DE2653076A1

DE2653076A1 - Elektrolumineszente darstellungsplatte

Info

Publication number: DE2653076A1
Application number: DE19762653076
Authority: DE
Inventors: Thomas P Brody; David H Davies; Fang-Chen Luo
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-11-23
Publication date: 1977-06-02
Also published as: FR2333312A1; GB1567623A; US4149885A; JPS5267993A; NL7612129A; NL186479C; US4006383A; DE2653076C2; JPS5755149B2; FR2333312B1; CA1040768A

Description

E lektr ο lumine s ζ en te Dar s tellungsplatte

Die Erfindung betrifft elektrolumineszente Darstellungsplatten. Bei derartigen Platten wird eine X-Y-Anordnung von Darstellungselementen oder Zellen auf einem isolierten Substrat vorgesehen, die miteinander verknüpft sind, um eine großflächige, ebene Plattendarstellung zu erzeugen, die anstelle einer Kathodenstrahlröhre verwendet werden kann. Jedes der Darstellungselemente der Anordnung umfaßt integrale Dünnschicht-Transistor-Schalt- und -Steuer-Schaltkreiselemente, die dazu verwendet werden, bestimmte Gebiete der ebenen elektrolumineszenten Phosphorschicht selektiv zu adressieren, die dann erregt werden, um einen Lichtausgang in Form eines Darstellungsmusters zu erzeugen.

Eine derartige elektrolumineszente Darstellungsplatte wird

in der parallelen Anmeldung der Anmelderin P.

(76102), beschrieben. Gemäß dieser Anmeldung wird die elektrolumineszente Darstellungsplatte dadurch hergestellt, daß aufeinanderfolgende Schichten ausgewählter Materialien im Vakuum abgelagert werden, um eine X-Y-Anordnung von Darstellungselementen auf einem isolierenden Substrat zu bilden. Jedes Darstellungselement bedeckt eine gleiche Fläche auf

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der Platte und ein wesentlicher Teil der Fläche des Darstellung selementes wird von den einzelnen Dünnschicht-Schaltkreiselementen und insbesondere durch den jeweiligen Abstand zwischen diesen Elementen eingenommen, um eine ungewünschte elektrische Wechselwirkung zwischen den Elementen zu verhindern. Für Anwendungen mit hoher Auflösung muß die physikalische Größe und die Fläche dieser Darstellungselemente vermindert werden, wodurch der Flächenanteil eines jeden Darstellungselementes, der von den Dünnschicht-Schaltkreiselementen beansprucht wird, weiter erhöht wird, auf Kosten der elektrolumineszenten Elektrode. Diese Elektrode ist der einzige Teil des Darstellungselementes, der tatsächlich den elektrolumineszenten Phosphor anregt, welcher gleichförmig über der Platte verteilt ist. Die tatsächliche Größe der Dünnschicht-Schaltkreiselemente kann nicht in einfacher Weise vermindert werden, da bestimmte elektrische Eigenschaften aufrechterhalten werden sollen. Dies gilt insbesondere hinsichtlich des kapazitiven Speicherelementes, das bei einer Ausführungsform des für eine derartige elektrolumineszente Darstellungsplatte verwendeten Adressier-Schaltkreises erforderlich ist. Um einen ausreichend großen Kapazitätswert für diesen Speicherkondensator zu erhalten, ist dessen wirksame Fläche verhältnismäßig groß.

Bei der oben beschriebenen parallelen Anmeldung wird ein bestimmtes Verfahren zur wirksamen Isolierung der elektrolumineszenten Phosphorschicht von den Dünnschicht-Schaltkreiselementen und den Antriebssignal-Sammelschienen beschrieben. Eine laminierte photopolymerisierbare Schicht wird über derartigen Dünnschicht-Schaltkreiselementen sowie den Signal-Sammelschienen vorgesehen, um auf diese Weise das elektrolumineszente Phosphor von diesen elektrischen Bauteilen zu isolieren. Diese laminierte photopolymerisierbare Schicht wird als eine verhältnismäßig dicke Schicht aufgebracht, wobei die photopolymerisierbare Isolationsschicht von den Gebieten selektiv entfernt wird, die über den elektrolumineszenten Elektroden liegt, um einen Kontakt dieser Elektrode mit der

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Phosphorschicht zu ermöglichen, die dann über diesen Elektroden und über den isolierenden polymerisierten Teilen abgelagert wird, die die Elemente der Dünnschicht-Schaltung und der Signal-Sammelschienen überdeckt.

Helligkeit und Auflösung von derartigen elektrolumineszenten Darstellungsplatten werden durch die wirksame Fläche der elektrolumineszenten Phosphorschicht begrenzt, die sich im Kontakt mit einzelnen elektrolumineszenten Elektroden befindet und von diesen angeregt wird. Bis jetzt betrug diese erregte Fläche ungefähr 15 % der Plattenfläche. Es ist daher sehr wünschenswert, daß die elektrolumineszenten Elektroden so weit ausgedehnt werden, daß sie eine größere Fläche der Darstellungsplatte bedecken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige elektrolumineszente Darstellungsplatte zu schaffen.

Die Erfindung wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Es wird also eine elektrolumineszente Darstellungsplatte geschaffen, die eine X-Y-Anordnung von Darstellungselementen umfaßt, wobei jedes Element aus integralen Dünnschicht-Transistor-Schalt- und -Steuer-Schaltkreiselementen besteht, die auf einem isolierenden Plattensubstrat angeordnet und mittels Antriebssignal-Sammelschienen miteinander verknüpft sind. Jedes Darstellungselement enthält eine individuelle elektrolumineszente Elektrode auf dem Substrat, über den Dünnschichtelementen und den Signal-Sammelschienen liegt eine elektrisch isolierende polymerisierte Schicht, während über der gesamten Plattenfläche in Kontakt mit den einzelnen elektrolumineszenten Elektroden und über der isolierenden polymerisierten Schicht das elektrolumineszente Phsophor angeordnet ist. Die individuellen elektrolumineszenten Elektroden erstrecken sich von dem isolierenden Substrat und bedecken einen wesentlichen Teil der isolierenden polymerisierten Schicht.

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Zum Erfindungsgegenstand gehört auch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrolumineszenten Darstellungsplatte, die aus einem dünnen, ebenen isolierenden Substrat mit einer X-Y-Anordnung von Darstellungselementen auf der Platte besteht, wobei jedes Darstellungselement integrale Dünnschicht-Transistor-Schalt- und -Steuer-Schaltkreiselemente aufweist, die auf dem isolierenden Substrat angeordnet und mittels Antriebssignal-Sammelschienen miteinander verknüpft sind, wobei eine elektrisch isolierende polymerisierte Schicht über den Dünnschicht-Schaltkreiselementen und den Antriebssignal-Sammelschienen angeordnet ist. Jedes Darstellungselement umfaßt elektrolumineszente Elektroden in mehreren Höhen, die auf dem isolierenden Substrat angeordnet sind und sich über die isolierende polymerisierte Schicht erstrecken, wobei eine elektrolumineszente Phosphorschicht über der gesamten Plattenfläche in Kontakt mit den elektrolumineszenten Elektroden angeordnet ist. Dieses Verfahren umfaßt die folgenden Schritte!

(a) Aufbringen der miteinander verknüpften Dünnschicht-Schaltkreiselemente, Signal-Sammelschienen und elektrolumineszenten Elektroden in Aufeinanderfolge als eine X-Y-Anordnung auf dem ebenen isolierenden Substrat;

(b) Auflaminieren der verhältnismäßig dicken isolierenden photopolymerisierten Schicht über der gesamten Plattenseite, auf der sich die Dünnschicht-Schaltkreiselemente befinden;

(c) Richten von Lichtstrahlung durch das Substrat zur Photopolymer isierung freiliegender Flächen der photopolymerisierbaren Schicht, die nicht durch die lichtundurchläs-

• sige erstpegelige Elektrode und nicht durch die lichtundurchlässige Dünnschichtschaltung und Sammelschienen geschützt sind, wobei die photopolymerisierte Fläche der. Schicht im Gebiet der Elektrode in erster Höhe an der Bodenfläche der photopolymerisierbaren Schicht das Gebiet überschreitet, das an der oberen Fläche der

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Schicht photopolymerisiert wird, daß ein im wesentlichen invertierter konischer und polymerisierter Schichtteil sich oberhalb einer Elektrode in erster Höhe erstreckt;

(d) Aufbringen einer lichtundurchlässigen Photomaske über der Schicht in Ausrichtung zu einer jeden Elektrode in erster Höhe, wobei die Flächen der lichtundurchlässigen Photomaske das Gebiet der Elektrode in erster Höhe überschreitet und ungefähr die Fläche der nicht belichteten oberen Oberfläche oberhalb der Elektrode in erster Höhe besitzt;

(e) Aussetzen der Schicht einer Lichtstrahlung, die von einer Stelle oberhalb der Photomaske ausgeht, um den nicht belichteten Teil der Schicht zu photopolymerisieren mit Ausnahme der von der Photomaske bedeckten Fläche;

(f) Entfernen des unpolymerisierten Teils der Schicht; und

(g) Vakuumablagern von leitenden Metallelektroden über der isolierenden photopolymerisierten Schicht zur Bildung der Elektrodenteile in zweiter Höhe und des Verbindungs-Elektrodenteils, das sich zu dem Elektrodenteil in erster Höhe erstreckt und mit diesem eine Verbindung herstellt.

Die elektrolumineszenten Darstellungsplatten haben somit eine Struktur, bei der sich die individuellen elektrolumineszenten Elektroden über eine wesentliche Fläche der gesamten Darstellungsplatte erstrecken. Vorzugsweise bestehen die individuellen elektrolumineszenten Elektroden aus einer in mehreren Ebenen befindlichen Elektrode, mit einem Elektrodenteil in einer ersten Ebene oder Höhe, der auf dem isolierenden Substrat angeordnet ist, und mit einem Elektrodenteil in einer zweiten Ebene oder Höhe, der auf der isolierenden polymerisierten Schicht angeordnet ist, wobei sich zwischen den

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Elektrodenteilen in der ersten und der zweiten Ebene ein Verbindungs-Elektroden teil erstreckt.

Die effektiv erleuchtete Fläche und die Helligkeit der Platte kann auf diese Weise stark erhöht werden, mit einer erleuchteten Plattenfläche, die mehr als ungefähr 70 % der gesamten Darstellungs-Plattenflache ausmacht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen elektrolumineszenten Darstellungsplatte mit angeschlossenen Antriebseinrichtungen;

Fig. 2 eine Querschnitts-Darstellung durch einen Teil der Platte, um die in mehreren Ebenen liegende Elektrodenstruktur der erfindungsgemäßen Platte wiederzugeben;

Fig. 3 eine vergrößerte schematische Darstellung der Anordnung der Darstellungselemente zur Erläuterung der Dünnschicht-Schaltung der Darstellungsplatte;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platte verwendeten Herstellungsverfahrens ;

Fig. 5a eine Illustration der Plattenstruktur der photopolymerisierten Schicht bei Herstellung gemäß bekannten Verfahren;

Fig. 5b eine Darstellung des Kantenmusters der photopolymerisierten Schicht bei Herstellung gemäß dem

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erfindungsgemäßen Verfahren, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

Die elektrolumineszente Darstellungsplatte 10 ist in Fig. 1 schematisch in Verbindung mit einer Antriebs-Schalteinrichtung wiedergegeben. Die Darstellungsplatte 10 umfaßt ein ebenes isolierendes Substrat 12, auf dem Dünnschicht-Schaltkreiselemente 14 angeordnet sind, und zwar in der Form von Reihen und Spalten (X-Y-Koordinaten) von einzeln adressierbaren und steuerbaren Darstellungselementen, die mittels Adressier- und Antriebssignal-Sammelschienen 16, 18 und 20 miteinander verknüpft sind. Die grundlegende Dünnschicht-Transistor-Schaltung und deren Herstellungsverfahren sind in der eingangs erwähnten parallelen Patentanmeldung näher erläutert. Wie aus der Fig. 2 noch deutlicher wird, enthält jedes Darstellungselement einen Schalttransistor T₁, einen Treibertransistor oder Leistungstransistor T₀ sowie einen Speicherkondensator C . Das Videosignal wird der X.-Sammelschiene aufgedrückt, und zwar von dem Analog-Videoregister 22, mittels der Zeilenschreib-Abtasteinrichtung 24, der das Videosignal zugeführt wird. Das Videosignal wird durch den Schalttransistor T- hindurchgeleitet, wenn das entsprechende Adressiersignal an der Schalter-Sammelschiene Y. vorhanden ist, das den Transistor T₁ einschaltet, wodurch der Speicherkondensator C auf einen Spannungspegel aufgeladen wird, der dem Videosignal entspricht. Die Schalt-Sammelschienen Y. sind einzeln mit einem Vertikal-Abtasttreiber 26 verbunden. Eine hochfrequente Leistungsversorgung 28 ist mit einer gemeinsamen lichtdurchlässigen Oberseiten-Elektrode oberhalb des elektrolumineszenten Phosphors verbunden, um den Phosphor anzuregen. Wenn alle Kondensatoren C einer gegebenen Linie mit dem Videosignal geladen sind, wird ein Torsteuersignal der Steuerelektrode des Transistors T₂ zugeführt und T₂ eingeschaltet, wodurch das hochfrequente Darstellungs-Leistungssignal an die elektrolumineszenten Elektroden und die EL-Phosphorschicht angelegt werden kann.

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Die Dünnschicht-Transistor-Schaltkreiselemente T.., Τ», C und die Sammelschienen für das Informationssignal, das Schaltsignal und das Leistungssignal sind in aufeinanderfolgenden Stufen als Dünnschichten aus entsprechenden Materialien mit darüberliegenden zugehörigen Isolationsschichten auf dem Substrat 12 abgelagert. Ein elektrolumineszenter Elektrodenteil 30 einer ersten Höhe wird während einer der Metalldampf-Ablagerungsschritte direkt auf das isolierende Substrat 12 abgelagert. Die teilweise hergestellte Platte wird danach aus dem Vakuumsystem entfernt und eine laminierte photopolymerisierbare Schicht über die gesamten Plattenfläche gepreßt. Die laminierte (mehrschichtige) photopolymerisierbare Schicht besteht aus isolierendem Material, das an Ort und Stelle durch Bestrahlung mit Licht polymerisiert werden kann. Ein geeignetes laminiertes Photowiderstandsmaterial wird von der Firma DuPont unter dem Handelsnamen "Piston" vertrieben. Diese polymerisierte Isolatorschicht 32 ist verhältnismäßig dick und besitzt typischerweise eine Dicke von ungefähr 0,025 mm, um die Dünnschicht-Schaltkreiselemente und die verschiedenen Sammelschienen von der elektrolumineszenten Phosphorschicht 34, die die gesamte Platte bedeckt, wirksam zu isolieren..Es war bisher üblich, lediglich die elektrolumineszente Elektrode in der ersten Höhe mit dem Phosphormaterial in Kontakt zu bringen. Somit wurde nur dieser Teil der elektrolumineszenten Phosphorschicht oberhalb der auf dem Substrat abgelagerten Elektrode tatsächlich zum Leuchten gebracht. Eine lichtdurchlässige gemeinsame obere elektrolumineszente Elektrode 36 ist über der Oberseite der Phosphorschicht 34 angeordnet. Diese gemeinsame Elektrode 36 ist mit der Leistungsversorgung 28 verbunden. Eine Glasfrontplatte 42 kann über der Oberelektrode 36 vorgesehen werden. Die isolierende Polymerschicht 32 bedeckt alle Dünnschicht-Schaltkreiskomponenten mit der Ausnahme der elektrolumineszenten Elektroden 30 der ersten Höhe. In dieser isolierenden Polymerschicht 32 sind durch ein weiteres Widerstandsverfahren Durchbrüche vorgesehen, um die Elektroden der ersten Höhe freizulegen. In den Quer-

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schnittsansichten ist das relative Ausmaß der Schichten stark übertrieben, um die Beschreibung zu erleichtern.

Um das aktive Gebiet des elektrolumineszenten Phosphors weiter auszudehnen, ist eine elektrolumineszente Elektrode 38 auf einer zweiten Höhe oberhalb der Polymer-Isolatorschicht 32 angeordnet. Diese auf zweiter Höhe befindliche elektrolumineszente Elektrode 38 ist im wesentlichen eben und liegt parallel zu der auf der ersten Höhe angeordneten elektrolumineszenten Elektrode. Ein verbindender Elektrodenteil 40 stellt zwischen den elektrolumineszenten Elektrodenteilen erster und zweiter Höhe eine elektrische Verbindung her. Er ist längs der Neigung der Polymer-Isolatorschicht 32 an den Kanten der öffnung angeordnet, die in der polymeren Isolatorschicht um die Elektrode 30 herum geöffnet ist. Der Elektrodenteil 30 erster Höhe*· ist ein im allgemeinen rechteckige Platte, die einen Teil der Fläche eines jeden Darstellungs-Einheitselementes einnimmt. Die Öffnungen, die in der polymeren Isolatorschicht 32 gebildet sind, sind rechteckig und besitzen im allgemeinen invertierte konische Querschnitte, d. h., die Öffnungsfläche ist an der Oberfläche der Elektrode 30 erster Höhe kleiner als an der oberen Oberfläche der Schicht 32. Eine langsam nach innen sich neigende Kante wird somit in der Schicht 32 an jeder öffnung oberhalb einer jeden Elektrode 30 gebildet. Die elektrolumineszente Phosphorschicht 34 wird daher über der gesamten Darstellungsplatte in Kontakt mit der elektrolumineszenten Elektrode 30 erster Höhe, der elektrolumineszenten Elektrode 38 zweiter Höhe und dem verbindenden Elektrodenteil 40 abgelagert, so daß ein stark vergrößertes Gebiet des Phosphors für ein gegebenes Darstellungselement aktiviert wird. Dies verbessert ganz erheblich den Helligkeitspegel der Platte. Die einzelnen elektrolumineszenten Elektroden können daher einen wesentlichen Teil der Gesamtfläche der Darstellungsplatte bedecken, wobei die einzelnen verbleibenden nicht abgedeckten Flächen die sind, die zur Herstellung des Abstandes zwischen angrenzenden Kanten der einzelnen Elektroden erforderlich sind. Um einen 70 %-Anteil für die

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beleuchtete Fläche zu erreichen, wurde der Abstand zwischen den Elektroden etwa 0,2 mm breit gemacht, wobei dieser Abstand auf ungefähr 0,05 bis 0,075 min vermindert werden kann, um die Elektrodenfläche und damit die beleuchtete Fläche der Darstellungsplatte weiter zu erhöhen.

Die Herstellung der mehrschichtigen elektrolumineszenten Elektrodenstruktur in der Darstellungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung erfordert sorgfältige Ablagerung des verbindenden Elektrodenteils 40, um sicherzustellen, daß sich aus den Elektrodenteilen erster Höhe und zweiter Höhe und den verbindenden Elektrodenteilen eine ununterbrochene, großflächige elektrolumineszente Elektrode ergibt. Die Dicke der laminierten photopolymerisierbaren Isolierschicht 32 führt zu einem Problem, wenn das photopolymerisierbare Material einer Lichtstrahlung ausgesetzt wird und eine Maske über der ersten elektrolumineszenten Elektrodenfläche aufgelegt ist, weil die über den Elektroden 30 gebildeten Öffnungen an der Kante der Maske einen Kanteneffekt erzeugen, und zwar aufgrund der Lichtbrechung oder Lichtstreuung der Lichtstrahlung, was nach Entwicklung der nicht belichteten Fläche und nach Bildung der Öffnung 44 zu einem überhängen von polymerisiertem Material an der oberen Fläche der Schicht 32 führt, wie in Fig. 5a zu erkennen ist. Die gebildete öffnung besitzt eine kleinere Fläche an der oberen Oberfläche der Schicht 32 als an der Bodenfläche. Dieses Überhängen des photopolymerisierten Isoliermaterials ist deshalb schädlich, weil es die Ablagerung eines wirksamen Verbindungs-Elektrodenteils 40 verhindert. Dies kommt daher, weil die Metallschicht, die im Vakuum als verbindender Elektrodenteil 40 abgelagert wird, durch Sichtlinien-Vakuumablagerung erfolgt, wodurch der Überhang des photopolymerisierten Materials die Ablagerung des Metalls unterhalb dieses Überhanggebietes verhindert. Vorzugsweise besitzt die Kante des photopolymerisierbaren Isolators angrenzend zur elektrolumineszenten Elektrode erster Höhe eine graduelle Steigung, wie sie in Fig. 5b dargestellt ist, wo die öffnung 46 in wünschenswerter Weise geneigte

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Kanten besitzt, bei der die Öffnungsflache an der oberen Fläche der Schicht 32 die Öffnungsfläche an der Bodenfläche übertrifft, wodurch eine Sichtlinien-Metallablagerung auf diesen Kanten ermöglicht wird. Die elektrolumineszente Elektrode 38 zweiter Höhe wird zur gleichen Zeit wie der verbindende Elektrodenteil 40 dampfabgelagert, und zwar auf der oberen ebenen Oberfläche der photopolymeren Isolatorschicht 32. Die einzelnen elektrolumineszenten Elektroden werden vorzugsweise aus Aluminium gebildet, das im Vakuum bis zu einer Dicke von ungefähr 1.500 A¹ bei der Bildung derartiger Elektroden abgelagert wird. Der Teil 30 erster Höhe kann dicker sein als der Teil 38 zweiter Höhe und der verbindende Teil 40, weil während der Ablagerung des Teils zweiter Höhe und des verbindenden Teils das sich ablagernde Metall auch die bereits abgelagerte Elektrode erster Höhe bedeckt. Dadurch wird ein guter Kontakt zwischen den einzelnen Elektrodenteilen hergestellt.

Ein neuartiges Verfahren, das sicherstellen soll, daß die Neigung der Kante der Isolatorschicht gemäß Fig. 5 sich ergibt, soll nun anhand der Fig. 4 beschrieben werden. Typischerweise wird Lichtstrahlung im ültraviolett-Bereich benutzt, um die Schicht 32 selektiv zu polymerisieren. Die Lichtstrahlung wird durch das Substrat 12 vorbei an der lichtundurchlässigen Elektrode 30 erster Höhe wie auch vorbei an den lichtundurchlässigen Dünnschicht-Schaltkreisteilen gerichtet. Die durch das Substrat durchlaufende Strahlung läuft um die rechteckige Elektrode 30 erster Höhe herum und photopolymerisiert die Schicht 32 mit einem Kantenprofil um die Elektrode herum, das die in Fig. 5b dargestellte Form annähert. Der Bodenteil der Schicht 32 wird vollständig polymerisiert, während die oberen Teile der Schicht 32 oberhalb der Kante der Elektrode 30 unpolymerisiert sind, so daß dann, wenn die Schicht 32 zur Entfernung der nicht belichteten Gebiete entwickelt wird, die gebildete Öffnung 46 eine kleinere Fläche am Boden besitzt als an der oberen Oberfläche, wobei sich eine etwas geneigte Kante ergibt. Die geneigte Kante steht somit für die Direktsicht-Metallablagerung zur Verfügung, so daß eine ununter-

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brochene Verbindungselektrode auf dieser geneigten Kante abgelagert werden kann.

Nach der Belichtung durch das Substrat 12 hindurch zur Bildung der gewünschten Form der öffnung und vor Entwicklung der Schicht zur Bildung der öffnung wird eine zweite Belichtung in herkömmlicher Richtung, d. h., von der oberen Oberfläche der Schicht 32 aus, durchgeführt. Eine lichtundurchlässige Photomaske wird über den Gebieten der Elektrode erster Höhe ausgerichtet. Die Größe oder Fläche der ausgerichteten undurchlässigen Maske oberhalb der elektrolumineszenten Elektrode erster Höhe ist größer als die Fläche der Elektrode erster Höhe. Dies dient dazu, eine weitere Belichtung des oberen Teils der Schicht 32 an den Kanten um die Elektrode 30 herum zu verhindern, während gleichzeitig die Schicht 32 oberhalb des Restes der Platte stattfindet, der durch die lichtundurchlässigen Sammelschienen und Dünnschicht-Schaltungen abgedeckt war, als die Lichtstrahlung durch das Substrat hindurch gerichtet war. Die Schicht 32 wird dadurch an allen Gebieten wirksam polymerisiert, mit der Ausnahme der Gebiete oberhalb der Elektrode 30.

Die mehrschichtige Elektrodenplattenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung liefert eine deutliche Erhöhung der beleuchteten Fläche der Phosphorschicht, und dieser Flächenanstieg erzeugt eine erhöhte Helligkeit der Platte. Die Helligkeit der Platte wird weiter verbessert aufgrund der Tatsache, daß sich der Elektrodenteil zweiter Höhe oberhalb der verhältnismäßig dicken Isolationsschicht über der Dünnschicht-Schaltung befindet. Die Phosphorschicht zwischen dem Elektrodenteil zweiter Höhe und der oberen Elektrode ist weniger dick als zwischen dem Elektrodenteil erster Höhe und die angelegte Spannung erzuegt über der dünneren Phosphorschicht einen Phosphor-Lichtausgang größerer Helligkeit.

Patentansprüche t

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

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Patentansprüche ;

/ 1. ) Elektrolumineszente Darstellungsplatte, bestehend aus t s^ einer X-Y-Anordnung von Darstellungselementen, die jeweils integrale Dünnschicht-Transistor-Schalt- und -Steuerungs-Schaltelemente umfassen, die auf einem isolierenden Plattensubstrat angeordnet und durch Antriebssignal -Sammel schienen miteinander verknüpft sind, wobei jedes Darstellungselement individuelle elektrolumineszente Elektroden einschließt, die auf dem Substrat angeordnet sind, mit einer elektrisch isolierenden polymerisierten Schicht über den Dünnschichtelementen und den Signal-Sammelschienen, mit einem über der gesamten Plattenfläche angeordneten und mit den einzelnen elektrolumineszenten Elektroden in Kontakt befindlichen und über der isolierenden polymerisierten Schicht liegenden Phosphor, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen elektrolumineszenten Elektroden (30, 38, 40) sich von dem isolierenden Substrat (12) weg erstrecken und einen wesentlichen Teil der isolierenden polymerisierten Schicht (32) bedecken.
2. Darstellungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle elektrolumineszente Elektrode eine Elektrode mit mehreren Höhenstufen ist und einen auf dem isolierenden Substrat (12) angeordneten Elektrodenteil (30) erster Höhe, einen auf der isolierenden polymerisierten Schicht (32) angeordneten Elektrodenteil (38) zweiter Höhe und einen sich zwischen den Elektrodenteilen erster und zweiter Höhe (30, 38) erstreckenden verbindenden Elektrodenteil (40) umfaßt.
3. Darstellungsplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen elektrolumineszenten Elektroden (30, 38, 40) voneinander einen engen Abstand aufweisen und einen wesentlichen Teil der gesamten Darstellungsplatte (10) bedecken.

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4. Darstellungsplatte nach. Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen elektrοlumineszenten Elektroden (3o, 38, 40) aus Aluminium bestehen und eine Dicke von einigen hundert Ä besitzen.
5. Verfahren zur Herstellung einer elektrolumineszenten Darstellungsplatte, die aus einem dünnen ebenen isolierenden Substrat mit einer X-Y-Anordnung von Darstellungselementen darauf besteht, wobei jedes Darstellungselement integrale Dünnschicht-Transistor-Schalt- und -Steuer-Schaltkreiselemente umfaßt, die auf dem isolierenden Substrat angeordnet und mittels Antriebssignalschienen miteinander verknüpft sind, mit einer über den Dünnschicht-Schaltkreiselementen und den Antriebssignal-Sammelschienen angeordneten elektrisch isolierenden polymerisierten Schicht, wobei jedes Darstellungselement eine in mehreren Höhen angeordnete elektrolumineszente Elektrode auf dem isolierenden Substrat aufweist, die sich über die isolierende polymerisierte Schicht erstreckt, und eine elektrolumineszente Phosphorschicht über der gesamten Plattenfläche in Kontakt mit den elektrolumineszenten Elektroden angeordnet ist, nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch

(a) Ablagern der miteinander verknüpften Dünnschicht-Schaltkreiselemente (T₁, T₂, C), Signal-Sammelschienen (16, 18, 20) und elektrolumineszenten Elektroden (30) in Aufeinanderfolge als eine X-Y-Anordnung auf dem ebenen isolierenden Substrat (12);

(b) Auflaminieren der verhältnismäßig dicken isolierenden photopolymerisierten Schicht (32) über der gesamten Plattenseite, auf der sich die Dünnschicht-Schaltkreis elemente befinden;

(c) Richten von Lichtstrahlung durch das Substrat (12), um die freiliegenden Gebiete der photopolymerisierbaren Schicht (32) zu photopolymerisieren, die nicht durch die lichtundurchlässige Elektrode erster Höhe

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(30) und nicht durch die lichtundurchlässige Dünnschicht-Schaltung (T₁ , T₀, C) und Sammelschienen (16, 18, 20) abgeschirmt sind, wobei die photopolymerisierte Fläche der Schicht (32) im Bereich der Elektrode erster Höhe (30) an der Bodenfläche■der photopolymerisierbaren Schicht (32) das Gebiet überschreitet, das an der oberen Oberfläche der Schicht

(32) photopolymerisiert wird, so daß sich ein im wesentlichen invertiert konischer unpolymerisierter Schichtteil (46) über jeder Elektrode erster Höhe (30) erstreckt;

(d) Anordnen einer lichtundurchlässigen Photomaske (48) über der Schicht (32) in Ausrichtung zu jeder Elektrode erster Höhe (30), wobei die Fläche der lichtundurchlässigen Photomaske (48) die Fläche der Elektrode erster Höhe (30) überschreitet und ungefähr gleich der Fläche der nicht belichteten oberen Fläche oberhalb der Elektrode erster Höhe (30) ist;

(e) Bestrahlen der Schicht (32) mit von einer Stelle oberhalb der Photomaske (48) ausgehender Lichtstrahlung, um den nicht belichteten Teil der Schicht (32) mit der Ausnahme der von der Photomaske (48) bedeckten Fläche zu photopolymerisieren;

(f) Entfernen des unpolymerisierten Teils der Schicht (32); und

(g) Vakuumablagern von leitenden Metallelektroden (38, 40) über der isolierenden photopolymerisierten Schicht (32) zur Bildung der Elektrodenteile zweiter Höhe (38) sowie des verbindenden Elektrodenteils (40), der sich zu dem Elektrodenteil erster Höhe (30) erstreckt und mit diesem einen Kontakt hat.

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