专利名称：主动矩阵显示装置及其制造技术
本发明涉及主动矩阵显示装置，尤其是但不排它地是使用半导体共轭聚合物或其它有机半导体材料的发光二极管的电致发光显示装置。本发明也涉及制造这种装置的方法。
这种主动矩阵电致发光显示装置是公知的，包含存在于电路基板上的像素阵列，其中每个像素包含电致发光元件，典型地为有机半导体材料。该电致发光元件与所述基板内的电路相连，例如包括电源线的驱动电路，和包括寻址(行)和信号(列)线的矩阵寻址电路。这些线一般通过薄膜导体层形成在所述基板内。该电路基板还包括用于每个像素的寻址和驱动元件(典型地为薄膜晶体管，以后称作“TFT”)。
在一些这样的阵列中，在该阵列至少一个方向上，在相邻像素之间存在有绝缘材料的物理阻隔(physical barrier)。在公布的英国专利申请GB-A-2 347 017，公布的PCT专利申请WO-A1 99/43031，公布的欧洲专利申请EP-A-0 895 219，EP-A-1 096 568，和EP-A-1 102317中给出了这些阻隔的例子，其全部内容结合到文中作为参考资料。
这些阻隔有时称作，例如，“壁”， 隔离物”，“堤”，“肋”，“分离物”，或“坝(dam)”。可以从所引用的参考文献中看出，它们可以提供多种功能。它们可以在制造过程中，用来定义单独像素和/或像素列的电致发光层和/或电极层。由此，例如，该阻隔能够防止为提供彩色显示的红，绿和蓝像素来喷墨印刷、或为提供单色显示来旋转涂布的共轭聚合物材料的像素溢出。所制造的装置中的阻隔可以提供明确的像素光学分离。它们还可以带有或包括导电材料(例如电致发光元件的上部电极材料)，作为减小电致发光元件的公共上部电极电阻(和因此跨越其的电压降)的辅助布线。
相似地，主动矩阵型液晶显示装置(AMLCD)包括其上置有像素阵列的电路基板。在该AMLCD中，直立的间隔物(例如，柱)存在于该电路基板至少一些相邻的像素之间。这些间隔物支撑主动矩阵电路基板上的显示器的上层覆盖相对板，以定义其间容纳有液晶材料的单元间隔。本发明的目的是，当用于AMLCD时，AMLCD像素间的间隔物/柱将与主动矩阵电致发光显示(AMELD)像素间的阻隔相比较，并称之为“阻隔”。
本发明的一个目的是利用、发展、修改和/或扩展主动矩阵显示装置的独特特征，以便以与基本的装置结构、其布局和其电子线路相兼容的方式，获得该装置的功能和/或性能的提高和/或改进。
根据本发明的一个方面，提供一种具有权利要求1所述特征的主动矩阵显示装置(例如AMELD或AMLCD)。
依照本发明，像素间的物理阻隔用于提供到电路基板内部和/或外部的连接，以及可以提供该装置的附加部件。
因此，这些像素阻隔部分地(可能甚至主要)是导电材料，典型地是金属。这种导体阻隔材料与电路基板内的电路元件连接，并且同时至少在邻近像素显示元件的阻隔侧面处绝缘。电路基板中的所述电路元件可以采取各种形式，取决于所作的具体修改或提高或改进。典型地，其可以是包括以下的组中一个或多个薄膜层元件导体层；电极连接；电源线；寻址线；信号线；薄膜晶体管；薄膜电容器。
根据本发明可以实现多种功能。各种结构特征可以用于该像素阻隔。因此，所述导电阻隔材料可以延伸为，例如跨越矩阵的线，或其可以定位于，例如，单个像素或像素组或其它装置区域。
其中该导电阻隔材料可以用于形成附加部件，该部件可以在像素阵列的内部或外部。与连接外部部件相比，该附加部件与像素阻隔集成的技术能够以低成本、和在该显示装置内的紧凑区域中提高该装置的性能。
至少该导电阻隔材料的一些长度可以简单地用作备用或甚至于用于替换电路基板的至少一部分薄膜导体线，例如寻址(行)线，信号(列)线或电源线。这样，该导电阻隔材料可以在其大部分长度上提供(或至少备用)寻址线(行导体)，以便减小沿寻址线的电压下降。在如这样的情况下，该阻隔可以主要是导电材料(典型地为金属)，或者它们可以主要是带有导电涂层的绝缘材料。
根据本发明所用的阻隔结构可以是以金属芯构造的。该金属芯可以有各种用途。
该金属芯本身可以提供与基板中的电路元件相连接的导电阻隔材料。它至少在其侧面上具有绝缘涂层。
金属层可以提供在涂敷在金属芯上的绝缘涂层上。该金属涂层可以连接另外的电路元件。一种特定实用的形式，金属芯、绝缘涂层和金属涂层可以一起形成电容器，例如对于每个相应像素的单个保持电容器。因此，该像素阻隔可以包括分开绝缘的长度，其中的一个或多个可以提供具有这些涂敷有金属绝缘体的阻隔结构的电容器。
然而，该金属芯不必连接到基板中的电路元件上。因此，例如，当该阻隔包括该阻隔的金属芯上绝缘涂层上的金属涂层时，该金属涂层可以提供与基板中的电路元件相连接的导电阻隔材料。该金属芯可以是，例如，以该形式集成在显示装置中的绝缘体或变压器的铁磁芯。
因此，该阻隔可以包括分开绝缘的部分，其中的一个或多个提供具有这些涂敷的阻隔结构的电容器、绝缘体或变压器。所述分开的电容器或电感或变压器的长度可以定位在该像素阵列内，或其可以定位在像素阵列外部，但是仍然在和像素阻隔相同的工序中形成于电路基板上。
该阻隔的其它分开的绝缘导电部分具有不同的功能。它们可以用于，例如，备用或替换电路基板的导体线和/或形成互连。
除了使用金属芯，阻隔的金属涂层可以用于提供与基板中的电路元件连接的导电阻隔材料。
根据本发明的另一个方面，还提供生产这种主动矩阵显示装置的有利的方法。
根据本发明的各种有利的特点和特点的结合在附加的权利要求中示出。现在描述地本发明实施例中的这些或那些，作为例子，参考所附示意图给以说明
图1是主动矩阵电致发光显示装置的四个像素区域的电路图，该装置提供有依照本发明的导电阻隔材料；图2是这种装置一个实施例的像素阵列和电路基板部分的横截面图，示出了依照本发明与TFT源或漏线连接的导电阻隔结构的另一实例；图3是这种装置一个相似实施例的像素阵列和电路基板部分的横截面图，示出了依照本发明与TFT栅线连接的导电阻隔结构的另一实例；图4是与图1相似的电路示意图，但是其示出使用具有导电阻隔材料的像素阻隔，以代替大多数寻址线；图5是穿过并排阻隔的横截面视图，每个带有导电阻隔材料，用于依照本发明装置的特定实施例，图6是四个像素区域的平面视图，示出根据本发明装置的一个特定实施例中布局特征的具体实例，具有并排的导电阻隔，例如，具有示出沿图6的V-V线截取的图5的横截面视图。
图7是根据本发明装置一个特定实施例的布局特征的另一实例的平面图，具有横向的导电阻隔；图8是根据本发明，具有使用金属涂层的导电阻隔结构的另一实例的装置部分的剖面图；图9是根据本发明实施例，额外包括金属涂层以形成电容器的导电阻隔结构的横截面视图；图10是根据本发明实施例，适用于具有这样电容器的装置的横向阻隔布局特征的平面视图；图11是根据本发明的电感实施例中，导电阻隔结构的横截面视图；图12是适用于这个电感实施例的布局特征的平面图；图13是适用于变压器实施例的布局特征的平面视图，具有与图12相似的横截面图；图14到图16是根据本发明一特定实施，例如图2或图3的装置部分在其生产阶段时的剖面图；以及图17是在图16阶段的装置部件的剖面图，示出了在也是根据本发明的导电阻隔材料的绝缘中的变型。
应该注意的是，所有的图都是概略图。在图中为了清楚和方便，这些图的部分相对尺寸和大小已经扩大或缩小。相同的参考标记一般用于指代改进或不同实施例中相应或相似的部件。
图1-3的实施例图1到3的每一个实施方案的主动矩阵电致发光显示(AMELD)装置包括具有矩阵寻址电路的电路基板100上的像素200阵列。物理阻隔210存在于该阵列至少一个方向上的至少一些相邻像素间。这些阻隔210中的至少一些以依照本发明用作互连的导电阻隔材料240构成。除了根据本发明中该阻隔210的这些特殊构成和使用，该装置可以使用公知的设计技术和电路技术构成，例如这里前面所引用的背景参考。
矩阵寻址电路包括寻址(行)和信号(列)线150和160的横向组，分别地在图1中示出。寻址元件T2(典型地薄膜晶体管，后面称为“TFT”)结合在这些线150与160的每个交叉处。图1通过示例方式示出一个具体的像素电路结构。其它像素电路结构对于主动矩阵显示装置是公知的，并且可以容易地理解地是，不管该装置的具体像素电路结构如何，本发明都适用于这种装置的像素阻隔。
每个像素200包括电流驱动电致发光显示元件25(21，22，23)，典型地为有机半导体材料的发光二极管(LED)。该LED 25与阵列的两个电压电源线140和230之间的驱动元件T1(典型地为TFT)串行连接。这两个电源线典型地为电源供给线140(具有电压Vdd)和地线230(也称作“回线”)。来自LED 25的发射光由经过LED 25的电流来控制，正如由其各自的驱动TFT T1来改变。
通过以施加到相关行导体150(并且由此施加到该行像素的寻址TFT T2的栅极)上选择信号的方式，来在帧周期内依次寻址每个像素行。该信号开启寻址TFT T2，因此将该行像素加载以来自列导体160的各个数据信号。这些数据信号施加到各个像素的单独驱动TFTT1的栅极上。为了保持该驱动TFT T1所产生的导电状态，所述数据信号通过在该栅线5和驱动线140，240之间耦合的保持电容Ch保存在其栅线5。因此，基于在先前寻址周期中所施加并作为电压存储在相关电容器Ch中的驱动信号，经过每个像素200的LED 25的驱动电流由驱动TFT T1来控制。在图1的具体实施例中，T1作为P-沟道TFT示出，而T2作为N-沟道TFT示出。
该电路可以通过公知的薄膜技术构造。基板100可以具有绝缘玻璃基底10，其上沉积有例如，二氧化硅的绝缘表面缓冲层11。该薄膜电路在所述层11上以公知的方式设置。
图2和3示出TFT的例子Tm和Tg，每个包括有源半导体层1(典型地为多晶硅)；栅电介质层2(典型地为二氧化硅)；栅电极5(典型地为铝或多晶硅)；以及金属电极3和4(典型地为铝)，其通过覆盖绝缘层2和8中的窗(通孔)接触半导体层1的掺杂源区和漏区。电极3，4和5的延伸可以形成，例如，元件T1，T2，Ch和LED 25，和/或导体线140，150和160的至少一部分之间的互连，这取决于由特定的TFT(例如，驱动元件T1或寻址元件T2或电路基板的其它TFT)提供的电路功能。保持电容Ch可以类似地通过已知方式形成为电路基板100内部的薄膜结构。
LED 25典型地包括在下部电极21和上部电极23之间的发光有机半导体材料22。在优选特定实施例中，可以将半导体共轭聚合物用作电致发光材料22。对于穿过基板100发射其光250的LED，下部电极21可以是氧化铟锡(ITO)的阳极，而上部电极23可以是阴极，包括例如，钙和铝。图2和3示出了LED的结构，其中该下部电极21形成为电路基板100中的薄膜。随后沉积的有机半导体材料22在基板100的薄膜结构上延伸的平面绝缘层12(例如氮化硅)中的窗12a处与该薄膜电极层21接触。
在公知的装置中，根据本发明图1到4的装置在阵列的至少一个方向中，在至少一些相邻的像素之间包含物理阻隔210。这些阻隔210也可以称作例如，“壁”，“隔离物”，“堤”，“肋”，“分离物”，或“坝”。根据该特定装置的实施例及其生产，它们可以以公知的方式使用，例如·在半导体聚合体层22的制备过程中，分离并防止单个像素200和/或像素200列的各自区域之间的聚合体溶液溢出；·对于单个像素200和/或像素200列的半导体聚合物或其它电致发光层22的限定中，在基板表面提供自构图能力(和甚至可能为像素的单个电极的自分离，例如该上部电极23的单个底层)；·在沉积至少有机半导体材料22和/或电极材料的过程中，作为间隔物用于掩蔽在基板表面之上；·当光250通过顶部(替代为，或者以及，底部基板100)射出时，对阵列中像素200的明确光学分离形成不透明的阻隔210。
无论其以这些公知的方式中怎样地具体应用，在本发明的实施例中，至少一些物理阻隔210的绝缘长度以一种特殊的方式构造和使用。因此，图2到图4的像素阻隔210包括在其侧面邻近LED 25绝缘、并与和/或来自电路基板100的一个或更多电路元件相连接的金属240(或其它导电性材料240)。所述电路元件可以具有多种形式，取决于所做的特定改进或提高或修改。典型地，可以是包括以下的组中一个或多个薄膜元件导电层和/或电极连接4，5，6；电源线140；寻址线150；信号线160；薄膜晶体管T1，T2，Tm，Tg；薄膜电容器Ch。
在图2的实施例中，连接到导电阻隔材料240的电路元件是TFTTm源和/或漏电极的延伸。例如，当Tm是T2时，其可以形成基板电路的信号(列)线160，或当Tm是T1时，形成驱动线140。在图3的实施例中，连接到导电阻隔材料240的电路元件是TFT Tg的栅电极5的延伸。例如，当Tg是T2时，其可以形成基板电路的寻址(行)线150。
图2到4的实施例中，像素阻隔210主要是导电材料240，240x，最好是具有很低电阻率(例如铝或铜或镍或银)的金属。图2到3的阻隔210包括导电材料的块或芯，在其侧面和其顶部具有绝缘涂层40。
如图2和3所示，导电阻隔材料240与电路元件4，5的底部连接在中间绝缘层12的连接窗12b中实现。然而，可以明了的是，这些窗12b通常不与TFT Tm、Tg在相同的平面中。特别是，通常TFT Tg的源和漏电极3，4之间没有足够的空间以容纳窗12b。因此，图3中以虚线描绘该窗12b，以表示其位置在所绘制的纸平面外。
图4的寻址线阻隔实施例连接到TFT栅线的导电阻隔材料240(例如，图3中)可以提供寻址(行)线150的至少一部分。图4中示出的这样一个实施例，其中线150中的大部分由导电阻隔材料240形成。
通过使用该导电阻隔材料240来替换或备用电路基板10的导体150，能够较大地减小线电阻。因此，沿着线240(150)，该导电阻隔材料240具有比导电层的横截面积大至少两倍(可能甚至是一个数量级)的横截面积，所述导电层典型地提供电路基板100中的TFT Tg的栅线。典型地，导电阻隔材料240可以具有比电路基板100中的导电层5(150)的厚度z大两倍或更多(例如至少五倍)的厚度Z。在具体的实例中，与0.5μm或更小的z相比，Z可以是2μm到5μm之间。典型地，该导电阻隔材料240可以具有与导电层140的线宽y相同宽度(或甚至于至少两倍大)的线宽Y。在具体实例中，与对于y的10μm相比，Y可以是20μm。而且，该栅线5(150)典型地为掺杂的多晶硅，而该导电阻隔材料240典型地为具有高得多电导率的金属。
图5和6的多导体阻隔实施例图5示出了两个并排阻隔210和210x的合成，每个包括与各个涂层40，40x绝缘的金属芯240，240x。该并排的多导体阻隔结构210，21x能够以多种方式设计和使用。一种形式，例如，金属芯240和240x可以分别形成(或备用)平行寻址和电源线150和140。另一种形式，例如，阻隔210中的一个可以分成提供附加元件的绝缘部分，例如下面参照图9和10描述的电容器。图6给出了合适的像素布局的一个实例，其中基板100的矩阵薄膜电路区域标示为120。
图7的变型的多导体阻隔布局实施例在图7中的变型布局中，两个阻隔210和210x(每个包括与各个涂层40，40x绝缘的金属芯240，240x)相互横穿设置。在该实例中，阻隔210(具有到基板TFT Tm的连接作为T2)可以用于备用或替换列线160。阻隔210(具有到基板TFT Tg的连接作为T2)可以用于备用或替换行线150。可选择地，阻隔210(具有到基板TFT Tm的连接作为T1)可以用于备用或替换电源线140。
图8的可选择导电阻隔的实施例在图2，3和图5的实施例中，阻隔210和210x示为主要是导电材料240和240x。图8示出变型的实施例，其中阻隔210主要是绝缘材料244。在这种情况下，通孔224b被蚀刻或研磨穿过绝缘材料244到电路基板100上的电路元件4，5。金属涂层240提供在绝缘阻隔210的顶部并穿过其中的通孔244b中延伸的导电阻隔材料。该可选择的导电阻隔材料结构特别适合于其中导电阻隔材料240备用或替换电路基板100的薄膜导体线(例如线140，150和160)的实施例。
所述阻隔210的金属涂层240可以以自对准方式与LED 25的上部电极23的主要部分23a同时形成。这样，金属层可以同时沉积为金属涂层240和电极23，其通过在阻隔210侧面中的悬垂形状的荫罩效应分开，如图12中所示。这是可能的过程实施例，用于形成根据本发明的阻隔互连210，240。图15到17示出主要是金属的阻隔互连210，240的其它过程实施例。
图9和10的电容器和其它多导体阻隔实施例图9实施例与图2，3和5的那些类似，在于具有包括金属芯240作为主要导电阻隔材料的阻隔210的绝缘长度。该金属芯240与电路元件4或5等在基板100中相连接，并且在其上具有绝缘涂层40。
然而，图9的实施例还包括存在于绝缘涂层40上、芯240的顶部和侧面上的金属涂层240c。所述金属涂层240c连接至例如，基板100的另一个电路元件，如另一个TFT的元件5，4等。
图9的该结构比图2，3和5中的该结构更加多样。该结构使金属芯240和金属涂层240c可以用于不同的目的，例如，备用或甚至于替换线140，150或160，以减小它们的线电阻。该金属涂层240c可以用作在芯线240上的信号的同轴屏蔽。可选择地，该金属涂层240c沿阻隔210定位到需要特定连接或部件的位置，例如在单个像素或子像素上。
代替该屏蔽，用于阻隔210c的所述多导体结构240，240c可以用于交迭两个线；例如，备用或替换的阻隔线140(包含涂层240)与备用或替换的阻隔线150(包含涂层240c)。然而，在这种情况下，需要选择该绝缘涂层40的厚度和介电性能，以减小这些线140和150之间的耦合与寄生电容。
重要的是，实施例中的图9的多导体结构240，240c设计成形成带有电容器介质40的电容器C。因此，金属芯240的分离和/或绝缘的长度、绝缘涂层40和金属涂层240c可以一起形成连接在基板电路元件4，5等之间的电容器C。
这样的电容器可以是，例如，用于每个相应像素200的单独保持电容器Ch，其连接在电源线140(TFT T1，Tm的主电极线4)和TFTT2，Tg的栅线5(和TFT T1，Tm的主电极线3)之间。图10示出了带有所述保持电容器阻隔210c，Ch的适当像素布局。
图11到13的电感和其它多金属阻隔的实施例图11到13示出了具有金属芯240m的阻隔实施例210d，该金属芯240m不与该装置的电路元件电连接。在该情况中，连接到薄膜基板电路元件的导电阻隔材料240是在金属芯240d上的绝缘涂层40上的金属涂层。这种结构对于提供带有例如镍的铁磁芯240d的电感或变压器的显示装置是有用的。
图12示出了电感的实施例，而图13示出了变压器的实施例。每个实例中，(关于它们的连接通孔12b)选择薄膜基板金属轨道9和金属涂层240的布局图案，以形成铁磁芯240d周围的绕组导体。所述涂层240和轨道9都是非铁磁材料(例如，铝)。该涂层240和轨道9形成电感L中的单个线圈(图12)。在变压器W(图13)中，涂层240和轨道9形成主线圈(240p，9p)和次线圈(240s，9s)。
这些部件L和/或W能够以各种方式使用。它们能够便于节省功率，特别是在非常大面积的显示装置中。其与像素阻隔技术的集成能够用于在低成本和显示装置的紧凑区域下来提高显示性能(例如，更高的Q值)。包括本发明所述显示装置的设备与在显示装置的外面附加部件的设备相比，可以获得其尺寸的减小。
图14到16的方法实施例除了构造和使用具有导电材料240的其阻隔210，依照本发明，装置的主动矩阵场致发光显示可以使用公知的装置技术和电路技术来构造，例如在背景参考中提到的。
图14到16在特定制造实施例中示出了新颖的生产步骤。带有其上平面绝缘层12(例如，氮化硅的)的该薄膜电路基板100以公知的方式来生产。接触窗(例如通孔12a，12b，12x等)以公知的方式开在层12中，例如通过光刻掩模或蚀刻。然而，为了生产本发明的装置，这些通孔的图案包括对于与导电阻隔材料240，240x，240c的底部连接，露出元件4，5等的通孔12b，12x。产生的结构在图13中示出。该阶段是共用的，不管阻隔210是否具有如图2，3，5，9和11中的金属芯，或者是如图8中的主要为绝缘材料。
主要为绝缘材料的阻隔210的形成已经在上述的图8中描述了。具有金属芯的阻隔210的适当生产步骤现在将参照图15和16描述。
在该实例中，用于阻隔210的导电材料沉积在至少其通孔12a，12b，12x等中的在绝缘层12上。用于阻隔210的理想的长度和布局图案可以通过使用的公知的掩模技术获得。图15示出了一实施例，其中至少是导电阻隔材料(例如，铜或镍或银)的块240通过电镀沉积。在这种情况下，例如，铜或镍或银的薄种晶层240a首先沉积在绝缘层12上和其通孔12a，12b，12x等，阻隔布局图案通过光刻掩模来确定，并随后将导电阻隔材料的块240电镀以便到理想的厚度。所产生结构在图15中示出。
随后，使用CVD(化学气相沉积)，绝缘材料(例如二氧化硅或氮化硅)沉积为绝缘涂层40。通过使用公知的光刻掩模和蚀刻技术进行构图，沉积的材料留在该导电阻隔材料的侧面和顶部上，如图16中示出的。
此后的生产以公知的方式继续进行。因此，例如，可以对像素200喷墨印刷或旋转涂敷共轭聚合物材料22。以公知的方式使用该带有其绝缘涂层40该阻隔240，40，以防止聚合物从物理阻隔240，40之间的像素区域中溢出。随后沉积上部电极材料23。
图17的变型方法实施例该实施例使用阳极氧化处理(取代沉积)来至少在邻近于像素区域的阻隔210的侧面提供绝缘涂层40。典型地，导电阻隔材料240可以包括铝。沉积铝的理想长度和布局图案可以使用公知的光刻掩模和蚀刻技术来确定。图17示出了保留在铝阻隔图案240顶部上的光刻确定的蚀刻剂掩模44。
随后，使用公知的阳极氧化技术，氧化铝的阳极绝缘涂层形成在铝阻隔材料240的至少侧面上。因此，不需要额外的掩模来为该涂层40定义布局。
如图17中所示，在阳极氧化的过程中，掩模44可以保留在需要保护和形成非绝缘顶部连接区域240t的区域中。在这些区域中，阳极涂层仅仅形成在铝阻隔图案240的侧面。掩模44可以在阳极氧化前从其中在铝阻隔图案240的顶部和侧面都需要阳极涂层的区域中除去。可选择地，绝缘聚合物的掩模44，例如二氧化硅或氮化硅，可以保留在制造装置中阻隔210(240，40)的顶部上需要绝缘的这些区域中。
进一步的实施例到此为止所描述的实施例中，导电阻隔材料240是厚的不透明金属，例如，铝，铜，镍或银。然而，可以使用其它的导电材料240，例如金属硅化物或(不太有利的)兼并掺杂的多晶硅，这两种都可以被表面氧化以形成绝缘涂层40。如果需要透明阻隔210，那么ITO可以用于导电阻隔材料240。
除了已经描述的部件，具有导电材料240的阻隔210可以用于形成连接到基板电路的其它部件。因此，例如，可以在该装置的外围以线圈9，240或导电阻隔材料240的长直线来构造天线。这样的天线可以用于，例如，具有根据本发明的主动矩阵显示装置的移动电话。
上述具体实施例是主动矩阵电致发光显示装置，和这种装置中相邻像素之间存在的物理阻隔210的创造性使用。然而，相似的原理可以应用于其它主动矩阵显示装置例如，AMLCD(主动矩阵液晶显示器)，其也包括电路基板100′，其上有并与之相连接的像素200′的阵列。
在AMLCD的情况中，直立的间隔物210′存在于电路基板100′上至少一些相邻像素200′之间。该间隔物210′用于支撑主动矩阵电路基板100′上面的显示装置的上层覆盖相对板。其由此确决定其中容纳液晶材料的单元间隔。关于其布局设置，这些AMLCD间隔物210′可以是在像素间定位的柱，或者其可以是像素间具有一些纵向延伸的矮壁。
根据本发明的变型，这些AMLCD的直立间隔物210′可以采用与用于AMELD的上述物理阻隔210类似的导电材料240来构造，并被类似地连接。因此，该AMLCD可以包括新颖的间隔物210′，其·部分地(或甚至于主要)由金属或其它的导电材料240形成，并在邻近液晶像素单元的至少其侧面上是绝缘的，和
·提供进入和/或出来AMLCD的电路基板100′的连接，以便局部地备用或局部地替代基板导体线(如150′，160′)的长度，和/或以便形成与该AMLCD相连接的附加部件(如C，L，W)。
该附加部件(例如，电容器，电感，变压器和/或天线)可以用局部提供在AMLCD的电路基板100′上的导电间隔物材料240和绝缘间隔物材料40(和/或244)的结合，以与上述AMLCD装置中复合的阻隔元件210相似的方式来构造。它们可以类似地与AMLCD电路基板100′的电路元件(4′，5′，6′，150′，160′，T1′，T2′，等)在电路基板100′上的中间绝缘层12中的窗12b处连接。
因此，根据本发明AMLCD的复合间隔物元件210′能够以例如图3，5，7到13，16或17中阻隔元件210的任何一个的相似方式来构造和连接。
从目前所公开读到的，其它变化和变型对于本领域的技术人员来说是显而易见的。这些变化和变型可以包括本领域已经公知的(例如在背景技术中引用)和可以用于替代的等同物和其它特征或这里已经描述的附加特征。
尽管权利要求已经在本申请中对特征的特定结合进行了陈述，应该明白的是本发明所公开的范围还包括任何新颖性的特征、或这里所公开特征的任何新颖性的结合，既清楚又隐含、概括性的，无论是否涉及任何权利要求中的如本权利要求相同的发明和无论是否解决如本发明所解决的任何或全部相同的技术问题。
因此本申请人提示在本申请的或任何源于本申请的进一步申请过程中，新的权利要求可以设计为任何这种特征和/或这种特征的结合。
因此，例如，本申请公开了导电材料在主动矩阵显示装置的电路基板上的像素阻隔中的新颖性应用，以便与该装置的电路基板中的电路连接，并且提供备用和/或替换和/或与该装置的集成的附加部件。
根据一个方面，重要的新颖性在于导电阻隔材料在电致发光显示装置的像素阻隔结构中的这种应用，以及特别地在于在有机半导体材料的发光二极管之间所使用的阻隔类型。因此，本申请公开了主动矩阵电致发光显示装置(和其制造)的概括新颖性特征，包括电路基板，其上存在有像素阵列，具有沿阵列的至少一个方向上的至少一些相邻像素之间的物理阻隔；每个像素包括电致发光元件(例如，有机半导体材料的电流驱动发光二极管)；该电路基板包括与电致发光元件相连接的电路(例如，用于阵列的矩阵寻址和驱动电路，优选具有薄膜电路元件)；以及物理阻隔，包括金属和/或导体材料的一个或多个部分，其通过存在于(例如，导电阻隔材料下方的)电路基板上(例如在中间绝缘层中)的连接窗与电路基板中的电路元件(例如，与薄膜导体层和/或电极连接和/或电源线和/或寻址线和/或信号(列)线和/或薄膜晶体管和/或薄膜电容器)相连接。
根据另一个方面，重要的新颖性在于多个部分的金属和/或导电材料在主动矩阵显示装置(无论AMELD或AMLCD)的像素阻隔结构中的使用，以便提供与该装置集成的附加部件。因此，像素阻隔布局的一个或多个相互绝缘的长度(或其它部分)可以包括涂覆有金属绝缘体的阻隔结构，其提供电容器或(具有铁磁芯的)电感器，变压器或天线。这些新颖的阻隔结构可以定位于例如单个像素或像素组和/或其它装置区域。因此，该附加部件可以形成在像素阵列的内部或外部，但是还是以像素阻隔那样相同的过程步骤形成在电路基板上。该部件形成阻隔长度典型地包括一个或多个金属、导电和绝缘材料的涂层，以及可以具有对于该阻隔的导电和/或金属芯。部件形成阻隔长度定位在像素间的位置，它可以至少在邻近该显示元件的阻隔侧面处被绝缘(例如，具有绝缘层/涂层)。
权利要求
1.主动矩阵显示装置包括电路基板，其上存在有像素阵列，具有沿该阵列的至少一个方向上的至少一些相邻像素之间的物理阻隔；每个像素包括显示元件；该电路基板包括与该显示元件相连接的电路；该物理阻隔包括导电材料，其通过电路基板上的中间绝缘层中的接触窗而与电路基板中的电路元件相连接；以及导电阻隔材料，其至少在与显示元件临近的阻隔侧面上是绝缘的。
2.根据权利要求1的装置，其中电路基板中的所述电路元件是包括以下的组中至少一个薄膜元件导体层；电极连接；电源线；寻址线；信号线；薄膜晶体管；薄膜电容器。
3.根据权利要求1或2中的装置，其中至少该阻隔的绝缘长度包括提供导电阻隔材料的金属芯，该金属芯与电路基板中的电路元件相连接，并至少在其侧面上具有绝缘涂层。
4.根据权利要求3的装置，其中金属涂层存在于金属芯的绝缘涂层上，并且与另一个电路元件相连接。
5.根据权利要求4的装置，其中该金属芯、绝缘涂层和金属涂层一起形成电容器，例如对于每个相应像素的单独的保持电容器。
6.根据前述任何一个权利要求的装置，其中至少该阻隔的绝缘长度包括至少该阻隔的长度的金属芯上绝缘涂层上的金属涂层，并且该金属涂层提供与基板中的电路元件相连接的导电阻隔材料。
7.根据权利要求6中的装置，其中金属芯是镍或其它铁磁性材料，且该金属涂层是非铁磁性材料，其与基板中的非铁磁性材料的导体轨道相连接，以便形成包括该铁磁性金属芯的电感或变压器的至少一个线圈。
8.根据权利要求1或2的装置，其中至少该阻隔的绝缘长度主要是导电阻隔材料(并优选包括金属)。
9.根据权利要求1或2的装置，其中该物理阻隔主要是绝缘材料，通孔穿过其延伸，以连接电路基板中的电路元件，且其中提供该导电阻隔材料的金属涂层在该物理阻隔的顶部上并穿过该物理阻隔在通孔中延伸。
10.根据权利要求1或8或9的装置，其中该电路基板包括与横向寻址和信号线相连接的矩阵寻址电路，且导电阻隔材料提供至少部分寻址线。
11.根据权利要求1或2的装置，其中该导电阻隔材料用作电路基板中所述电路元件和装置的另外电路元件之间的互连。
12.根据前述任一权利要求的装置，其中该阻隔存在于包括有机半导体材料发光二极管的电致发光显示元件之间。
13.根据权利要求1到11中任一的装置，其中该阻隔是主动矩阵液晶显示器中的间隔物。
14.制造根据前述任一权利要求的主动矩阵显示装置的方法，包括步骤(a)在电路基板上的中间绝缘层中开出接触窗，以露出电路基板的一部分电路元件；(b)在电路基板上形成物理阻隔，具有至少在临近像素区域的该物理阻隔侧面处的绝缘；和(c)在该物理阻隔之间的像素区域中提供显示元件，其中至少对于中间绝缘层的接触窗处的连接，通过沉积导电材料来提供该导电阻隔材料。
15.根据权利要求14的方法，其中步骤(b)包括形成主要是导电性材料的物理阻隔，和在至少该导电阻隔材料的侧面上沉积绝缘涂层。
16.根据权利要求15的方法，其中至少导电阻隔材料的块是通过电镀沉积的。
17.根据权利要求15的方法，其中导电阻隔材料包括铝，该绝缘涂层通过阳极氧化形成在至少铝阻隔材料的侧面上。
18.根据权利要求14的方法，其中步骤(b)包括形成主要是绝缘材料的物理阻隔，穿过其形成通孔，用于中间绝缘层的接触窗处与电路元件的连接，且其中所述导电性材料作为导电涂层沉积在物理阻隔的顶部以及穿过该物理阻隔在通孔中。
19.根据权利要求18的方法，其中该物理阻隔的导电涂层和该显示元件的上部电极同时沉积，并且通过物理阻隔侧面中的悬垂形状的荫罩效应来分开。
20.根据权利要求14到19中任一的方法，其中提供了权利要求2到13中任意一个的附加装置特征。
全文摘要
物理阻隔(210)存在于主动矩阵显示装置的电路基板(100)上的相邻的像素(200)之间，例如以有机半导体材料的LED(25)形成的电致发光显示装置。本发明形成至少部分的阻隔(210)，具有与LED绝缘(40)、但与该基板(100)内的电路(4，5，6，9，140，150，160，T1，T2，Tm，Tg，Ch等)相连接的金属或其它导电材料(240)。所述导电阻隔材料(240)可以备用或替换例如矩阵寻址线(150)，和/或在像素阵列内或外部形成附加部件。包括导电阻隔材料(240)的附加部件是有利的电容器(Ch)，或电感(L)或变压器(W)或甚至是天线。
文档编号H01L27/32GK1643688SQ03806421
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年3月20日
发明者M·J·蔡尔滋, D·A·菲什, J·R·赫克托, N·D·杨 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司