成夾層部分以覆蓋所述電極引線的端面，以及所述連接步驟包括，在所述夾層部分的端部以外，將所述連接端部與所述電極引線的表面相連的步驟。
13.如權利要求10所述的發光顯示板制造方法，其中形成所述夾層部分的步驟，包括形成所述夾層部分以覆蓋所述第一電極的端面，以及所述連接步驟包括，在所述夾層部分端部以外，將所述電極引線與所述第一電極的表面相連的步驟。
14.如權利要求9所述的發光顯示板制造方法，其中形成所述夾層部分的步驟，包括使用濕處理設置所述夾層部分的材料。
15.如權利要求9所述的發光顯示板制造方法，其中形成所述夾層部分的步驟，包括使用干處理設置所述夾層部分的材料。
16.如權利要求15所述的發光顯示板制造方法，其中所述干處理包括將所述夾層部分的材料加熱到其玻璃態轉換點和其熔點二者之中的任何一個之上。
全文摘要
本發明提供一種發光顯示板，其具有夾在電極連接端部與電極引線之間的夾層部分。該夾層部分由發光功能層疊層中的至少一層構成。
文檔編號H05B33/10GK1536940SQ200410033588
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月7日 優先權日2003年4月8日
發明者永山健一, 白鳥昌宏, 宏 申請人:先鋒株式會社