透明无机薄膜电致发光显示器元件及其制造方法技术

提供带有显示器区域的无机透明薄膜电致发光显示器元件及其制造方法，显示器区域具有至少一个发射区域和至少一个非发射区域，该显示器元件在透明度和不显眼性得到改进。根据本发明专利技术的结构包括：基板(40)，第一导电层(42)，第一绝缘层(45)，发光层(46)，第二绝缘层(46)，第二导电层(43)和包括绝缘无机材料的第三绝缘层(44)。通过在非发射区域处设置钝化膜元件，也就是通过当电连接至用于产生要求的电压的电源的导电电极放置在发射区域处时还将导体材料设置在这些区域处，致使显示器的发射和非发射区域在光学上相似。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及透明显示器领域，并且更具体的，涉及发射透明显示器。特别地，本公开涉及作为发射透明显示器的AC驱动透明无机薄膜电致发光(Thin Film Electroluminesent，TFEL)显示器的领域。更特别地，本公开涉及透明无机薄膜电致发光(TFEL)显示器的透明度和不显眼性的改进。
技术介绍
透明显示器用于空间受约束并且需要为用户提供两组信息的应用中。例如，第一项信息通过显示器提供，而第二项信息通过显示器是可见的。另外，透明显示器例如在产品需要与常规的产品区分的应用中允许专家和消费者两者用途的令人兴奋的设计。透明显示器可以提供使得观察者能够对屏幕后的对象局部化的独有的益处，并且可以将叠加的警告或消息添加到其它信息显示器的顶部。一些未来的应用可以在用户的眼睛前使用透明头戴式显示器(Head Mounted Display,HMD)，允许叠加的数据信息添加在一般视场上。在本文中，TFEL显示器元件为分层结构，其包括当连接至合适的电子设备时用于光发射的必要组件。在本文中，显示器区域被认为是对于显示器的观察者可见的TFEL显示器元件的透明区域，并且通过该显示器区域，他/她可以观察在显示器后的对象。在本文中，发射区域被视为通过设计而能够生成和发射光的区域。在本文中，非发射区域被视为并非发射区域的一部分的显示器区域。因此，显示器区域包括发射和非发射区域；这突出在整个显示器区域上光学属性的重要性以及它们对于观察者如何体验显示器的影响。在透明发射显示器的操作中，可以辨别打开(ON)和关闭(OFF)状态。在打开状态中，在显示器元件中生成和发射光。在关闭状态中，在显示器元件中不发生光发射，或者光发射是微不足道的。通常地，显示所要求的信息的基本要求是带来相邻的打开和关闭元件之间的光的充足的对比。在透明显示器中，还要求观察者得到显示器后的对象的足够清楚和没有障碍的视野。在透明显示器的最好状态下，通过首先越透明越好，透明显示器基本上是不可见的。同时，已熟知当显示器表面的相邻区域可以被比较时，人眼对光强度和颜色中的差别时非常敏感的。就不可见性而言，环境光如何一致地穿过对观察者可见的显示器的各种区域和环境光如何从这些区域反射的是特别重要的。可以观察在一致性上的偏差作为透射差别(透射的光的强度或颜色)或反射差别(反射的光的强度或颜色)。如果显示器结构的不同部分之间的反射和透射属性有差别，观察者可能观察到例如导体结构或形状，这是不可接受的。显示器的透明度可以依靠可见光范围内的概念适光透射来限定。这个可以使用双光束分光计来测量，该双光束分光计产生带有根据光波长的透射百分比的透射光谱。为提供逼真透射视野，可以利用标准D65光源的光谱调整这个数据。在结果光谱的波长范围420nm-650nm上的光输出被来自D65光源的对应光划分。此处或在所附图和实例中给出的适光透射值和反射值被限定为与显示器表面平面垂直。如果使用除了垂直入射角之外的入射角，那么其它值是优选的。由于两个玻璃-空气界面以及在界面处发生的反射，单个无涂层碱石灰玻璃片的适光透射为大约85％-92％。确切值取决于所使用的玻璃材料，取决于玻璃板的名义厚度并且取决于玻璃片的折射率以及光学吸收性。相应地，两个连续的碱石灰玻璃片的透射为大约78％-84％。具有这种大于78％的适光透射的材料被感知为透明的，特别是当透射关于波长为充分无色时。在实践中，这种设计被成功地使用在用于敏感器械的保护结构中以及用在商店的窗户和住所中。AC驱动无机薄膜电致发光(TFEL)技术是公知的，并且无机TFEL技术的许多重要方面，例如显示器的基本物理性质、典型材料和属性，驱动方法和制造技术都是本领域的普通和一般知识。TEFL技术特别良好地适合于透明显示器应用，因为其提供具有带有大于50％的适光透射的潜在高透明度的光发射显示器。透明和常规无机TFEL显示器之间的主要差别在于不透明金属电极材料(典型地为铝)由通常指示为透明导电氧化物或TCO(典型地为氧化铟锡，Indium Tin Oxide，ITO)的透明电极材料来替代。已知无机TFEL显示器具有良好的图画质量、结实的设计和长期的可靠性。TFEL显示器的薄膜结构包括两个绝缘层之间的发光材料层(磷光体)。在透明TFEL显示器中，透明电极设置在绝缘体的两侧。两个电极被图案化以分别形成行和列，由此，像素形成在行和列相交的位置处。由于电压施加在相交的行和列上，电致发光出现在磷光体层中。除了上文描述的矩阵型显示器，使用TFEL技术可以设计其他显示器类型，例如在限定位置处显示离散图标或符号的7段式数字显示器或设计。在这种显示器中，存在作为非发射的典型重要区域，即在该区域中不出现一个或多个生成光发射所必要的层。透明显示器的期望属性是透明度和不显眼性或不可见性。许多当前发射的显示器设计的透射是不令人满意的。在基于LED、LCD或粉末EL的设计中，获得甚至60％的适光透射是具有挑战的。在当前现有技术的透明TFEL显示器中，可以达到大于60％的透射值，但是由于薄膜结构中的变化，这种显示器的出现并未不满意。期望获得大于78％的透射水平。没有提出达到这种属性的用于发射显示器的满意设计，而且也没有提出达到这种属性的用于透明TFEL显示器的满意设计。将区域上的发射一致性表达为数字值是直观的，但是应当尽可能一致地保持无色效果。从不可性观点来看，环境光如何一致地穿过对观察者可见的显示器的各种区域和环境光如何一致地从这些区域被反射的是尤其重要的。在一致性上的偏差可以被观察为透射差(透射的光的强度或颜色)或反射差(反射光的强度或颜色)。对于包括透明TFEL显示器的透明显示器而言，没有提出对于这个问题的可行的技术方案。
技术实现思路
专利技术一种无机透明薄膜电致发光显示器元件，带有显示器区域，所述显示器区域具有至少一个发射区域和至少一个非发射区域，该显示器元件提供相对现有结构的多个优点。根据本专利技术，提供在透明度和不显眼性方面改进的显示器元件。相关属性被如下改进：通过在非发射区域处设置钝化层元件(Passive film element，下文中缩写为PFE)，致使显示器的发射区域和非发射区域光学上相似。这是通过当连接至用于生成所要求的电压的电源导电电极(下文称为导电元件)沉积在发射区域处的时候，还在非发射区域处设置导体材料来实现。根据本专利技术的结构包括：基板；具有在30nm-250nm范围内的厚度的包括TCO材料的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有显示器区域的无机透明薄膜电致发光显示器元件，所述显示器区域具有至少一个发射区域和至少一个非发射区域，所述显示器元件包括在基板上的分层结构，所述分层结构包括：第一导电层，所述第一导电层包括透明导电材料，具有在30nm‑250nm范围内的厚度；第一绝缘层，所述第一绝缘层包括绝缘无机材料；发光层，所说发光层包括硫化锌，具有在30nm‑250nm范围内的厚度；第二绝缘层，所述第二绝缘层包括绝缘无机材料；第二导电层，所述第二导电层包括透明导电材料，具有在30nm‑250nm范围内的厚度；第三绝缘层，所述第三绝缘层包括具有比所述第二导电层的折射率更低的折射率的绝缘无机材料，其特征在于，所述第一导电层和所述第二层中的每个包括在至少一个发射区域处的至少一个导体元件和在至少一个非发射区域处的至少一个钝化膜元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.21 FI 201256951.一种带有显示器区域的无机透明薄膜电致发光显示器元件，所述显示器
区域具有至少一个发射区域和至少一个非发射区域，所述显示器元件包括在基
板上的分层结构，所述分层结构包括：
第一导电层，所述第一导电层包括透明导电材料，具有在30nm-250nm范围
内的厚度；
第一绝缘层，所述第一绝缘层包括绝缘无机材料；
发光层，所说发光层包括硫化锌，具有在30nm-250nm范围内的厚度；
第二绝缘层，所述第二绝缘层包括绝缘无机材料；
第二导电层，所述第二导电层包括透明导电材料，具有在30nm-250nm范围
内的厚度；
第三绝缘层，所述第三绝缘层包括具有比所述第二导电层的折射率更低的
折射率的绝缘无机材料，
其特征在于，所述第一导电层和所述第二层中的每个包括在至少一个发射
区域处的至少一个导体元件和在至少一个非发射区域处的至少一个钝化膜元
件。
2.根据权利要求1所述的显示器元件，其中，由所述导体元件覆盖的发射
区域和由所述钝化膜元件覆盖的非发射区域的和大于所述显示器区域的80％。
3.根据权利要求1或2所述的显示器元件，其适光透射为大于78％。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的显示器元件，其中，所述透明导
电材料包括氧化铟锡。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示器元件，其中，所述第一绝
缘层和所述第二绝缘层包括氧化铝、氧化钛及其组合和混合物中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的显示器元件，其中，所述第三绝
缘层包括氧化铝。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡利·海尔克宁，
申请(专利权)人：BENEQ有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI