DE3942699A1 - Elektrolumineszenz-flachdisplay und verfahren zur herstellung derartiger flachdisplays - Google Patents

Elektrolumineszenz-flachdisplay und verfahren zur herstellung derartiger flachdisplays

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Description

1. Titel der Erfindung:
Elektrolumineszenz-Flachdisplay und Verfahren zur Herstellung derartiger Flachdisplays.
2. Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrolumineszenz-Flach­ display und auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Flachdisplays.
Die Anwendungsgebiete von Flachdisplays liegen insbesondere dort, wo ein Einsatz von Kathodenstrahl-Bildröhren nicht zweckmäßig oder nicht möglich ist, also z. B. bei sehr klein- oder sehr großformatigen optischen Anzeigemitteln.
Deren Bildpunktrastermaß liegt im Bereich zwischen µm und einigen mm. Bei kleinformatigen Displays, z. B. bei Hand- oder Tischgeräten, werden im allgemeinen keine extremen An­ forderungen an den Farbbereich, die Intensitätsstufung etc.
gestellt. Für solche Einsatzzwecke wären Kathodenstrahl- Farbbildröhren also viel zu aufwendig. Eine groß- und größtformatige Wiedergabe bewegter farbiger Bilder ist hin­ gegen z. B. im Standard des Hochauflösungsfernsehens (HDTV) und für einen Betrachtungsabstand, der etwa der doppelten Bildhöhe entspricht, mit Kathodenstrahl-Bildröhren aus Gewichts- und anderen, insbesondere konstruktionsbedingten Gründen nicht mehr und deshalb bislang nur mit Projek­ tionseinrichtungen realisierbar.
Flachdisplays bieten mit einem Bildpunktrastermaß im mm-Be­ reich bei großen Betrachtungsabständen die für HDTV erfor­ derliche hohe Auflösung und sind dann gegenüber Projektions­ einrichtungen konkurrenzfähig oder solchen z. B. für Heiman­ wendungen überlegen, wenn damit eine auch ansonsten ver­ gleichbare Bildqualität erreicht wird. Die wesentlichen Zielparameter können prinzipiell sowohl mit Plasma- als auch mit Flüssigkristall- und mit Elektrolumineszenz-Flach­ displays erfüllt werden. Die nachfolgend dargelegten Ge­ sichtspunkte sprechen dafür, Elektrolumineszenz-Dünnfilm- Displays gute Aussichten für die Anwendung in großen Stück­ zahlen einzuräumen.
Die hervorragende Strukturierfähigkeit des erfindungsgemäßen Elektrolumineszenz-Displays bis zu Farb-Tripel- bzw. -Qua­ drupel-Abmessungen im Bereich einiger µm ermöglicht die An­ wendung für Brillen-Displays z. B. für zukünftige dreidimen­ sionale oder Stereoskopie-HDTV-Anwendungen, bei den dem lin­ ken Brillenglas-Display das linksäugige Bild, dem rechten Brillenglas-Display das rechtsäugige aufgeprägt wird.
3. Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Die Erfindung geht bezüglich des Aufbaus von Elektrolumines­ zenz-Displays von einem Stand der Technik aus, wie er auf diesem Gebiet durch Veröffentlichungen von S. Tanaka et al von der Tottori Universität in Japan repräsentiert wird.
In einer ersten Arbeit (S. Tanaka, H. Yoshiyama, J. Ni­ shiura, I. Ohshio, H. Kawakami, H. Kobayashi, Digest des 1988 SID Inter. Symp., p. 293) wurden Ergebnisse von Unter­ suchungen für ein vollfarbiges Elektrolumineszenz-Display auf der Basis einer Weiß-Emission vorgestellt, wobei die Farbigkeit durch wahlweise Ansteuerung von solchen Bildpunkt­ elementen erzielbar ist, bei denen die drei Grundfarben aus einer Weiß-Emission durch Farbfilter auszuwählen sind. Der Aufbau dieses Elektrolumineszenz-Versuchsmusters glich inso­ weit dem Regelfall, als auf einem Glassubstrat ein Filmpa­ ket aus einer transparenten Elektrode, einem ersten ein- oder mehrlagigen Isolatorfilm, einem ein- oder mehrlagigen aktiven Halbleiterfilm und einem zweiten ein- oder mehr­ lagigen Isolatorfilm sowie aus einer zweiten Elektrode aus Metall bestand. Eine für diese Untersuchungen einfache und zweckmäßige Aufbringung organischer Filter auf der Vorder­ front des Glassubstrats ist bei einer großtechnischen Reali­ sierung nicht akzeptabel, weil dabei die Farbfilter um die Glasdicke von mindestens 1 mm von der Emissionsschicht ge­ trennt sind und ein guter Farbeindruck nur bei nahezu senk­ rechter Betrachtung entsteht, da bei schrägem Winkel eine Parallaxe zwischen Filter und Lichtquelle auftritt.
Gemäß einer weiteren Arbeit (S. Tanaka, H. Kawakami, K. Na­ kamura, H. Kobayashi, Digest des 1989 SID Int. Symp., p. 321) wurden zur Beseitigung dieses Mangels die Farbfilter zwi­ schen Substratglas und transparenter Elektrode angeordnet und aus anorganischen Vielschicht-Interferenzfiltern gebil­ det. Diese Lösung vermeidet Parallaxe, ergibt jedoch bei größeren Betrachtungswinkeln Farbverzerrungen durch die Win­ kelabhängigkeit der Transmission der Interferenzfilter.
Besondere technologische Maßnahmen für die Herstellung von großformatigen Flachdisplays sind z. B. für Plasma-Displays mit einer Diagonale von etwa 50 cm (20 in.) bzw. 84 cm (33 in.) durch Arbeiten von H. Murakami et al bekannt. In Digest des 1988 SID Intern. Symp., p. 142 bis 145 und in Proc. of the 9 th Intern. Display Res.Conf., 16. bis 18. Ok­ tober 1989 (Japan Display ′89) Kyoto (Japan), p. 214 bis 217 werden das Dickfilm-Drucken und die Ablagerung von akti­ vem Leuchtstoffmaterial hervorgehoben. Elektroden und Stege mit jeweils gleichmäßigen Höhen- und Breitenabmessungen lassen sich danach in sich mehrfach wiederholenden Zyklen von Dickfilmdruckvorgängen und Trocknungsprozessen aufbau­ en. Für die Ausbildung einer gleichmäßig ebenen Oberfläche einer Schicht aus Leuchtstoffmaterial diente eine Appara­ tur, bei der eine Ziehklinge über diese Schicht hinweg be­ wegt wird.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung sind klein-, vor allem aber großformati­ ge Elektrolumineszenz-Fachdisplays, die Zwei-, Mehr- oder Vollfarbigkeit ermöglichen und sich durch hohe Bildqualität, geringe Leistungsaufnahme und geringes Gewicht auszeichnen sowie eine kostengünstige Herstellung mittels Fließferti­ gung und Automatisierbarkeit der Herstellungsprozesse bei guter Verträglichkeit wenig aufwendiger technologischer Ope­ rationen ermöglichen.
5. Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anord­ nung für ein Elektrolumineszenz-Flachdisplay anzugeben, wo­ bei von einer Dünnfilmstruktur mit Weiß-Emitter und mit Farbfiltern ausgegangen werden soll, und bei der der Be­ trachtungswinkel nicht durch Parallaxe oder Interferenzef­ fekte eingeschränkt wird. Die Ansteuerung der Bildpunkte der Anordnung soll wie in an sich bei Flachdisplays von an­ derem Typ, aber ebenfalls mit im mm-Bereich liegendem Bild­ punktrastermaß schon bekannter und bewährter Weise erfolgen. Dabei soll das Herstellungsverfahren in möglichst wenigen Teilabschnitten mit solchen Operationen ausführbar sein, für die jeweils ähnliche oder möglichst keine besonderen Be­ dingungen bezüglich Vakuum, Temperatur, Reinraumverhält­ nisse etc. herrschen müssen, und die es ermöglichen, die Po­ sitionierung von Strukturen in unterschiedlichen Schichten mit geringem Aufwand durchzuführen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Elektrolumi­ neszenz-Flachdisplay, das ein von einer Substratplatte ge­ tragenes Schichtenpaket aufweist, bei dem zwei Schichten aus elektrisch gut leitenden Materialien zur Bildung der Zeilen und Spalten einer Matrix von Elektrodenpaaren für wahlweise ansteuerbare Bildpunktelemente strukturiert und jeweils einer Schicht aus Isolatormaterial benachbart sind, zwischen denen sich eine Schicht aus aktivem Leuchtstoff­ bzw. Halbleitermaterial befindet, welches unter Einwirkung eines elektrischen Feldes Weißlicht emittiert, und bei dem sich Farbfilter für die Bildpunktelemente in einer weiteren Schichtenlage befinden, erfindungsgemäß die das Schichtenpa­ ket tragende Substratplatte als Rückfront des Displays aus­ gebildet ist, im Schichtenpaket auf der Substratplatte eine strukturierte Schicht aus einem Metall als reflektierende Elektroden, die erste Schicht aus Isolatormaterial, die Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleitermaterial, die zweite Schicht aus Isolatormaterial und die zweite strukturierte Schicht aus elektrisch gut leitendem Material als optisch transparente Elektroden in der genannten Rei­ henfolge angeordnet sind, und die Farbfilter die transparen­ ten Elektroden bedecken und die weitere Schichtenlage bilden, die sich an der einem Betrachter zugewandten Front des Displays befindet.
Diese Lösung beruht auf dem für die Erfindung wesentlichen Gedanken, eine MISIM-Struktur (M = Metall; I = Isolator, S = Halbleiter) hinsichtlich der Betrachtungsrichtung umzu­ kehren und von reflektierenden Metall-Elektroden auf einer die Rückfront des Flachdisplays bildenden Substratplatte auszugehen, darauf die Isolator- und Halbleiterfilme anzu­ ordnen und darüber den Film für die transparenten Elek­ troden, z. B. aus ITO (Indium-Zinn-Oxid), abzuscheiden. Da­ mit werden die Voraussetzungen dafür geschaffen, die trans­ parenten Elektroden mit den besten verfügbaren Absorptions­ filtern bildpunktweise zu bedecken, ohne daß Parallaxe oder Interferenzeffekte den Betrachtungswinkel einschränken.
Somit lassen sich bislang vorhandene Mängel umgehen, die darin begründet sind, daß hinreichend gute Absorptionsfil­ ter auf anorganischer Basis, die den Prozeßtemperaturen bei der Herstellung darüber anzuordnender MISIM-Strukturlagen widerstehen, nicht bekannt sind. Zumindest wird für derarti­ ge Filter, die z. B. Blau durchlassen, aber Rot absorbieren sollen, bei noch vertretbaren Dicken bis etwa 1 Mikrometer keine hinreichende Farbsättigung erreicht. Die erfindungsge­ mäße Anordnung relativ dicker, gut farbsättigender anorga­ nischer oder organischer Absorptionsfilter auf einem be­ reits im wesentlichen fertigen Filmpaket, das jedenfalls keiner Behandlung bei hohen Temperaturen mehr bedarf, bie­ tet hingegen Möglichkeiten von erheblicher Bedeutung.
Ausbildungsformen der Erfindung können sich nämlich sowohl bezüglich der Farbigkeit als auch des Formats eines Flach­ displays wesentlich unterscheiden und ansonsten eine Viel­ zahl gleicher bzw. weitgehend ähnlicher konstruktiver Ein­ zelheiten aufweisen. Beim Aufbau der MISIM-Struktur für den Weiß-Emitter sind die Schichtdicken und die Materialien der Festkörper unabhängig davon, ob es sich um die Ausführung als Variante für z. B. kleinformatige, zweifarbige alphanume­ rische Darstellungen oder als komfortabelste Variante für großformatige, vollfarbige Bewegtbildwiedergabe im HDTV- Standard handelt. Das im mm-Bereich liegende Bildpunktra­ stermaß ist bestimmend für die Abmessungen der Elektroden.
Ein vollfarbiges Display benötigt Farbfilter-Tripel, hat also einen Flächenbedarf von z. B. 1 mm2 für jeden Bildpunkt. Werden bei einem Flachdisplay nur zwei Farben je Bildpunkt benötigt und die Elektroden in denselben Abmessungen wie für ein vollfarbiges Display ausgebildet, reduziert sich der Flächenbedarf je Bildpunkt auf rund 0,44 mm2. In allen Fäl­ len kann die Bildpunktmatrix zeilen- oder spaltenseriell an­ gesteuert werden. Für ein vollfarbiges Display müssen die Elemente der Farbtripel je Bildpunkt sehr gut mischbar sein, ein zwei- oder mehrfarbiges Flachdisplay mit geringe­ rer Anzahl der Helligkeitsstufen von einzelnen, innerhalb eines Bildpunktes nicht zu mischenden Farben hingegen erfor­ dert eine in dieser Hinsicht dann weniger aufwendige Steue­ rung.
Bei einer vorteilhaften ersten Ausbildungsform erfindungsge­ mäßer Flachdisplays können die erste, als reflektierende Elektroden strukturierte Schicht aus elektrisch gut leiten­ dem Material eine Chromschicht, die zweite, als transparen­ te Elektroden strukturierte Schicht aus elektrisch gut lei­ tendem Material eine Schicht aus mit Indium dotiertem Zinn­ oxid, die der jeweiligen Schicht aus elektrisch gut leiten­ dem Material benachbart angeordneten Schichten aus Isolator­ material ein- oder mehrlagig ausgebildet und die Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleitermaterial ein- oder mehrlagig ausgebildet und eine Schicht aus Sr(S,Se) : Ce und/oder SrS : Eu enthalten.
Eine zweite Ausbildungsform, die auch als Weiterbildung der zuvor genannten von Vorteil ist, bezieht sich darauf, die reflektierenden Elektroden streifenförmig auszubilden und längs einer Symmetrieachse der Substratplatte verlaufend anzuordnen, die transparenten Elektroden ebenfalls streifen­ förmig auszubilden, jedoch orthogonal zu den reflektie­ renden Elektroden verlaufend anzuordnen und als Elemente in zwei oder mehr unterschiedlichen Farben und in einem Wiede­ rholmuster für Bildpunkte die Farbfilter streifenförmig aus­ zubilden sowie die tränsparenten Elektroden bedeckend und in deren Richtung verlaufend anzuordnen, womit jeder Kreu­ zungspunkt einer der reflektierenden Elektroden und einer der transparenten Elektroden ein frei wählbar anzusteu­ erndes Elektrodenpaar in einem zwei-, mehr- oder vollfar­ bigen Display bildet.
Hierzu kann als weitere Ausbildungsform vorgesehen sein, daß die Elemente der Bildpunkte in einem Wiederholmuster von Farbquadrupeln angeordnet sind. Der Vorteil davon ist, daß z. B. für schwächer transmittierende Farbfilter, insbe­ sondere für Blau, bei funktionell als Farbtripel wirkenden Bildpunkten eine größere Abstrahlfläche für solche Farben zur Verfügung steht. Bei zweifarbigen Displays läßt sich auf diese Weise die Helligkeit jeder der beiden Farben fei­ ner abstufen.
Bei allen erfindungsgemäßen Flachdisplays und deren Ausbil­ dungsformen kann besonders zweckmäßig auf der Schichtenlage der Farbfilter eine die Vorderfront des Displays bildende Verkappung angeordnet sein. Diese dient als Berührungs- und Korrosionsschutz für das Flachdisplay und bei kleinfor­ matigeren Flachdisplays auch zur Stabilisierung des MISIM- Schichtenpakets und der Farbfilterschicht auf der Substrat­ platte.
Eine weitere Ausbildungsform, die sich ebenfalls auf alle erfindungsgemäßen Flachdisplays in den vorstehend genannten Ausbildungsformen in vorteilhafter Weise anwenden läßt, be­ zieht sich darauf, zur Ansteuerung des Displays jeweils nur an einer Längs- und einer Querseite für die Zeilen bzw. die Spalten der Matrix elektronische Schaltkreise anzuordnen. Dies ist sowohl für einen hybriden als auch für einen inte­ grierten Aufbau von Flachdisplays und ihren zugehörigen elektronischen Schaltkreisen günstig.
Hiermit in engem Zusammenhang stehend und aufgrund der Tat­ sache, daß Elektrolumineszenz-Flachdisplays als Festkörper­ gebilde keine seitlichen Verschlußkanten benötigen, ergibt sich schließlich noch eine besonders günstige Ausbildungs­ form, bei der vier Displays zu einem Flachbildschirm anein­ andergefügt sind. Flachbildschirme, die aus einer größeren Anzahl von aneinandergereihten und/oder aneinandergefügten Displays gebildet werden sollen, benötigen dann eine beson­ dere Verbindungstechnik zwischen den Displays, wenn das Bildpunktrastermaß unbedingt eingehalten werden soll.
Für die Herstellung eines Elektrolumineszenz-Flachdisplays besteht die zu lösende Aufgabe darin, auf einer Substrat­ platte ein Schichtenpaket auszubilden, das eine erste struk­ turierte Schicht aus elektrisch gut leitendem Material, eine erste Schicht aus Isolatormaterial, eine mittlere Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleitermaterial, eine zweite Schicht aus einem Isolatormaterial und eine zweite strukturierte Schicht aus elektrisch gut leitendem Material sowie eine weitere strukturierte Schichtenlage auf­ weist, in der Farbfilter für die Bildpunktelemente angeord­ net sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die Substratplat­ te, deren untere Fläche hernach die Rückfront des Displays bildet, auf ihrer oberen Fläche mit reflektierenden Elektro­ den aus Metall, als der ersten strukturierten Schicht aus elektrisch gut leitendem Material, zu versehen, sodann über und zwischen den reflektierenden Elektroden die erste Schicht aus Isolatormaterial, darüber die mittlere Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleitermaterial und dar­ über die zweite Schicht aus Isolatormaterial, jeweils ganz­ flächig und ein- oder mehrlagig, abzuscheiden, über der zweiten Schicht aus Isolatormaterial ein elektrisch gut lei­ tendes sowie optisch transparentes Material als zunächst ganzflächige, homogene Schicht abzulagern, nunmehr über der zunächst noch ganzflächigen Schicht aus dem optisch trans­ parenten und elektrisch gut leitenden Material die weitere Schichtenlage mit den Farbfiltern an der Vorderfront des Displays aufzubauen und anschließend, zur Ausbildung trans­ parenter, von Farbfiltern bedeckter Elektroden die Struktur der Farbfilter als Maske für eine selbstjustierende Struktu­ rierung der Schicht aus dem optisch transparenten, elek­ trisch gut leitenden Material zu verwenden.
Für die Herstellung monochromer Elektrolumineszenz-Displays mit Palettenabmessungen von je 700 mm Länge und Breite sind Apparaturen und herkömmliche Technologien bereits erprobt. Diese Technologien sind für diejenigen Prozeßstufen ohne weiteres übernehmbar, die sich auf die Ausbildung der Schichten aus den Isolatormaterialien und dem aktiven Leuchtstoff- bzw. Halbleitermaterial beziehen. Solche Mate­ rialschichten lassen sich alle in jeweils derselben Techno­ logie erzeugen, z. B. durch reaktive Abscheidung aus den Metallen, durch Sputtern, durch Deposition aus metallorgani­ schen Verbindungen usw.
Auch die Abscheidung eines optisch transparenten, elektrisch gut leitenden Materials gehört zu herkömmlichen, bereits er­ probten Technologien für die Herstellung von Elektrolumines­ zenz-Dünnfilm-Displays. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Schicht jedoch nicht als erste sondern als die letzte der MISIM-Struktur gebildet.
Der zu Beginn des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens liegende technologische Teilabschnitt, in dem als erste Schicht der MISIM-Struktur eine Metallschicht zu erzeugen und zu strukturieren ist, weist weitgehende Ähnlichkeiten mit Operationen auf, die auch zur Herstellung von Plasma- Flachdisplays, und zwar für deren rückwärtigen Teil, durch­ zuführen sind. In beiden Fällen genügt es, die Substratplat­ ten von groben Unebenheiten, Partikeln und Schlieren zu be­ freien, um sodann die Flächen der Substratplatten mit Elek­ troden aus Metall versehen zu können.
Im letzten Teilabschnitt des erfindungsgemäßen Herstellungs­ verfahrens werden sowohl die Farbfilter aufgebaut als auch die Elektroden in der Schicht aus dem optisch transparenten, elektrisch gut leitenden Material strukturiert. Die Opera­ tionen, die in diesem Teilabschnitt erfolgen, führen dazu, daß sich die Farbfilter einerseits sehr nah an der Weiß­ lichtemitterschicht und andererseits unmittelbar an der Vor­ derfront des Displays befinden, dort also bis zum Abschluß der Herstellung leicht zugänglich sind und ohne weiteres letzte Feinbearbeitungen ermöglichen. Von wesentlicher Be­ deutung ist dabei, daß die Operationen zum Aufbau von Farb­ filtern und zur Strukturierung transparenter Elektroden in denkbar engster funktioneller Verbindung miteinander stehen und eine Selbstjustierung der Strukturen der Farbfilter und der von ihnen bedeckten transparenten Elektroden bewirken. Dabei sind die Anforderungen an die Einhaltung von Toleran­ zen dieser Strukturen gering; lediglich sicherzustellen ist, daß Strukturierungskanten nicht unterbrochen sind.
Die Erzeugung von Elektrolumineszenz-Flachdisplays erfolgt also nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in wenigen Teilab­ schnitten mit jeweils sowie in ihrer Gesamtwirkung optimal durchzuführenden Operationen. Nur am Anfang und am Ende des Herstellungsprozesses müssen Strukturierungen vorgenommen werden. Dazwischen sind ganzflächige Feststoffschichten auf­ einander abzulagern.
Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Herstellungsver­ fahrens betreffen vornehmlich solche Maßnahmen, die im Zu­ sammenhang mit der Strukturierung von Schichten stehen. So ist es bezüglich der Herstellung reflektierender Elektroden aus Metall besonders günstig, hierfür ein vorgefertigtes Ab­ ziehbild von einer Trägerfolie auf die Substratplatte zu übertragen. Dieses Abziehbild läßt sich z. B. durch Anschmel­ zen auf der Substratplatte ausreichend fixieren.
In entsprechender Art und Weise lassen sich bei Ausgestal­ tungsformen der Erfindung auch die Farbfilter als ein vorge­ fertigtes Abziehbild von einer Trägerfolie auf die noch un­ strukturierte Schicht aus optisch transparentem, elektrisch gut leitendem Material übertragen. Hierbei kann die Fixie­ rung der Farbfilter z. B. mittels eines organischen Klebers vorgenommen werden, der in ausgehärtetem Zustand resistent gegen Mittel zur Abtragung des optisch transparenten, elek­ trisch gut leitenden Materials sein muß, wenn die Struktu­ rierung der transparenten Elektroden durchgeführt wird.
Nach einer anderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Erzeugung von Strukturen für Elektroden und Farbfilter in geometrisch einfacher, regelmäßiger Ge­ staltung auch durch Relativbewegung zwischen der Substrat­ platte und einer Apparatur erfolgen, welche die Operationen zur Strukturbildung ausführt. Zu derartigen Operationen ge­ hören beispielsweise das Auftragen von Strukturen, bereits in deren endgültiger Gestaltung, oder das Abtragen von Be­ reichen zuvor ganzflächig aufgetragener Schichten.
Infolge der Selbstjustierung von Farbfiltern und von diesen bedeckten transparenten Elektroden sowie der sich ohne be­ sondere Maßnahmen von selbst ergebenden Kreuzungspunkte re­ flektierender und transparenter Elektroden bei erfindungsge­ mäßen Elektrolumineszenz-Flachdisplays lassen sich auf diese Weise die erforderlichen Maßgenauigkeiten ohne besonderen Aufwand erzielen.
Die oben genannten Ausgestaltungsformen des erfindungsgemä­ ßen Herstellungsverfahrens sind offensichtlich nicht nur auf Elektrolumineszenz-Flachdisplays anwendbar; diese Ausgestal­ tungsformen bezeichnen damit Gegenstände, denen neben ihrer selbständigen erfinderischen Bedeutung auch noch ein sach­ lich weitergehender Schutzumfang zukommt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen befassen sich mit dem Teilabschnitt für den Aufbau der Farbfilter und die Strukturierung der transparenten Elektroden. Nach der Rei­ henfolge der dazu durchzuführenden Operationen wird zunächst der Aufbau der Schichtenlage mit den Farbfiltern eingehender dargelegt.
Wie bereits weiter oben schon erwähnt ist, kann der Aufbau der Farbfilter schon mit einem an anderer Stelle vorgefer­ tigten Abziehbild beginnen oder auf der noch unstrukturier­ ten Schicht des optisch transparenten, elektrisch gut lei­ tenden Materials vorgenommen werden. In derartigen Fällen bildet die fertige Struktur der Farbfilter die Maske, die sodann für die selbstjustierende Strukturierung der transpa­ renten Elektroden verwendet wird. Insbesondere bei Farbfil­ tern aus anorganischen Materialien ist zu diesem Zeitpunkt auch schon jede Farbe festgelegt. Den jeweiligen Möglichkei­ ten und Erfordernissen entsprechend können dabei die struk­ turierten Filter in den einzelnen Farben gleichzeitig oder für jede Farbe getrennt aufgebaut werden.
Eine andere Ausgestaltungsform dieses Teilabschnittes des erfindungsgemäßen Verfahrens bietet die vorteilhafte Mög­ lichkeit, zum Aufbau der Schichtenlage mit den Farbfiltern zunächst eine ganzflächige Schicht aus farbneutralem, orga­ nischem Material über der zunächst noch ganzflächigen Schicht aus optisch transparentem, elektrisch gut leitenden Material aufzubringen, sodann die Strukturen der Farbfilter und danach - oder in einem gemeinsamen Verfahrensschritt - die Strukturen der transparenten Elektroden zu erzeugen und schließlich die zuvor strukturierten und noch farbneutralen Farbfilter mit Farbstoffen in den gewünschten Farbtönen ein­ zufärben.
Für diese Einfärbung sieht eine besonders bevorzugte Ausge­ staltungsform vor, die einzelnen Farbstoffe elektrochemisch in die Farbfilter einzuführen und dazu selektiv die betref­ fenden transparenten Elektroden zu verwenden.
Selbstverständlich haben auch herkömmliche Prozesse für den Aufbau der Farbfilter neben den oben erwähnten Ausgestal­ tungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ihre Bedeutung, besonders dann, wenn komplizierter gestaltete Wiederholmu­ ster für die Farbfilter verlangt werden. So läßt sich die Schichtenlage mit den Farbfiltern dann z. B. im Siebdruckver­ fahren oder auch in für jeden Farbton getrennten Lithogra­ phieoperationen, insbesondere unter Verwendung eingefärbter Fotolacke, aufbauen.
Schließlich ist es zweckmäßig, das Flachdisplay nach Fertig­ stellung und Funktionsprüfung mit einer Verkappung zu verse­ hen, die die Vorderfront des Displays bildet.
6. Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen der Erfindung, die als besonders günstig anzusehen sind und Einzelheiten der konstruktiven Ausbil­ dung und/oder Maßnahmen für das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Flachdisplays umfassen, werden nachfol­ gend anhand der schematischen Darstellungen in den Zeichnun­ gen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 den Schichtenaufbau eines Elektrolumineszenz-Flach­ displays mit Farbfiltern, als Ausschnitt in per­ spektivischer Darstellung;
Fig. 2 ähnlich Fig. 1 den Schichtenaufbau, jedoch in ab­ schnittsweiser Darstellung jeweils erzeugter Lagen des MISIM-Filmpakets und der Farbfilter;
Fig. 3 ein Elektrolumineszenz-Flachdisplay mit Ansteuer- Elektronik;
Fig. 4 einen Flachbildschirm, der aus vier aneinandergefüg­ ten Displays gebildet ist;
Fig. 5 einen Ausschnitt einer Bildpunkte-Matrix, bei der die reflektierenden Elektroden, die transparenten Elektroden und die Farbfilter streifenförmig ausge­ bildet sind;
Fig. 6 einen Ausschnitt ähnlich Fig. 5, jedoch mit breite­ ren Streifen für Blau-Farbfilter als für Rot- und Grün-Farbfilter;
Fig. 7 eine Variante für die Ausbildung von Farbtripel- Bildpunkten in Form von Farbquadrupeln;
Fig. 8 eine andere Variante mit der Wirkung wie gemäß Fig. 6 oder Fig. 7;
Fig. 9 zwei Ausbildungsformen für Bildpunkte eines Zweifar­ ben-Flachdisplays;
Fig. 10 eine Möglichkeit der Strukturierungen von Bildpunk­ ten mit Zeilen-Farbfiltern, reflektierenden Elektro­ den für die einzelnen Farben und transparenten Elek­ troden für Bildpunkte;
Fig. 11 eine Möglichkeit der Strukturierungen von Bildpunk­ ten mit Spalten-Farbfiltern, reflektierenden Elek­ troden für Bildpunkte und transparenten Elektroden für die einzelnen Farben und
Fig. 12 eine Darstellung für die Durchführung von Operatio­ nen zur Erzeugung regelmäßiger Strukturen durch Re­ lativbewegung zwischen Substratplatte, mit gegebe­ nenfalls bereits darauf befindlichen Schichten, und jeweiligen Apparaturen zur Strukturenbildung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungabeispiel der Er­ findung befindet sich auf einer Substratplatte 1 aus Glas zunächst eine Streifenstruktur von reflektierenden Elektro­ den 2 aus Chrom. Diese strukturierte Schicht aus Metall sowie die darüber, in herkömmlicher Weise abgeschiedenen, ein- oder mehrlagigen Filme, d. h. eine erste Schicht aus Isolatormaterial 3, eine homogene, über die Gesamtfläche ein- oder mehrlagige Schicht aus aktivem Leuchtstoff- oder Halbleitermaterial 4 - zur Erreichung einer Weiß-Emission z. B. ein Film aus Sr(S,Se) : Ce und ein Film aus SrS : Eu -, eine zweite Schicht aus Isolatormaterial 5 und eine zu­ nächst ganzflächige homogene Schicht 6 aus elektrisch lei­ tendem und optisch transparentem Material, z. B. aus Indium- Zinnoxid (ITO), stellen die MISIM-Struktur dar.
Orthogonal zu den Streifen der reflektierenden Elektroden 2 verlaufen auf der Schicht 6 jeweils drei, die Grundfarben R (rot), G (grün), B (blau) transmittierende, aus anorgani­ schen oder organischen Materialien gebildete Farbfilter 7R, 7G, 7B, die abwechselnd streifenweise aufgebracht wurden und von sich aus oder mittels einer Schutzschicht der Abtra­ gung von Material bei der Strukturierung transparenter Elek­ troden 8 widerstehen. Je drei benachbarte, die Grundfar­ benfilter 7R, 7G, 7B bildende Farbstreifen wiederholen sich im Rastermaß von z. B. 1 Millimeter, das auch für je drei be­ nachbarte reflektierende Elektroden 2 gilt. Infolge der so­ dann durchgeführten ITO-Ätzung/Abtragung werden aus der Schicht 6 die transparenten Elektroden 8 in Streifen gebil­ det, wobei selbstjustierend jedem Streifen eines der Farb­ filter 7 in den Grundfarben R, G, B zugeordnet ist. Eine an­ schließend aufgebrachte Verkappung 11 (nicht dargestellt) gibt dem Flachdisplay 10 einen ausreichenden Berührungs­ schutz und bildet dessen Vorderfront, wie durch ein Auge 9 eines Betrachters angedeutet ist.
Die Art und Weise zur Ausbildung der Strukturen für reflek­ tierende Elektroden 2 und Farbfilter 7, unter deren Verwen­ dung auch der transparenten Elektroden 8, ist weiter vorste­ hend bereits beschrieben. Beispielhaft und stellvertretend für alle diese Möglichkeiten sei hier dafür nur das Sieb­ druckverfahren genannt.
Mit den in Fig. 2 dargestellten Gebilden soll auch die Rei­ henfolge der Verfahrensschritte für die Herstellung derarti­ ger Flachdisplays verdeutlicht werden. Auf der Substratplat­ te 1 befinden sich die reflektierenden Elektroden 2 aus Chrom, hier als breite Streifen im Rastermaß von z. B. 1 mm ausgebildet. Die Schicht aus Isolatormaterial 3 bedeckt die reflektierenden Elektroden 2 und füllt auch die Trennfugen zwischen diesen aus. Die darüber befindliche homogene Schicht besteht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleiterma­ terial 4 und bildet die Weißlichtemitterschicht. Darauf folgt die zweite Schicht aus Isolatormaterial 5 und sodann die zunächst ganzflächig aufgebrachte Schicht 6 aus optisch transparentem, elektrisch gut leitenden Material. Orthogo­ nal zu den reflektierenden Elektroden 2 verlaufend befinden sich die streifenförmigen Farbfilter 7R, 7G, 7B im Raster­ maß von 1 mm für dieses Wiederholmuster auf der zunächst noch unstrukturierten Schicht 6.
Die Dicke des MISIM-Schichtenpakets auf der Substratplatte 1 beträgt insgesamt etwa 2 µm. Dabei entfallen auf die reflek­ tierenden Elektroden 2 ca. 50 nm, auf die Schichten aus den Isolatormaterialien 3, 4 jeweils ca. 200 nm bis 300 nm, auf die Schicht aus dem aktiven Leuchtstoff- bzw. Halbleiterma­ terial 4 etwa 1000 nm und auf die Schicht 6 aus optisch transparentem, elektrisch gut leitenden Material knapp 200 nm.
Die Struktur der Farbfilter 7R, 7G, 7B dient als Maske zur Strukturierung der transparenten Elektroden 8 in der Schicht 6. Damit bedecken die Farbfilter 7 selbstjustierend die transparenten Elektroden 8 und befinden sich auf der dem Betrachter, symbolisiert durch ein Auge 9, zugewandten Front des Flachdisplays 10.
Bezüglich der Ansteuerbarkeit einzelner Bildpunkte 12 ist aus Fig. 2 bereits folgendes zu erkennen: Liegt an einer der reflektierenden Elektroden 2 eine Vorspannung knapp unter­ halb der Schwellspannung, z. B. UV = -150 V, und erhalten zur selben Zeit drei transparente Elektroden 8, die jeweils einem Streifen der Farbfilter 7R, 7G, 7B zugeordnet sind, Spannungswerte von z. B. UR = +50 V, UG = +40 V und UB = +60 V, oder Spannungsimpulse mit unterschiedlicher Dauer, wird bei genau einem Bildpunkt 12, den drei Kreuzungspunkten der an Spannung liegenden reflektierenden Elektrode 2 und transparenten Elektroden 8, die Weißlicht­ emission in der Schicht aus aktivem Leuchtstoff- oder Halb­ leitermaterial 4 in drei Intensitätsstufen entsprechend den sich betragsmäßig ergebenden Spannungspotentialen bzw. der Dauer der betreffenden Steuerimpulse örtlich eng auf die Be­ reiche der herrschenden elektrischen Felder begrenzt herbei­ geführt. Die von den Farbfiltern 7R, 7G, 7B angesteuerter Bildpunkte 12 transmittierten Farben mischen sich entspre­ chend ihrer jeweiligen Intensitäten und ermöglichen damit jeden gewünschten Farbton in der gewünschten Helligkeit.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Flachdisplay 10 sind zur wahlweisen Ansteuerung der Bildpunkte 12, von denen einige im Ausschnitt der Verkappung 11 angedeutet sind, an den Längs- und den Querseiten des Flachdisplays 10 als Blöcke gezeichnete elektronische Schaltungen 13, 14 vorgesehen. Diese enthalten z. B. Spalten- und Zeilentreiber. Für eine zeilen- oder spaltenserielle Ansteuerung werden in an sich bekannter Weise in einer der beiden elektronischen Schaltun­ gen 13, 14 je zwei Schaltungssätze vorgesehen, von denen jeweils einer im Schreib-, der andere im Lesezyklus arbei­ tet. Die Amplitudenwerte bzw. die Steuerimpulse aller Bild­ punkt-Farbelemente einer Zeile bzw. einer Spalte der Matrix gelangen somit gleichzeitig in die betreffende Zeile bzw. Spalte, die von der zugeordneten elektronischen Schal­ tung 14, 13 im Takt weitergeschaltet werden.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für ei­ nen Flachbildschirm mit vier spiegelsymmetrisch aufgebau­ ten, ohne Unterbrechung des Rastermaßes aneinandergefügten Flachdisplays 10. Diese Reih- und Fügbarkeit des Flachdis­ plays 10 ist deshalb möglich, weil ein Elektrolumineszenz- Display als ein Festkörper-Gebilde (all solid state) keine Verschlußkanten benötigt. Ein Großformat-Flachbildschirm für Hochauflösungsfernsehen, bei dem ein Verhältnis von Höhe zu Breite von 1 : 1,7 angewendet wird, also z. B. 1250 mm hoch und 2125 mm breit ist, kann damit aus vier Flachbildschirmen zu je 625 mm Höhe und 1065 mm Breite an­ einandergefügt sein. Auf jedem der vier Flachdisplays 10 findet gleichzeitig die Ansteuerung der jeweiligen Bildpunk­ te 12 statt, so daß sich für den Flachbildschirm gemäß Fig. 4 die maximal zulässige Dauer einer Steuerspannung bzw. eines Steuerimpulses für einen jeden Bildpunkt 12 im Vergleich zu einem Flachdisplay 10 mit gleichgroßer Bild­ punkteanzahl erhöht, gleichzeitig aber die kapazitive Last der Treiber reduziert.
Die Ausführungsformen der Erfindung erfüllen somit die Vor­ aussetzungen für vollfarbige Displays, also maximale Anfor­ derungen der Wiedergabeeinrichtungen für Farbfernsehen, insbesondere für das Hochauflösungsfernsehen - HDTV -. Soweit z. B. für Computeranwendungen, Hand- oder Tischgeräte keine volle Farbtauglichkeit oder für andere Arten optisch anzeigender Informationsausgaben, wie bei solchen für Werbe­ zwecke, Verkehrsleiteinrichtungen und Warntafeln an Straßen oder Hinweistafeln auf Bahnhöfen und Flughäfen keine hoch­ feine Abstufung der Helligkeitswerte und/oder Auflösung er­ forderlich ist, können Einzelheiten ohne weiteres modifi­ ziert werden.
Elektrolumineszenz-Flachdisplays lassen sich im Rahmen der erfindungsgemäßen technischen Lehre auch bezüglich der Realisierung von wahlweise ansteuerbaren Bildpunkten 12 in vielerlei Weise ausgestalten. Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt einer Matrix von Bildpunkten 12, die aus Elementen für die drei Primärfarben R (rot) , G (grün) und B (blau) bestehen und bei denen die Elektrodenpaare bei jedem Bildpunkt 12 von jeweils einer reflektierenden Elektrode 2 und jeweils drei transparenten Elektroden 8 gebildet werden. Die Elek­ troden 2, 8 und die Farbfilter 7 sind streifenförmig ausgebildet. Die Farben der Farbfilter können im sich wiederholenden Muster R, G, B, ..., R, G, B, oder z. B. auch B, R, G, G, R, B, B, ..., angeordnet sein. Wie durch die beiden Achsenkreuze (x, y) angedeutet, sind beide Anordnun­ gen grundsätzlich gleichberechtigt. Hier nicht dargestellt ist (vgl. jedoch Fig. 1) eine Ausbildung mit auch je drei reflektierenden Elektroden 2 je Bildpunkt 12.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der im Hin­ blick auf die vergleichsweise hohe Absorption von Blaufil­ tern deren Fläche größer ausgelegt ist als die der Grün- und Rotfilter. Da das menschliche Auge beim vorgesehenen - nor­ malen - Betrachtungsabstand als kleinste auflösbare Einheit einen Bildpunkt 12 wahrnimmt, verschmelzen dessen Farb­ elemente, so daß deren Wiederholmuster beliebig, z. B. mit dem breiten Streifen des Blaufilters B in der Mitte zwi­ schen Grünfilter G und Rotfilter R oder seitlich vom Grün-/ Rotfilterpaar G/R, gewählt werden können.
Die Fig. 7 und 8 zeigen R-G-B-Bildpunkte 12, die funktionell als Farbtripel, konstruktiv - vgl. Fig. 7 - jedoch als Qua­ drupel ausgebildet sind. Auch hierbei wird die höhere Ab­ sorption der Blaufilter durch eine für sie größer ausgelegte Abstrahlfläche ausgeglichen. Die Wiederholmuster erstrecken sich hierbei zweidimensional. Dadurch wird zwar die Anzahl der Farbfilterstreifen pro Bildpunkt 12 bzw. das Bildpunkt- Rastermaß in einer Richtung verringert. Dafür ist die Ein­ färbung der Farbfilterstreifen, vergleiche insbesondere Fig. 7, und auch die Ansteuerung sowie die Ausbildung der Struktur für die reflektierenden Elektroden 2 aufwendiger.
Fig. 9 zeigt in allgemeiner Form zwei Möglichkeiten der Aus­ bildung für Bildpunkte 12 eines zweifarbigen Flachdisplays auf der Basis eines Weißlicht-Elektrolumineszenz-Emitters mit Farbfiltern 7F1 und 7F2. Es sind je Bildpunkt 12 vor­ zusehen: z. B.: zwei Streifen reflektierender Elektroden 2 und ein Streifen für die transparente Elektrode 8, bedeckt von zwei unmittelbar benachbarten Streifen für die Farb­ filter 7F1, 7F2; oder: ein Streifen für die reflektierende Elektrode 2 und zwei, jeweils von Farbfilterstreifen 7F1, 7F2 überdeckte Streifen für transparente Elektroden 8; oder: hiernach ohne weiteres ableitbare Zwischenformen.
Nach Fig. 10 verlaufen die streifenförmigen Farbfilter 7R, 7G, 7B z. B. in Richtung der Zeilen des Flachdisplays 10. Im Gegensatz zu dem aus Fig. 2 zu entnehmenden Aufbau ist bei der hier dargestellten Variante eine besondere Strukturie­ rung reflektierender Elektroden 2R, 2B, 2G mit drei ineinan­ der verschachtelten, durch Bahnen verbundenen Flächen dazu vorgesehen. Die Gegenelektroden 8 lassen sich dann als breite, dem Bildpunktrastermaß entsprechende Streifen aus­ bilden.
Die in Fig. 11 gezeigt Variante entspricht dem aus Fig. 2 zu entnehmenden Aufbau. Hier sollen die streifenförmigen Farb­ filter 7R, 7G, 7B in Richtung der Spalten des Flachdisplays liegen.
Wie weiter oben schon angedeutet, können die Flachdisplays 10 zumeist entweder mit in Zeilen- oder in Spaltenrichtung verlaufenden Farbfilterstreifen aufgebaut und eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, daß als streifenförmige Strukturen für Elektroden 2, 8 und Farb­ filter 7 auch gekrümmt ausgebildete Gestaltungen in Be­ tracht kommen, beispielsweise zum Zwecke strahlenoptischer Korrekturen bei großen ebenen sowie konkav gekrümmten Elek­ trolumineszenz-Flachdisplays 10.
Anhand der Fig. 12 sollen besonders bedeutsame produktions­ technische Maßnahmen für die Erzeugung von regelmäßigen Strukturen bei Flachdisplays unterschiedlicher Typen ver­ deutlicht werden. Die Strukturen, wie sie bei der erfin­ dungsgemäßen technischen Lehre für reflektierende Elektro­ den 2, transparente Elektroden 8 und Farbfilter 7 benötigt werden, sind im allgemeinen in ihrer Geometrie sehr einfach gestaltbar. Weiterhin sollen Flachdisplays auch als großflä­ chige Gebilde mit Abmessungen im Meter-Bereich Verwendung finden, die mit derartigen Strukturen zu versehen sind. Außerdem sind für diese Strukturen die Toleranzanfor­ derungen nicht übermäßig streng. Alle diese Voraussetzungen erlauben, geometrisch einfach auslegbare Strukturen in Ope­ rationen auszubilden, die in einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Apparatur für die Struktur-Abbildung stattfinden. Das Werkstück ist im Falle der vorliegenden Er­ findung die Substratplatte 1 mit der jeweils darauf zu strukturierenden Schicht, die Apparaturen 15 für die Abbil­ dung oder Ausbildung der Strukturen enthalten beispielswei­ se eine Schablone, der Anzahl und der Größe paralleler Streifen entsprechend geschlitzt oder das zu wiederholende Muster (vgl. z. B. Fig. 10 für die reflektierenden Elektro­ den 2) einmal als Positiv oder Negativ enthaltend ausge­ stanzt.
Derzeit für die Strukturierung elektronischer Schaltkreise gebräuchliche Apparaturen arbeiten hingegen nach dem Prinzip "Step and Repeat", setzen also ein einmal vorhande­ nes kleinformatiges Layout in x- und y-Richtung nebeneinan­ der. Die Anwendung dieses Prinzips bei der Herstellung von Flachdisplays gemäß der Erfindung und auch anderer Typen, z. B. bei Plasma-Displays, würde in den betreffenden tech­ nologischen Teilabschnitten einen bedeutend höheren Produk­ tionsaufwand bedeuten und zudem besondere, bei der Herstel­ lung elektronischer Schaltkreise auf Wafern nicht benötigte bzw. nicht zulässige Maßnahmen erfordern, mit denen sicher­ gestellt wird, daß sich die Abbilder des Layouts in ge­ wünschter Weise berühren oder überlappen.

Claims (18)

1. Elektrolumineszenz-Flachdisplay, das ein von einer Sub­ stratplatte getragenes Schichtenpaket aufweist, bei dem zwei Schichten aus elektrisch gut leitenden Materialien zur Bildung der Zeilen und Spalten einer Matrix von Elektroden­ paaren für wahlweise ansteuerbare Bildpunktelemente struktu­ riert und jeweils einer Schicht aus Isolatormaterial benach­ bart sind, zwischen denen sich eine Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleitermaterial befindet, welches un­ ter Einwirkung eines elektrischen Feldes Weißlicht emit­ tiert, und bei dem sich Farbfilter für die Bildpunkt­ elemente in einer weiteren Schichtenlage befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schichtenpaket tragende Substratplatte (1) als Rückfront des Displays (10) ausgebildet ist,
daß im Schichtenpaket auf der Substratplatte (1) die struk­ turierte Schicht aus einem Metall als reflektierende Elek­ troden (2), die erste Schicht aus Isolatormaterial (3), die Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleitermaterial (4), die zweite Schicht aus Isolatormaterial (5) und die zweite strukturierte Schicht (6) aus elektrisch gut leiten­ dem Material als optisch transparente Elektroden (8) in der genannten Reihenfolge angeordnet sind,
und daß die Farbfilter (7) die transparenten Elektroden (8) bedecken und die weitere Schichtenlage bilden, die sich an der einem Betrachter (9) zugewandten Front des Displays (10) befindet.
2. Elektrolumineszenz-Flachdisplay nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste, als reflektierende Elektroden (2) struktu­ rierte Schicht aus elektrisch gut leitendem Material eine Chromschicht ist,
daß die zweite, als transparente Elektroden (8) struktu­ rierte Schicht (6) aus elektrisch gut leitendem Material eine Schicht aus mit Indium dotiertem Zinnoxid ist,
daß die der jeweiligen Schicht aus elektrisch gut leitendem Material benachbart angeordneten Schichten aus Isolatormate­ rial (3, 5) ein- oder mehrlagig ausgebildet sind,
und daß die Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halblei­ termaterial (4) ein- oder mehrlagig ausgebildet und eine Schicht aus Sr(S,Se) : Ce und/oder SrS : Eu enthält.
3. Elektrolumineszenz-Flachdisplay nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die reflektierenden Elektroden (2) streifenförmig ausge­ bildet und längs einer Symmetrieachse der Substratplatte (1) verlaufend angeordnet sind,
daß die transparenten Elektroden (8) ebenfalls streifenför­ mig ausgebildet, jedoch orthogonal zu den reflektierenden Elektroden (2) verlaufend angeordnet sind,
daß als Elemente in zwei oder mehr unterschiedlichen Farben (F1, F2, ...Fn) und in einem Wiederholmuster für Bildpunkte (12) die Farbfilter (7F1, 7F2, ... 7Fn) streifenförmig aus­ gebildet, die transparenten Elektroden (8) bedeckend und in deren Richtung verlaufend angeordnet sind und
daß somit jeder Kreuzungspunkt einer der reflektierenden Elektroden (2) und einer der transparenten Elektroden (8) ein frei wählbar anzusteuerndes Elektrodenpaar in einem zwei-, mehr- oder vollfarbigen Display (10) bildet.
4. Elektrolumineszenz-Flachdisplay nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Bildpunkte (12) in einem Wiederholmu­ ster von Farbquadrupeln angeordnet sind.
5. Elektrolumineszenz-Flachdisplay nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schichtenlage der Farbfilter (7) eine die Vor­ derfront des Displays (10) bildende Verkappung (11) angeord­ net ist.
6. Elektrolumineszenz-Flachdisplay nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung des Displays (10) jeweils nur an einer Längs- und einer Querseite für die Zeilen bzw. die Spalten der Matrix elektronische Schaltkreise (13, 14) angeordnet sind.
7. Elektrolumineszenz-Flachdisplay nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vier Displays (10) zu einem Flachbildschirm aneinander­ gefügt sind.
8. Verfahren zur Herstellung eines Elektrolumineszenz-Flach­ displays, wobei auf einer Substratplatte ein Schichtenpaket ausgebildet wird, das eine erste strukturierte Schicht aus elektrisch gut leitendem Material, eine erste Schicht aus Isolatormaterial, eine mittlere Schicht aus aktivem Leucht­ stoff- bzw. Halbleitermaterial, eine zweite Schicht aus einem Isolatormaterial und eine zweite strukturierte Schicht aus elektrisch gut leitendem Material sowie eine weitere strukturierte Schichtenlage aufweist, in der Farbfilter für die Bildpunktelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Substratplatte (1), deren untere Fläche hernach die Rückfront des Displays (10) bildet, auf ihrer oberen Fläche mit reflektierenden Elektroden (2) aus Metall, als der er­ sten strukturierten Schicht aus elektrisch gut leitendem Ma­ terial, versehen wird,
daß sodann über und zwischen den reflektierenden Elektroden (2) die erste Schicht aus Isolatormaterial (3), darüber die mittlere Schicht aus aktivem Leuchtstoff- bzw. Halbleiterma­ terial (4) und darüber die zweite Schicht aus Isolatormate­ rial (5), jeweils ganzflächig und ein- oder mehrlagig, abge­ schieden werden,
daß über der zweiten Schicht aus Isolatormaterial (5) ein elektrisch gut leitendes sowie optisch transparentes Mate­ rial als zunächst ganzflächige, homogene Schicht (6) abgela­ gert wird,
daß nunmehr über der zunächst noch ganzflächigen Schicht (6) aus dem optisch transparenten und elektrisch gut leiten­ den Material die weitere Schichtenlage mit den Farbfiltern (7) an der Vorderfront des Displays (10) aufgebaut wird,
und daß anschließend, zur Ausbildung transparenter, von Farbfiltern (7) bedeckter Elektroden (8) die Struktur der Farbfilter (7) als Maske für eine selbstjustierende Struk­ turierung der Schicht (6) aus dem optisch transparenten, elektrisch gut leitenden Material verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß reflektierende Elektroden (2) aus Metall als ein vorge­ fertigtes Abziehbild von einer Trägerfolie auf die Substrat­ platte (1) übertragen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Farbfilter (7) als ein vorgefertigtes Abziehbild von einer Trägerfolie auf die noch unstrukturierte Schicht (6) aus optisch transparentem, elektrisch gut leitendem Material übertragen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung von Strukturen für Elektroden (2) und Farbfilter (7) in geometrisch einfacher regelmäßiger Gestal­ tung durch Relativbewegung zwischen der Substratplatte (1) und einer Apparatur erfolgt, welche die Operationen zur Strukturbildung ausführt.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Aufbau der Schichtenlage mit den Farbfiltern (7) zunächst eine ganzflächige Schicht aus farbneutralem, orga­ nischem Material über der zunächst noch ganzflächigen Schicht (6) aus optisch transparentem, elektrisch gut lei­ tendem Material aufgebracht wird,
daß sodann die Strukturen der Farbfilter (7) erzeugt werden,
daß danach die Strukturen der transparenten Elektroden (8) erzeugt werden und
daß schließlich die zuvor strukturierten und noch farbneu­ tralen Farbfilter (7) mit Farbstoffen in den gewünschten Farbtönen eingefärbt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Strukturen der Farbfilter (7) und der transparenten Elektroden (8) in einem gemeinsamen Verfah­ rensschritt durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Farbstoffe elektrochemisch in die Farbfil­ ter (7) eingeführt und dazu selektiv die betreffenden trans­ parenten Elektroden (8) verwendet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtenlage mit den Farbfiltern (7) im Siebdruck­ verfahren aufgebaut wird.
16. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtenlage mit den Farbfiltern (7) in für jeden Farbton getrennten Lithographieoperationen aufgebaut wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß für den Aufbau der Farbfilter (7) eingefärbte Fotolacke verwendet werden.
18. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachdisplay nach Fertigstellung und Funktionsprü­ fung mit einer Verkappung (11) versehen wird, die die Vor­ derfront des Displays (10) bildet.
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