JPH07506440A - 高効率パネルディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高効率パネルディスプレイ 発明の分野 本発明は文字数字およびグラフィック情報を提供するためのパネルディスプレイ の分野に関し、好ましい実施例において光放射構造のマトリクスを含むフラット パネルディスプレイに関する。

発明の背景 パネルディスプレイは多数の用途、特に“腕時計”ＴＶ等の非常に小さいスクリ ーンを含むテレビジョンスクリーンおよびファミコンスクリーン適用が良く知ら れている。コンピュータシステムは利用者人力が他の理由で機能を開始して変数 に対する値を与えることを必要とし、特にデータおよび情報を利用者に提供する ためにビデオディスプレイ端末（ＶＤＴ）とも呼ばれるディスプレイを典型的に 有している。

いくつかの異なる技術がディスプレイ、その中でも陰極線管（ＣＲＴ）　、液晶 ディスプレイ（ＬＣＤ）、真空蛍光ディスプレイ（ＶＥＤ）　、ガス放電ディス プレイ、エレクトロルミネセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、発光ダイオード（Ｌ ＥＤ）、白熱ディスプレイおよび電気・機械ディスプレイに対して使用されてい る。コンピュータに最も多く使用されるディスプレイ技術は、はとんどデスクト ップＶＤＴと共に使用される良く知られているＣＲＴである。その他のディスプ レイタイプは種々の目的のために使用される。例えば、ＬＣＤは多数のデジタル 腕時計において普通である。

ＣＲＴはＶＤＴに最も一般的に使用されているディスプレイであるが、それらは ラップトツブおよびノートブックタイプ等のポータプルコンピュータのディスプ レイにあまり適さない。ＣＲＴはまた移動および偶発的な衝撃に耐えなければな らない小型のポータプル装置で使用するには大き過ぎ、また一般に脆弱過ぎる。

ＣＲＴは、それらの寸法および複雑さのために“腕時計”ＴＶ等の小型ディスプ レイに関して全く問題外である。

ポータプルコンピュータシステムおよびその他の用途のためのフラットパネルデ ィスプレイに対して、液晶技術は広く使用されており、いくつかの市販の製品は 高価であり高電圧の駆動装置を必要とするガスプラズマディスプレイを使用して いる。広く利用されるようになってきている別のタイプは、エレクトロルミネセ ンスディスプレイ（ＥＬＤ）であり、それは電界の影響下において光を放射する 材料のエリアまたは暦を使用する。ＥＬＤはまた典型的に１５０乃至２００ボル トの高い電圧を必要とする。

全てのタイプの有効なフラットパネルディスプレイには、光出力の強度、電力消 費、動作に要求される電圧および分解能等の共通した問題がある。ポータプルコ ンピュータおよびポータプルＴＶは、周辺光がほとんどみ制御されない通常のオ フィスまたは家庭環境外での使用を意図されている。これらは眩しい太陽光の中 でも利用できることが所望されている。

したがって、先出力（強度）は非常に大きい問題である。低い光出力を有するデ ィスプレイは、特に周辺光が比較的強い条件下において良好な可視度およびコン トラストをイメージに与えることができない。

ＬＣＤ等のいくつかのディスプレイは受動的であり、固有の光発生能力を全く有 しない。これらは、バックライトおよび反射等の供給される補助光に依存してい る。

光放射ディスプレイに関してより多くの光は事実上電力消費を増加させることに よって伝送されることが可能であり、ポータプルコンピュータ等のポータプルデ ィスプレイでは電力消費は極めて深刻な問題である。通常、電力消費量を最小に し、必要な電池充電または交換の間の期間をできるだけ最大にするためにあらゆ る努力が成されている。高い電力消費はまた温度を高め、熱放散が付加的な問題 となる可能性が高い。

ディスプレイの全体的な寸法がさらに小さくなると、分解能がより一層重要にな ってくる。例えば、コンピュータスクリーン用の一般的なＶＧＡビデオアダプタ の動作モードの１つは１ライン当り６４０画素および４８０個のラインを提供す る。

このために画素は“光ドット”として考えられてもよい。これは、スクリーンに 対して合計３０７．２００画素である。これは、２００ｍｍ　Ｘ２５０ｍｍのス クリーンに対して１平方ｍｍ当り約６画素である。画素間の距離はこの構造にお いて約３００ミクロンである。１ミクロンは１Ｏ−６メートルである。

“腕時計”ＴＶは、−辺が約３／４インチ（約２０ｍｍ）のディスプレイを有す る。これは４００ｍｍ２であり、１平方ｍｍ当り６個のドツトであって、エリア で１００倍大きいＶＧＡコンピュータスクリーン上に表示された同じイメージを 形成する合計２４００画素である。結果的なイメージは非常に粗いはずであり、 文字数字は表示不可能である。

必要なのは、消費される電力に対する光出力を著しく増大させ、現在のいくつか のディスプレイにより要求される２５０乃至２００ボルトより低い電圧駆動装置 によりそれを実行するディスプレイである。必要なことは低い電力であっても、 可視性よびコントラストを増加させ、同時に非常に小さいディスプレイに対して 十分なドツト密度を与えることである。

発明の要約 ドツトマトリクスアレイに配列された複数のエレクトロルミネセンスセルを有す る観察表面を備えた本発明による電気ディスプレイが提供される。励起システム は、それらを選択的に励起してイメージを提供するようにセルに接続されている 。アレイ中の各セルはエレクトロルミネセンス材料の細長い構造を有し、観察表 面に垂直な長さは観察表面に平行な任意の寸法の少なくとも５倍の長さである。

各セルはまた実質的に長さ方向の一側に沿った第１の電極と、やはり実質的に長 さ方向に沿ったこの第１の電極の反対側でそれから電気的に分離された第２の電 極とを有する。各電極は、エレクトロルミネセンス材料と接触している導電材料 の領域を含み、エレクトロルミネセンス材料は実質的に電極の領域の間に含まれ ている。

好ましい構造は行および列の方形アレイのセルを有し、励起システムはセルの行 に隣接した行トレースを有し、行トレースおよび各セルの第１の電極が各行にお いて接続されている。この好ましい構成において、セルの列に隣接した列トレー スもまた存在しでおり、列トレースおよび各セルの第２の電極が各列において接 続されている。

本発明によるエレクトロルミネセンスセルは、観察表面に対して垂直な長さ方向 に対して直角の全ての寸法より数倍長い長さ方向の寸法を有することによって、 従来技術のディスプレイで実現できるものより効率的に観察者の方向に光を投射 することができる。

全長ではなく小さい寸法を横切るセルを電気的に励起するための電極を形成する ことによって、セルは従来技術のディスプレイで実現できるものより実質的に低 い電圧で動作する。

結果的に、本発明のディスプレイはこれまで可能であったものより低い電圧およ び電力で実質的に良好な強度およびコントストを提供する。

また本発明において、薄膜および厚膜技術の両方により本発明のディスプレイを 構成する特有の方法が提供される。

図面の簡単な説明 図ＩＡは本発明によるディスプレイを有するポータプルコンピュータの斜視図で ある。

図ＩＢは本発明による“腕時計”ＴＶの斜視図である。

図２は部分的に断面で示された従来技術によるエレクトロルミネセンスディスプ レイの斜視図である。

図３Ａは本発明による単一のエレクＩ・ロルミネセンスセルの斜視図である。

図３Ｂは導電トレースに接続された本発明による４個のエレクトロルミネセンス セルのグループの斜視図である。

図３０は図３Ｂに示されたセルのグループの平面図である。

図４Ａは、本発明によるディスプレイのベースプレートの断面図である。

図４Ｂは、図４Ａのベースに施されたポリシリコン層を示した断面図である。

図４Ｃは、図４Ｂに示されたポリシリコン材料の層の上に付着されたエレクトロ ルミネセンス１料の層を有する別の構成段階を示した断面図である。

図４Ｄは、垂直に方位付けされた構造を提供するために図４０のエレクトロルミ ネセンス材料をエツチングした結果を示した断面図である。

図４Ｅは、図４Ｄに示された構造上に導電材料を選択的に付着するための付着ソ ースの配置を示す。

図４Ｆは、好ましい付着の結果を示した導電材料の付着後の１構造の断面図であ る。

図４Ｇは、導電材料の領域を分離した後の図４Ｅに示された構造上への絶縁材料 の薄膜を付着した結果を示した断面図である。

図４　Ｈは、電気接続を形成するために窓をエツチングした後の図４Ｇの構造を 断面で示す。

図４１は、構成を良好に示すための図４Ｈに示された構造および別の隣接した構 造の平面図である。

図５Ａは、本発明による厚膜構造技術の初期の工程を示した斜視図である。

図５Ｂは、垂直に方位付けされたエレクトロルミネセンス構造が導電トレースに 隣接して付着された厚膜構造技術の次の工程を示す。

図５０は、図５Ｂのエレクトロルミネセンス構造を構成するための特有の付着技 術を示す。

図５Ｄは、第２の電極を形成するためにフォトレジストが付着されてホールが開 かれた図５０の構造を示す斜視図である。

図５Ｅは、行トレースを横切る列トレースを構成する前に保護されるべき臨界領 域を示した斜視図である。

図５Ｆは、ディスプレイ用の電極および列トレースを構成するために位置された シルクスクリーンマスクを示す。

図５Ｇは、図５Ｆのシルクスクリーンマスクを列トレースに適用した結果を示す 。

図５Ｈは、図５Ｇのライン５Ｈ−５Ｈにおける断面図である。

図５１乃至Ｍは別の実施例を示す。

図６は、本発明によるいくつかのディスプレイから形成された複合ディスプレイ を駆動するための接続方式を示した平面図である。

図７は、本発明によるカラー表示を行うためのセルの配置を示した平面図である 。

好ましい実施例の説明 図ＩＡは、本発明によるフラットパネルディスプレイ１３を備えたノートブック コンピュータシステム１１の斜視図である。

コンピュータシステムは通常のものであり、デスクトップシステム、ワークステ ーションまたはこのようなディスプレイが有効なその他のタイプのコンピュータ システムであることも可能である。

図ＩＢは本発明によるディスプレイ１２を備えた“腕時計″ＴＶを示す。ディス プレイ１２の面積は約４ｏｏ［ｌｌｌ１１２である。

図ＩＡおよびＩＢはフラットパネルディスプレイの適用を表しており、本発明に 好ましい適用である。計器制御システム等のためのディスプレイ等、本発明が利 用可能で有効なディスプレイのその他多数の適用があることは当業者に明らかで ある。

本発明によるディスプレイ１２および１３並びにその他のディスプレイは、通常 のディスプレイより少ない電力および電圧でより多い光を生成するように構成さ れた光放射セルを備えた実質的に平坦なシートに基づいている。以下のノートブ ックコンピュータのディスプレイ１３の説明は、本発明のディスプレイの適用で ある“腕時計”ＴＶディスプレイ１２およびその他のディスプレイにも適応する ことを意味する。

通常のＣＲＴ等のディスプレイのイメージ装置は、全てスクリーン上における光 の点すなわちドツトの配列を含むイメージに基ついている点である程度類似して いる。ＣＲＴディスプレイにおいて、電子ビームによって照射されたときに光を 放射する材料であって典型的に螢光材料である１以上の層を有するスクリーンを 照射する電子ビームの動作によって点が照明される。

システムが表示することができる最も小さい点（またはドツト）はしばしば実際 に表示される基本成分より小さい。その理由の１つは、高い分解能を得ることが できる場合でも、ディスプレイの分解能を制限したほうが経済的であることが多 いためである。一般にさらに高い分解能はディスプレイのためにデータを記憶す るコンピュータメモリをさらに必要とし、もっと精密なソフトウェア性能および より高い処理速度を要求する。

いくつかのドツトから形成される基本的なディスプレイ素子はしばしば技術的に 画素と呼ばれ、それは“画像成分”の略語である。ＣＲＴにおいて、ドツトはス クリーン構造の固有の機能ではなく、電子ビームの移動およびビームに対する電 力のバーストのタイミングの機能である。ビームは異なるレベルでスクリーンを 横切って“掃引”され、ラインを限定し、各掃引に対して特定回数付勢される。

例えば、既に上記で説明されたように、一般的なＶＧＡビデオアダプタの動作モ ードの１つは１ライン当り６４０画素および４８０個のラインを提供する。これ はスクリーンに対して合計３０７．２００画素である。これは約２００ｍｍＸ　 ２５０ｍｍのスクリーンに対して１平方ｍｍ当り約６画素であり、約３００ミク ロンの画素間間隔を提供する。

本発明におけるディスプレイは光放射構造の固定されたアレイを構成しているた め、ドツト密度はディスプレイの物理的な構造の関数である。ＣＲＴディスプレ イ等のいくつかのディスプレイでは、密度はディスプレイの物理的な設計の関数 ではない。

図２は、内部構造を示すために部分的に切取られた従来技術の薄膜のエレクトロ ルミネセンスディスプレイの斜視図である。図２のディスプレイはガラスプレー ト６１上に構成され、本質的にそれらの間にエレクトロルミネセンス材料を含む ２組の一連の電極から成る。観察方向は矢印８０の方向である゛。

１つの組の平行な電極は行電極と呼び、他の組の平行な電極は列電極と呼んでも よい。どちらの組をどちらで呼んでもそれは随意である。この実施例における導 電素子６３．６５．６７゜６９および７１は列電極であり、導電素子？３．７５ ．７７および７９は行電極である。

一般的な構成に関して、列電極がガラスプレート６１上に形成された後、絶縁材 料８１の層がそれらの上に付着される。１つの適切な絶縁体は二酸化シリコンで ある。その他の絶縁体が使用されてもよい。

さの後、マンガンによりドープされた硫化亜鉛等のエレクトロルミネセンス材料 の層８３は絶縁層８１上に付着される。層８３は、与えられた電界に応答して光 を放射する活性材料を提供する。別の絶縁材料の層８５は、層８３の光放射材料 の上に付着され、この層は透明でなければならない。それはそれが透明でない場 合にはディスプレイからの光を遮蔽するからである。絶縁層８５が付着された後 、行電極は実質的に列電極に対して直角に層８５の上部に形成される。行電極も また透明でなければならず、そうでなければそれらはディスプレイからの光を遮 蔽するためである。

このディスプレイ中の活性領域は、行電極が間隔を隔てられた関係で列電極上を 通過する領域である。これらの各点において、各電極の１つがエレクトロルミネ センス材料と緊密に近接する。すなわち、行および列電極の交差部において、２ つの電極間にはエレクトロルミネセンス材料により局部セルが形成されている。

活性領域は交差部の領域である。約１５０乃至２００ボルトの電圧（通常、交流 電流）が２つの電極間におよびエレクトロルミネセンス材料の深さにわたって印 加されるように２つの電極が駆動回路に接続された場合、エレクトロルミネセン ス材料は光を放射する。幾何学形状のために、行電極（図２の７３．７５．７７ および７９）および絶縁層８５は一般に透明である必要がある。行電極に有効な １つの材料は、酸化インジウム・錫（ＩＴＯ）であり、それはこの材料が透明で 導電性であって、付着し易いためである。示された電極は数十個の電極を含むか なり大型のアレイの単なる例示である。

このような従来技術のエレクトロルミネセンスディスプレイの駆動回路は開発さ れており、技術的にドツトマトリクスディスプレイとして知られている別の種類 のものに使用されるこのような回路にある点に関して類似している。一般に、行 および列電極は全て切替え可能であり、一方が電源に接続可能であり、他方が電 源の反対極性の端子に接続されている共通ラインに通常接続されている。ディス プレイにおいて単一のドツトを付勢するために、行および列の両電極は、電圧が エレクトロルミネセンス材料の小さい領域に印加されるように“活性”でなけれ ばならない。駆動回路は典型的にディスプレイ中のドツトを付勢するように多重 化（走査）される。

図３Ａは、アレイにおいて単一の制御可能なドツトを提供する本発明による単一 の光放射セル１５の理想図である。図３Ａに示されたセルにおいて、細長い構造 １７は、希土類材料でドープされた硫化亜鉛等の電界の影響下において光を生成 する材料から形成される。寸法ＤＩおよびＤｌはこの実施例ではほぼ等しいこと が好ましく、約１から約２ミクロンまで変化し、さらに小さい寸法が好ましい。

実際のセルにおいて、断面形状は必ずしも理想化された構造に示されたような完 全な方形である必要はない。寸法Ｄ３は寸法Ｄ１またはＤｌの５乃至１０倍であ る。例えば１ミクロンのＤｌおよびＤｌに対してＤ３は５乃至１０ミクロンであ り、２ミクロンのＤＩおよびＤｌに対して、Ｄ３は１０乃至２０ミクロンである ことが好ましい。

この長さ対幅の比を大きくする理由は、細長い構造と関連した導波現象を利用す るためである。図３Ａに示された種類の構造内において生成されるか、或はそれ から案内された光、すなわち長さ方向に対して直角の寸法より数倍大きい長さを 有する光は、近接した側壁の部分的反射および回折特性のために好ましくは構造 の長手に沿って伝送される傾向があり、矢印２３によって示されたように小面積 の端部から放射されることが好ましい。反対側の端部は完成したディスプレイの 不透明な表面に対向しているため、反対側の小さい端部からの光は部分的に反射 され、放出しないように遮られる。矢印２３はまた方向的にはスクリーンの表面 に対して垂直であり、観察方向と逆である。小さい端部から放射された光エネル ギの側壁から放射された光に対する比は、はぼＤＩまたはＤ２１；対するＤ３の 比であり、この場合、約５：１乃至約１０：１である。これは光フアイバ伝送を 成功させる原理の適用である。

ディスクリートな光放射構造を設け、光放射構造を長くすることにより、本発明 は通常のディスプレイに比較して高い効率を部分的に実現する。本発明のセルの 効率を高める別の特徴は、電界の適用の幾何学形状である。図２に示されている ような従来技術のディスプレイは、エレクトロルミネセンス層の厚さを横切って 駆動電位を印加し、層は所望の光量を放射するように十分な材料を提供するのに 十分な厚さを有していなければならない。

本発明においては、導電材料は構造１７の長手方向に対するの２つの側面に形成 され、電極１９および２１を設け、導電トレース２５および２７のそれぞれに電 気接触が行われ、構造１７から光出力を励起する電界のために電位を与える。図 ３Ａにおいて、各電極は導電トレースの隣接部分として示されているが、これは 電気接触が行われている限りそうである必要はない。

細長い構造１７の短い寸法を横切る電界を与える利点は、生成された光が電圧に 比例するのではなく、電界強度に比例することであり、これはボルト／単位長で 測定される。既に指摘されたように従来技術の装置において、与えられた電圧は ２００ホルトの高さでなければならない。図２において従来技術として示された 構造および２００ボルトの要求の両者は、文献（Ｍｉｃｈａｅｌ　５ｌａｌｅｒ 氏による”Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ＢａｓｅｄＤｅｓｉｇｎ＠、　３６ ７頁、Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ　１９８９年、　ｂｙ　Ｐｒｅｎｌｉｃｅ−Ｂａｌｌ 。

Ｉｎｃ、、ａ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｌ　Ｓｉｍｏｎ　ａｎｄ　５ｃｈｕｓｌｅ ｒ）に記載されている。

本発明においては、電極間の比較的短い寸法のために、約２０乃至４０ボルトで 従来技術のものと等価な電界強度が達成されることができる。著しく低い電圧お よび必要な方向、すなわち実質的にディスプレイスクリーンの平面に垂直な方向 にもっと多くの光を導くための細長い構造の効果の結合により１／１０の電圧に より１０倍までの光が供給され、光強度対電圧は従来技術に比較して約１００　 ：　１である。

本発明のディスプレイを駆動するために必要な低電圧はまた低電力のＣＭＯ３技 術と適合するディスプレイを提供し、熱発生を制限する。

図３Ｂは、本発明による理想的な光放射構造２９．３１．３３および３５および 電極を方形アレイで含む光放射セル３０．３２．３４および３６を示した斜視図 である。観察方向は、矢印８の方向である。図３０は同じ４個のセルを平面図で 示している。示された４個のセルは、説明された実施例におけるかなり大きいデ カルト座標アレイのセルを表す。図３Ｂおよび図３０に示された４個の各光放射 セルは、対向した垂直な８壁に１つづつ２つの電極を含む。

図３Ｂおよび図３Ｃにおいて、構造２９を備えたセル３２は導電トレース３９に 接続された電極３７および導電トレース４３に接続された電極４１を有する。構 造３１を備えたセル３６は、導電トレース３９に接続された電極４５および導電 トレース４９に接続された電極４７を有する。構造３３を備えたセル３ｏは、導 電トレース５３に接続された電極５１および導電トレース４３に接続された電極 ５５を有する。構造３５を備えたセル３４は、導電トレース５３に接続された電 極５７および導電トレース４９に接続された電極５９を有する。図３Ｂには４個 の理想化されたセルだけが示されているが、それらは方形アレイ構造および接続 方式を説明するのに十分である。

上記のように、示された４個のセルは数十個のセルを含むはるかに大きいアレイ の単なる例示に過ぎない。セルに対する電極の接続は行および列で形成される。

例えば、行トレースと考えられるトレース５３は１行のセルの一側上に全ての電 極を接続する。電極５１および５７をそれぞれ備えたセル３ｏおよヒ３４ハ、ド ース５３によって一側に接続された１行のセルを表す。同様に、トレース５３に 平行であり、３次元構造で同じ“レベル“のドース３９は、セル３２および３６ 上で電極３７および４５に接続する。

各セルの他方の側の電極は、行トレースに対してほぼ直角な列トレースに接続す る。例えば、セル３４および３６のそれぞれの電極５９および４７は列トレース であるトレース４９に接続し、セル３４および３６は１列のセルを表す。同様に 、セル３ｏおよび３２の電極５５および４１は列トレース４３に接続し、セル３ ｏおよび３２はセル３４および３６によって形成される列に平行な１列のセルを 表す。

各行トレースはスイッチング回路を通って電源の一方の端子に接続され、各行は 個々に付勢されることができる。同様に、各列トレースはスイッチング回路を通 って同じ電源の反対側の端子に接続され、各列トレースは個々に付勢されること ができる。したがって、セルを横切って電源の電圧を印加してセルを付勢し、そ れに光を放射させるために、１つの行および１つの列のトレースは“オン”に切 替えられなければならない。

さらに図３Ｂを参照すると、セル３ｏを“オン”に切替えるために、両トレース ４３および５３を付勢することが必要である。

これは電極５１と５５との間の構造３３を横切って電圧を供給する。

付勢するトレース４３および５３はまたトレース４３に接続された電源の側にセ ル３２の電極４１を接続し、トレース５３に接続された電源の同じ側にセル３４ の電極５７を接続しているが、セル３゜は電源を横切って接続された両電極を有 する唯一のセルであり、したがって光を放射するために“オン”に切替えられる アレイ中の唯一のセルである。

図３Ｂにおいて、素子は多数の材料の１つであるプレート５０上の自立構造とし て示されている。ガラスは適切な材料であり、水晶および単結晶シリコン等の他 の材料が使用されてもよい。示された種々の素子を包囲するボリュームは実際の 構造では二酸化シリコンのような絶縁性付着材料である。この材料は図３Ｂおよ び図３０には示されておらず、構造上の詳細はさらに良好に認められ理解される 。図３Ｂにおいて、行トレースおよび列トレースはやはり全体的な構造において 大きく隔てられたレベルで示されている。列トレース４３および４９は１上方” レベルで、すなわちディスプレイの観察側の表面またはその近くに示され、一方 行トレース３９および５３はプレート５０の表面に”埋設されて”示されている 。これは理想化された図示の結果であり、本発明には必ずしも必要ない。

構造中の位置に関して、本発明ではトレースが互いに電気的に短絡しないことが 必要とされる。それらを異なるレベルに分離してお（ことは、この目的を実現す るのに役立つ。

図２を参照して説明された従来技術のエレクトロルミネセンスディスプレイにお いて、電極７３乃至７９は透明である必要がある。それらが透明でない場合、電 極の一方がディスプレイ中の全ての“ドツト”と交差するため、放射された光は 観察されることができない。本発明によるディスプレイにおいて、ディスプレイ の観察側の上方トレースは光放射構造上を覆わないため透明である必要はない。

したがって、本発明の上方電極は広い選択範囲の材料で構成されることができる 。

例えばアルミニウムは、一般に集積回路の製造時にこのような導電トレースに対 して使用される。

図３Ｂおよび図３Ｃに示されたアレイにおいて、寸法Ｄ４よびＤ５はほぼ等しく 　（方形アレイ）、約１０ミクロンである。

アレイが厳密に方形である必要はなく、光放射“ドツト”が方形または長方形マ トリクスで配列される必要もない。しかしながら、このようなマトリクスは、製 造および動作時に都合が良いため好ましい。

１０ミクロンの方形アレイによる“ドツト密度”は、１平方ｍｍ当り１０４　ド ツトである。これは、１平方ｍｍ当り約６ドツトの一般的なＶＧＡビデオモード の画素密度に匹敵する。本発明によるディスプレイの密度は、その他の有効な技 術のものを越える分解能を提供することができることが明らかである。

この著しく高い物理的分解能は、本発明のディスプレイを例えば“腕時計”テレ ビジョンのような高い分解能の小さいディスプレイに適合させる。上記のように 約４００１のスクリーン領域を有する図ＩＢの“腕時計”ＴＶにおいて、１平方 ｍｍ当り１０４個のドツトの潜在密度は結果的に小さいＴＶスクリーンに対して ４百万個の光放射ドツトを生じさせる。コンピュータディスプレイに対する一般 的なＶＧＡモードの上記の例において、ディスプレイ中には約３００．０００個 の画素が存在しており、本発明のディスプレイはＶＧＡディスプレイの分解能の １２倍以上を有することができる。本発明における光放射構造は１０ミクロンの 近さである必要はなく、実際のマトリクス間隔はディスプレイの用途の関数であ り、いくつかの場合には使用される製造技術の関数である。

本発明のアレイにおいて、水平の行の各光放射構造は共通の導電トレースに接続 され、アレイの垂直な列の光放射構造は共通の導電トレースに接続されることが 認められる。この種類のマトリクスディスプレイを駆動するための駆動技術は既 に存在しており、これらは一般に図２を参照して上記に説明されたようなＬＣＤ マトリクスディスプレイ、プラズマドツトマトリクスディスプレイおよびドツト マトリクスエレクトロルミネセンスディスプレイ等に使用されている。本発明の ディスプレイは、この通常の種類の配線マトリクスにより全体的に低電圧で駆動 される。

本発明によるディスプレイの製造には多数の技術が使用可能である。中心間が約 １０ミクロンのドツトアレイのような非常に高いドツト密度に対して、集積回路 の製造時に使用される試験され証明された技術および本発明の特定の目的のため に発達させられた特有の構造が好ましい。これらのＩＣ製造技術は一般に薄膜技 術と呼ばれる。いくつかの別の実施例において、一般に厚膜技術と呼ばれている 特有の製造技術が開発されており、以下それを説明する。

図４Ａは、本発明によるディスプレイが製造される基体８７の一部分を示す。こ の基体は図３Ｂおよび図３０のプレート５０と等価であり、ガラスプレートまた は集積回路が形成される種類の単結晶シリコンのスライスであってもよい。その 他の適切な材料もまた使用可能である。

図４Ｂは、付着されるべきエレクトロルミネセンス材料の次の層に対する中間体 および接着層として作用するポリシリコンの層８９の付着後の基体を示す。

図４０は、エレクトロルミネセンス材料の層９１をこの特定の実施例において約 １０ミクロンの厚さに付着した後のディスプレイの断面を示す。基体の相対的な 厚さ、ポリシリコン材料およびエレクトロルミネセンス材料の層は実際の縮尺率 で示されていない。基体８７は例えば約ＩＣ１ｌｌの構造上の堅牢さを提供する のに十分な厚さであり、基体はこの実施例においてエレクトロルミネセンス層９ １の厚さの約１０３倍である。物理的スパッタリングは、エレクトロルミネセン ス材料の付着のために使用されてもよく、複合的なスパッタリングターゲットを 使用する技術である。その他の付着技術もまた存在している。

エレクトロルミネセンス層９１の付着後、５：１乃至１０：１の高さ対幅比を有 していることが好ましいエレクトロルミネセンス材料の垂直に方位付けされた構 造のアレイを生成する通常の技術によって表面がパターン化され、エツチングさ れる。図４Ｄはアレイの断面図であり、層９１の構造の単一の行を示す。アレイ は中心間が約１０ミクロンであることが好ましく、寸法Ｄ６は約１０ミクロンで ある。乾式エツチングは、比較的深いパターンをエツチングするように良好に作 用するため好ましい技術である。

図４Ｅは、層９１のエレクトロルミネセンス材料の垂直に方位付けされた構造上 に導電材料の層９３が付着される次の製造工程の結果を示す。この工程において 、既知の技術の特有の変形は好ましい領域に付着された層９３の導電材料の厚さ を制御するために実施される。使用される技術は分子ビーム付着である。

分子ビーム源９４は、実質的に矢印９５の方向において高度に方位付けされた方 法で金属蒸気を放射する。好ましい材料はアルミニウムであり、一般にＩＣ製造 の電気的な相互接続のために使用される。ビーム源９４は、金属フラックスの付 加領域が製造しているディスプレイの領域全体に拡大するように一般にグループ で配列された複数のこのようなソースを表わす。角度は多少変化してもよいが、 ソース９４は全て実質的に同じ角度で照準を定められる。

ソース９６によって表されている高度に方位付けされたソースの類似したグルー プは反対側から照準を定められ、層９１において各構造の他方の側止にほぼ矢印 ９７の方向に付着させる。

付着の結果は、層９１のエレクトロルミネセンス構造が両側上で＠９３の導電材 料により選択的に被覆される。

図４Ｆは、図４Ｅのライン４Ｆ−４Ｆにおける層９１の構造の１つの拡大された 断面である。この断面は、層９３の方位付けされた付着の後のそれぞれ理想化さ れた構造の４つの側の金属被覆の相対的な厚さを近似的に示す。図４Ｅおよび図 ４Ｆの両図に示された領域９９および１００は、選択的な付着領域である。領域 １０１および１０２は選択的に被覆された側面に対して９０°の側面であり、被 覆材料の到達ラインにほぼ平行な最小の付着領域である。領域９９および１００ 上の被覆は、領域１０１および１０２上の被覆より数倍厚い。

導電材料はまた製造する構造の“フロア°上、すなわち層９１の垂直に方位付け された構造間の層８９上にも被覆されるが、これらの領域中の導電材料の厚さは 図４Ｅおよび図４Ｆ中の領域９９および１００に対して示された選択的付着部分 に比較して比較的薄い。導電材料の層９３の付着後、不均一であるが破損しない 導電材料の被覆が製造しているディスプレイの表面全体上に生じる。

層９３を形成するために導電材料で被覆した後、部分的に完成されたディスプレ イはエツチングされ、領域９９よび１００だけを残して層９３から導電材料を除 去し、それら領域９９および１００は後に各エレクトロルミネセンス構造と関連 した２個の電極であって、光放射セルを提供する。このエツチング処理の一部分 は、ディスプレイ面上の電位が高いために少し速い垂直構造の上端部分を除いて 、はぼ均一な速度で層９３がら材料を除去する乾式プラズマ処理である。

既知の速度の選択されたエツチング期間の後、導電材料は図４Ｆ中の領域１０１ および１０２のような元の厚さの比較的小さい領域および層８９の領域、並びに 垂直構造の先端から完全に除去され、導電材料は垂直な各エレクトロルミネセン ス構造の２つの側に始めに付着されたものより少し小さい厚さで残る。これらの 新しく分離された導電材料の領域は、図３Ｂおよび図３０を参照して説明された 電極になる。例えば、エレクトロルミネセンス構造２９上の電極３７および４１ である。

次の工程において、比較的薄い絶縁層１０３が付着される。

図４Ｇは、各エレクトロルミネセンス構造上に電極を設けるための上記のエツチ ング処理後および数百オングストロームの厚さに層＋０３を設けるための絶縁材 料の付着後の断面図を示す。

図４Ｇに示された絶縁材料１０３の付着後、電気接続用の“窓”はセル構造間に 開かれる。図４Ｈは、２つの隣接したセル構造１０７および１０８間における１ つの窓１０４を示した断面図である。これは技術的に良く知られているマスク、 リソグラフおよびエツチングの処理であり、結果的に８窓において露出される隣 接したセル構造上の電極の端部１０５および１０６のような下方端部を生じる。

図４　Ｉ　ハ、４個ノセル構造１０７　、１０８　、２０７　オヨび２０８並び にセル構造間で開かれた２つの“窓”１０４および２０４を示した平面図である 。セル１０７および１０８がら出ている電極は破線で示されており、露出された 端部１０５および＋０６により窓！０４において終端している。同様に、セル２ ０？および２０ｇから出ている電極は破線で示され、露出された端部２０５およ び２０６により窓２０４において終端している。

窓はエツチング処理で技術的に形成し易い約２ミクロンの方形である。ディスプ レイを完成させるために、この後に残った処理は、図３Ａおよび図３Ｂを参照し て上記に説明された方法によるセルの行および列の電極の接続であり、そのため 各セルに対して１つの電極から行トレースへの接続および別の電極から列トレー スへの接続が行われる。処理のこの部分は通常のものであり、集積回路製造技術 において知られており一般に実施されているように、好ましくはアルミニウムの 連続的な付着およびエツチングによって達成される。

行および列トレースへの電極の接続後、ディスプレイが完成される。いくつかの 実施例において、さらに付着が行われ、透明な保護材料によりディスプレイが覆 われる。別の実施例において、ディスプレイはディスプレイセルおよび接続を保 護するための上面を覆う平坦なガラスまたは透明なプラスチックパネルにより組 立てられる。

薄膜装置は、ディスプレイを多数の応用に適用させる直径約２５ｃｍの基体を処 理するために市販されている。それより大面積用の装置が構成されることができ る。しがしながら、本発明はディスプレイを製造する別の方法があるため、薄膜 装置の性能によって面積が制限されない。ディスプレイは例えばガラスパネル上 に構成され、付加的な厚膜技術および上記に説明された削除する薄膜技術によっ て実行されることができる。

図５Ａの斜視図に示された初期の工程である厚膜処理において、ポリシリコン１ ０７の第１の層は上記に説明された薄膜処理に対し、て行われたように、接着剤 および中間層として機能するガラスプレート１０８に形成されることが好ましい 。その後、導電材料の行トレースは後に付着されるべきエレクトロルミネセンス 構造に接続するようにポリシリコン層上に形成される。２つのトレース１０９お よび１１０が示されている。

実際のディスプレイには、数十個のこのようなトレースが存在している。

トレース１０９および１１０のような導電性の行トレースが形成される多数の別 の方法がある。通常鋼またはアルミニウムで満たされた導電性塗料材料を使用し たシルクスクリーンは１つの方法である。もう１つ別の方法はスパッタリング等 による導電材料の層の付着であり、その後通常のりソゲラフおよびエツチング技 術を使用して膜の一部分を除去し、トレースを残し、その後厚さが電気めっきに よって増加される。技術的に知られたさらに別の方法がある。行トレース間の寸 法Ｄ７はこの処理において約３０乃至５０ミクロンであることが好ましく、後続 する処理工程を考慮して作用空間を形成しておく。深さＤ８は約１０ミクロンで あることが好ましく、幅Ｄ９は数ミクロンから２０または３０ミクロンまで広範 囲に変化してもよい。寸法Ｄ９は、トレースを形成するために使用される処理工 程の性質にかなりの程度依存する。

図５Ｂは、特有のプラズマ噴射処理によってトレース１０９および１１０と接触 して付着された、マンガンでドープされた硫化亜鉛のようなエレクトロルミネセ ンス材料の４つの構造Ｉｌｌ　、　１１２　、１１３および１１４を示す。

図５０は、エレクトロルミネセンス構造がどのように付着されているかを示した 矢印２１０の方向の図５Ｂの側面図である。エレクトロルミネセンス構造間の中 心距離のために所望される中心寸法で開口１１６および１１７のような開口を備 えた付着マスク１０５は、図５Ａの構造上に位置される。エレクトロルミネセン ス構造を付着するために、プラズマ噴射装置（装置１１８および１１９によって 表されている）のアレイはマスク１１５上に位置され、蒸気が真空中でマスクに 向けられる。

付着装置は比較的均一な材料束を供給し、いくつかの場合では噴射装置１１Ｂと １１９との間に相対運動を生じさせるように位置され、マスクが均一な材料束を 供給するために使用される。このような相対運動の場合には、マスクと付着が行 われる表面との間に運動が生じてはならない。

材料が通過して固化し、最初にディスプレイ面上に形成されたトレースに隣接し て構造１１１および１１４のような構造を形成する開口を除いて、材料はマスク によって遮蔽される。

エレクトロルミネセンス構造１１１および１１４並びにマスク１１５中の開口を 通って形成されたその他のものは長手方向に対して直交する断面が実質的に長方 形であり、断面の寸法は２ミクロンを越えない。行トレース１０９および１１０ の高さと実質的に同じで牟るエレクトロルミネセンス構造の長さは約１０ミクロ ンであり、長さに対して直角な任意の寸法に対する長さの比は５：１乃至ｌＯ： １である。

プラズマ噴射装置の寸法および間隔は、寸法の相違が大き過ぎて全ての詳細を１ つの図において一定の縮小率で示すことができないため、図５ｃ中の形成ディス プレイの素子に関して正確な縮小率で表されていない。

結果的に図５Ｂによって示された完成工程に到達するエレクトロルミネセンス構 造の付着後、マスクはプラズマエツチングされ、次の付着を容易にするために遮 蔽材料が除去される。マスキングおよび付着は真空状態で行われ、単一のステー ション装置または多ステーションおよび移動装置を有するシステム中で実行され てもよい。多ステーシヨン装置はまた負荷および負荷除去を容易にするために１ 以上の負荷ロックによってサービスされてもよい。

トレース＋０９および１１０等の元の導電トレースがほぼ構造１１１　、　１１ ２　、　１１３および１１４等のエレクトロルミネセンス構造の深さであり、エ レクトロルミネセンス構造がトレースに隣接して（および接触して）付着される ことによって、トレースが上記に詳細に示された薄膜処理で説明された電極領域 として動作することを可能にする。

エレクトロルミネセンス構造Ｉｌｌ　、１１２　、　１１３および１１４の付着 後、ディスプレイはフォトレジスト材料により被覆され、元の導電トレースと反 対側のエレクトロルミネセンス構造の直接隣接する領域を隠蔽するりソゲラフマ スク（示されていない）を通して露出される。マスクを通ったフォトレジストの 硬化後、硬化されない材料は溶媒によって除去される。

図５Ｄは、フォトレジスト層１２１　、およびフォトレジスト材料が硬化された 後の溶媒による洗浄によってエレクトロルミネセンス構造１１１　、１１２　、 １１３および＋１４に隣接して形成された４つの開口２１２　、２１４　、２１ ６および２１８を示した図５Ｂに類似した図である。

開口２１２　、２１４　、２１６および２１８の形成後、本発明による有効なデ ィスプレイを形成するための最終的な要求は、導電材料で４つの開口２１２　、 ２１４　、２１６および２１８を満たして各セル用の第２の電極を形成し、また 導電列トレースにこれらの第２の電極を接続してディスプレイの選択回路を完成 することである。

トレースの行および列配列は、行トレースに対してほぼ直角な列トレースを存す ることによって便利に達成される。これを行うために、トレースはそれらが交差 する電気接触部を形成しないことが必要である。図５Ｅは、導電トレース１０９ および１１０が設けられる列トレースに対する短絡を回避するために絶縁体カバ ーによって保護される必要がある臨界領域１２２　、１２３　、１２４および１ ２５を示した図５Ｄに類似した少し拡大された図である。

トレースの分離が短絡を回避するために行われる別の方法がいくつか存在してい る。１つは、フォトレジスト層１２１を供給し、開口２１２　、２１４　、２１ ６および２１８等の開口だけでなく各エレクトロルミネセンス構造上においても またフォトレジストを後で除去させるマスクを通じてフォトレジストを硬化する ように上記の工程てトレースを被覆することであり、活性化された構造からの光 がフォトレジストによって遮蔽されない。これはトレース１０９および１１０と 後続する交差１−レースとの間を分離するフォトレジストで被覆された領域１２ ２、＋２３．１２４および１２５を残す。これは付加的な付着およびエッチング エ捏を回避するため好ましい方法である。

交差トレースを分離する別の方法は、後続的な工程で領域＋２２．１２３　、＋ ２４および１２５上に絶縁材料を付着することである。

図５Ｆは、開０２１２　、２１４　、２１６および２１８（図５Ｄ）を満たすこ とによって最終の電極を提供し、また同じ工程で列トレースを提供するために製 造しているディスプレイに一致してその上に設けられたシルクスクリーンマスク １２６の一部分の斜視図である。開口２１２　、２１４　、２１６および２１８ は、この図面ではマスク１２６の下にある。

図５Ｇは導電材料で満たされたペーストタイプのシルクスクリーン材料がマスク 上に供給されて硬化され、マスク１２６が除去されていることを除いて図５Ｆに 類似した図面である。

導電性のシルクスクリーン材料は開ｎ２１２　、２１４　、２１６および２１８ 中に押込まれ、エレクトロルミネセンス構造１１１　。

１１２　、１１３および１１４（図５Ｂ）上に電極を形成し１．新しく形成され た電極に接続された導電ト１ノース２２０および２２２を残す。

図５　Ｈは、図５Ｇのライン５　Ｈ−５Ｈにおける断面図である。エレクトロル ミネセンス構造１１１は一側のトレース１０９からの導電材料および他方の側の トレース２２２からの導電材料を有する。これら２つの導電材料の領域は、構造 Ｉ１１に基ついたエレクトロルミネセンスセル用の電極である。同様に、構造１ １４は、−側のトレース１１０および他方の側のトレース２２２を何する。これ らは構造１１４に基づいたセル用の電極である。同様に、ディスプレイ中の全て のセルは両側のそれぞれに電極を有し、電極は行および列トレースの一部分であ る。

透明な材料の上部層はトレースおよびその他の素子の保護のために供給されるか 、或いはディスプレイは薄膜製造技術によって形成されたディスプレイに対して 」二足のように平坦なガラスまたはプラスチックパネルに組立てられる。駆動回 路への行および列トレースの接続は、個々のエレクトロルミネセンス構造を照明 することによって完成したディスプレイがイメージを表示するのを有効にする。

図５Ａ乃至５Ｈにより示され、」二足において非常に詳細に説明された本発明に よるディスプレイを製造するための厚膜処理において、構造を構成する多数の別 の方法が存在している。別の実施例において望ましい説明された処理の１つの変 更は、ポリシリコン材料の最初の層上に行トレースを形成する初期の工程と共に エレクトロルミネセンス構造用の両電極を設はることである。それを実行するた めに、導電材料の行トレースから間隔を隔てられ、それの横側に導電材料の浮出 し部を形成することが必要である。

図５１は、行トレースが形成されたときに浮出し部１４３を形成１７た結果を示 す。４個の浮出し部が示されている。行トレースがセル用の第１の電極とし、て 動作すると、浮出し部１４３は実質的に第２の電極として動作する。示された４ 個の例示的な素子に加えて、数十個のこのような汀出り部が存在している。

図５１は、この実施例では行ｌ・レースと浮出（２構造１４３との間に“挟まれ た”光放射構造１１１　、１１２　、　＋１３および＋１４を形成するための工 １ツクトロルミネセンスＨ料の何着の結末を示す。

図５Ｃに類似している図５には、図５Ｊの矢印１４５の方向における特有のプラ ズマ噴射何着方法の動作を示す。構造１１１および１１４等の工１７クトロルミ ネセンス構造は、各浮出し構造と隣ｔｌした行トレースとの間に形成される。エ レクトロルミネセンス構造と接触（７ている浮出し構造および行１・１ノースは 、エレクトロルミネセンス構造の短い部分間に電位を供給するための２つの電極 である。

エレクトロルミネセンス構造にプラズマ噴射する前の初期の工程で形成された両 電極に関するここで説明される実施例の処理の別の利点は、図５Ｄにより」二足 に説明されたようなフォトし・シストおよびリソグラフ技術により第２の電極用 の孔を形成することが不要なことである。非導電材料の層は、依然とし、て互い に対する短絡から導電素子を保護し、設けられた列ト１ノースが図５Ｅにより上 記で説明されたように行トレースと交差する箇所において絶縁を行うために設け られる。

図５Ｄに類似した図５Ｌは、（＝１加された絶縁層１４７と共に図５Ｊによって 示された完成状態のディスプレイを示す。図５Ｌにおいて、絶縁層１４７は依然 としてフォトレジストであり、これまで供給された構造を全てカバーするのに十 分な深さに供給され、マスクを通して硬化され、硬化さねていない浮出し部１４ ３および構造Ｉｌｌ　、１１２　、＋１３およよび１１４上の領域を残す。をこ れらの硬化されていない領域を溶媒により洗浄することによって、ｆ７．出し部 １４３および構造１１１．１．１２．１１３およよび１１４の上端部は再度露出 される。

この別の実施例においてディスプレイを完成するために、工程は最初に説明され たｌｔＱ膜処理に対して前に説明されたものと同じであり、シルクスクリーンマ スクを適用し、行トレースに対してほぼ直角に列トレースを形成することを含み 、各列ｌ・レースが各列トレースの直ぐ隣の導電性の浮出し構造１４３の全てを 接続する。これは、導電性のシルクスクリーン材料を深い孔中に挿入してエレク トロルミネセンスセル用の第２の電極を形成することが不要であることを除いて 、列トレースを形成するための上記に説明されたものと同じ工程である。

図５Ｍは、付加された列トレース１４９および１５１と共に図５Ｌによって示さ れた構成状態の素子を示す。シルクスクリーン処理は好ましい方法であるが、必 須ではない。列トレースはまたＩＣ製造技術において良く知られているようにブ ランケット付着および除去技術（エツチング）によって、或は接続技術のその他 の既知の方法によって生成される。

比較的大型のディスプレイが本発明によって提供される別の方法は、いくつかの 小さいディスプレイを隣接して配列し２、大面積のディスプレイを提供すること により行われ、小さいディスプレイは個々に駆動されるように接続されるか、或 は隣接した小さいディスプレイの行が共通して接続されるように接続され、隣接 したディスプレイの列はまた大きいディスプレイが１組の駆動回路によって駆動 されるように共通して接続されている。

図６は、１０個の行および１０個の列をそれぞれ有する４つの小さい長方形ディ スプレイパネル１２９．１３０．１３１および１３２を有する本発明による複合 ディスプレイ１２８の一例を示す。パネル１２９および１３０、パネル１３２お よび１３１の行トレースは一緒に接続され、パネル１２９および１３２、パネル １３０および１３１の列トレースは一緒に接続され、４個のパネルからなる構造 は２０個の行トレースＲ１乃至Ｒ２０および２０個の列トレースＣＩ乃至Ｃ２０ を備えた単一のパネルであるかのように制御される。同様に、さらに大きい複合 ディスプレイが単一のパネルとして構成され動作されてもよい。その代りとして 、分離したパネルは分離して駆動されてもよく、各パネルがイメージ全体の一部 分を表示する。単一のパネル寸法に対する制限は、構成されるディスプレイの全 体的な寸法に対する必要な制限ではないことが当業者には明らかであろう。

本発明によるディスプレイのカラーは、光放射構造のために使用されるエレクト ロルミネセンス材料の関数である。例えば、マンガンによりドープされた硫化亜 鉛は、黄色を生成する。その他のカラーを生成するためのその他の材料の組合せ が存在し、原色（赤、緑および青）が本発明にしたがってディスプレイ中に生成 されることができる。

本発明によるディスプレイに対する高いドツト密度能力および個々の光放射構造 の分離した電気的に分離された性質のために、本発明によるディスプレイはカラ ーでイメージを生成するように構成されることができる。供給された電圧を変化 することによって光の強度を変化する固有の能力は、カラー発生および中間調デ ィスプレイに貢献する。

図７は、カラーでイメージを生成するための本発明によるディスプレイパネルの 一部分１３３の平面図を示す。４個の異なるカラーグループ１３４．１３５．１ ３６および＋３７が示されており、それぞれ１個が赤、１個が緑および１個が青 である３個の光放射セルを有する。例えば、グループ１３４は赤色用の光放射セ ル１３８、緑色用のセル１３９および青色用のセル１４０を有する。

グループ１３４のような各カラーグループは、この例では１セル当り１トレース づつ３個のカラー成分の光放射セルを駆動するための３つの行トレースをａする 。これらはグループ１３４および１３５に対してＲＩ　ＳＧｌおよびＢｌのラベ ルを付けられている。トレースＲ２、Ｇ２およびＢ２は、グループ１３７および ＋３６にサーブする。各グループ中のカラー成分セルは共通の列トレースを有す る。例えば、トレースＣ１はグループ１３４および１３７中のセルにサービスし 、トレースＣ２はグループ１３５および１３６中のセルにサービスする。

上記のように、本発明の光放射構造は通常のエレクトロルミネセンスバネ少ディ スプレイに必要とされるよりかなり低い電圧で駆動されることができる。その理 由は、本発明のディスプレイ中の電極が通常のディスプレイにおける程離れてい ないためである。通常のパネルは１５０乃至２００ボルトを必要とし、−力木発 明の個々の構造は約２０ボルトで駆動されることができる。さらに、電圧の変化 は光出力の強度を変化させる。現象は本発明による単色パネル用の中間調ディス プレイを提供し、多数のカラーが個々のカラーグループの赤、緑および青色成分 の強度を変化することによって表示されることを可能にする。

赤、緑および青色光放射構造がカラーグループを提供するために多数の異なる方 法で構成され、導電トレースが多数の異なるルーティングで設けられる。

当業者は、本発明の技術的範囲を逸脱することなく説明された実施例において多 数の変化が行われることを認識するであろう。その他多数の方法が上記において 既に述べられている。例えば、本発明の素子は上記のように薄膜技術および厚膜 技術によって生成されてもよいが、その他の製造技術もまた使用されてもよい。

もう１つの例として、ディスプレイは広範囲の寸法で本発明にしたがって生成さ れてもよい。同様に、本発明の光放射構造およびその他の素子に適した広範囲の 材料が存在している。ベース材料は例えばシリコンまたはガラス或はプラスチッ ク材料であることができる。このような詳細の変化は本発明の技術的範囲内にお いて行われる。

Ｆｉｇ、　４Ｂ Ｆｉｇ、　４Ｃ Ｆｉｇ、　４Ｄ Ｆｉｇ、　４ＨＦｉｇ、　４１ Ｆｉｇ、　５Ｄ Ｆｉｇ、　５Ｅ ８Ｆｉ、　５Ｆ Ｆｉｇ、　５Ｇ １０７　Ｆｉｇ、　５Ｈ Ｆｉｇ、５Ｌ Ｆｉｇ、５Ｍ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．観察表面と、 前記観察表面上にドットマトリクスアレイで配列された複数のエレクトロルミネ センスセルと、 前記エレクトロルミネセンスセルを選択的に電気的に励起する前記エレクトロル ミネセンスセルに接続された励起手段とを具備し、 前記エレクトロルミネセンスセルはそれぞれ、前記観察表面に実質的に垂直な長 さ方向の寸法を有し、前記長さ方向の寸法が前記観察表面に平行な前記構造のど の寸法より５倍以上大きいエレクトロルミネセンス材料の構造と、 前記構造の実質的に長さ方向に沿って前記構造に接触する第１の電極と、 前記第１の電極から電気的に分離されてそれと反対側で実質的に前記構造の長さ 方向に沿って前記構造に接触している第２の電極とを含み、前記各電極が導電材 料の領域を含み、エレクトロルミネセンス材料の前記構造が実質的に前記第１お よび第２の電極の領域間に含まれている電子ディスプレイ。
2. ２．前記ドットマトリクスアレイは行および列で配列された方形アレイであり、 前記励起手段は、 それぞれ前記エレクトロルミネセンスセルの行に隣接し、前記行の各エレクトロ ルミネセンスセル上の前記第１の電極に接続されている複数の行トレースと、そ れぞれ前記エレクトロルミネセンスセルの列に隣接し、前記列の各エレクトロル ミネセンスセル上の前記第２の電極に接続されている複数の列トレースとを含ん でいる請求項１記載の電子ディスプレイ。
3. ３．前記エレクトロルミネセンスセルは絶縁材料中に埋込まれている請求項１記 載の電子ディスプレイ。
4. ４．長さ方向に対して垂直などの寸法より５倍以上大きい長さを有するエレクト ロルミネセンス材料の構造と、実質的に構造の長さ方向に沿って前記構造に接触 する第１の電極と、 実質的に構造の長さ方向に沿って前記構造に接触し、前記構造の第１の電極と反 対の側に位置された第２の電極とを含み、前記各電極が導電材料の領域を含み、 エレクトロルミネセンス材料の前記構造が実質的に前記領域間に含まれている電 子ディスプレイ用のエレクトロルミネセンスセル。
5. ５．前記ドットマトリクスアレイは複数のカラーグループを含み、各カラーグル ープは３個のエレクトロルミネセンスセルを含み、エレクトロルミネセンス材料 から形成された第１のセルが赤色光を放射し、エレクトロルミネセンス材料から 形成された第２のセルが緑色光を放射し、エレクトロルミネセンス材料から形成 された第３のセルが青色光を放射するイメージを表示するための請求項１記載の ディスプレイ。
6. ６．前記励起手段は可変電圧手段を含み、それによって各セルに供給される電圧 はゼロからセルに有効な最大電圧まで変化される請求項５記載のディスプレイ。
7. ７．ベース表面から上方に高さＨを有する複数の導電性の行トレースをベース表 面上に形成し、 前記ベース表面の上方に、それから間隔を隔てられて開口の行および列のアレイ を有するマスクを配置し、前記開口に対する行間の中心間の間隔は前記ベース表 面上の隣接した導電性の行トレースの前記行の問の中心線の間隔であり、前記ベ ース表面と反対側から前記マスクにエレクトロルミネセンス材料の蒸気束を向け 、前記蒸気束の一部分が前記マスク中の前記開口を通過し、前記導電性の行トレ ースに実質的に前記行トレースの高さＨに対して接触しているエレクトロルミネ センス構造に固化し、前記高さＨは前記ベース表面に平行な前記エレクトロルミ ネセンス構造の１つのいずれの寸法に対しても５倍以上であり、 導電性の行トレースの前記行および前記エレクトロルミネセンス構造上に実質的 に前記導電性の行トレースの高さＨの深さまでフォトレジスト材料を供給し、上 面上で露出された前記ベース表面と反対側の前記エレクトロルミネセンス構造の 端部を残し、 マスクを通して前記フォトレジスト材料を露光し、前記エレクトロルミネセンス 構造が前記導電性の行トレースと接触している領域と反対側の前記各エレクトロ ルミネセンス構造に隣接した領域を除いて前記材料を硬化し、前記フォトレジス ト材料が前記導電性の行トレースの１つと接触している側と反対側の前記各構造 の一側上に実質的に前記エレクトロルミネセンス構造の高さＨである孔を有する ように、硬化されないフォトレジスト材料を溶媒により除去し、 シルクスクリーンマスク上に導電材料を供給することによって前記上面上に列ト レースを形成し、前記列トレースの１つはエレクトロルミネセンス構造の１列当 り形成され、導電材料は前記孔中に圧入されてそれを満たし、前記列トレースは 前記行トレースに対して直角に配列され、前記行トレースから電気的に分離され るステップを含むエレクトロルミネセンスディスプレイの構成方法。