平滑层、厚膜介质结构与制造方法、以及电致发光显示器技术

提供了一种供厚膜介质层使用的改进平滑层以及改进的复合厚膜介质结构。该平滑层是压电或铁电材料，具有减小的缺陷量。该平滑层通过添加表面活性剂到金属有机溶液或有机金属前体化合物的溶胶凝胶来形成。该复合厚膜介质结构包括其上具有ＰＺＴ平滑层的厚膜介质成分，该平滑层通过引入表面活性剂的工序来制成。该平滑层和复合厚膜介质结构都用于电致发光显示器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及厚膜介质电致发光显示器。更具体地说，本专利技术是改进的新颖性复合厚膜介质结构，其制造方法以及引入这种结构的电致发光显示器。
技术介绍
厚膜介质电致发光显示器典型地被制造在陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃或其他耐热的基板上，以及对于介电击穿提供优越的抵抗性，以及与玻璃基板上制造的薄膜电致发光(TFEL)显示器相比，提供减小的工作电压。用于该显示器的制造工序要求首先在基板上淀积一组行电极。接下来，淀积厚膜介质层，此后，淀积一薄膜结构，包括夹入一个或多个薄的荧光粉薄膜的一个或多个薄膜电介质层以及一组光学透明的列电极。整个结构覆有密封层，防止保护该厚膜和薄膜结构由于湿气或其他大气污染物而退化。用于这种显示器中的复合厚膜介质层具有高介电常数，允许在显示器中使用较厚的介质层，而不显著增加显示工作电压。因为这些材料的介电击穿强度是较低的，使用较厚的介质层，典型地约大于10微米，以阻止显示操作过程中的介电击穿。典型地，厚膜层包括烧结的钙钛矿压电或铁电材料，如具有几千介电常数的铌酸铅镁(PMN)或钛酸-锆酸铅镁(PMN-PT)。也可以是可兼容压电或铁电材料的较薄覆盖层，如使用金属有机淀积(MOD)或溶胶凝胶技术涂敷的锆酸钛酸铅(PZT)，以平滑用于淀积薄膜荧光粉结构的厚膜表面。申请人的美国专利号5,432,015(在此将其公开内容全部引入作为参考)公开了供电致发光显示器使用的厚膜电介质复合结构。该厚膜层在高温下被烧结在适合的基板上，该基板上已经涂敷了薄膜金电极，以获得烧结的厚膜密度，剩余孔隙率足够高，特别在层的上部中，可以通过使用溶胶凝胶或MOD技术淀积的覆盖层来填充。但是，由于当溶胶凝胶或MOD前体材料被烧制来形成压电或铁电材料时，该覆盖层不完全第填充烧结材料的孔隙，它经历严重的容积减小。申请人的PCT专利申请序列号WO00/70917(在此将其公开内容全部引入作为参考)公开了一种均衡压制工序，通过该方法，在烧结之前使用均衡压制工序机械地压制淀积的厚膜介质材料。这些起增加密度和减小厚膜材料的孔隙率的作用，以便当覆盖层被涂敷时，该层的介电常数和绝缘强度增加。电介质击穿与介质层中的随机缺陷相关以及击穿的几率随增加的显示面积而增加。因此，希望具有较高额定介电强度的层用于大面积显示器，以抵消该趋势。申请人的国际专利申请PCT CA02/01932(在此将其公开内容全部引入作为参考)公开了一种用来制造厚膜介质层的改进厚膜糊剂(paste)配方。该改进的厚膜介质层可以在低至650℃的温度下烧结，以便于玻璃基板的使用。但是，该改进的厚膜介质层仍然包含残余孔隙。因此希望提供一种改进的复合厚膜介质结构，该结构显示出更少的缺陷(即，微孔或孔)，该缺陷可能用作用于介电击穿的位置，以及提供一种渠道，用于导致减小显示器寿命的厚膜介质层和荧光层之间不合需要的反应。
技术实现思路
本专利技术是一种改进的平滑层，被涂敷在形成复合物的厚膜介质层上。该改进的平滑层充分地减小基础厚膜介质层中的表面缺陷密度。通过在该平滑层内引入表面活性剂来实现该改进。表面活性剂增加到形成平滑层的淀积溶液，便于底下的厚膜介质层的浸湿，因此减小存在于厚膜介质层中的微孔/孔(在此称为缺陷)。本专利技术也包含改进的复合厚膜介质结构和引入这种结构的电致发光显示器。根据本专利技术的一个方面，是一种供厚膜介质层使用的平滑层，通过增加表面活性剂到随后被涂敷到厚膜介质层的金属有机溶液或溶胶凝胶来制成该平滑层。在某些方面，然后在适合的温度下烧结(sinter)(即，烧制(fire))该涂敷的平滑层，形成压电或铁电材料。在更多的方面，该压电或铁电材料是锆酸钛酸铅(PZT)。根据本专利技术的其它方面，是包括表面活性剂的锆酸钛酸铅(PZT)平滑层。根据本专利技术的其它方面是一种用于电致发光显示器的复合厚膜介质结构，所述结构包括-其上具有PZT平滑层的厚膜介质层，所述平滑层具有每平方毫米约小于100个缺陷的凹点缺陷的面密度。在某些方面，通过增加表面活性剂到包括乙酸铅、烷氧基钛、烷氧基锆的金属有机溶液或溶胶凝胶以及随后被涂敷到厚膜介质层，然后在高达约850℃的温度下烧结，制成该PZT平滑层。在更多方面，提供附加的PZT平滑层，其中这种附加层被涂敷作为不包括表面活性剂的金属有机溶液。根据本专利技术的另一方面是一种用于电致发光显示器的烧结复合厚膜介质，所述结构包括-下厚膜介质层；以及-上平滑层，其中所述平滑层减小所述下厚膜介质层中的缺陷，通过添加表面活性剂到随后涂敷到厚膜介质层的金属有机溶液或溶胶凝胶并烧结，制成所述平滑层。根据本专利技术的再一方面是一种用于电致发光显示器的烧结复合厚膜介质，所述结构包括(a)厚膜介质成分的下层，该成分包括铌酸铅镁(PMN)、铌酸-钛酸铅镁(PMN-PT)、钛酸铅、钛酸钡以及氧化铅的一种或多种；包括氧化铅、氧化硼以及二氧化硅的玻璃烧结成分；以及(b)包括至少一个锆酸钛酸铅(PZT)层的上平滑层，其中所述至少一个层直接邻近于(a)，具有每平方毫米约小于100个缺陷的凹点缺陷的面密度。根据本专利技术的再一方面是一种用于电致发光显示器的复合厚膜介质结构的制造方法，该方法包括-利用涂敷作为金属有机溶液或溶胶凝胶的平滑层覆盖厚膜介质层，该金属有机溶液或溶胶凝胶包括表面活性剂；以及-在高达约850℃的温度下烧结。在某些方面，在复合厚膜介质结构上可以覆盖不包括表面活性剂的附加平滑层并烧结。在其他方面，通过金属有机淀积(MOD)或溶胶凝胶技术执行平滑层的覆盖。根据本专利技术的另一方面是一种电致发光显示器，所述显示器包括-基板；-在所述基板上设置的复合厚膜介质结构；以及-在所述复合厚膜介质结构上设置的荧光粉成分。在某些方面，该复合厚膜介质结构包括具有每平方毫米约小于100个缺陷的凹点缺陷的面密度。该电致发光显示器附加地包括薄的介质层。从下列详细描述将明白本专利技术的其他特点和优点。但是，应该理解，由于对于所属领域的技术人员来说由所述详细描述将明白本专利技术的精神和范围内的各种改变和改进，仅仅通过图例给出表示本专利技术实施例的详细描述和特定例子。附图说明由在此给出的详细描述和附图将更完全理解本专利技术，该详细描述和附图仅仅通过例示给出并不限制本专利技术的预期范围。图1示出了电致发光测试像素的示意性平面图；图2示出了厚膜电致发光元件的截面，表示厚膜介质层的位置和本专利技术的平滑层；图3示出了使用本专利技术的方法形成的厚介质层上的平滑层表面的显微照片；图4示出了使用现有技术的方法形成的厚介质层上的平滑层表面的显微照片；图5示出了根据现有技术的方法和根据本专利技术的方法制造的厚介质层中的表面缺陷的面密度；以及图6是43厘米对角线面板的俯视图，表示图5的样品面积。具体实施例方式本专利技术是一种供电致发光显示器使用的改进复合厚膜电介质结构。该改进的复合厚膜介质结构包括其上覆盖新颖性平滑层的底部厚膜介质层。该新颖性平滑层与先前设计的平滑层相比具有更少的凹点缺陷。厚膜介质层典型地被丝网印刷、烧制和用平滑层覆盖，以使之适合于荧光粉淀积。但是，先前使用的平滑层制备的厚膜的大部分表面，没有充分地填充厚膜介质层中出奇地大的微孔或孔(即缺陷)，在平滑层中留下一定数目的孔。通过改进厚膜介质层可以减小这些孔的面密度，以便有较小数目的非常大的微孔，但是这是困难的，以及涉及费时和昂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供厚膜介质层使用的平滑层，该平滑层包括高介电常数材料，其具有每平方毫米约小于１００个缺陷的凹点缺陷的面密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：基法赫卡米尔马哈茂德，李康钰，文森特约瑟夫阿尔佛雷德普列塞，
申请(专利权)人：伊菲雷知识产权公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]