DE2658169A1

DE2658169A1 - Verfahren zur herstellung einer anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2658169A1
Application number: DE19762658169
Authority: DE
Inventors: Peter John Fennemore Smith
Original assignee: Phosphor Products Co Ltd; Smiths Group PLC
Current assignee: Phosphor Products Co Ltd
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1977-07-07
Also published as: US4119745A; GB1559850A

Description

Patentanwalt
Augsburg 31 - Postfach 242

Rehlingcnstraße 8 Telefon: 0821/36015

Postscheckkonto: München Nr. I54TK9-801

7262/02/Ch/Fr

Augsburg, 21. Dezember 1976

PHOSPHOR PRODUCTS COMPANY LIMITED IOD, Dawkins Road, Hamworthy, Poole, Dorset BH15 43P, England

SMITHS INDUSTRIES LIMITED Cricklewood Works
GB-London NW2 63U, England

Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung, bei welcher eine stromleitfähige Schicht aus elektrolumineszierendem Material zwischen zwei an eine Spannung angeschlossene Elektroden angeordnet ist und zum Lumineszieren angeregt wird.

Bei derartigen Anzeigevorrichtungen ist es oftmals erforderlich, daß die Anzeige eine Vielzahl von einzelnen lichtaussendenden Bereichen aufweist, welche im Abstand voneinander angeordnet sind. Bei einer bekannten Anordnung wird dies dadurch erreicht, daß eine im wesentlichen kontinuierliche

709827/0700

7262/02/Ch/Fr - g - 21. Dezember 1976

Schicht des eiektroiumineszierenden Materials gebildet wird und an der Seite der Schicht, von der aus die Anzeige sichtbar ist, eine Maske vorgesehen wird, welche Durchbrechungen aufweist, die diese Anzeigebereiche definieren. Außerdem ist es möglich, Schnittlinien in der lumineszierenden Schicht vorzusehen und zwar an der Grenze der Anzeigebereiche. Üblicherweise werden diese Schnittlinien erzeugt mittels einer Reißahle.

Das elefctrolumineszierende Material ist relativ teuer und deshalb wurde bereits vorgeschlagen, das elektrolumineszierende Material nur an den Stellen der Vorrichtung anzuordnen, die Licht emittieren sollen, wodurch die Menge des erforderlichen eiektroiumineszierenden Materials beträchtlich verringert werden kann, was zur Verminderung der Kosten einer derartigen Anzeigevorrichtung führt. Es hat sieh jedoch gezeigt, daß es schwierig und zeitraubend ist, genau die Bereiche des eiektroiumineszierenden Materials auszubilden.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren zu finden, mit dem es möglich ist, die Bereiche mit elektraiumineszierendem Material genau und kostengünstig herzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen «

Ein Verfahren zur Hersteilung einer Anzeigevorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert« Es zeigens

709827/0700

7262/02/Ch/Fr - Jf - 21. Dezember 1976

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine nach dem Verfahren hergestellte Anzeigevorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. Ij

Fig. 3 Draufsichten auf die bei dem Verfahren verwendeten Masken und

Fig. 5 Seitenansichten der Vorrichtung zur Erläuterung der Verfahrensschritte.

Bei der Anzeigevorrichtung handelt es sich um eine mit Gleichstrom betriebene elektrolumineszierende Vorrichtung mit zwei rechtwinkligen Anzeigebereichen, welche gleichzeitig Licht abgeben sollen. Diese Anzeigebereiche bestehen aus polykristallinen! Phosphorpuder, welches mit einem organischen Polymerbinder vermischt ist und das zwischen einer positiven und negativen Elektrode angeordnet ist, wobei an diese Elektroden eine Gleichspannung angelegt wird, wodurch der Phosphor zum Lumineszieren angeregt wird. Die Anzeigevorrichtung weist für die Anzeigebereiche eine einzige positive Elektrode auf, während einzelne negative Elektroden für die Phosphorschichten vorgesehen sind. Die negativen Elektroden weisen jeweils Leiterstreifen auf, welche diese negativen Elektroden mit einem Leiterstreifen verbinden, der längs einer Kante der Anzeigevorrichtung verläuft und der isoliert ist gegenüber der positiven Elektrode.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die Anzeigevorrichtung ein rechtwinkliges Substrat 10 aus Glas auf, auf welchem mittels eines konventionellen Photoätzverfahrens eine trans-

709827/0700 _ _

7262/02/Ch/Fr -X- 21. Dezember 1976

parente positive Elektrode 11 und ein Leiterstreifen 12 an der linken Kante des Substrats aufgebracht ist, wobei an diese die positiven und negativen Anschlüsse einer ' Gleichspannungsquelle angeschlossen werden. Die posi-tive Elektrode 11 ist rechtwinklig ausgebildet und im Abstand zu dem Leiterstreifen 12 angeordnet. Der Zwischenraum zwisehen der Elektrode 11 und dem Streifen 12 ist in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien 13 und 14 dargestellt. Die beiden Anzeigebereiche werden definiert durch rechtwinklige Bereiche 15 aus einer Phosphor-Bindemittelmischung, welche auf die positive Elektrode 11 aufgebracht ist. Die restliche Oberfläche (Fig. 2) der positiven Elektrode ist beschichtet mit einer Schicht 16 aus elektrisch isolierendem Lack, welcher beispielsweise durch Siebdruck oder ein Photoverfahren aufgebracht wird. Diese Schicht 16 erstreckt sich in und füllt den Spalt zwischen der positiven Elektrode 11 und dem Leiterstreifen 12. Einzelne negative Elektroden 17 aus Aluminium sind an der oberen Fläche der Phosphoranzeigebereiche 15 angeordnet. Diese Elektroden bedecken die gesamte obere Oberfläche der Anzeigebereiche 15 und haben Leiterstreifen 18, welche die Elektroden 17 mit dem Leiterstreifen 12 verbinden. Die Oberseite der Anzeigevorrichtung ist abgedeckt durch ein Glas 25, welches auf zwei Streifen 26 aus Butylgummi angeordnet ist, welche längs der Kanten des Substrats verlaufen. Die Oberseite wird sodann abgedeckt durch eine Schicht 19 eines geeigneten einkapselnden Materials.

Wenn eine Gleichspannung zwischen der positiven Elektrode 11 und dem Leiterstreifen 12 angelegt wird, dann werden die Phosphoranzeigebereiche 15 zum Lumineszieren erregt, wobei diese Lichtemission sichtbar ist durch die Glas schicht 10 und die transparente Elektrode 11 hindurch.

709Ö27/0700

7262/02/Ch/Fr - Ji - 21. Dezember 1976

Zur Bildung der Phosphorbereiche 15 und der negativen Elektroden 17 werden Masken verwendet. Diese Masken sind in den Fig. 3 und k mit 20 und 21 bezeichnet. 3ede dieser Masken weist eine rechtwinklige Form und eine Größe wie das Glassubstrat 10 der Anzeigevorrichtung auf. Die Maske 20 weist Ausnehmungen 22 auf entsprechend der Form der Phosphorbereiche 15 und der Zuleitungen 18, während die Maske 21 Ausnehmungen 23 entsprechend der Phosphorbereiche 15 aufweist. Diese Ausnehmungen 22 und 23 werden mittels Stanzen hergestellt .

Die Masken 20 und 21 können aus irgendeinem geeigneten Material, wie beispielsweise aus Kunststoff oder Papier sein und haben vorzugsweise eine Dicke in der Größenordnung von 50 bis 100 Mikron. Die Masken 20 und 21 sind jeweils an ihrer Unterseite mit einer Klebeschicht, beispielsweise aus einem Acrylkleber versehen und falls gewünscht, kann diese Klebeschicht abgedeckt sein mit einem Abziehpapier mit möglichst glatter Oberfläche. Dieses Abziehpapier kann mit Kunststoff beschichtet sein.

Zur Herstellung der Maksen 20 und 21 haben sich verschiedene Materialien als geeignet erwiesen. Beispielsweise können diese Masken hergestellt sein aus transparenten Schutzmasken aus Kunststoff, wie sie von der Adhesive Tapes Limited in Elstree Wax, Boreham Wood, Hertfordshire hergestellt werden unter dem Handelsnamen Sellotape mit der Typenbezeichnung 1421. Alternativ hierzu können diese Masken 20 und 21 aus einem Polyvinylchloridband hergestellt sein, wie es von der Commercial Plastics Limited in Berkeley Square House, London Wl unter der Handelsbezeichnung Fabion geliefert wird.

709827/0700 - 6 -

7262/02/ChYFr - /f - 21. Dezember 1976

Als erstes werden auf dem Glassubstrat 10 die positive Elektrode 11 und der Leiterstreifen 12 sowie die Schicht 16 wie zuvor beschrieben hergestellt. Auf die Schicht "16 werden sodann die Masken 20 und 21 aufgeklebt, wobei·, wie die Fig. 5 zeigt, die Maske 20 unterhalb der Maske 21 angeordnet ist und wobei die Ausnehmungen 22 und 23 miteinander und mit der rechtwinkligen Ausnehmung der Schicht 16 fluchten. Die Ausnehmungen 23 und die damit fluchtenden Teile der Ausnehmungen 22 werden sodann mit der Phosphor-Bindemittelmischung ausgefüllt zur Bildung der Anzeigebereiche 15 (Fig. 6). Diese Mischung füllt die miteinander fluchtenden Ausnehmungen vollständig, wobei die überflüssige Phosphormischung mittels eines Schabers 24· abgestreift wird, so daß die obere Oberfläche dieser Bereiche der Phosphormischung fluchtet mit der Oberfläche der Maske 21. Dieser Schaber 24 ist breit genug, damit die überschüssige Phosphormischung in beiden Bereichen in einem Arbeitsgang abgestreift werden kann. Wenn die Phosphormischung beispielsweise durch Trocknen sich verfestigt hat, dann wird die Maske 21 entfernt, so daß die Maske 20 (Fig. 7) freigelegt ist. Die negativen Elektroden 17 mit ihren Leiterstreifen 18 auf den freiliegenden Oberflächen der Bereiche 15 und der geschlitzten Bereiche der Ausnehmungen 22 werden hergestellt durch Aluminiumaufdampfung mittels eines konventionellen VakuumaufdampfVerfahrens. Alternativ hierzu können die negativen Elektroden 17 und die Leiterstreifen 18 hergestellt werden nach einem Siebdruckverfahren.

Bei der dargestellten Vorrichtung sind nur zwei Anzeigebereiche vorgesehen, jedoch ist es selbstverständlich, daß die Anzeigevorrichtung mehr als zwei derartige Bereiche auf-

709827/0700

7262/02/Ch/Fr -/T- 21. Dezember 1976

weisen kann. Weiterhin ist es nicht erforderlich, daß die Anzeigebereiche gleichzeitig erregt werden. In letzterem
Fall kann der Leiterstreifen 12 entfallen und die Leiterstreifen 18 verlaufen so zu einer Kante des Substrats,
daß dort die einzelnen Streifen separat an negative Anschlüsse einer Spannungsquelle angeschlossen werden können. Wo eine Mehrzahl von Anzeigebereichen vorhanden ist, kann es erforderlich sein, daß verschiedene Gruppen der Phosphorbereiche gleichzeitig erregt werden sollen und in solchen Fällen können die Leiterstreifen 18 in geeigneter Weise miteinander verbunden werden in Bereichen der Anzeigevorrichtung, bei denen kein Phosphormaterial vorhanden ist.

Bei dieser alternativen Ausführungsform werden die Streifen 18 durch geeignetes Führen der geschlitzten Bereiche der
Ausnehmung 22 in der Maske 20 hergestellt.

- 8 Ansprüche

7 09827/070 0

Leerseite

Claims

7262/02/ChZFr - * - 21. Dezember 1976

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Anzeigevorrichtung, bei

lcher eine stromleitfähige Schicht aus elektrolumineszierendem Material zwischen zwei an eine Spannung angeschlossene Elektroden angeordnet ist und zum Lumineszieren angeregt wird, dadurch gekennzeichnet daß auf ein Substrat (10) mit einer darauf angebrachten Elektrode (11) eine Maske (20, 21) mit einer Ausnehmung (22, 23) entsprechend dem Bereich des elektrolumineszierenden Materials (15) aufgebracht wird, sodann in diese Ausnehmung (22, 23) das elektrolumineszierende Material (15) eingebracht wird, nach dem Verfestigen des elektrolumineszierenden Materials (15) auf die freiliegende Oberfläche des Materials (15) die andere Elektrode (17) aufgebracht wird und danach die Maske (20, 21) entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t ,daß die Maske (20, 21) aufgeklebt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmung (22, 23) im wesentlichen mit elektrolumineszierendem Material (15) ausgefüllt wird.

709827/0700 - 9 -

7262/02/Ch/Fr - Ψ - 21. Dezember 1976

A-. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das über die Oberfläche der 'Maske (20, 21) überstehende überschüssige elektrolumineszierende Material (15) abgestreift wird bis die Oberflächen von Maske (20, 21) und Material (15) bündig sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis A-, dadurch gekenn zeichnet, daß das elektrolumineszierende Material (15) mit einem Bindemittel vermischt ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das elektrolumineszierende Material (15) Phosphor aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmung (22,23) in der Maske (20, 21) ausgestanzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei übereinander liegende Masken (20, 21) aufgebracht werden, wobei die der Elektrode auf dem Stubstrat zugewandte Maske eine Aus-, nehmung (22) aufweist, in welche das elektrolumineszierende Material einzubringen ist und von dieser Ausnehmung ein Schlitz abgeht und wobei die zweite Maske (21) eine mit der vorigen Ausnehmung (22) fluchtende Ausnehmung (23) aufweist, nach dem Aufbringen dieser Maskken (20, 21) in die Ausnehmungen (22, 23) das elektrolumineszierende Material (15) eingebracht wird, nach dem Erhärten dieses Materials (15) die eine Maske (21)

709827/0700 _ ₁₀ _

7262/02/Ch/Fr - W - 21- Dezember 1976

entfernt wird, sodann auf die freie Oberfläche des
elektrolumineszxerenden Materials (15) und im Schütz der Ausnehmung (22) die andere Elektrode (17, 18) gebildet wird und letztlich die erstere Maske (20) entfernt wird.

709827/0700