TWI596982B - 透明無機式薄膜電激發光顯示元件及用以製造該顯示元件的方法 - Google Patents

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Description

透明無機式薄膜電激發光顯示元件及用以製造該顯示元件的方法
本揭示內容係有關於透明顯示器的領域，且更特別的是，有關於放射型透明顯示器的領域。尤其是，本揭示內容有關於為放射型透明顯示器之交流電驅動透明無機式薄膜電激發光(TFEL)顯示器的領域。更特別的是，本揭示內容有關於透明無機式薄膜電激發光(TFEL)顯示器之透明度及不顯眼性(inconspicuousness)的改善。
透明顯示器發現可用於空間有限以及需要提供使用者兩組資訊的應用。例如，第一項資訊可由顯示器提供，而通過顯示器則可看到第二項資訊。此外，透明顯示器使得現有設計能用於專業及消費用途，例如產品需要與傳統有區別的應用。透明顯示器可提供獨特效益使得觀看者能局限於在螢幕後面的物件，或增加疊加警告或信息於其他資訊顯示器上面。有些未來應用可使用在使用者眼睛前面的透明頭戴式顯示器(transparent HMD)，這允許 添加疊加數位資訊於正常視界上。
關於這點，TFEL顯示元件為一種分層結構，其係包含在連接至適當電子設備時的必要光輻射組件。關於這點，顯示區被認為是TFEL顯示元件中顯示器觀察者可看到的透明區域，他/她通過該透明區域可觀察在顯示器後面的物件。關於這點，放射區被認為是通過設計能夠產生及放射光線的區域。關於這點，非放射區被認為是顯示區中不屬於放射區的部份。因此，該顯示區包含放射及非放射區；這突顯出整個顯示區之光學性質的重要性以及對於觀察者如何體驗顯示器的影響。
在放射型透明顯示器的操作中，可區分開啟及關閉狀態。在處於開啟狀態時，光線在顯示元件中產生及放射。在處於關閉狀態時，顯示元件中不出現光輻射，或是不顯著。一般而言，顯示必要資訊的基本要求是可造成相鄰開啟、關閉元件的亮度有充分的對比用以顯示必要的資訊。在透明顯示器中，另一個要求是觀察者可充分清楚及無阻礙地觀看在顯示器後面的物件。
最好，透明顯示器以首先儘可能透明而幾乎看不到。同時，眾所周知在顯示表面的相鄰區域可比較時，人類的眼睛對於光強度及色彩的差異非常敏感。從隱蔽性(imperceptibility)的觀點來說，周遭光線如何一致地穿透顯示器中觀察者可看到之不同區域以及如何從這些區域反射是特別重要的。用透射率差異(透射光線的強度或色彩)或反射率差異(反射光線的強度或色彩)可觀察到一致性的 差異。如果顯示器結構的不同部件有不同的反射及透射性質，則觀看者可觀察到例如導體結構或形狀，這是不能接受的。
顯示器的透明度可用以下概念定義：在可見光範圍內的適光透射率(photopic transmission)。這可用雙光束分光計(double beam spectrometer)測量，其係產生透射百分比隨著光線波長而改變的透射光譜。為了提供透射的實際觀點，此數據可用標準D65光源的光譜標準化。用來自D65源的對應光線分割所得光譜在420奈米至650奈米之波長範圍的光線輸出。呈現於本文或附圖及實施例的適光透射率值及反射率值皆定義成與顯示面的平面垂直。其他的數值可能較佳，如果使用除垂直入射角以外的入射角的話。
單一無塗層鈉鈣玻璃片的適光透射率約有85至92%，因為有兩個玻璃-空氣介面而在那裡發生反射。確切數值取決於所用的玻璃材料，玻璃片的名義厚度(nominal thickness)，以及折射率和光學吸收率。相應地，兩個連續鈉鈣玻璃片的透射率約有78至84%。有大於78%之適光透射率值的材料被認為是透明的，特別是在透射率對於波長是充分中性的時候。實務上，此類設計已成功使用於敏感儀器及商店櫥窗和住宅的保護結構。
交流電驅動無機式薄膜電激發光(TFEL)技術為眾所周知，而無機TFEL技術的許多重要方面，例如顯示器的基本物理學、典型材料及性質、驅動方法及製造 技術，為普通及一般的知識。TFEL技術特別適用於透明顯示器應用，因為可提供有潛在高透明度及適光透射率值大於50%的發光顯示器。透明與習知無機TFEL顯示器之間的主要差異在於用一般為透明導電氧化物或TCO(通常為氧化銦錫，ITO)的透明電極材料取代不透明金屬電極材料(通常為鋁)。無機TFEL顯示器已知有優異的畫面品質，強固的設計(rugged design)以及長期的可靠性。
TFEL顯示器的薄膜結構包含在兩個絕緣體層之間的發光材料(=磷)層。在透明TFEL顯示器中，在絕緣體的兩面上設有透明電極。可將這兩個電極圖案化成可各自形成橫列及直行，藉此在橫列與直行相交的部位形成像素。當施加越過相交橫列及直行的電壓時，在磷層中出現電激發光。
除了上述的矩陣型顯示器以外，可用TFEL技術設計其他類型的顯示器，例如7段數字顯示器(7-segment number display)或顯示在定義位置之離散圖符或符號的設計。在此類顯示器中，通常有值得注意的區域為非放射區，亦即，用於產生光輻射之層中有一或更多層不在該等區域中。
透明顯示器的合乎需要性質為透明度與不顯眼性或隱蔽性。許多現有放射型顯示器設計的透射率不令人滿意。在基於OLED、LCD或功率EL的設計中，得到即使60%的適光透射率都是項挑戰。在技術最新的透明TFEL顯示器中，可實現高於60%的透射率值，但是由於薄 膜結構中的變異使得顯示器的外觀不令人滿意。
得到78%以上的透射水平是可取的。沒有令人滿意的放射型顯示器設計建議實現這種性質，透明TFEL顯示器也沒有。用數值表示一個區域的透射一致性並不直截了當，但是它應付得當儘可能地一致以維持中性的色彩印象。
從隱蔽性的觀點來說，周遭光線如何一致地穿透顯示器中觀察者可看到之不同區域以及如何從這些區域反射是特別重要的。用透射率差異(透射光線的強度或色彩)或反射率差異(反射光線的強度或色彩)可觀察到一致性的差異。關於放射型透明顯示器，包括透明TFEL顯示器，這個問題尚未有人建議建議可行的解決方案。
此時已發明一種具有顯示區的無機式透明薄膜電激發光顯示元件，其中該顯示區包含至少一放射區及至少一非放射區，該無機式透明薄膜電激發光顯示元件可提供優於先前技術結構的數種優點。
根據本發明，提供一種在透明度及不顯眼性方面有改善的顯示元件。相關性質的改善如下：藉由在非放射區提供以下簡稱為PFE的鈍化膜元件，使顯示器的放射區及非放射區有光學上相似的顯色。這是藉由在連接至用以產生必要電壓之電源的導電電極(以下稱為導體元件)沉積於放射區時也在非放射區提供導體材料來實現。
根據本發明的結構包含：基板；由TCO材料構成的第一傳導層，其厚度在30至250奈米之間；第一絕緣層；由硫化鋅構成的發光層(luminescent layer)，其厚度在30至250奈米的範圍內；第二絕緣層；由TCO材料構成的第二傳導層，其厚度在30至250奈米之間；以及由絕緣無機材料構成的第三絕緣層，其折射率比第二傳導層低。根據本發明，該第一及該第二傳導層各自包含在該至少一放射區的至少一導體元件與在該至少一非放射區的至少一鈍化膜元件。
因此，根據本發明，在放射區及非放射區的傳導層中都有導體材料，導體材料在非放射區中為鈍化膜元件。
較佳地，藉由基板塗上折射率低於導電材料的至少一層隔離性無機材料，使第一傳導層與基板光學匹配成可減少反射。
較佳地，藉由第二傳導層塗上折射率低於導電材料的至少一層隔離性無機材料，使該第二傳導層與環境光學匹配成可減少反射。
各自在圖案化第一及第二導電材料層的時候，同時形成鈍化膜元件。結果，這兩層導電材料包含至少一區域，該至少一區域沒有電氣連接至電源，該電源是提供必要電壓給在放射區中之電極。較佳地，至少在導電材料圖案化層內的一位置處，PFE與電極在該層之平面中的距離有1至30微米。較佳地，放射區被電極及PFE覆 蓋的總面積大於如以上所定義之顯示區的80%；大於90%為較佳，而大於95%為最佳。
為了最小化損失，把材料層(其中發生光學損失(散射或吸收))製作成比習知用於先前技術的還薄。發光層的厚度在30至250奈米的範圍內，在50至200奈米的範圍內為較佳，而在100至180奈米的範圍內最佳。傳導層的厚度在30至250奈米的範圍內，在50至200奈米的範圍內為較佳，而在100至200奈米的範圍內最佳。較佳地，絕緣層的厚度在30至500奈米的範圍內為較佳，在50至200奈米的範圍內更佳。
本發明的顯示元件可用黏著劑連結至透明保護面板，例如玻璃。在以此方式保護的顯示元件上，可添加供額外保護用的透明面板，例如抗震保護玻璃或防刮花保護面板。
此一玻璃保護顯示元件可在任一位置連結至將會通過顯示器被觀察的物件。為了使總結構更薄，有時有利的是使本發明顯示元件直接連結至將會通過顯示器被觀察的物件。相關物件不需要透明。
根據本發明的另一方面，提供一種方法用以製造具有顯示區的透明薄膜電激發光顯示元件，其中該顯示區包含至少一放射區及至少一非放射區。
10‧‧‧觀看者
11‧‧‧透明顯示器
12‧‧‧物件
13‧‧‧放射區
14‧‧‧非放射區
15‧‧‧所欲資訊
16‧‧‧透射的周遭光線
17‧‧‧周遭光線
18、19‧‧‧周遭光線之一部份
20‧‧‧透明基板
21‧‧‧第一導體層
22‧‧‧第一絕緣體層
23‧‧‧發光(=磷)層
24‧‧‧第二絕緣體層
25‧‧‧第二導體層
26‧‧‧電氣配置
30、31‧‧‧折射率匹配層
40‧‧‧基板
41‧‧‧顯示區
42‧‧‧橫列TCO電極
43‧‧‧直行TCO電極
44‧‧‧第三絕緣體層
45‧‧‧第一絕緣體層
46‧‧‧磷(發光)層
47‧‧‧第二絕緣體層
50、51‧‧‧鈍化膜元件
60‧‧‧基板
61‧‧‧折射率匹配層
67‧‧‧透明黏著劑
68‧‧‧保護玻璃面板
69‧‧‧光學堆疊
69‧‧‧TFEL顯示元件
70、71、72、73‧‧‧薄膜結構
70、73‧‧‧抗反射塗層
80‧‧‧保護玻璃片
81‧‧‧化學強化安全玻璃面板
82‧‧‧保護玻璃片
83‧‧‧藍寶石片
84‧‧‧化學強化安全玻璃面板
85‧‧‧不透明材料
86‧‧‧保護玻璃面板
87、88‧‧‧電觸點
90‧‧‧矩形
91‧‧‧有圓形轉角的矩形
92‧‧‧圓形
93‧‧‧平行四邊形
94‧‧‧矩形元件
95，97‧‧‧圓形或矩形穿孔
96‧‧‧圓形元件
98‧‧‧TFEL顯示元件
99‧‧‧凸面
100‧‧‧觀看者眼睛
101‧‧‧TFEL顯示元件
102‧‧‧物件
T1、T2、T3、T4‧‧‧光線透射路徑
T5、T6、T7、T8‧‧‧光線透射路徑
T21、T22、T23、T24‧‧‧區域
第1A圖至第1C圖圖示透明顯示器之用途的不同方 面；第2圖圖示TFEL顯示器的示意薄膜結構；第3A圖至第3B圖為先前技術光學改良型TFEL顯示元件的側面及平面圖；第4圖根據先前技術圖示透明TFEL顯示器的詳細結構；第5圖根據本發明圖示透明TFEL顯示器的詳細結構；第6圖圖示有保護玻璃面板的TFEL結構；第7圖圖示有附加組件用以改變光學性質的TFEL結構；第8A圖至第8E圖圖示有低關閉狀態可察覺性之顯示元件的光學貼合實施例。
第9A圖至第9C圖圖示本發明顯示元件的結構變體實施例。
第10圖圖示本發明顯示元件在HMD裝置中的用途。
本發明特別有關於透明TFEL顯示器的交流電驅動薄膜結構，其係沉積於基板上。根據本發明的TFEL元件經由透明引線連接至電子組件用以供給必要的電壓及電流給TFEL元件用以產生光輻射從而產生資訊。圍住發光層之導體的電壓差產生電場，而產生發光層的光輻射。導體的數目及形狀由待顯示的資訊及符號決定。控制顯示元件之操作的電子設備及驅動常式為先前技術的一部份。熟諳此藝者習知的驅動常式例如有分段驅動常式與用於矩 陣結構的多工常式。
在放射型透明TFEL顯示器的操作中，可區分開啟及關閉狀態。在處於開啟狀態時，顯示元件放射在電激發光層中產生的光線。光輻射的強度在相關環境的光線條件下足以變為可見，並有充分的對比以及使得觀看者可觀察所顯示的資訊。在處於關閉狀態時，TFEL元件中不出現光輻射，或者微不足道以至於觀看者在相關照明條件下看不到。
一般而言，對於放射型顯示器中開啟與關閉狀態的差異的充分要求是相鄰開啟與關閉元件的亮度差異可造成充分的對比用以顯示必要的資訊。在透明顯示器中，對於關閉狀態的另一個要求是觀察者可充分清楚及無阻礙地觀看在顯示器後面的物件。最好，透明顯示器在關閉狀態下幾乎看不到以及不影響在它後面之物件的觀察。雖然顯示器在關閉狀態下不發光，仍有光線反射自表面以及光線透過它朝向觀察者。如果顯示器結構的不同部件有不同的反射及透射性質，則觀看者可觀察到例如導體結構或形狀，這是不能接受的。
在本揭示內容的背景下，基板為提供顯示器之主要剛性結構的材料。基板材料可包含鈉鈣、高硼矽、或有充分透明度的任何其他玻璃材料。在一些具體實施例中，除玻璃材料以外的基板可能適用，例如可提供大於玻璃之機械耐久性或可撓性的聚合物基板。適用基板的適光透射率最好大於80%。在一些具體實施例中，透射率可大 於90%，甚至大於95%，如果基板之一側包含抗反射塗層的話。基板厚度可在0.05毫米至5毫米或更多的範圍內。在一些具體實施例中，基板的厚度可在0.3毫米至3毫米或0.5毫米至1.1毫米的範圍內，而適當的厚度約為1.1毫米。在一些具體實施例中，基板的一或兩面可塗上薄膜以便改善透明TFEL顯示器的適用性。
有許多各種不同的薄膜材料可用於TFEL顯示器結構。在本發明，大體適於製造透明TFEL顯示器的材料為較佳。
TFEL顯示器的透明電極材料可包括：氧化銦錫(ITO)、摻鋁氧化鋅(ZnO：Al)、二氧化錫、或有充分透明度的任何其他導電材料。適當透明電極的片電阻(Rs)最好小於500 Ohm/sq。在一些具體實施例中，該片電阻可小於100 Ohm/sq。在其他具體實施例中，該片電阻可小於20 Ohm/sq。
作為發光材料的摻錳硫化鋅(ZnS：Mn)用於發黃光TFEL顯示器為較佳，而作為發光材料的摻鋱硫化鋅(ZnS：Tb)則用於發綠光TFEL顯示器為較佳。不過，材料的選擇不限於該等發光材料。可使用其他的發光材料，並且如果需要其他發光顏色，則使用其他的發光材料為特別較佳者。
該等傳導層的至少一部份可形成由相交電極組成的矩陣，藉此電極的相交部位形成放射像素。也可形成該等傳導層的至少一部份以便在顯示區的預定位置提 供放射分段、圖符或符號。該等放射區可用來提供例如7段數字顯示器或顯示在所欲位置之離散圖符或符號的設計。
TFEL顯示器的絕緣體、阻障、鈍化及折射率匹配材料最好為電介質以及可包含氧化鋁、氧化鈦、二氧化矽、氧化鉿、氧化鋯、和該等材料之組合及混合物、或其他適當材料。
有許多不同的製造方法可用於TFEL顯示器結構以及用於整合或組合TFEL顯示器結構於其他表面或組件。大體被接受適於製造透明TFEL顯示器的方法為較佳而且也適用於本發明。
本發明顯示元件中之TCO層的較佳製造方法為濺鍍法。
用於TFEL顯示器之發光及絕緣體層以及用於阻障及鈍化層之薄膜的較佳製造方法為原子層沉積法(ALD)。其他方法可用來製造一或更多薄膜層，例如蒸鍍法或各種濺鍍技術。用於圖案化薄膜(特別是，透明電極層)的較佳製造方法為眾所周知，包括微影及印刷法。
根據本發明之一具體實施例，整合及組合TFEL之薄膜結構與安全玻璃的較佳方法是用適當的黏著劑光學貼合(optical bond)，例如熱固化環氧樹脂或光固化丙烯酸黏著劑。在本發明範疇內的具體實施例中，所用黏著劑有在1.35至1.70範圍內的折射率值。較佳地，折射率可在約1.40至1.60或更多的範圍內，在約1.46至1.53的 範圍內為較佳。黏著層的厚度可在5至100微米的範圍內，10至50微米為較佳。較佳地，在TFEL之薄膜結構與安全玻璃之間沒有氣隙。氣隙會降低畫面品質或顯示器的透射率。
根據本發明之一具體實施例，在顯示區中提供至少一出光區(light emitting zone)，用以照明在顯示器後面的區域。此區不一定提供任何資訊，而可改成只用來照明。
以下參考附圖進一步詳述本發明。
第1圖以符號圖示觀看者10通過透明顯示器11來觀察物件12。在第1A圖中，透明TFEL顯示器處於關閉狀態並且沒有光輻射發生。透明TFEL顯示器11的顯示區包含放射區13與非放射區14。在第1B圖中，資訊顯示於顯示器11上，其係放射光線因而至少一部份處於開啟狀態。應觀察到，有光線射向觀察者及離開他/她的兩個方向。放射光線形成所欲資訊15於顯示器上，例如文字或圖形符號。
在第1C圖中，觀看者在左邊，通過透明顯示器觀察在右邊的物件。周遭光線17部份反射自顯示器。周遭光線之一部份18是在非放射區反射，而周遭光線之一部份19則在放射區反射。透射的周遭光線16提供對於觀察者是在顯示器後面的影像。對於在關閉狀態下要儘可能地不顯眼的顯示器，至關重要的是顯示區要有一致的反射及透射性質。
第2圖示意圖示透明TFEL結構的組件如下：20為透明基板；21為由TCO材料製成的第一導體層；22為第一絕緣體層；23為發光(=磷)層；24為第二絕緣體層；25為由TCO材料製成的第二導體層，以及26為用於供給導體層21、25之電壓差的電氣配置。
第3A圖的側視圖為根據先前技術圖示透明基板20上經光學改善的透明TFEL結構。除了第2圖的薄膜以外，還有鄰接由TCO材料製成之導體層21、25的折射率匹配層(index matching layer)30及31，以便減少反射。折射率匹配層30及31的折射率低於導體層21、25的折射率。
第3B圖以俯視圖圖示第3A圖之透明TFEL結構的改良先前技術配置。有不同堆疊的薄膜之4個區域用T21、T22、T23及T24區別。使用光學膜設計軟體(Film Wizard)及用於各層相關材料實施例(列於表1、2、3、4及5)的一組光學參數，計算透射及反射性質。結果列於表6。
由算出的數值，吾等注意到不同的顯示區有不同的適光透射率值，由66.8%直到77.0%。觀看者可看到這些透射率的差異。另一方面，結果顯示不同的顯示區有由7.2%至11.7%的反射率差異。除了平均反射差異以外，還有相對於光線波長的差異，為由TCO材料25製成之第二導體層的區域T22及T23有強綠色反射波峰。這些反射差異在周遭光線中變成可見以及觀看者看得到。顯然需要進一步改善，但是對於如何讓顯示器的不同區域更有 一致性，先前技術沒有提供任何建議。本發明的目標對於這個問題是要提供技術上可行的解決辦法。
第4圖圖示基板40上有數個放射區之透明TFEL顯示元件的先前技術配置。顯示區41中設有相交以形成能夠在磷層中發光的橫列TCO電極42與直行TCO電極43。電極42及43連接至電壓源(未圖示)。
沿著橫列電極42繪出的剖面A-A由下而上顯示：基板40；橫列電極42；由第一絕緣體層45、磷(發光)層46及第二絕緣體層47組成的絕緣體-磷-絕緣體(IPI)堆疊；直行電極43；以及第三絕緣體層44。
剖面B-B在橫列電極42外以及顯示除橫列電極42以外的對應層。
顯示區41包含在光學觀點上不相同的4種區域。通過它們的光線透射路徑分別為T1、T2、T3及T4：
- T1透射通過包含橫列電極及IPI堆疊的區域
- T2透射通過包含橫列電極、直行電極及在IPI堆疊之間的區域
- T3透射通過只包含IPI堆疊的區域，以及
- T4透射通過包含直行電極及IPI堆疊的區域。
在第4圖之各個區域的適光透射率及反射資料各自與先前圖示於第3B圖之薄膜結構T21、T22、T23及T24的表6相同。
第5圖圖示本發明透明TFEL顯示元件的配置。該結構包含對應橫列電極42、直行電極43及IPI堆疊元件45、46及47，元件符號與第4圖的相同。
此外，第5圖的結構包含由電極材料組成但是不電氣連接的鈍化膜元件50及51。不過，它們用來實質在整個顯示區上提供相同的光學結構。較佳地，在包含TCO材料的層中有超過80%的區域被有均勻厚度的TCO材料覆蓋。絕緣體層44的折射率小於導體層43及鈍化膜元件50的折射率。
剖面C-C穿過橫列電極，而剖面D-D在橫列電極外。第5圖圖示4條光線透射路徑T5、T6、T7及T8。
第5圖各個區域的適光透射率及反射資料與表6關於區域T22(第3B圖)的資料相同。適光透射率百分比有66.8%以及所有區域T5、T6、T7及T8有平均反射率%11.6%。這意謂觀看者看不出顯示器的不同區域有差異。
第6圖圖示基本結構與第5圖之TFEL顯示元件相同的TFEL顯示元件設計，亦即，光學堆疊69包含基板60；傳導層42；絕緣層45；磷層46；絕緣層47；傳導層43及折射率匹配層44，從而根據本發明，傳導層42及43包含鈍化膜元件50及51。另外，堆疊69包含折射率匹配層61。在堆疊69上，使用供光學貼合用之透明黏著劑67可附加保護玻璃面板68。
用圖示於第6圖的TFEL顯示元件結構，計算TCO層42、43的適光透射率以及發光層46的厚度。黏著層67的折射率有1.406。層厚及對應適光透射率值列於表7。該表也包含由本發明樣本測得的一適光透射率值。層42、43、46會引起光學損失的厚度減少造成可大幅改善適光透射率。為了實現大於78%的目標適光透射率，各層42、43及46的厚度應小於或等於250奈米。
第7圖的TFEL顯示元件設計在基板40及保護面板68的兩面上設有薄膜結構70、71、72及73，用以減少反射率及增強透射率。這些結構的任務是要使玻璃材料與鄰近環境匹配，而最小化介面的反射。這種“折射率匹配”結構可改善透明度及不顯眼性，以及可由單一材 料組成或由數種不同材料層構成。
第8A圖圖示根據本發明的TFEL顯示元件69，其係具有基板抗反射塗層70及用層67光學貼合至元件和有抗反射塗層73的1.1毫米厚保護玻璃片80。
第8B圖圖示根據本發明的TFEL顯示元件69，在薄膜側(與基板側相反)上用層67光學貼合至5.0毫米厚的化學強化安全玻璃面板81。
第8C圖圖示根據本發明的TFEL顯示元件69，用層67在薄膜側上光學貼合至0.3毫米厚保護玻璃片82以及用層67在基板側上光學貼合至1.0毫米厚藍寶石片83。
第8D圖圖示根據本發明的TFEL顯示元件69，用層67在薄膜側上光學貼合至3.0毫米厚化學強化安全玻璃面板84以及用層67在基板側上光學貼合至不透明材料85(觀察者仍可看到它的表面)。該不透明材料例如可為金屬、木頭或塗層材料。
第8E圖圖示根據本發明的TFEL顯示元件69，在薄膜側上光學貼合至大於TFEL元件69之基板的3.0毫米厚保護玻璃面板86。TFEL顯示元件的電觸點位於玻璃面板(基板與保護片)之間(在剖面A-A以87圖示)，或者是在保護玻璃片外的區域(在剖面B-B以88圖示)。
第9A圖圖示可由較大基板片製備成之本發明TFEL顯示元件的各種形狀，例如矩形90，有圓形轉角的矩形91，圓形92或平行四邊形93。
第9B圖圖示本發明TFEL顯示元件，其係具有用鑽孔或雷射切割法在圓形轉角矩形元件94及圓形元件96切成的圓形或矩形穿孔95、97。
第9C圖圖示用層67光學貼合至凸面99的本發明TFEL顯示元件98。
第10圖圖示在觀看者眼睛100前面作為HMD裝置的本發明TFEL顯示元件101，由於有高度透明度及不顯眼性而允許無阻礙地觀看環境及物件102。
20‧‧‧透明基板
21‧‧‧第一導體層
22‧‧‧第一絕緣體層
23‧‧‧發光(=磷)層
24‧‧‧第二絕緣體層
25‧‧‧第二導體層
26‧‧‧電氣配置

Claims (13)

  1. 一種具有顯示區的無機式透明薄膜電激發光顯示元件，該顯示區包含至少一放射區及至少一非放射區，該顯示元件包含在基板上的一層結構，該層結構包含：由透明導電材料構成之第一傳導層，其厚度在30至250奈米的範圍內，由絕緣無機材料構成之第一絕緣層，由硫化鋅構成之發光層，其厚度在30至250奈米的範圍內，由絕緣無機材料構成之第二絕緣層，由透明導電材料構成之第二傳導層，其厚度在30至250奈米的範圍內，由絕緣無機材料構成之第三絕緣層，其係具有低於該第二傳導層的折射率，其特徵在於該第一及該第二傳導層各自包含在該至少一放射區的至少一導體元件與在該至少一非放射區的至少一鈍化膜元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示元件，其中被該等導體元件覆蓋之該等放射區與被該等鈍化膜元件覆蓋之該等非放射區的總和大於該顯示區的80%。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之顯示元件，其適光透射率大於78%。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中該透明導電材料由氧化銦錫構成。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中該第一及該第二絕緣層包含氧化鋁、氧化鈦、和彼等之組合及混合物中之至少一者。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中該第三絕緣層由氧化鋁構成。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中該發光層由摻錳硫化鋅(ZnS：Mn)構成。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中該發光層由摻鋱硫化鋅(ZnS：Tb)構成。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其係包含光學貼合至該第三絕緣層的玻璃面板。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中該等傳導層之至少一部份形成由數個相交電極組成之矩陣。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中該等傳導層之至少一部份經形成在該顯示區的預定位置提供放射分段、圖符或符號。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示元件，其中在該顯示區中提供至少一出光區用以照明在該顯示器後面的區域。
  13. 一種製造具有顯示區的無機式透明薄膜電激發光顯示元件的方法，該顯示區包含至少一放射區及至少一非放射區，該方法包含下列步驟：提供基板， 製備由透明導電材料構成之第一傳導層，其厚度在30至250奈米的範圍內，用原子層沉積法沉積由絕緣無機材料構成之第一絕緣層，用原子層沉積法沉積由硫化鋅構成之發光層，其厚度在30至250奈米的範圍內，用原子層沉積法沉積由絕緣無機材料構成之第二絕緣層，製備由透明導電材料構成之第二傳導層，其厚度在30至250奈米的範圍內，以及製備由絕緣無機材料構成之第三絕緣層，其係具有低於該第二傳導層的折射率，其特徵在於該第一及該第二傳導層經製備成各自包含在該至少一放射區的至少一導體元件與在該至少一非放射區的至少一鈍化膜元件。
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