JP2002535822A - 所定のセグメント化されたパターンを表示するエレクトロルミネッセント表示面体およびその製造方法 - Google Patents

所定のセグメント化されたパターンを表示するエレクトロルミネッセント表示面体およびその製造方法

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JP2002535822A JP2000595519A JP2000595519A JP2002535822A JP 2002535822 A JP2002535822 A JP 2002535822A JP 2000595519 A JP2000595519 A JP 2000595519A JP 2000595519 A JP2000595519 A JP 2000595519A JP 2002535822 A JP2002535822 A JP 2002535822A
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material layer
electrode layer
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リチャード イー ギル
コーエン ティー エッチ エフ リーデンバウム
マリア シー ヴァイツ
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Abstract

(57)【要約】 透明基板１を有し、当該透明基板１の表面に第１の透明電極層３を具備すると共に、当該第１の透明電極層３の上に金属上部層１２が形成されたエレクトロルミネッセント表示面体である。金属上部層は絶縁材料層４を具備している。窓部５が絶縁材料層内だけではなく金属上部層内にも表示されるべきパターン８，９，１０に応じて形成されている。上述した絶縁材料層上および上述した窓部内には有機エレクトロルミネッセント層６が堆積している。この層は第２の電極層７を具備している。上述したパターン８，９，１０は、輝度が異なることなく表示され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の透明電極層と、窓部の内側に第１の電極層が露出する当該窓
部が表示されるべきパターンに応じて形成された絶縁材料層と、絶縁材料層の上
および絶縁材料層の窓部の内側では第１の電極層の上に設けられた有機エレクト
ロルミネッセント材料層と、エレクトロルミネッセント材料層の上に設けられた
第２の電極層とが透明基板の表面に設けられた当該透明基板を有するエレクトロ
ルミネッセント表示面体に関する。本発明は、また、このようなエレクトロルミ
ネッセント表示面体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような表示面体の動作中には、第１の電極層から絶縁材料層内の窓部を通
って第２の電極層へ電流が流れる。このとき、絶縁材料層に形成されたパターン
に応じてエレクトロルミネッセント材料層が発光する。パターンは、透明基板の
側から目視可能である。これにより、絶縁材料層に形成されたパターンが表示さ
れ得る。この種の表示面体は、例えば、移動電話もしくは腕時計、または自動車
や飛行機の計器板に用いることができる。パターンは、例えば、単語、数字また
はアイコンである。
【０００３】 冒頭の段落で述べたタイプの表示面体はＷＯ９８／０３０４３から知られてお
り、第１の透明電極層はＩＴＯ（indium tin oxide；インジウム・スズ酸化物）
の層であり、絶縁材料層はポジ型のフォトレジストの層である。フォトレジスト
は表示されるべきパターンに応じて露光されたのち現像され、これにより絶縁材
料層に所望のパターンが形成される。エレクトロルミネッセント材料層は、有機
エレクトロルミネッセント材料の一般的な２つの層により構成されており、フォ
トレジストの上およびフォトレジストの窓部内では第１の電極層の上に堆積して
いる。第２の電極層は、銀の層により覆われたマグネシウムの層により構成され
ている。絶縁材料層は、また、第１の電極層を外部に接続するための当該第１の
電極層の接続パッドを露出させたままにする窓部を具備している。この接続パッ
ドは、基板の端部の表示されるべきパターンに最も近い場所に配置されている。
この接続パッドは、エレクトロルミネッセント材料層および第２の電極材料層を
堆積する間、マスクにより保護されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実際には、表示中、表示されるべきパターンの輝度が局所的に異なってしまう
ことが分かっている。この輝度の差は、例えば、表示されるべきパターンが比較
的大きな単語またはアイコンである場合に特に顕著に現れてしまう。
【０００５】 本発明の目的は、特に、パターンが比較的大きな単語またはアイコンであって
も、このパターンの表示中、パターン内において局所的な輝度の差が生じること
のないエレクトロルミネッセント表示面体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明によれば、第１の電極層が金属上部層を具備し、当該金属上
部層の上に絶縁材料層が存在すると共に、窓部が絶縁材料層および金属上部層の
両方で形成されていることにより、冒頭の段落で述べたような表示面体が特徴づ
けられている。
【０００７】 この表示面体の動作中には、接続パッドから第１の電極層を通り次に絶縁材料
層内の窓部を通って第２の電極層へ電流が流れる。比較的大きなパターンの場合
には、表示されるべきパターンを構成する種々の窓部が配置されており、接続電
極からそれら窓部までの距離は比較的大きく異なっている。公知の表示面体にお
いてはＩＴＯよりなる第１の電極層は抵抗が比較的大きいので、このように距離
が異なると電気抵抗が互いに異なってしまう。この距離の差が大きくなるほど種
々の窓部を通って流れる電流も比較的大きく異なってしまうおそれがある。その
場合、上述したように輝度が局所的に異なってしまうこととなる。第１の電極層
の上に金属上部層を設けることによって、上述した電気抵抗の差が取り除かれる
。その結果、局所的な輝度の差の発生が抑制される。
【０００８】 本発明に係る表示面体の好ましい態様では、互いに分離されたセグメントのパ
ターンが第１の電極層および金属上部層に形成され、絶縁層および上部層内の窓
部がセグメント領域に設けられている。従って、表示されるべきパターンが各セ
グメント領域に形成され得る。この表示面体は、自動車や飛行機の計器板に用い
て極めて好適である。この表示面体は、アイコンに関するいくつかのセグメント
を有していてもよい。アイコンとしては、例えば、ライトが点灯していることを
示すものが挙げられる。また、例えば「シートベルトを締めなさい」などのよう
な警告を促す単語に関するセグメントを有していてもよい。更に、例えば、速度
、回転数および温度を示すことが可能な任意の数字を表示するために、従来のよ
うに並べられた７つのセグメントのグループがいくつか加えられていてもよい。
第１の電極層の上に設けられた金属上部層により、上述したような多くのアイコ
ン、単語および変化する数字が等しい輝度で表示される表示面体を構築すること
ができる。
【０００９】 セグメントの端部が金属上部層および絶縁材料層により覆われていると、表示
されるべきパターンにおける輝度の差の発生が更に抑制される。
【００１０】 接続パッドおよび導電トラックのパターンもまた第１の電極層および金属上部
層に形成され、各導電トラックが接続パッドの１つをセグメントの１つに接続す
る場合には、セグメントは簡単な方法で外部と接続され得る。外部との接続は金
属上部層を用いて確立されるので、外部電源と表示されるべきパターンとの間の
電圧損失が可能な限り防止される。
【００１１】 本発明は、また、冒頭の段落において述べたタイプの表示面体の製造方法に関
するものである。この製造方法では、平坦な基板の表面に第１の透明電極層を設
けたのち、窓部の内側に第１の電極層が露出する当該窓部を表示されるべきパタ
ーンに応じて形成した絶縁材料層を設け、そののち、絶縁材料層の上および絶縁
材料層内の窓部の内側では第１の電極層の上に有機エレクトロルミネッセント材
料層を堆積し、続いてエレクトロルミネッセント材料層の上に第２の電極層を堆
積する。
【００１２】 表示されるべきパターンを表示する際の局所的な輝度の差を抑制するために、
第１の電極層が金属上部層を具備し、当該金属上部層の上に絶縁材料層が存在す
ると共に、窓部が絶縁材料層および上部層の両方で形成されている。本発明によ
れば、これは、絶縁材料層を堆積する前にまず金属上部層により第１の透明電極
層を覆い、そののち、金属上部層の上に絶縁材料層を設け、続いて絶縁材料層と
共に金属上部層にも窓部を形成することにより、容易に実現される。
【００１３】 互いに分離されたセグメントのパターンが第１の電極層および金属上部層に形
成され、セグメント領域で絶縁材料層内に窓部が形成されていることが好ましい
。この場合には、表示面体は自動車および飛行機の計器板に用いて特に好適であ
る。本発明によれば、これは、金属上部層により第１の電極層を覆ったのち、互
いに分離されたセグメントのパターンを電極層および金属上部層に形成すること
によりセグメント間において基板の表面を露出させ、そののち、セグメント上お
よびセグメント間に絶縁材料層を堆積し、表示されるべきパターンに応じて絶縁
材料層のセグメント領域に窓部を形成することにより、容易に実現される。
【００１４】 窓部を形成する際に、金属上部層および絶縁材料層によりセグメントの端部を
覆うようにする。また、第１の電極層および金属上部層に接続パッドおよび導電
トラックのパターンもまた形成し、各導電トラックにより接続パッドの１つをセ
グメントの１つに接続することが好ましい。これにより、接続パッドおよび導電
トラックは共に電気抵抗が比較的低くなる。
【００１５】 本発明の上述した諸相およびその他の諸相は、以下に説明する実施例から明ら
かであり、以下に説明する実施例に関連して理解されるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は透明基板１を有するエレクトロルミネッセント表示面体の概略的な正面
図であり、図２および図３はそれぞれ図１に示した表示面体の断面図である。本
実施例では、表示面体は１ｍｍ程度の厚さのガラス板を有しており、その表面２
に第１の透明電極層３を具備している。ここでは、透明電極層３は、ＩＴＯ（in
dium tin oxide；インジウム・スズ酸化物）よりなる厚さ１５０ｎｍ程度の通常
の層である。この表示面体は、また、絶縁材料層４を有している。絶縁材料層４
には表示されるべきパターンに応じて窓部５が形成されており、窓部５の内側に
第１の電極層３が露出している。絶縁材料層４の上および窓部５の内側では第１
の電極層３の上には、有機エレクトロルミネッセント材料層６が設けられている
。また、エレクトロルミネッセント材料層６の上には、第２の電極層７が設けら
れている。
【００１７】 表示面体の動作中は、第１の電極層３から絶縁材料層４内の窓部５を通って第
２の電極層７へ電流が流れる。このとき、絶縁材料層４に形成されたパターンに
応じてエレクトロルミネッセント材料層６が発光する。絶縁材料層４のパターン
は、透明基板１の側から目視可能である。図１には、いくつかのパターン８，９
，１０が平面的に示されている。これらのパターン８，９，１０は、窓部５およ
び窓部を介して目視可能な第１の電極層３により構成されている。この表示面体
は、例えば、自動車の計器板に用いることができる。パターン８は、例えば、自
動車のランプが点灯していることを表すアイコンである。パターン９は単語であ
る。また、パターン１０は、７つのセグメント１１よりなり、任意の数字を表示
するための通常のパターンである。なお、図示した例は、この種の数多くのパタ
ーンを有している計器板等のほんの一部にすぎない。
【００１８】 第１の電極層３は金属上部層１２を具備し、この金属上部層１２の上に絶縁材
料層４が存在しており、窓部５は絶縁材料層４および金属上部層１２の両方で形
成されている。本実施例では、上部層１２は、厚さ５００ｎｍ程度のクロムの層
、または厚さ２００ｎｍ程度の銅の層に覆われた厚さ１００ｎｍ程度のニッケル
・クロム合金の層である。後者の場合、ニッケル・クロム合金の層はＩＴＯに対
する優れた密着性を確保しており、銅の層は上部層１２の低抵抗を確保している
。
【００１９】 互いに分離されたセグメント１１，１３，１４のパターンが第１の電極層３お
よび金属上部層１２に形成されており、絶縁材料層４および金属上部層１２内の
窓部がセグメント１１，１３，１４領域に設けられている。従って、表示される
べきパターンが各セグメント領域に形成され得る。これにより、この表示面体を
自動車または飛行機の計器板に利用すると特に好適である。
【００２０】 図１には、パターン８，９，１０に加えて、接続パッド１５および各接続パッ
ドをセグメント１１，１３，１４に接続する導電トラック１６が示されている。
表示面体の動作中は、接続パッド１５から導電トラック１６を通り第１の電極層
３を通り次に絶縁材料層４内の窓部５を通って第２の電極層７へ電流が流れる。
パターン８およびパターン９のような比較的大きなパターンの場合には、表示さ
れるべきパターンを構成する種々の窓部５が配置されており、導電トラック１６
がセグメント１３，１４に接続されている点からそれら窓部５までの距離は、比
較的大きく異なっている。上部層が存在しない場合には、これらの距離の差によ
り電気抵抗が互いに異なってしまうであろう。これらの差が大きくなるにつれて
、種々の窓部を通って流れる電流についても比較的大きく異なってしまう可能性
がある。これにより、動作中、輝度が局所的に異なってしまう可能性がある。第
１の電極層３の上に金属上部層１２を設けることにより、上述した電気抵抗の差
が大きく低減する。従って、局所的な輝度の差の発生が抑制される。
【００２１】 上述した輝度の差を更に抑制するために、セグメント１１，１３，１４の端部
１７が金属上部層１２および絶縁材料層４により覆われている。
【００２２】 接続パッド１５および導電トラック１６のパターンもまた第１の電極層３およ
び金属上部層１２に形成され、各導電トラック１６が接続パッド１５の１つをセ
グメント１１，１３，１４の１つに接続する場合には、セグメント１１，１３，
１４は、簡単な方法で外部と接続され得る。外部との接続は金属上部層１２を用
いて確立されるので、外部電源と表示されるべきパターンとの間の電圧損失が可
能な限り防止される。
【００２３】 図４ないし図７は、図１に示した表示面体のいくつかの製造段階を表すもので
あり、それぞれ図２に示した断面に対応している。まず、平坦な基板１の表面２
に第１の透明電極層３を設ける。この第１の電極層３は、上述した厚さ１５０ｎ
ｍ程度のＩＴＯの層とする。次いで、第１の電極層３の上に金属上部層１２を形
成する。金属上部層１２は、上述した厚さ５００ｎｍ程度のクロムの層とする。
続いて、通常用いられている第１のフォトレジストマスク１８を利用して、互い
に分離されたセグメント１１，１３，１４を第１の電極層３および上部層１２に
形成する。
【００２４】 フォトレジストマスク１８を除去したのち、セグメント１１，１３，１４の上
およびセグメント間に絶縁材料層４を設ける。本実施例では、絶縁材料層４を一
般的なフォトレジスト層とし、常法により絶縁材料層４に表示されるべきパター
ンに応じて窓部５を形成する。現像を行ったのち、フォトレジスト層を１２０℃
で約１５分間加熱する。続いて、金属上部層１２にも窓部５を形成する。これに
より、窓部５の内側に第１の電極層３が露出する。
【００２５】 なお、絶縁材料層４は、例えば、酸化ケイ素物，窒化ケイ素物あるいはポリイ
ミドのような合成材料などの一般的な絶縁材料により構成するようにしてもよい
。その場合には、通常のフォトグラフィ工程によって絶縁材料層４にパターンを
形成する。
【００２６】 次いで、図２に示したように、絶縁材料層４の上および窓部５の内側では第１
の電極層３の上に有機エレクトロルミネッセント材料層６を堆積したのち、エレ
クトロルミネッセント材料層６の上に第２の電極層７を堆積する。本実施例では
、エレクトロルミネッセント材料層６は、ポリエチレンジオキシチオフェン（po
lyethylene dioxythiophene ）よりなる厚さ２００ｎｍ程度の下層部と、ポリ（
パラ）フェニレンビニレン（poly(para)phenylene vinylene）よりなる厚さ１０
０ｎｍ程度の上層部とにより構成された二層構造とする。これらの層はスピンコ
ート法により形成する。スピンコート法により下層部を形成したのち、２００℃
程度の温度で下層部に熱処理を施す。本実施例では、また、第２の電極層７は、
厚さ３０ｎｍ程度のカルシウムの層の上に、厚さ５００ｎｍ程度のアルミニウム
の層を形成したものとする。カルシウムの層はエレクトロルミネッセント材料に
電子を注入する際に役立つものであり、アルミニウムの層は第２の電極層の低抵
抗を確保するものである。
【００２７】 互いに分離されたセグメント１１，１３，１４のパターンが第１の電極層３お
よび金属上部層１２に形成されるので、表示されるべき種々のパターンを表示面
体上に認識させることができる。よって、この表示面体は自動車および飛行機の
計器板に用いて好適である。
【００２８】 窓部５を形成する際には、金属上部層１２および絶縁材料層４によりセグメン
ト１１，１３，１４の端部１７を覆うようにする。また、第１の電極層３および
金属上部層１２に接続パッド１５および導電トラック１６のパターンを形成し、
各導電パターン１６により接続パッド１５の１つをセグメント１１，１３，１４
の１つに接続する。これにより、接続パッド１５および導電トラック１６は共に
電気抵抗が比較的低くなる。エレクトロルミネッセント材料層６および第２の電
極層７を堆積したのち、レーザ・アブレーション法を用いて接続パッド１５を露
出させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る表示面体の一部を表す正面図である。
【図２】 図１に示した表示面体の一部を表す断面図である。
【図３】 図１に示した表示面体の一部を表す他の断面図である。
【図４】 図１に示した表示面体の一製造段階を表す断面図である。
【図５】 図１に示した表示面体の他の製造段階を表す断面図である。
【図６】 図１に示した表示面体の更に他の製造段階を表す断面図である。
【図７】 図１に示した表示面体の更に他の製造段階を表す断面図である。
【符号の説明】
１…透明基板（基板）、３…第１の透明電極層（第１の電極層）、４…絶縁材
料層、５…窓部、６…有機エレクトロルミネッセント材料層（エレクトロルミネ
ッセント材料層）、７…第２の電極層、８，９，１０…パターン、１１，１３，
１４…セグメント、１２…金属上部層（上部層）、１５…接続パッド、１６…導
電トラック、１８…フォトレジストマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｚ (72)発明者 リーデンバウム コーエン ティー エッ チ エフ オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ヴァイツ マリア シー オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB17 AB18 CB01 CB04 CC05 DA01 DB03 EA00 EB00 FA01 FA02 5C094 AA04 AA43 AA48 AA55 BA27 CA14 DA13 DB01 DB02 EA04 EA05 EA07 EB02 FA01 FA02 FB01 FB02 FB12 FB15 FB20 GB10 HA05 HA10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の透明電極層と、窓部の内側に前記第１の電極層が露出
    する当該窓部が表示されるべきパターンに応じて形成された絶縁材料層と、前記
    絶縁材料層の上および前記絶縁材料層内の窓部の内側では前記第１の電極層の上
    に設けられた有機エレクトロルミネッセント材料層と、前記エレクトロルミネッ
    セント材料層の上に設けられた第２の電極層とが透明基板の表面に設けられた当
    該透明基板を有するエレクトロルミネッセント表示面体であって、 前記第１の電極層が金属上部層を具備し、当該金属上部層の上に前記絶縁材料
    層が存在すると共に、前記窓部が前記絶縁材料層および前記金属上部層の両方で
    形成されたことを特徴とするエレクトロルミネッセント表示面体。
  2. 【請求項２】 互いに分離されたセグメントのパターンが前記第１の電極層
    および前記金属上部層に形成され、前記絶縁層および前記上部層内の前記窓部が
    前記セグメント領域に設けられたことを特徴とする請求項１記載の表示面体。
  3. 【請求項３】 前記セグメントの端部が、前記金属上部層および前記絶縁材
    料層により覆われたことを特徴とする請求項２記載の表示面体。
  4. 【請求項４】 接続パッドおよび導電トラックのパターンが前記第１の電極
    層および前記金属上部層に更に形成され、各導電トラックは前記接続パッドの１
    つを前記セグメントの１つに接続することを特徴とする請求項２または請求項３
    記載の表示面体。
  5. 【請求項５】 平坦な基板の表面に第１の透明電極層を設けたのち、窓部の
    内側に前記第１の電極層が露出する当該窓部を表示されるべきパターンに応じて
    形成した絶縁材料層を設け、そののち、前記絶縁材料層の上および前記絶縁材料
    層内の窓部の内側では前記第１の電極層の上に有機エレクトロルミネッセント材
    料層を堆積し、続いて前記エレクトロルミネッセント材料層の上に第２の電極層
    を堆積するエレクトロルミネッセント表示面体の製造方法であって、 前記絶縁材料層を堆積する前にまず金属上部層により前記第１の透明電極を覆
    い、そののち、前記金属上部層の上に前記絶縁材料層を設け、続いて前記絶縁材
    料層と共に前記金属上部層にも前記窓部を形成することを特徴とするエレクトロ
    ルミネッセント表示面体の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記金属上部層により前記第１の透明電極層を覆ったのち、
    互いに分離されたセグメントのパターンを前記電極層および前記金属上部層に形
    成することにより前記セグメント間において前記基板の表面を露出させ、そのの
    ち、前記セグメント上および前記セグメント間に前記絶縁材料層を堆積し、表示
    されるべき前記パターンに応じて前記絶縁材料層の前記セグメント領域に前記窓
    部を形成することを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記窓部を形成する際に、前記金属上部層および前記絶縁材
    料層により前記セグメントの端部を覆うことを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記第１の電極層および前記金属上部層に接続パッドおよび
    導電トラックのパターンを更に形成し、各導電トラックにより前記接続パッドの
    １つを前記セグメントの１つに接続することを特徴とする請求項６または請求項
    ７記載の方法。
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