CN101536605A - 可寻址及可印刷发射显示器 - Google Patents

Abstract

本发明的各个实施例提供包括多层的可寻址发射显示器，其包括第一衬底层，其中每一随后的层均通过将该层印刷或涂覆在前面的层上形成。示例性的衬底包括纸、塑料、橡胶、织物、玻璃、陶瓷、或任何其它绝缘体或半导体。在示例性实施例中，显示器(图1)包括附着到衬底(105)上的第一导电层(110)，从而形成第一多个导体；多个介电层(125)；发射层(115)；形成第二多个导体的第二透射导电层(120)；包括在第二多个导体中并具有比较低的阻抗的第三导电层(145)；及可选的彩色层(130)和掩蔽层(155)。象素由第一和第二多个导体之间的相应显示区定义。各个实施例均可寻址，具有实质上平的波形因数，厚度为1－3mm，且也可实质上无限制地缩放，从移动电话显示器大小到广告牌显示器大小。

Description

可寻址及可印刷发射显示器

技术领域

本发明总体上涉及电子显示技术，具体地，涉及能够印刷或涂覆在多种衬底上的发射显示技术，且其还可以多种形式进行电子寻址从而实时显示信息。

背景技术

显示技术已包括电视阴极射线管、等离子显示器、及各种形式的平板显示器。典型的电视阴极射线管显示器在内部、前表面上使用通常称为“磷光体”的发射涂层，其由通常称为光栅扫描的扫描电子束激发。这样的电视显示器具有大的、非常深的波形因数，这使得其不适于许多情形。

经常用于电视的其它显示器如等离子显示器，其具有比较平的波形因数，包括等离子单元的复合阵列，所述单元包含所选气体或气体混合物。当这些单元通电时，使用行和列寻址选择象元(或象素)，所包含的气体离子化并发射紫外线辐射，从而导致包含相应的彩色磷光体的象素或子象素发光。由于包含无数含气及成行磷光体单元，这些显示器非常复杂且制造成本高昂，这也使得它们不适于许多情形。

其它较新的显示器技术，如有源及无源矩阵液晶显示器(LCD)，也包括这样的象素可寻址能力，即个别寻址所选象元的能力。这样的显示器包括晶体管、LCD、垂直偏振滤光片及水平偏振滤光片层的复合阵列。在这样的显示器中，通常有一直通电并发光的光源，实际上传输的光通过寻址LCD矩阵内的特定LCD进行控制。然而，这样的寻址通过另外的晶体管层实现，其控制特定LCD的开和关状态。

目前，生产这样的显示器尤其需要生产控制晶体管的半导体制造技术。多种技术用于制造液晶层和各个偏振层。LCD显示器也非常复杂且制造成本高昂，从而也不适于许多情形。

使用更简单的制造技术，电致发光灯(EL)技术已用于印刷或涂覆发射材料如磷光体及导电层以形成标志及其它固定显示器。对于这些显示器，特定区域被通电及该这个区域变为发射区域，从而提供显示器照明。然而，这样的现有技术EL显示器不提供任何形式的象素寻址能力，因而不能够相应地动态显示变化信息。例如，这样的现有技术EL显示器不能显示无限量的信息，如可在因特网上下载的任何网页或任何书页或杂志页。

不能够象素寻址的这样的现有技术显示器包括下述专利中描述的那些显示器：2001年3月20日授予Murasko的题为“电致发光符号”的美国专利6,203,391、2002年7月23日授予Murasko的题为“电致发光符号”的美国专利6,424,088、2004年11月2日授予Murasko的题为“照亮的显示器系统及方法”的美国专利6,811,895、及2004年8月17日授予Barnardo等的题为“电致发光装置”的美国专利6,777,884。在这些显示器中，在多种设计或图案中，电极及发射材料印刷或涂覆在衬底上即多层的“夹层”。一旦通电，设计或图案全部被照亮，从而形成固定、不变信息的显示，如用于照亮标志。

因此，需要提供象素寻址能力以用于动态显示变化的信息的发射显示器。这样的显示器还应能使用印刷或涂覆技术制造，而不是使用复杂及昂贵的半导体制造技术。这样的显示器应能制造成多种大小，从类似移动电话显示器的大小到广告牌显示器的大小(或更大)。这样的显示器还应结实并能够在大量条件下运行。

发明内容

本发明的各个实施例提供可寻址发射显示器，其包括衬底上的多层，每一随后的层均通过将该层印刷或涂覆在前面的层上形成。第一衬底层可以是纸、塑料、橡胶、织物、玻璃、陶瓷、或任何其它绝缘体或半导体。在示例性实施例中，显示器包括附着到衬底上的第一导电层，从而形成第一多个导体，其后为第一介电层、发射层、第二介电层，第二透射导电层形成第二多个导体；第三导电层包括在第二多个导体中并具有比较低的阻抗；及可选的彩色掩蔽层。象素由第一和第二多个导体之间的相应显示区定义。各个实施例均可象素寻址，例如，通过选择第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体。

作为发光显示器，本发明的各个实施例具有非常与众不同的特性。首先，它们可用多种传统且比较便宜的印刷或涂覆方法中的任一种形成，而不是通过形式非常复杂且昂贵的半导体制造技术，如那些用于制造LCD显示器、等离子显示器或ACTFEL显示器的技术。本发明可使用比较便宜的材料实施，如纸和磷光体，从而实质上降低了生产成本和费用。使用印刷方法从而容易制造，与降低的材料成本结合可使显示器技术及依赖这样的显示器的产业发生巨大变化，所述产业从计算机到移动电话到金融交易。

本发明的另外的优点在于各个实施例是可缩放的，实质上无限制，同时具有实质上平的波形因数。例如，各个实施例可放大到壁纸、广告牌或更大的大小，或缩小到移动电话或腕表显示器大小。同时，各个实施例具有实质上平的波形因数，总显示器厚度在50-55微米范围之间，加上另外的所选衬底的厚度，使得显示器厚度在1-3毫米级。例如，使用3mill纸(大约75微米厚)，所得的显示器的厚度在130微米级，从而提供目前最薄的可寻址显示器之一。

此外，各个实施例提供大量可选分辨率且不同寻常地结实。

在本发明的第一示例性实施例中，发射显示器包括：衬底；连到衬底的第一多个导体；连到第一多个导体的第一介电层；连到第一介电层的发射层；及连到发射层的第二多个导体，其中第二多个导体至少部分适于传输可见光。当第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体通电时，这样的发射显示器适于从发射层发射可见光穿过第二多个导体。

在第一示例性实施例中，第一多个导体实质上平行于第一方向，第二多个导体实质上平行于第二方向，且第二方向不同于第一方向。例如，第一多个导体和第二多个导体可位于相互实质上垂直的方向，使得第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体之间的区域实质上定义发射显示器的象元(象素)或子象素。发射显示器的象素或子象素可通过选择第一多个导体的第一导体和选择第二多个导体的第二导体而有选择地寻址。这样的选择可以是施加电压，其中发射显示器被寻址的象素或子象素基于电压的施加发光。

在本发明的第一示例性实施例中，第三多个导体可相应地连到第二多个导体，其中第三多个导体具有低于第二多个导体的阻抗。例如，第三多个导体的每一导体可包括至少两个冗余传导路径并由导电油墨形成。

本发明第一示例性实施例的另外的层可包括：连到第二导电层的彩色层，彩色层具有多个红、绿和蓝色象素或子象素；连到彩色层的掩蔽层，掩蔽层包括适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素中的所选象素或子象素的多个不透明区域；碳酸钙涂层；及其它密封层。

在本发明的第二示例性实施例中，发射显示器包括：衬底；连到衬底的第一导电层；连到第一导电层的第一介电层；连到第一介电层的发射层；连到发射层的第二介电层；连到第二介电层的第二透射导电层；及连到第二透射导电层的第三导电层，第三导电层具有比第二透射导电层低的阻抗。

在本发明的第三示例性实施例中，发射显示器包括：衬底；连到衬底的第一导电层，第一导电层包括第一多个电极和第二多个电极，第二多个电极与第一多个电极电绝缘；连到第一导电层的第一介电层；连到第一介电层的发射层；连到发射层的第二介电层；及连到第二介电层的第二透射导电层。第二透射导电层还可连到第二多个电极，如通过电通路连接或邻接。当第一多个电极、第二多个电极、及第二透射导电层通电时，第三示例性实施例的发射显示器适于从发射层发射可见光。

在本发明的第四示例性实施例中，发射显示器包括：衬底；连到衬底的第一多个导体；连到第一多个导体的第一介电层，第一介电层具有多个反射界面；连到第一介电层和多个反射界面的发射层；及连到发射层的第二多个导体，其中第二多个导体至少部分适于传输可见光。在该示例性实施例中，多个反射界面是金属、金属薄片，如那些通过打印金属薄片油墨形成的薄片，或可由其折射率不同于第一介电层和发射层的折射率的化合物或材料组成。当第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体之间的区域实质上定义发射显示器的象元(象素)或子象素时，在该实施例中，多个反射界面的至少一反射界面在每一象素或大多数象素内。

在本发明的另一示例性实施例中，制造发射显示器的方法包括：使用导电油墨按第一所选图案将第一导电层印刷在衬底上；在第一导电层上印刷第一介电层；在第一介电层上印刷发射层；在发射层上印刷第二介电层；在第二介电层上按第二所选图案印刷第二透射导电层；及使用导电油墨在第二透射导电层上印刷第三导电层，其中第三导电层具有比第二透射导电层低的阻抗。印刷第三导电层的步骤还可包括按第三所选图案印刷导电油墨，其具有至少两个冗余传导路径，印刷第一介电层的步骤还可包括印刷多个反射界面。示例性方法实施例还可包括在第二介电层、第二导电层或第三导电层上印刷彩色层，彩色层包括多个红、绿和蓝色象素或子象素；及在彩色层上按第四所选图案印刷掩蔽层，掩蔽层包括适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素中的所选象素或子象素的多个不透明区域。

在示例性方法实施例中，第一所选图案定义按第一方向布置的第一多个导体，第二所选图案定义按第二方向布置的第二多个导体，第二方向不同于第一方向。

在本发明的示例性方法实施例中，印刷第一导电层的步骤还可包括印刷第一多个导体，印刷第二导电层的步骤还可包括印刷实质上垂直于第一多个导体方向布置的第二多个导体以在第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体之间产生实质上定义发射显示器的象元(象素)或子象素的区域。

“反向构造”实施例也被描述，其中相继的层以相反顺序施加到清洁的或光学透射的衬底上。

本发明的多个其它优点和特征从下面对本发明及其实施例的详细描述、权利要求及附图可明显看出。

附图说明

本发明的目标、特征和优点在参考下面结合附图公开的内容的基础上将更易于意识到，其中相同的附图标记用于识别各个图中的同一组成部分，其中：

图1为根据本发明的第一示例性装置实施例100的透视图。

图2为根据本发明的第一示例性装置实施例的截面图。

图3为根据本发明的第二示例性装置实施例的透视图。

图4为根据本发明的第二示例性装置实施例的截面图。

图5为根据本发明的第二示例性装置实施例的截面图。

图6为根据本发明的第二示例性实施例的发射区域(或象素)的透视图。

图7为根据本发明的第三示例性装置实施例的透视图。

图8为根据本发明的第三示例性装置实施例的截面图。

图9为根据本发明的第三示例性实施例的发射区域的透视图。

图10为根据本发明的各个示例性实施例的第二透射导体内布置的第三导体的俯视图。

图11为根据本发明的第四示例性装置实施例的透视图。

图12为根据本发明的第四示例性装置实施例的截面图。

图13为根据本发明的第五示例性装置实施例的透视图。

图14为根据本发明的第五示例性装置实施例的截面图。

图15为根据本发明的第五示例性装置实施例的截面图。

图16为根据本发明的示例性系统实施例的框图。

图17为根据本发明的示例性方法实施例的流程图。

图18为根据本发明的第六示例性装置实施例的截面图。

具体实施方式

在本发明容许许多不同形式的实施例的同时，图中所示为本发明的具体实施例并将于此对其详细描述，应当理解，在此公开的内容应被视为本发明原理的例示，而不意于将本发明限于图示的具体实施例。在这方面，在详细阐述与本发明一致的至少一实施例之前，应当理解，本发明的应用不限于上面及下面提出的、附图中图示的、或例子中描述的具体结构及其组成部分排列。与本发明一致的方法和装置能够由其它实施例并能以不同的方式实施和实现。同样，应当理解，在此采用的措辞和术语以及包括在下面的摘要仅用于描述目的，不应视为限制。

如上所述，本发明的各个实施例提供可寻址发射显示器。本发明的各个实施例可通过多种印刷或涂覆方法中的任一方法形成。本发明可使用比较便宜的材料如纸和磷光体具体化，实质上降低了生产成本和费用。本发明的各个实施例是可缩放的，实质上无限制，同时具有实质上平的波形因数。此外，各个实施例提供大量可选分辨率且不同寻常地结实。

现在参考附图，图1-17示出了本发明的各个示例性实施例。应注意，为易于参考，图1-16提供各个示例性装置和系统实施例的代表部分的放大图，但并不按比例。还应注意，示例性实施例的实施通常非常平和薄，具有几张高级纸张级的厚度(深度)，及具有任何所选宽度和长度，如海报大小和广告牌大小，或更小的等级，如计算机显示屏及移动电话显示屏大小。

图1为根据本发明的第一示例性装置实施例100的透视图。图2为根据本发明的第一示例性装置实施例100从图1中所示的平面A-A’的截面图。装置100包括多层，如图所示每一层与下一层相邻，包括衬底层105、第一导电层110、发射(可见光发射)层115、及第二透射导电层120。根据所选实施例，装置100通常还包括一个或多个下述层：第一介电层125、第二介电层140(其可以是发射层115的一部分或与其一体化)、第三导电层145(其可以是第二透射导电层120的一部分或与其一体化)、彩色层130、掩蔽层155、及保护或密封层135。

在运行中，如下所详细阐述的，电压差被施加在下述层之间或跨其施加：(1)第三导电层145与第二透射导电层120，及(2)第一导电层110，从而向发射层115提供能量，如通过产生电容性效应。提供给发射层115的能量或功率使得一体化的发光化合物发出可见光(例如，光子，在图1中示为“p”)，如下所述。第二透射导电层120允许发射层115中产生的可见光通过，并允许所发出的光由位于装置100的显示器侧(即透射导电层120侧)的任何观察者看见。如下所详述的，第三导电层145可由不透明导体形成，但被构造成使能有效的光传输，同时明显增加第二透射导电层120的传导率。因此，装置100适于运行并能够运行为发光显示器。

最特别地，装置100拷贝制造成非常平，具有最小的厚度，其深度在几张纸的级别。实际上，衬底层105可由单张纸组成，例如，所有其余不同厚度的层通过印刷及涂覆领域技术人员公知的常规印刷和/或涂覆方法相继施加。例如，工作原型已通过使用多种印刷和涂覆方法创建。因此，如在此所使用的，“印刷”手段指并包括任何及所有印刷、涂覆、滚压、喷涂、分层、叠层和/或附着方法，无论是冲击式还是非击打式，当前已知的或将来开发的，包括但不限于丝网印刷、喷墨印刷、光电印刷、电子油墨印刷、光致抗蚀剂和其它抗蚀剂印刷、热印刷、磁印刷、压印、苯胺印刷、混合平版印刷、凹版及其它凹雕印刷。所有这些方法均视为在此的印刷方法，并可等效地使用且在本发明的范围内。

同样重要的，示例性印刷方法不要求重要的制造控制或限制。不要求具体的温度或压力。不要求已知印刷方法标准之外的洁净室或过滤的空气。然而，为了一致，如为了与形成各个实施例的各个相继施加的层适当对齐(对准)，需要相对不变的温度(可能有例外，如下所述)和湿度。

衬底(层)105(及下述其它示例性实施例的其它衬底(层)205、305、405和505)实质上可由任何材料形成，任何所选材料的适合性以经验为主进行确定。衬底层105、205、305、405和505，非限制前述的一般性，可包括下述作为例子的一个或多个：任何所选形式的纸、有涂层的纸、涂覆塑料的纸、纤维纸、纸板、海报纸、海报板、书、杂志、报纸、木质板、胶合板、及其它纸或基于木材的产品；任何所选形式(薄片、薄膜、板等)的塑料材料；任何所选形式的自然及合成橡胶材料和产品；任何所选形式的自然及合成织物；任何所选形式的玻璃、陶瓷、及其它源自硅或硅石的材料和产品；混凝土(固化)、石头及其它建筑材料和产品；或任何其它提供一定程度电绝缘的产品，当前存在的或将来产生的(即，具有足以提供与装置100的该(第二)侧上的第一导电层110的电绝缘的介电常数或绝缘特性)。例如，作为比较昂贵的选择，硅晶片也可用作衬底105。然而，在示例性实施例中，涂覆塑料的纤维纸用于形成衬底层105，如由Appleton Coated LLC生产的Utopia 2纸产品，或其它纸制造商生产的类似具有涂层的纸，如Mitsubishi造纸厂生产的Mead或其它纸产品。

主要有两种方法构建本发明的各个发射显示器(100、200、300、500、600、700、900)。在第一构造型或“标准构造”中，相继层被施加到不透明或非透射衬底105上，光通过标准构造的顶层发出。在称为第二构造型或“反向构造”的其它实施例中，相继层以相反顺序施加到清洁或光学透射的衬底105上，光通过反向构造的衬底层发出。例如，聚氯乙烯或其它聚合物可用作“反向构造”的衬底，清洁的衬底形成顶层，所有其余层以相反顺序施加，使得第一导电层(如110)最后施加或倒数第二施加(其后为保护涂层)。这样的反向构造实施例使能使用装置的透射侧附着，如附着到窗口并通过窗口观看显示器。

之后，第一导电层110可按任何所选的结构或设计印刷或涂覆在衬底105上，从而形成用于向发射层115的一个或多个所选部分(如整个发射层115区域或发射层115内的所选象素)提供能量或功率的一个或多个电极。第一导电层110可产生为任何所选的形状以具有相应的照度，如多个分开的、电绝缘的条(例如，如下述的第二到第五实施例)，以提供用于离散象素照度的行或列选择，或用于个别象素选择的多个小点，或一个或多个薄片以提供发射层115的一个或多个区域的照度，如图1中所示。第一导电层110的厚度(或深度)不是特别敏感或重要，其可基于所选材料和施加方法以经验为主进行确定，仅要求具有足以导电且没有开路或其它不需要的传导间隙的厚度，同时保持最后的装置100的所需纵横比或厚度。

在所选实施例中，第一导电层110(及下述其它示例性实施例中的其它第一导电层210、310、410和510)使用导电油墨形成，如银(Ag)墨。这样的导电油墨经上述的一个或多个印刷方法施加到衬底105上从而产生第一导电层110。其它导电油墨或材料也可用于形成第一导电层110，如铜、锡、铝、金、贵金属或碳墨、凝胶或其它液体或半固体材料。此外，任何其它可印刷或可涂覆导电物质可等效地使用于形成第一导电层110，示例性的导电化合物包括：(1)来自Conductive Compounds(Londonberry，NH，USA)的AG-500、AG-800和AG-510银导电油墨，其也可包括另外的涂层UV-1006S抗紫外线电介质(如第一介电层125的部分)；(2)来自DuPont的7102碳导体(如果套印5000Ag)、7105碳导体、5000银导体(也用于图16的总线710、715及任何端子)、7144碳导体(具有UV密封剂)、7152碳导体(具有7165密封剂)、及9145银导体(也用于图16的总线710、715及任何端子)；(3)来自SunPoly，Inc.的128A银导电油墨、129A银和碳导电油墨、140A导电油墨、及150A银导电油墨；及(4)来自Dow Corning，Inc.的PI-2000系列高度导电银油墨。如下所述，这些化合物也用于形成第三导电层145。此外，导电油墨和化合物可来自多个其它来源。

在导电油墨或其它物质已干燥或固化在衬底105上之后，这两层可按印刷领域已知的进行历算，其中压力和热量被施加到这两层105和110，意于在第一导电层110上提供退火效应从而改善导电能力。在下述的其它示例性实施例中，其它第一导电层210、310、410和510可与第一导电层110一样进行创建。所得的第一导电层110的厚度通常在1-2微米的范围内。

如果第一导电层110被提供在一个或多个部分中，则(正形成的)装置100应被适当地对齐或对准以根据所选实施例将导电油墨印刷到所需或所选精度或清晰度。例如，在下述的第四示例性实施例中，相应的第一导电层410用于产生多个、电绝缘的电极(阴极和阳极)，其可在一个印刷周期期间形成；如果在一个以上的周期产生，衬底105和另外的层应被相应及适当地对齐，以使这些另外的层正确地放置在其所选位置。类似地，当施加另外的层以产生装置100(200、300、400或500)时，如透射导电层120和第三导电层145，这样的适当对齐和对准也是非常重要的，以使用相应的象素寻址进行适当的象素选择，这是所选应用所必须的或需要的。

第一介电层125可涂覆或印刷在第一导电层110上，发射层115涂覆或印刷在介电层125上。如图1和2中所示，介电层125用于提供另外的平滑度和/或影响发射层115的介电常数。例如，在所选示例性装置实施例100中，使用钛酸钡(BaTiO₃)和/或二氧化钛涂层，二者均用于印刷另外的层的平滑度及调整发射层115中的电致发光化合物的介电常数。对于这样的示例性实施例，施加1-2层钛酸钡和/或二氧化钛印刷涂层或层，对于钛酸钡和二氧化钛，每一涂层实质上大约在6微米范围内，从而提供大约10-12微米的介电层125，12微米的介电层125用于各个示例性实施例中。此外，第二介电层140(由与层125相同的材料形成)也可包括为发射层115的部分，或施加为另外的层。

多种电介质化合物可用于形成各个介电层，且所有这些介电层均在本发明范围内。用于形成介电层的示例性电介质化合物包括但非限制：(1)来自Conductive Compounds的钛酸钡电介质；(2)来自DuPont的5018A透明UV固化油墨、5018G绿色UV固化油墨、5018蓝色UV固化油墨、7153高K电介质绝缘体、及8153高K电介质绝缘体；(3)来自SunPoly，Inc.的305D可UV固化的电介质油墨及308D UV可固化电介质油墨；及(4)来自不同供应商的填充二氧化钛的UV可固化油墨。

之后，发射层115可施加在第一介电层125上，如通过上述的印刷或涂覆方法。发射层115可由能够或适于响应于所施加的电场发出可见光谱中的光(或任何所选频率的其它电磁辐射)的任何物质或化合物形成，如响应于施加给第一导电层110和透射导电层120的电压差。这样的电致发光化合物包括各种磷光体，其可以多种形式的任一形式提供并具有多种掺杂剂中的任一种，如铜、镁、锶、铯等。一种这样的示例性磷光体是硫化锌(掺硫化锌的)磷光体，其可以密封形式提供以易于使用，如来自DuPont^TM 

电致发光聚合物厚膜材料的微密封掺ZnS的磷光体包膜粉。该磷光体也可与电介质如钛酸钡或二氧化钛结合以调节该层的介电常数，并可以具有不同粘合剂的聚合物形式使用，也可独立与不同粘合剂(如可从DuPont或Conductive Compounds获得的磷光体粘合剂)结合，二者均有助于印刷或其它淀积过程，并将磷光体粘到下面的及随后的上覆层。

多种等效的电致发光化合物也可用并在本发明范围内，包括但不限于：(1)来自DuPont的7138J白色磷光体、7151J绿-蓝磷光体、7154J黄-绿磷光体、8150白色磷光体、8152蓝-绿磷光体、8154黄-绿磷光体、8164高亮度黄-绿磷光体；及(2)来自Osram的GlacierGlo系列，包括：蓝色GGS60、GGL61、GGS62、GG65；蓝-绿GGS20、GGL21、GGS22、GG23/24、GG25；绿色GGS40、GGL41、GGS42、GG43/44、GG45；橙色型GGS10、GGL11、GGS12、GG13/14；及白色GGS70、GGL71、GGS72、GG73/74。

当所选的微密封掺ZnS的磷光体包膜粉末电致发光材料用于形成发射层115，该层应被形成为大约20-45微米厚(最少12微米)，或当使用其它电致发光化合物时形成为以经验为主确定的另一厚度。当使用其它磷光体或电致发光化合物时，相应的厚度应以经验为主进行确定以提供足够的厚度从而没有电介质击穿及足够薄以提供比较高的电容。再次地，当产生或开发形成各个示例性实施例如装置100的其它层时，发射层115可使用任何印刷或涂覆方法施加，如上述的那些方法。如上所述，发射层115还可与其它化合物组合以调节介电常数和/或提供结合，如上述的各种电介质化合物。

在下述的其它示例性实施例中，其它发射层215、315、415和515可与发射层115同样地创建。此外，另外的层通常包括在相应的发射层和相应的覆盖透射导电层之间，如提供另外的平滑度和/或影响发射层的介电常数的涂层。例如，在各个示例性实施例中，使用钛酸钡(BaTiO₃)、二氧化钛(TiO₂)、或钛酸钡和二氧化钛的混合物涂层，二者均可用于另外的层的印刷平滑度，及将所选电致发光化合物的介电常数从约1500降低到接近10。对于这样的示例性实施例，施加2-3层钛酸钡和/或二氧化钛印刷涂层或层，对于钛酸钡和二氧化钛，每一涂层实质上大约在6微米的范围内。

此外，根据所选实施例，着色剂、染料和/或掺杂剂可包括在任何这样的发射层内。此外，用于形成发射层的磷光体或磷光体胶囊可包括发出特定光谱如绿色或蓝色的掺杂剂。在这些情况下，可印刷发射层以定义任何特定或所选颜色的象素，如RGB或CMY，从而提供彩色显示器。

在施加发射层115(及下述的任何其它另外的层)之后，在发射层115(及任何另外的层)上施加第二透射导电层120，如通过上述的印刷或涂覆方法。第二透射导电层120和其它示例性实施例的其它透射导电层(220、320、420和520)可由任何化合物组成，其：(1)具有足够的传导率从而在预定或所选时间段通电装置的所选部分；及(2)对于所选波长的电磁辐射如对于可见光谱部分，具有至少预定或所选程度的透明性或传递率。例如，当本发明用于静态显示时，透射导电层120跨显示器提供能量以通电发射层115的传导时间或速度远低于其它应用，如随时间变化的信息的有源显示器(例如计算机显示器)。因此，根据装置100的所选应用，形成第二透射导电层120的材料选择可不同。

如上所述，该透射导电层120(及其它透射导电层220、320、420和520)使用常规印刷或涂覆方法施加到相应实施例的前一层上，提供适当的控制以进行任何所选的对齐或对准。例如，在下述的各个示例性实施例中，透射导电层用于产生多个电绝缘的电极(单个透明导线或点)，其可在一个或多个印刷周期期间形成，如所选应用所必须或需要的，其相较第一导电层10的电极应适当地对齐以使用相应的象素寻址提供适当的象素选择。在其它应用中，如用于静态显示或标志，例如其中透射导电层120可能是单一薄片，则所述对齐问题不太重要。

在装置100的示例性实施例中，氧化铟锡(ITO)和/或氧化锑锡(ATO)用于形成第二透射导电层120(及其它示例性实施例的其它透射导电层220、320、420和520)。在ITO或ATO对可见光提供足够的透明性的同时，其阻抗或电阻比较高(例如20kΩ)，从而产生相应比较高(即慢)的跨装置100的该层的电传输时间常数，如向下传到相应的电极。因此，在一些示例性实施例中，具有比较低的阻抗或电阻的第三导体(第三导电层145)可组合到该第二透射导电层120(及其它示例性实施例的其它透射导电层(220、320、420和520))中，以降低该层的总阻抗或电阻、减少传导时间、及增加装置对变化信息的响应性(参见图12)。例如，细线可使用导电油墨印刷在相应的第二透射导电层120的条或线上形成，以增加贯穿第二透射导电层120的传导速度。可等效用于形成透射导电层120(220、320、420和520)的其它化合物包括如上所述的氧化铟锡(ITO)及本领域目前已知或即将已知的其它透射导体。例如，代表性透射导电材料可从DuPont获得，如7162和7164ATO半透明导体。第二透射导电层120(及其它透射导电层220、320、420和520)也可与不同的粘合剂结合，如可在不同条件下如暴露给紫外线辐射固化(UV可固化)的粘合剂。

如上所述，在运行中，跨(1)第二透射导电层120(和/或第三导电层145)及(2)第一导电层110施加电压差，从而向发射层115提供能量，如通过产生电容性效应。在示例性实施例中所施加的电压为交流(AC)形式，具有大约或实质上400Hz到2.5kHz范围的频率，而其它等效实施例能够使用直流。所施加的电压通常高于60伏特，对于较低的AC频率则可更高(接近100伏特)。然而，电流消耗在微微安范围内，从而导致总的低功耗，特别是与其它类型的显示器(如有源矩阵LCD显示器)比较时。所施加的电压应对应于发射层115中使用的电致发光化合物的类型，因为它们可具有变化的击穿电压并可在不同于上面指明的电压发光。提供给发射层115的能量或功率在组合的电致发光化合物内导致(弹道)电子运动，之后根据所选电致发光化合物内使用的特定或所选掺杂剂的相应带隙，其在所选频率发出可见光(如光子)。由于所发出的光通过透射导电层120而相应的可见，装置100适于运行并能够运行为发光显示器。

在施加第二透射导电层120之后，除了第三导电层之外，另外的涂层或层也可施加到装置100。如下将详述的，彩色层、滤光材料和/或染料可被施加为一层或多层或多个象素或子象素，如通过前述的印刷方法。也可施加碳酸钙涂层以增加显示器亮度。其它透明或透射保护或密封涂层也可施加，如紫外线(UV)可固化的密封涂层。

同样如图1和2中所示，第三导电层145可组合在透射导电层120内、涂覆或印刷在其上、或提供为其上面的下一层。如上所述，这样的第三导电层可使用导电油墨制造，可具有相当低的阻抗，及可印刷为透射导电层120上面的细线(形成相应的细线)，从而在透射导电层120内及跨其提供增加的传导速度。

第三导电层在各个创造性实施例中的使用是重要且新颖的。现有技术EL显示器已不能够显示实时信息，部分因为它们的结构缺少寻址能力，但也部分因为高阻抗及通过典型透射层的低传导率，特别是当使用ITO时。由于这样的高阻抗和低传导率，通过这样的透射层的能量传输具有大的时间常数，使得现有技术透射层不能被足够快地通电从而不能足够快地向发射层提供能量并快速适应变化的象素选择及变化信息的显示。第三导电层145的使用克服了现有技术显示器的所述困难，与本发明的其它新颖特征和结构一起，使得各个创造性实施例能够实时显示变化的信息。

在施加第二透射导电层120及任何第三导电层145之后，可印刷或涂覆彩色层130以对从发射层115发出的光提供相应的着色。这样的彩色层130可由一种或多种彩色染料、彩色荧光染料、彩色滤光材料组成，如通过前述的印刷方法印刷为单一薄片式的多个象素或子象素。

在所选实施例中，多种荧光染料用于提供彩色层(如彩色层130、230、330、530、630)，从而导致本发明的几个重要特征和优点。首先，荧光染料的使用提供更大的可察觉光输出，及可能更少的实际光子吸收和更高的实际光(流明)输出每瓦。这是重要的优点，因为，对于相同的输入功率，各个实施例相较现有技术显示器提供明显更大的照度，甚至在白天可见。此外，该更大的亮度同时允许增加的分辨率，可由观察者察觉到。此外，由于通过颜料的光传输，荧光染料的使用提供减色着色，并保留白色发射，也用于潜在地增加亮度。

在施加彩色层130之后，施加一个或多个另外的保护或密封层135，如碳酸钙涂层，其后施加其它透明或透射保护或密封剂涂层，如紫外线(UV)可固化密封剂涂层。

继续参考图1和2，另一装置100实施变化也可得到。在该可选实施例中，使用掩蔽(遮蔽)层155，其覆盖彩色层130，并在任何保护或密封层135之前施加。对于该显示器实施例，每一下面的层(衬底层105、第一导电层110、介电层125、发射层115、任何另外的介电层140、第二透射导电层120、任何第三导电层145及彩色层130)被施加或提供为单一、完整的薄片，实质上延伸到装置100的宽度和长度(在提供室或确保接入点以通电第一导电层110、第二透射导电层120及任何第三导电层145的情况下例外)。彩色层使用每一红、绿或蓝(RGB)(或其它彩色方案如青、品红、黄和黑(CMYK))表示子象素(或象素)。装置100变化的该部分可大规模生产，之后通过使用掩蔽层155而用户定制化或其它个性化。

在施加彩色层130之后，掩蔽层155按图案施加使得掩蔽层施加在所得显示器中任何不可见(即被遮蔽)的子象素或象素上，并按预定组合施加以在一般观察者感知时提供适当的彩色分辨率。例如，可提供变化大小的不透明(如黑色)点，如通过上述印刷方法，并与下面的红/绿/蓝子象素对准或对齐。由于该掩蔽层155的施加，只有那些未掩蔽的象素将通过覆盖保护或密封层135看见。使用该变化，提供后发光显示器，其可在更迟的制造阶段用户化，而不是在更早的阶段。此外，这样的彩色后发光显示器也可提供特别高的分辨率，通常比彩色RGB或CMY显示器提供的高。

作为发光显示器，本发明的各个实施例具有高度与众不同的特性。首先，它们可通过多种常规或比较便宜的印刷或涂覆方法中的任一种形成，而不是通过形式非常复杂且昂贵的半导体制造技术，如那些用于制造LCD显示器、等离子显示器或ACTFEL显示器的技术。例如，本发明不需要洁净室、外延硅晶片生长及处理、多个掩蔽层、阶梯式光刻、真空淀积、溅射、离子注入、或用于半导体器件制造的其它复杂且昂贵的技术。

第二，本发明可使用比较便宜的材料，如纸和磷光体，从而实质上降低了生产成本和费用。使用印刷方法制造的容易与降低的材料成本结合可使显示器技术及依赖这样的显示器的产业发生巨大变化，所述产业从计算机到移动电话到金融交易。

第三，各个实施例可实质上无限制地缩放。例如，各个实施例可放大到壁纸、广告牌或更大的大小，或缩小到移动电话或腕表显示器大小。

第四，同时，各个实施例具有实质上平的波形因数，总显示器厚度在50-55微米的范围内，加上另外的所选衬底的厚度。例如，使用3mill纸(大约75微米厚)，所得显示器的厚度在130微米级，从而提供目前最薄的可寻址显示器之一。

第五，各个实施例提供多种可选分辨率。例如，上述印刷方法可提供远大于220dpi(点每英寸)的分辨率，其为高密度电视(HDTV)的分辨率，随着正在进行的装置开发可提供更高的分辨率。

第六，如已由各个原型所证明的，各个示例性实施例非常结实。在原型已被折叠、撕扯及虐待后，仍然保持有效(如果不是所有的话)的功能性。

本发明的各个实施例的多个其它重要优点和特征对本领域技术人员而言显而易见。

图3为根据本发明的第二示例性装置实施例300的透视图。图4为根据本发明的第二示例性装置实施例200通过图3的B-B’平面的截面图。图5为根据本发明的第二示例性装置实施例200通过图3的C-C’平面的截面图。图6为根据本发明的第二示例性装置实施例200的示例性发射区(或象素)的透视图。如下所详述的，示例性装置200适于并能够用作动态显示器，其具有可一个一个单独寻址的发光象素，以用于显示或静态或随时间变化的信息。

参考图3-6，装置200对于第一导电层210、第二透射导电层220和第三导电层245包括不同的结构。第一导电层210、第二透射导电层220和第三导电层245可用与先前所述的相应层(第一导电层110、第二透射导电层120和第三导电层145)一样的材料形成。同样，装置200的其余层，即衬底层205、介电层225和240、发射层215、彩色层230(及任何掩蔽层(未单独示出))及涂层235，可用与前述的相应层(衬底105、介电层125和140、发射层115、彩色层130、及涂层135)一样的材料形成，并可具有相同的构造或与其完全一样。

如图3-6中所示，第一导电层210形成为第一多个电绝缘的电极，如条或线的形式，其也可被间隔开，所有电极均运行在第一方向，如平行于B-B’平面(如形成“行”)。第二透射导电层220也被形成为第二多个电绝缘的电极，如透射条或线的形式，其也可被间隔开，且所有电极在不同于第一方向的第二方向如垂直于B-B’平面运行(如形成“列”)(或者，未示出，以与第一方向成足以提供装置200的所选分辨率的角度)。第三导电层245也被形成为多个条或线，嵌入或包括在第二透射导电层220内，并用于降低通过第二透射导电层220的传导时间。(布置在第二导电层内的示例性第三导电层将在下面参考图10描述)。

如图6中所示，当电压差施加到来自第一导电层210的第一多个电极的第一电极和来自第二透射导电层220的第二多个电极的第二电极时，发射层215内的相应区域被通电以发光，从而形成象素250。这样的所选象素可通过选择相应的第一和第二电极而个别且唯一地寻址，如通过LCD显示器和半导体存储器领域已知的行和列寻址。更具体地，选择第一电极作为行，第二电极作为列，通过施加相应的电势，将通电发射层的大约或实质上在第一和第二电极交叉点的区域，如图6中所示，从而提供象素级的寻址能力。由于彩色层的添加，这样的交叉点可对应于特定的颜色(如红、绿或蓝)，其可与其它寻址的象素结合产生任何所选的颜色组合，从而提供子象素级的寻址。

对本领域技术人员显而易见的是，除了行和列象素/子象素寻址以外或代替这样的寻址，另外的寻址方法也可用并在本发明范围内。例如，未单独示出，本发明的各个实施例可构造成提供光栅扫描或寻址的形式。

此外，对电子和印刷领域技术人员显而易见的是，本发明的任何实施例的不同的第一、第二和/或第三导电层及不同的介电层均可在所有三个空间维度按实质上无限制的图案施加或印刷，并准确的对准和对齐。例如，如下参考图11所述的，各个导电层可施加在其它层内，实质上为深度或“z”向的电“通路”，以从与第一导电层相同的层寻址和通电第二或第三导电层，提供另外的个别象素和子象素寻址的方法。

图7为根据本发明的第三示例性装置实施例300的透视图。图8为根据本发明的第三示例性装置实施例300通过图7的D-D’平面的截面图。图9为根据本发明的第三示例性实施例300的发射区的透视图。

参考图7-9，装置300对于第一导电层310包括不同的结构，但不包括第三导电层。第一导电层310和第二导电层320可用与前述相应层(第一导电层110、210和第二导电层120、220)相同的材料形成。同样，装置300的其余层，即衬底层305、介电层325和340、发射层315、彩色层330、及涂层335，可用与前述相应层(衬底105、205，介电层125、225、140、240，发射层115、215，彩色层130、230，和涂层135、235)一样的材料形成，并可具有相同的结构或与其完全一样。

参考图7和8，第一导电层310也被形成为多个电绝缘的电极，如条或线的形式，其也可被间隔开。在图示为直的、平行的电极的同时，应当理解，电极可具有多种形状和构造，如正弦曲线，所提供的相邻电极相互电绝缘。导电层310的电极被分为两组：第一导体或电极310A和第二导体或电极310B。组(310A和310B)之一电连接到第二透射层320。原型已证明，当电压差施加在第一电极310A和第二电极310B之间或跨其施加时，一组电极(310A或310B(异或))电连接到第二透射层，发射层315被通电并发光，在图9中使用电场(虚)线示出。由于发射的光通过可选的彩色层330和可选的保护层335，装置300适于运行并能够运行为发光显示器。

图10为位于根据本发明的各个示例性实施例的第二透射导体(导电层)420内的第三导体(导电层)445的示例性实施例的俯视图。如图所示，第三导电层445，其也可使用导电油墨如上述的导电油墨印刷，在遍及特定(电绝缘)第二透射导电层420的长度的任何特定区域提供两个传导路径。在间隙(开路)450出现在传导路径之一中的情况下，电流可流经第二路径，从而提供增加的鲁棒性的冗余度。

图11为根据本发明的第四示例性装置实施例500的透视图。图12为根据本发明的第四示例性装置实施例通过图11的E-E’平面的截面图。参考图11和12，装置500包括前述的许多层，即衬底层505、介电层525和540、发射层515、彩色层530和涂层535，其可用与前述的相应层(衬底105、205、305，介电层125、140、225、240、325、340，发射层115、215、315，彩色层130、230、330，及涂层135、235、335)相同的材料形成，并可具有相同的结构或可与其完全一样。此外，第一导电层510A和510B、第二导电层520和第三导电层545可由与前述相应层(第一导电层110、210、310A、310B，第二导电层120、220、320、420，及第三导电层145、245、345、445)一样的材料形成。装置500还与装置300类似，第一导电层510由第一组电极510A和第二组电极510B组成，其相互电绝缘。

继续参考图11和12，装置500的第二导电层520和第三导电层545将形成为小区域(或象素)520A，其可以是连续的或邻接的或可相互电绝缘(如通过包括在该层中的另外的电介质材料)。第二导电层520和第三导电层545的不同区域520A连到第一导电层510的两组电极之一，图示为通过“通路”连接585、通过第二组电极510B连接。这些通路连接585例如可通过印刷相应的导电油墨层或其它制造技术通过介入层(525、515、540)建立，在这些其它介入层内，提供堆垛或垂直排列以形成电连续导体。该装置500结构使能通过在第一导电层510水平的电连接基于区域或象素而有选择地通电第二导电层520和第三导电层545。

图13为根据本发明的第五示例性装置600实施例的透视图。图14为根据本发明的第五示例性装置600实施例通过图13的F-F’平面的截面图。图15为根据本发明的第五示例性装置600实施例通过图13的G-G’平面的截面图。

参考图13-15，装置600高度类似于装置200，但具有另外的特征，即印刷或涂覆在第一介电层625上面及发射层615下面或之内的多个反射元件或反射界面(或表面)690。在所选实施例中，每一反射界面或元件690对应于单一象素或多个，有效地充作多个非常小的反射器。因此，及更一般地，每一反射界面或元件可能相互电绝缘，并与各个第一、第二和第三导电层610、620、645电绝缘。装置600包括前述的许多层，即衬底层605、第一导电层610、介电层625和640、发射层615、第二导电层620、第三导电层645、彩色层630、及涂层635，其可由与前述的相应层(衬底105、205、305、505，介电层125、140、225、240、325、340、525、540，发射层115、215、315、515，彩色层130、230、330、530，及涂层135、235、335、535)相同的材料形成，并可具有相同的结构或与之完全一样。此外，第一导电层610、第二导电层620和第三导电层645可由与前述的相应层(第一导电层110、210、310A、310B、510，第二导电层120、220、320、420、520，及第三导电层145、245、345、445、545)相同的材料形成。

多个反射元件或界面690可由另外的第四金属层形成，其使用高度反射的油墨或其它高度反射的材料。例如，在所选实施例中，具有银薄片的油墨(即一片油墨)用于制造装置600并提供反射表面或元件690。在其它实施例中，多个反射元件或界面690可使用任何具有适当折射率的材料制造以在多个反射元件或界面690和发射层615之间的界面处进行有效反射。

多个反射元件690提供本发明的两个新颖特征。第一，当象素在开状态并发光时，相应的反射界面690大大增加装置600的光输出，就象一个镜子，从而增强显示器的亮度。第二，当象素在关状态且不发光时，相应的反射界面690提供变暗的区域，从而增加反差。应注意，反射界面690的添加不削弱其它层的功能。例如，反射界面690不干扰在发射层620与介电层625的较低边界处的电荷累积。

图16为根据本发明的示例性系统实施例700的框图。系统700包括发射显示器705，其可以是本发明的各个示例性发射显示器实施例(100、200、300、400、500)中的任一显示器。不同的第一和第二导电层通过线或连接器710(其可以是总线的形式)连到控制总线715，继而连到控制逻辑块720和连到电源750，其可以是DC电源或AC电源(如家用或大厦电源)。控制逻辑电路包括处理器725、存储器730及输入/输出(I/O)接口735。

存储器730可体现为任何形式，包括任何数据存储媒质、存储器装置或其它存储装置，如磁性硬盘、光盘、其它机器可读的存储媒介如软盘、CDROM、CD-RW、存储器集成电路(IC)、集成电路的存储器部分(如处理器IC内的驻留存储器)，根据所选实施例，包括但不限于RAM、FLASH、DRAM、SRAM、MRAM、FeRAM、ROM、EPROM或E²PROM、或任何其它类型的存储器、存储媒质或数据存储装置或电路，已知的或即将已知的。

I/O接口735可按本领域已知或即将已知的进行实施，并可包括阻抗匹配能力、对低电压处理器进行电压变换以与更高电压的控制总线715接口连接、及响应于来自处理器725的信令接通或关闭各个线或连接器710的多个切换机构(如晶体管)。系统700还包括一个或多个处理器，如处理器725。由于在此使用术语处理器，这些实施可包括使用单一集成电路(IC)、或可包括使用多个集成电路或连接、排列或分组在一起的其它组成部分，如微处理器、数字信号处理器(DSP)、定制IC、专用集成电路(ASIC)、线程可编程门阵列(FPGA)、自适应计算IC、相关联的存储器(如RAM和ROM)、及其它IC和组成部分。因此，如在此所使用的，术语处理器应被理解为等效地意指及包括单一IC，或定制IC、ASIC、处理器、微处理器、控制器、FPGA、自适应计算IC、或一些执行下述功能的其它集成电路分组、及相关联的存储器的配置，所述存储器如微处理器存储器或另外的RAM、DRAM、SRAM、MRAM、ROM、EPROM或E²PROM。处理器(如处理器725)及其相关联的存储器可被配置(经编程、FPGA互连或硬连线)以控制示例性实施例的第一导电层、第二导电层和第三导电层的通电(向其施加电压)，从而相应地控制正显示什么信息。例如，在处理器及其相关联的存储器(和/或存储器730)及其它等效组成部分中，静态或随时间变化的显示信息可被编程和保存、配置和/或硬连线为一组程序指令(或等效配置或其它程序)，随后当处理器运行(即通电并运行)时执行所述指令。

除了图16中所示的控制逻辑电路720以外，本领域技术人员将认识到有无数本领域已知电路的等效配置、布局、种类和类型，这些均在本发明范围内。

图17为根据本发明制造可印刷发射显示器的示例性方法实施例的流程图。各个例子及所示的变化也在下面描述。以开始步骤800开始，选择衬底，如有涂层的纤维纸、塑料等。之后，在步骤805，在衬底上按第一所选图案印刷第一导电层。多种图案已在上面描述，如平行电极、电极组、具有通路的电极，依此类推。印刷第一导电层的步骤805通常进一步包括在衬底上印刷一种或多种下述化合物：银导电油墨、铜导电油墨、金导电油墨、铝导电油墨、锡导电油墨、碳导电油墨等。如例子中所示，该步骤805还可被重复以增加传导容量。之后，在步骤810，第一介电层印刷或涂覆在第一导电层上，其后在步骤815在第一介电层上印刷或涂覆发射层(其也可包括印刷反射界面)，之后在步骤820在发射层上印刷第二介电层。这些不同的层也可通过多次施加(如印刷周期)构造。第一和第二介电层通常由前述的一种或多种电介质化合物组成，如钛酸钡、二氧化钛或其它类似的混合物或化合物。发射层通常由上述的任何发射化合物组成。

根据所选的不同图案，第二和第三导电层可能需要也可能不需要。当在步骤825确定第二导电层必须或需要时，方法进行到步骤830，在第二介电层上按第二所选图案印刷第二导电层。这样的第二导电层通常包括ATO、ITO或另一适当的化合物或混合物。当在步骤825确定第二导电层不必须或不需要时，方法进行到步骤845。当在步骤835确定第三导电层必须或需要时，方法进行到步骤840，在第二导电层上按第三所选图案印刷第三导电层。该印刷第三导电层的步骤通常包括按第三所选图案印刷导电油墨，其具有至少两个冗余的传导路径。当在步骤835确定第三导电层不必须或不需要时，方法进行到步骤845。

根据发射显示器的类型，在步骤825、835或840之后可以也可不施加彩色层。当在步骤845确定彩色层必须或需要时，方法进行到步骤850，在第二导电层或第三导电层上印刷彩色层，彩色层包括多个红、绿和蓝色象素或子象素。当在步骤845确定彩色层不必须或不需要时，方法进行到步骤855。在步骤850或845之后，方法在步骤855确定掩蔽层是否必须或需要，如用于后发光显示器，如果是，在步骤860在彩色层上按第四所选图案印刷掩蔽层，掩蔽层包括适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素的所选象素或子象素的不透明区域。当在步骤855确定掩蔽层不必须或不需要时，也是在步骤860之后，方法进行到步骤865，在前面的层上印刷光亮层(如碳酸钙)和/或保护或密封层，然后方法在返回步骤870结束。

在描述图18中所示的第六示例性装置之后，上述方法可通过与本发明一致的下面两个例子说明。如上所述，应当理解，本发明不限于下述例子中的详细构造及组成部分排列。

图18为根据本发明的第六示例性装置900实施例的截面图，并示出了使用示例性的密封或保护层135和掩蔽层155。这样的密封提供更高的性能并保护装置900免于吸收水，如从潮湿空气或其它周围条件。此外，掩蔽层提供对第一导电层110的覆盖，从而提供更好的外表。不同的层可按多种图案提供，例如提供显示或标志。在示例性实施例中，装置900提供多个公司徽标中的一个或多个的海报大小的显示，其可被单独或共同照明。在图示使用衬底105、密封或保护层135、掩蔽层155、第一导电层110、介电层125、发射层115、第二透射导电层120、第三导电层145及彩色层130的图示，应当理解，其它实施例的任何相应的层也可被等效地使用。

在示例性实施例中，衬底105可被预加热或使得完全变干以去掉多余水分并避免在处理或印刷各层期间大小变化或其它收缩。如图18中所示，密封层135施加到衬底105的顶部905上及装置900的边缘(或边)910，除了装置的最上层以外，一些暴露用于与各个导电层110、120、145的电引线接触，从而密封装置的活性层。另外的密封或保护层135还有助于减少第一导电层110的开裂。第一导电层110按图案施加以产生多个导体，一个或多个导体也可用于提供到第二透射导电层120和/或第三导电层145的电接触。在示例性实施例中，第一导电层110的导体之一也被施加为两种图案，晕圈或圆周图案及从晕圈外围延伸的网格图案，以更容易地电连接到第二透射导电层120。此外，导体的大小和间隔可被确定以调节层的电阻，如通过使用断掉或虚线传导线。

如图所示，施加一个或多个介电层125、掩蔽层155、密封或保护层135、第二透射导电层120和/或第三导电层145。在示例性实施例中，掩蔽层155可以是白色的聚乙烯基薄膜和/或灰色的漆，从而提供掩蔽及与第一导电层110的潜在绝缘，例如，可以40％点百分比印刷以用于断续覆盖。密封层135是透明漆。各个密封或保护层135和掩蔽层155也用于使装置900的表面变平。连同密封或保护层135一起，发射层115被施加。第二透射导电层120和第三导电层145施加在发射层115上，如图所示，另外的密封或保护层135和掩蔽层155(如白色聚乙烯基薄膜)施加到其余区域。可施加另一密封层135，之后施加彩色层130，反之亦然。在这些施加之后，密封层135还被施加到装置900的侧部或边缘。

在下述例子中，当施加每一层时，该层通常被给予足够的时间以进行干燥或固化，所述时间取决于温度、环境(相对)湿度、及任何所选溶剂的挥发性。例如，不同的层可在环境条件下干燥(大约华氏72度(F)、40-50％相对湿度)。不同的显示器例子(下面的例2)已在150华氏度干燥，介电层的干燥时间大约或实质上为4小时、其它层的干燥时间大约或实质上为1小时。不同的标记例子(例1)可在更高的温度(如220华氏度)大约或实质上干燥短得多的持续时间(如30秒)。因此，应当理解，各种适当的干燥温度和持续时间可由本领域技术人员以经验为主进行确定，且所有这些变化均在本发明范围内。

两种其它技术也已被组合到下述例子中。如上所述，根据所选实施例，在层之间适当对齐(对准)也很重要。因此，当为增加传导容量施加多层导电材料(油墨)时，每一随后的层稍小于紧接其的前一导电层以减少对准差错的概率(其中导电材料应被印刷超出原始导电迹线的边界)。

第二，由于干燥可导致收缩，衬底及任何另外的或介入的层可被再加水分，以在施加下一层之前使衬底及任何另外的层能够重新膨胀到其原始大小。在下述例子中，在施加导电层期间采用这样的再加水分以在导电油墨已凝固之后避免任何随后的材料膨胀(其可能导致开路)。

例1，标志：使用连续的卷或片状衬底，为使衬底表面光滑，施加表面抛光涂层。导电油墨通过平版印刷在衬底的“活”区(即将被照亮的区域)上构成图案并使得按上述进行干燥。使用对齐(减小的图案形成)及上述的再加水分，多次施加导电油墨。一个或多个介电层作为组成图案的涂层施加在将被照亮的区域上并被使得按上述进行干燥。聚合物反射(或反射器)层被施加并通过暴露给紫外线进行固化，从而提供多个反射元件或界面。发射磷光体作为一个或多个组成图案的涂层施加在将被照亮的区域上，并被使得按上述进行干燥。透明ATO涂层作为组成图案的涂层施加在将被照亮的区域上并被使得按上述进行干燥或固化，如通过简单的、温和的加热。之后，荧光RGB或特殊颜色被施加到将被照亮的适当区域，并被使得按上述进行干燥。CMYK着色剂经半色调方法印刷为斑点色以形成标记的其余(非照亮)区域。聚合物密封剂经涂覆施加并经紫外线固化。

例2，显示器：同样使用连续卷或片状衬底，为使衬底表面光滑，施加表面抛光涂层。导电油墨通过苯胺印刷在该衬底表面上形成行(或列)图案并使得按上述进行干燥。使用对齐(减小的图案形成)及上述的再加水分，多次施加导电油墨。一个或多个介电层施加为有效显示器限制的涂层并被使得按上述进行干燥。聚合物反射(或反射器)层被施加并通过紫外线固化，从而提供多个反射元件或界面。发射磷光体施加为介电层的有效显示区限制(且稍小于其)的一个或多个涂层(即介电层边界内稍微减小的区域)并被使得按上述进行干燥。导电油墨通过苯胺印刷在该衬底表面上形成列(或行)图案并使得按上述进行干燥。在再加水分之后，每一导电油墨迹线组成具有多个孔或弯曲的图案，如那些参考图10描述的孔或弯曲，以实质上允许最大或足够的边缘长度。透明ATO导体通过苯胺印刷组成列(或行)的图案施加导电油墨迹线上并在每一列(行)内，且被使得按上述进行干燥或固化，如通过简单的、温和的加热。之后，荧光RGB颜色按颜色三个一组地施加到导电油墨(象素或子象素)顶部和底部的交叉处，并被使得按上述进行干燥。聚合物密封剂经涂覆施加并经紫外线固化。

本发明的多个优点非常明显。作为发光显示器，本发明的各个实施例可用多种传统且比较便宜的印刷或涂覆方法中的任一种形成，而不是通过形式非常复杂且昂贵的半导体制造技术，如那些用于制造LCD显示器、等离子显示器或ACTFEL显示器的技术。本发明的各个实施例可使用比较便宜的材料实施，如纸和磷光体，从而实质上降低了生产成本和费用。

各个实施例具有平的波形因数且可缩放，实质上无限制，同时非常结实。例如，各个实施例可放大到具有壁纸、广告牌或更大的大小的波形因数，或缩小到移动电话或腕表显示器大小。各个实施例还提供很宽范围的可选分辨率。

从前述可以看出可进行多种变化和修改而不背离本发明新颖概念的精神和范围。应当理解，不意味着或推断限于在此所示的具体方法和装置。当然，意味着由所附权利要求覆盖落在权利要求范围内的所有修改。

Claims (84)

1、发射显示器，包括：

衬底；

连到衬底的第一多个导体；

连到第一多个导体的第一介电层；

连到第一介电层的发射层；及

连到发射层的第二多个导体，其中第二多个导体至少部分适于传输可见光。

2、根据权利要求1的发射显示器，其中当第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体通电时，发射显示器适于从发射层发射可见光穿过第二多个导体。

3、根据权利要求1的发射显示器，其中第一多个导体实质上平行于第一方向，第二多个导体实质上平行于第二方向，且第二方向不同于第一方向。

4、根据权利要求1的发射显示器，其中第一多个导体和第二多个导体可位于相互实质上垂直的方向，且其中第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体之间的区域实质上定义发射显示器的象元(象素)或子象素。

5、根据权利要求4的发射显示器，其中发射显示器的象素或子象素通过选择第一多个导体的第一导体和选择第二多个导体的第二导体而可有选择地寻址。

6、根据权利要求5的发射显示器，其中所述选择是施加电压，且其中发射显示器被寻址的象素或子象素基于电压的施加发光。

7、根据权利要求1的发射显示器，还包括：

相应地连到第二多个导体的第三多个导体，第三多个导体具有低于第二多个导体的阻抗。

8、根据权利要求7的发射显示器，其中第三多个导体的每一导体包括至少两个冗余传导路径并由导电油墨形成。

9、根据权利要求1的发射显示器，还包括：

连到第二导电层的彩色层，彩色层具有多个红、绿和蓝色象素或子象素。

10、根据权利要求9的发射显示器，还包括：

连到彩色层的掩蔽层，掩蔽层包括适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素中的所选象素或子象素的多个不透明区域。

11、根据权利要求1的发射显示器，其中第一多个导体通过印刷在衬底上形成，第一介电层通过印刷在第一多个导体上形成，发射层通过印刷在第一介电层上形成，及第二多个导体通过印刷在发射层和任何介入层上形成。

12、根据权利要求1的发射显示器，其中衬底是下述的一种或多种：纸、有涂层的纸、涂覆塑料的纸、纤维纸、纸板、海报纸、海报板、书、杂志、报纸、木质板、胶合板、及任何所选形式的基于纸或木材的产品；任何所选形式的聚合或塑料材料；任何所选形式的自然及合成橡胶材料和产品；任何所选形式的自然及合成织物；任何所选形式的玻璃、陶瓷、及其它源自硅或硅石的材料和产品；混凝土(固化)、石头及其它建筑材料和产品；任何绝缘体；任何半导体。

13、根据权利要求1的发射显示器，其中发射层还包括连到第二多个导体的第二介电层。

14、根据权利要求1的发射显示器，其中第一多个导体由印刷在衬底上的导电油墨形成。

15、根据权利要求1的发射显示器，其中第一多个导体由印刷或涂覆在衬底上的下述化合物之一或多个形成：银导电油墨、铜导电油墨、金导电油墨、铝导电油墨、锡导电油墨、或碳导电油墨。

16、根据权利要求1的发射显示器，其中发射层包括磷光体。

17、根据权利要求1的发射显示器，其中第二多个导体包括氧化锑锡或氧化铟锡。

18、根据权利要求1的发射显示器，其中发射显示器实质上是平的且具有小于2毫米的深度。

19、根据权利要求1的发射显示器，其中发射显示器具有实质上平的形状及小于0.5厘米的深度。

20、根据权利要求1的发射显示器，其中发射显示器具有提供大于1平方米的显示区的宽度和长度及小于3毫米的深度。

21、发射显示器，包括：

衬底；

连到衬底的第一导电层；

连到第一导电层的第一介电层；

连到第一介电层的发射层；

连到发射层的第二介电层；

连到第二介电层的第二透射导电层；及

连到第二透射导电层的第三导电层，第三导电层具有比第二透射导电层低的阻抗。

22、根据权利要求21的发射显示器，其中每一层通过印刷形成。

23、根据权利要求21的发射显示器，其中第三导电层由导电油墨形成并包括至少两个冗余传导路径。

24、根据权利要求21的发射显示器，其中第一导电层包括实质上平行于第一方向布置的第一多个导体，第二透射导电层和第三导电层包括实质上平行于第二方向布置的第二多个导体，第二方向不同于第一方向。

25、根据权利要求21的发射显示器，其中第一导电层包括第一多个导体，第二透射导电层和第三导电层包括第二多个导体，其中第一多个导体和第二多个导体位于相互实质上垂直的方向，且其中第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体之间的区域实质上定义发射显示器的象元(象素)或子象素。

26、根据权利要求25的发射显示器，其中由第三导电层形成的第二多个导体的每一导体包括至少两个冗余传导路径并由导电油墨形成。

27、根据权利要求25的发射显示器，其中发射显示器的象素或子象素通过选择第一多个导体的第一导体和选择第二多个导体的第二导体而可有选择地寻址。

28、根据权利要求27的发射显示器，其中所述选择是施加电压，且其中发射显示器被寻址的象素或子象素基于电压的施加发光。

29、根据权利要求21的发射显示器，其中衬底是下述的一种或多种：纸、有涂层的纸、涂覆塑料的纸、纤维纸、纸板、海报纸、海报板、书、杂志、报纸、木质板、胶合板、及任何所选形式的基于纸或木材的产品；任何所选形式的聚合或塑料材料；任何所选形式的自然及合成橡胶材料和产品；任何所选形式的自然及合成织物；任何所选形式的玻璃、陶瓷、及其它源自硅或硅石的材料和产品；混凝土(固化)、石头及其它建筑材料和产品；任何绝缘体；任何半导体。

30、根据权利要求21的发射显示器，其中当第一导电层和第二透射导电层或第三导电层通电时，发射显示器适于从发射层发射可见光穿过第二透射导电层。

31、根据权利要求21的发射显示器，还包括：

连到第二透射导电层和第三导电层的彩色层，彩色层包括多个红、绿和蓝色象素或子象素；及

密封层。

32、根据权利要求31的发射显示器，其中多层还包括：

彩色层和密封层之间的掩蔽层，掩蔽层包括多个适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素中的所选象素或子象素的不透明区域。

33、根据权利要求21的发射显示器，其中第一导电层由导电油墨形成。

34、根据权利要求21的发射显示器，其中第一导电层由印刷或涂覆在衬底上的下述化合物之一或多个形成：银导电油墨、铜导电油墨、金导电油墨、铝导电油墨、锡导电油墨、或碳导电油墨。

35、根据权利要求21的发射显示器，其中发射层包括磷光体。

36、根据权利要求21的发射显示器，其中第二导电层包括氧化锑锡或氧化铟锡。

37、根据权利要求21的发射显示器，其中第一导电层包括第一多个导体和第二多个导体，其中第二多个电极与第一多个电极电绝缘，且其中第二多个电极电连接到第二导电层。

38、根据权利要求37的发射显示器，其中当第一多个电极和第二多个电极通电时发射显示器适于从发射层发出可见光。

39、根据权利要求21的发射显示器，其中发射显示器实质上是平的且具有小于2毫米的深度。

40、根据权利要求21的发射显示器，其中发射显示器具有实质上平的波形因数及小于0.5厘米的深度。

41、根据权利要求21的发射显示器，其中发射显示器具有提供大于1平方米的显示区的宽度和长度及小于3毫米的深度。

42、发射显示器，包括：

衬底；

连到衬底的第一导电层，第一导电层包括第一多个电极和第二多个电极，第二多个电极与第一多个电极电绝缘；

连到第一导电层的第一介电层；

连到第一介电层的发射层；

连到发射层的第二介电层；及

连到第二介电层的第二透射导电层。

43、根据权利要求42的发射显示器，其中第二透射导电层还连到第二多个电极。

44、根据权利要求43的发射显示器，其中所述连接为电通路连接。

45、根据权利要求43的发射显示器，其中所述连接是通过邻接。

46、根据权利要求42的发射显示器，其中当第一多个电极、第二多个电极和第二透射导电层通电时，发射显示器适于从发射层发射可见光。

47、根据权利要求42的发射显示器，其中每一层通过印刷形成。

48、根据权利要求42的发射显示器，其中衬底是下述的一种或多种：纸、有涂层的纸、涂覆塑料的纸、纤维纸、纸板、海报纸、海报板、书、杂志、报纸、木质板、胶合板、及任何所选形式的基于纸或木材的产品；任何所选形式的聚合或塑料材料；任何所选形式的自然及合成橡胶材料和产品；任何所选形式的自然及合成织物；任何所选形式的玻璃、陶瓷、及其它源自硅或硅石的材料和产品；混凝土(固化)、石头及其它建筑材料和产品；任何绝缘体；任何半导体。

49、根据权利要求42的发射显示器，其中第一导电层由印刷或涂覆在衬底上的下述化合物之一或多个形成：银导电油墨、铜导电油墨、金导电油墨、铝导电油墨、锡导电油墨、或碳导电油墨。

50、根据权利要求42的发射显示器，其中发射层包括磷光体。

51、根据权利要求42的发射显示器，还包括：

连到第二透射导电层的彩色层，彩色层具有多个红、绿和蓝色象素或子象素。

52、根据权利要求51的发射显示器，还包括：

连到彩色层的掩蔽层，掩蔽层包括多个适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素中的所选象素或子象素的不透明区域。

53、根据权利要求42的发射显示器，其中发射显示器具有实质上平的波形因数且具有小于2毫米的深度。

54、发射显示器，包括：

衬底；

连到衬底的第一多个导体；

连到第一多个导体的第一介电层，第一介电层具有多个反射界面；

连到第一介电层和多个反射界面的发射层；及

连到发射层的第二多个导体，其中第二多个导体至少部分适于传输可见光。

55、根据权利要求54的发射显示器，其中多个反射界面是金属。

56、根据权利要求54的发射显示器，其中多个反射界面是金属薄片。

57、根据权利要求54的发射显示器，其中多个反射界面通过印刷金属薄片油墨形成。

58、根据权利要求54的发射显示器，其中多个反射界面的折射率不同于第一介电层和发射层的折射率。

59、根据权利要求54的发射显示器，其中当第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体通电时，发射显示器适于从发射层发出可见光穿过第二多个导体。

60、根据权利要求54的发射显示器，其中第一多个导体实质上平行于第一方向，第二多个导体实质上平行于第二方向，且第二方向不同于第一方向。

61、根据权利要求54的发射显示器，其中第一多个导体和第二多个导体可位于相互实质上垂直的方向，且其中第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体之间的区域实质上定义发射显示器的象元(象素)或子象素。

62、根据权利要求61的发射显示器，其中多个反射界面的至少一反射界面在象素内。

63、根据权利要求61的发射显示器，其中发射显示器的象素或子象素通过选择第一多个导体的第一导体和选择第二多个导体的第二导体而可有选择地寻址。

64、根据权利要求63的发射显示器，其中所述选择是施加电压，且其中发射显示器被寻址的象素或子象素基于电压的施加发光。

65、根据权利要求54的发射显示器，还包括：

相应连到第二多个导体的第三多个导体，第三多个导体具有比第二多个导体低的阻抗。

66、根据权利要求65的发射显示器，其中第三多个导体的每一导体包括至少两个冗余传导路径并由导电油墨形成。

67、根据权利要求54的发射显示器，还包括：

连到第二导电层的彩色层，彩色层具有多个红、绿和蓝色象素或子象素。

68、根据权利要求67的发射显示器，还包括：

连到彩色层的掩蔽层，掩蔽层包括适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素中的所选象素或子象素的多个不透明区域。

69、根据权利要求54的发射显示器，其中第一多个导体通过印刷在衬底上形成，第一介电层通过印刷在第一多个导体上形成，多个反射界面通过印刷在第一介电层上形成，发射层通过印刷在第一介电层和多个反射界面上形成，及第二多个导体通过印刷在发射层和任何介入层上形成。

70、根据权利要求54的发射显示器，其中衬底是下述的一种或多种：纸、有涂层的纸、涂覆塑料的纸、纤维纸、纸板、海报纸、海报板、书、杂志、报纸、木质板、胶合板、及任何所选形式的基于纸或木材的产品；任何所选形式的聚合或塑料材料；任何所选形式的自然及合成橡胶材料和产品；任何所选形式的自然及合成织物；任何所选形式的玻璃、陶瓷、及其它源自硅或硅石的材料和产品；混凝土(固化)、石头及其它建筑材料和产品；任何绝缘体；任何半导体。

71、根据权利要求54的发射显示器，其中发射层还包括连到第二多个导体的第二介电层。

72、根据权利要求54的发射显示器，其中发射显示器实质上是平的且具有小于2毫米的深度。

73、制造发射显示器的方法，包括：

使用导电油墨按第一所选图案在衬底上印刷第一导电层；

在第一导电层上印刷第一介电层；

在第一介电层上印刷发射层；

在发射层上印刷第二介电层；

在第二介电层上按第二所选图案印刷第二透射导电层；及

使用导电油墨在第二透射导电层上印刷第三导电层，其中第三导电层具有比第二透射导电层低的阻抗。

74、根据权利要求73的方法，其中衬底是下述的一种或多种：纸、有涂层的纸、涂覆塑料的纸、纤维纸、纸板、海报纸、海报板、书、杂志、报纸、木质板、胶合板、及任何所选形式的基于纸或木材的产品；任何所选形式的聚合或塑料材料；任何所选形式的自然及合成橡胶材料和产品；任何所选形式的自然及合成织物；任何所选形式的玻璃、陶瓷、及其它源自硅或硅石的材料和产品；混凝土(固化)、石头及其它建筑材料和产品；任何绝缘体；任何半导体。

75、根据权利要求73的方法，其中印刷第一导电层和第三导电层的步骤还包括在衬底上印刷下述化合物之一或多个：银导电油墨、铜导电油墨、金导电油墨、铝导电油墨、锡导电油墨、或碳导电油墨。

76、根据权利要求73的方法，其中印刷第三导电层的步骤还包括按第三所选图案印刷导电油墨，其具有至少两个冗余传导路径。

77、根据权利要求73的方法，其中印刷第一介电层的步骤还包括印刷多个反射界面。

78、根据权利要求77的方法，其中印刷多个反射界面的步骤还包括用金属薄片油墨印刷多个定义的象素区。

79、根据权利要求73的方法，还包括：

在第二介电层、第二导电层或第三导电层上印刷彩色层，彩色层包括多个红、绿和蓝色象素或子象素。

80、根据权利要求79的方法，还包括：

按第四所选图案在彩色层上印刷掩蔽层，掩蔽层包括多个适于掩蔽多个红、绿和蓝色象素或子象素中的所选象素或子象素的不透明区域。

81、根据权利要求73的方法，其中第一所选图案定义按第一方向布置的第一多个导体，其中第二所选图案定义按第二方向布置的第二多个导体，第二方向不同于第一方向。

82、根据权利要求73的方法，其中印刷第一导电层的步骤还包括印刷第一多个导体，其中印刷第二导电层的步骤还包括印刷实质上垂直于第一多个导体的方向布置的第二多个导体，以在第一多个导体的第一导体和第二多个导体的第二导体之间产生实质上定义发射显示器的象元(象素)或子象素的区域。

83、发射显示器，包括：

第一导电层；

连到第一导电层的第一介电层；

连到第一介电层的发射层；

连到发射层的第二介电层；

连到第二介电层的第二透射导电层；

连到第二透射导电层的第三导电层，第三导电层具有比第二透射导电层低的阻抗；及

连到第二透射导电层或第三导电层的光学透射衬底。

84、发射显示器，包括：

第一导电层，第一导电层包括第一电极和第二电极，第二电极与第一电极电绝缘；

连到第一导电层的第一介电层；

连到第一介电层的发射层；

连到发射层的第二介电层；

连到第二介电层的第二透射导电层；及

连到第二透射导电层的光学透射衬底。

85、发射显示器，包括：

第一导电层；

连到第一导电层的第一介电层；

连到第一介电层的发射层；

连到发射层的第二介电层；

连到第二介电层的第二透射导电层；

连到第二透射导电层的第三导电层，第三导电层具有比第二透射导电层低的阻抗；及

连到第二透射导电层或第三导电层的光学透射衬底。

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