专利名称：显示器件和制作这种显示器件的方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器件，其包括备有其限定像素的导电体图案的第一衬底。本发明还涉及制作这种显示器件的方法。
所描述类型的显示器件，特别是电致发光显示器件，基于(结构的)LED，例如在测量设备中，而且例如在便携式电话中有着很广泛的应用。
本发明还涉及生产用于这样一种显示器件的导电体图案的方法。
当特别是在固有的LED中使用分段的电极(例如，聚合物LED)时，在LED中产生的光是向其提供一个(固定)电流的结果。必需通过形成所说导电体图案部分的连接导电体提供要求的能量。由于这些导电体具有较高的电阻，所以更多(过剩的)能量将消耗在它们之中。此外，提供的导电体通常是可看得见的。
关于在提供的导电体中的过高电阻问题在例如基于可转换反射镜的显示器件中也出现。
对于类似于使用在液晶显示器(LCD)中的分段电极的情况，光的调制赖于电极两端的电压。由于漏电流和电荷效应，连接导电体的过高的电阻将引起不正确的限定发射或反射光的密度的控制电压的设置。
因此本发明的一个目的在于提供解决上述问题的一种方案。为此按本发明的显示器件的特征在于，至少在显示器件的观察区域内，朝衬底横向观察导电体图案基本上完全地覆盖第一衬底相应部分。
在本申请中，字“基本完全地”被理解成意味着成品导电体图案充满观察区域的80％(和最好为90％甚至更高)。
本发明基于这样一种认识，即所说导电体图案能承受其部分之间的最大距离，使得该导电体图案在观察区域中的最小表面区域上被遮断。
特别地，所说最大距离以及最小表面区域赖于例如层厚度和蚀刻参数这样的工艺参数，但特别赖于光刻工艺的容差，该容差限定了导电体图案的部分之间的最小允许的距离。
对于使用聚合物LED或有机的LED的情况，例如对于阳极接触得到最大的设计自由度。如果一个多路复用电路是可靠的，则同样应用到阴极接触，特别当实际的段用一个绝缘层中的窗限定时。
在LCD中，像素由在两个面对的衬底上的重叠电极所限定，在该两个面对的衬底之间放置有液晶材料。如果导电体图案基本上完全复盖第一衬底相应部分，则可出现导电体图案(ITO)部分和在另一衬底上的导电图案部分的多余的重叠。然而，显见的是，在这种情况下与两个衬底的导电体图案(ITO)的最佳复盖也是可能的，只要使在两个段之间的分离区域上的分隔路径当垂直于衬底观察时基本上相重合在两个板上。之后任何多余的转换性能几乎只在沿段的边缘发生并且不可见或很难看到。
导电体图案的部分之间的最大距离是这样限定的，即导电体图案部分相互由具有最小路径宽度的分隔路径分开。如所述的那样，该距离赖于工艺参数但特别赖于所使用的光刻工艺的容差。最小路径宽度通常是如此的小(＜25μm)使得导电体图案部分之间的分开看不见或很难看见。
虽然在上下文中使用字“最小路径宽度”，显然该最小路径宽度实际上将不具有一个常数值，而是可以局部地改变到某个范围，这是由于例如蚀刻率，灰尘颗粒的影响，或其他的影响，实际上将是一个平均值。
分隔路径最好具有至少局部弯曲的轨迹。显见的是这不仅使图案中的分隔路径最小，而且具有技术上的优点。
按本发明的方法的特征在于1)限定下列因素连接接触的位置，显示像素和显示器件的观察区域；2)根据工艺参数引入导电体图案部分之间的最小路径宽度；3)基于1)和2)项，相互分开的导电体部分的导电体图案由计算程序计算，从而限定至少在连接接触和像素之间的所要求的连接，并基本上完全填充观察区域。
在相同的计算机程序中，优选计算一个导电体图案用于一反电极，以限定至少在连接接触和反电极之间的所要求的连接，并基本上完全填充观察区域。在LED中，仅电极分别是阴极和阳极，届时阳极和阴极的连接首先由计算程序计算。在LCD或其他的电光显示器件，例如电化色显示器件中，导电体图案首先被限定用于像素，然后限定用于通常用于多个像素的反电极。在该情况下，通常使用多路转换；在(0)LED的情况也是可能的。
本发明的这些和其他方面根据以下描述的实施例将显而易见，并将参照以下描述的实施例进行说明。
图1是通过按本发明器件部分的一平面的示意平面图，图2是在图1中线II-II取得的一个截面，图3是通过按本发明另一器件部分的一平面的示意平面图，图4是在图3中线IV-IV取得的一个截面，图5是在图3中线V-V取得的一个截面，而图6表示制作按本发明的器件的部分期间的一些平面图，以及图7表示参照其描述方法的另一方案。
所有的图是示意性的，而且不按比例作图。相应元件通常由相同标号表示。
图1是基于电致发光的显示器件1的一部分的示意平面图。该器件(图2)包括例如透明的玻璃衬底2，其表面3备有第一透明电极层4。在本例中普通的接近150nm厚的ITO(氧化铟锡)结构层。该ITO电极特别地限定同像素和连接迹线4，4’的接触。如果有必要的话，连接迹线4，4’将用低欧姆材料层涂敷在适当的区域。第一电极层4备有具有接触孔径6的绝缘材料层5。该层备有电致发光材料8，例如，半导电的有机发光材料。在该例中，层8由两个子层8a，8b组成，例如由聚(对亚苯基乙烯或PPV，和聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)组成。
电致发光材料层备有第二电极层9。电极层4，9和中间电致发光材料8共同地构成光-发射二极管或LED，其中，例如ITO层4起阳极接触作用，而电极层9起阴极接触作用。
在图1的平面图中，线11表示电极层9(阴极接触)可以例如分成三个子电极，使得有可能多路转换(这里1∶3多路转换)。虚线12示意表示实际观察区域的边界。在例如移动电话应用中，这些与通过其可看见显示器件的窗口相一致。
在选择期间，阴极接触接受一足够负的电压，使得通过电流源连接并受控制(例如)的LED具有所要求的电流馈通。由于该器件在绝缘材料层5的区域不传送电流，发光材料只在由接触孔径6限定的区域内发光。
按照本发明，衬底基本上完全由在由点划线12接界的观察区中的导电体图案4所涂敷，而在观察区域内的导电体图案9也覆盖整个器件，仅分隔路径13除外。导电体部分按这样一种方法设计，即分隔路径13具有基本贯通的最小宽度(由制作工艺的容差限定，例如最小掩模距离，层厚，蚀刻性能，等)。在线11的位置处，电极层9由具有最小路径宽度的同样的分隔路径分成三个子电极。由此得到具有最小电阻的连接迹线4，9。对于一个最小的电阻，该器件尽可能多地用在观察区域外的导电体图案4，9覆盖。
图3是一种(字母数字)液晶显示器件的平面图。在该例中，以简化方式用两个透明衬底23，24表示该种液晶显示器件，在该两个透明衬底之间有一层液晶材料26。在该例中，液晶显示器件是透射型的。为限定像素，在该例中的显示器件包括衬底23上的透明电极27和衬底24上的电极28。这些电极都用定向层29涂敷。为简化起见，另外一些元件，例如极化器和驱动电子都未表示在图4，5中。在由点划线12分界的观察区域中，衬底23基本上完全由导电体图案27覆盖，而具有最小路径宽度的分隔路径13除外。在衬底24上的反电极28最好覆盖该衬底的最大部分，并且相互由具有最大路径宽度的分隔路径11分开。朝该衬底横向地观察，分隔路径11基本上在两段之间一个分隔区域的两个板上相重合。之后可能多余的转换性能基本上只在沿段的边缘发生并且不可见或难以看见。图5中衬底24的部分(例如，反向电极27a)在图3，4，5例子中并不用电极覆盖，但并不经常是不利的。对于厚度均匀的液晶材料层26，如果有必要的话，可以再次在该电极和电极28之间用最小路径宽度的分隔路径提供不连接的电极。
分隔路径11，13具有弯曲变型，如图6所示意表示的那样，这具有优点。在图6a中，标号30表示理想的一种掩模图案，用于在拐角位置用下层材料(例如，在上述例子中的电极材料)提供光致抗蚀剂层。在该光致抗蚀剂层之下面(箭头31)，光致抗蚀剂蚀刻剂均匀穿透并由此限定直截面上两个电极之间的最大路径宽度P，而在后续蚀刻步骤中所有在光致抗蚀剂之外的材料将被蚀刻掉(箭头31)。但是，在拐角处，特别是在内侧(箭头32)更多的蚀刻剂被蚀刻掉，使得在电极4和4’之间的分隔区比所说分隔路径的最小路径宽度P覆盖更大的距离。对于弯曲形状的分隔路径(图6b)，在掩模两边缘之间曲率半径差异一般如此的小，使得其不引起或难以引起局部展宽分隔路径。之后表面区域被最大限度地充满电极材料。
图7再次表示用于一个显示器件的金属化图案。按本发明通过限定连接接触4a的位置设计该器件(如果需要，用额外的金属化图案33)；通常取决于应用(例如，使用连接的数量)，显示的像素(例如，图1，2中的孔径)；通常还取决于应用(例如，显示的像素，映像，等)。由线12指示的显示器件的观察区域通常还取决于器件的外壳。
在计算机程序中引入了和在导电体图案(如由工艺参数限定的)的部分4之间的路径13的最小路径宽度一起的信息，基于这个信息，计算机程序计算限定在连接接触和像素之间的要求的连接并基本上完全覆盖该观察区域的相互分开的导电体部分的导电体图案。接着，另外的程序或相同程序的一部分被用来计算不同连接的电阻，之后，如果必要的话，在某些最佳化层限定最终图案。
例如，适当的程序是用来计算一个IC上的布线图案的计算机程序，在那里选择中间空间尽可能地大以防止容性串话干扰。这些程序正常地确定导电体迹线的位置，现在它们被用来保持金属迹线间尽可能窄的空间，同时选择填充电极材料的中间空间尽可能地大。
当然本发明不受限于所示实施例，而是有若干变型。例如，它将不经常地可能保持贯通表面区域的电极之间的相同距离，或基本上完全用电极材料覆盖该表面区域(例如，如在图7中的区域34中)。然而，实际的限制不妨碍完成的导电体图案覆盖至少80％(在实际中为90％或更多)的观察区域。至少80％(在实际中为90％或更多)的分隔路径具有最小宽度。
本发明的保护范围并不限于所示实施例。本发明驻留在每个和每一个新的有特色的特征以及每个和每一个有特色的特征的组合之中。在权利要求中的标号并不限制其保护的范围。使用动词“包括”以及其配对并不排除在权利要求中陈述的另外一些元件的存在。使用冠词“一个”或“一个”加在一个元件的前面并不排除存在多个这样的元件。
权利要求
1.一种显示器件，包括备有其部分限定像素的导电体图案的第一衬底，其特征在于，至少在该显示器件的观察区域内，朝衬底横向观察，导电体图案基本上覆盖第一衬底的相应部分。
2.如权利要求1的显示器件，其特征在于导电体图案部分基本上由具有最小路径宽度的分隔路径相互分开。
3.如权利要求2的显示器件，其特征在于分隔路径具有基本不变的宽度。
4.如权利要求2或3的显示器件，其特征在于分隔路径至少局部地具有弯曲轨迹。
5.如权利要求2或3的显示器件，其特征在于至少80％的分隔路径具有最小路径宽度。
6.如权利要求1的显示器件，其特征在于它包括在两个导电体图案之间的光-发射材料，朝衬底横向观察，至少其一个导电体图案基本上完全覆盖第一衬底的相应部分。
7.如权利要求1的显示器件，其特征在于它包括在第一和第二衬底上的两个导电体图案之间的电-光材料层，朝该衬底横向观察至少一个导电体图案基本上完全覆盖相应衬底。
全文摘要
显示器件包括备有导电体图案(4)的第一衬底,该导电体图案的部分限定像素。电极部分(13)间的空间最小,例如,通过CAD设计以获取所说电极(4、9)的最低的电阻。
文档编号H01L51/50GK1366625SQ01800801
公开日2002年8月28日 申请日期2001年3月26日 优先权日2000年4月3日
发明者H·利夫卡, M·J·M·布鲁伊宁克斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司