專(zhuān)利名稱(chēng)：彩色電致發(fā)光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色電致發(fā)光顯示器。更特定地，本發(fā)明涉及一種彩色電致發(fā)光 顯示器，其中直接電致發(fā)光發(fā)射產(chǎn)生藍(lán)光，而由藍(lán)光吸收啟動(dòng)的光致發(fā)光發(fā)射產(chǎn)生至少一 種其他色彩。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示器，并且其在例如，本申請(qǐng)人的美國(guó)專(zhuān)利 5，432，015(其整體內(nèi)容在此處并入列為參考)中得到了描述。相比于薄膜電致發(fā)光(TFEL) 顯示器，這些厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示器提供了針對(duì)電介質(zhì)擊穿以及減小的操作電壓的較 好的耐受性。淀積在陶瓷基片上的厚膜電介質(zhì)結(jié)構(gòu)耐受較高的工藝溫度并且有助于磷光體 膜在較高溫度下的退火以改善其發(fā)光度。通過(guò)這些優(yōu)點(diǎn)，以及通過(guò)近來(lái)藍(lán)光發(fā)射磷光體材 料的進(jìn)展，該顯示器已獲得了所需用于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)顯示器的技術(shù)性能的 發(fā)光度和色彩坐標(biāo)。然而，進(jìn)一步的改進(jìn)是需要的，即簡(jiǎn)化顯示器色彩平衡的調(diào)節(jié)，用以在 顯示器操作壽命中協(xié)助維持其適當(dāng)?shù)纳势胶?，以及?jiǎn)化用于制造該顯示器的工藝，從而 減少成本。傳統(tǒng)上，在電致發(fā)光顯示器中使用鈰激活的硫化鍶磷光體材料用于藍(lán)色色彩，同 時(shí)使用錳激活的硫化鋅材料用于紅色色彩和綠色色彩。來(lái)自這些磷光體材料的光學(xué)發(fā)射 必須通過(guò)適當(dāng)?shù)纳珵V光器，以獲得所需的關(guān)于紅色、綠色和藍(lán)色子像素的色彩坐標(biāo)，導(dǎo)致了 亮度和能量效率的損失。錳激活的硫化鋅磷光體具有輸入功率的高達(dá)約10流明每瓦特的 相對(duì)高的電光能量轉(zhuǎn)換效率，而鈰激活硫化鍶磷光體具有1流明每瓦特的能量轉(zhuǎn)換效率， 其對(duì)于藍(lán)光發(fā)射是相對(duì)高的。由于關(guān)于這些磷光體的光譜發(fā)射非常寬，且關(guān)于硫化鋅基磷 光體材料的光譜發(fā)射跨越了從綠色到紅色掃描色彩光譜，而關(guān)于硫化鍶基材料的光譜發(fā)射 跨越了從藍(lán)色到綠色的范圍，因此光學(xué)濾光器必須連同這些磷光體一起使用。通過(guò)控制淀 積條件和激活劑濃度，可以在某種程度上使鈰激活的硫化鍶磷光體的光譜發(fā)射朝向藍(lán)光偏 移，但是未達(dá)到消除對(duì)光學(xué)濾光器的需要的所需程度。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了具有較窄的發(fā)射光譜的藍(lán)光發(fā)射磷光體材料。這些磷光體材料包括銪 激活的硫代鋁酸鋇化合物，其提供良好的藍(lán)色坐標(biāo)。通過(guò)在磷光體膜的處理過(guò)程中向磷光 體中適當(dāng)?shù)靥砑友?，如本申?qǐng)人在2003年4月17日提交的共同未決的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)PCT/ CA03/00568(其整體內(nèi)容在此處并入列為參考)中公開(kāi)的，進(jìn)一步改善了銪激活的硫代鋁 酸鋇磷光體材料的穩(wěn)定性。此改進(jìn)有益于藍(lán)光磷光體壽命，其與商業(yè)需要相稱(chēng)，但是其仍然 允許藍(lán)光亮度在其操作壽命中降低至其初始值的50%。在電致發(fā)光顯示器的操作壽命中 維持所需的其色彩平衡時(shí)，必須考慮此降低，其與紅光和綠色電致發(fā)光磷光體的亮度降低 相關(guān)。通常，構(gòu)成顯示器子像素的紅色、綠色和藍(lán)色電致發(fā)光磷光體的亮度以不同的速率降 低，并導(dǎo)致了顯示器的色彩平衡隨著其老化而偏移。由驅(qū)動(dòng)電路可以對(duì)該偏移進(jìn)行某種程
3度上的補(bǔ)償。例如，如果不同色彩的亮度衰減速率是可預(yù)知的，或者如果引入了傳感器用以 在顯示器壽命中的不同點(diǎn)處測(cè)量子像素亮度，則可以進(jìn)行對(duì)子像素的驅(qū)動(dòng)電壓的調(diào)節(jié)。然 而，這些測(cè)量為顯示器的制造和操作添加了復(fù)雜性和成本。此外，顯示器中的每個(gè)紅光、綠色和藍(lán)色電致發(fā)光磷光體均將具有特定的閾值電 壓，由此每個(gè)磷光體開(kāi)始發(fā)光。這些特定的閾值電壓的每一個(gè)均必須仔細(xì)地同每個(gè)獨(dú)立的 磷光體匹配，用以將顯示器的功率消耗減到最小。如果這些電壓未正確地匹配，則紅色、綠 色和藍(lán)色之間的輝度比將是不正確的。該匹配需要對(duì)顯示器中的磷光體以及相鄰電介質(zhì)層 的厚度和組分進(jìn)行精確控制，其在一定程度上可能危害制造產(chǎn)量。在本申請(qǐng)人的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)W0 00/70917 (其整體內(nèi)容在此處并入列為參考)中 描述了形成用于定義用于彩色電致發(fā)光顯示器的獨(dú)立子像素的構(gòu)圖磷光體結(jié)構(gòu)的工藝。該 構(gòu)圖工藝需要光刻工藝，其牽涉光致抗蝕劑淀積、曝光、對(duì)每個(gè)子像素磷光體材料的磷光體 膜蝕刻和磷光體膜剝離工藝，這牽涉許多連續(xù)的步驟并且導(dǎo)致了相對(duì)高的制造成本。在該 光刻工藝中使用的化學(xué)制劑須仔細(xì)地進(jìn)行凈化，并且須仔細(xì)地控制它們的使用，以避免在 構(gòu)圖工藝過(guò)程中損害典型地濕氣敏感的磷光體材料，其也可能增加顯示器制造的成本。彩色有機(jī)光發(fā)射二極管(0LED)顯示器是已知的，并且在下列參考文獻(xiàn)中得到描 述T. Shimoda et al. , Society for Information Display 99Digest, pp 376-80 ；美國(guó)專(zhuān) 利申請(qǐng)2002/0043926 ;C. Hosokawa et al. , Society for Information Display 97 Digest pp 1073-6和美國(guó)專(zhuān)利6，608，439。在美國(guó)專(zhuān)利6，608，439中描述的0LED使用半導(dǎo)體納米 晶體層(或多個(gè)層)產(chǎn)生不同的色彩。然而，0LED不能用于構(gòu)建無(wú)源矩陣、具有許多擁有 適當(dāng)亮度像素行的大面積顯示器。通過(guò)使用有源矩陣尋址，在一定程度上緩和了該限制，但 是所需用于有源矩陣尋址的薄膜晶體管(TFT)陣列自身是難于按比例增大的，并且對(duì)于具 有大量可尋址行的大面積顯示器而言是昂貴的。美國(guó)專(zhuān)利5，670，839描述了電致發(fā)光器件，其利用光致發(fā)光材料將紫外光轉(zhuǎn)換為 可見(jiàn)光。關(guān)于轉(zhuǎn)換紫外光的轉(zhuǎn)換效率是相對(duì)低的。此外，紫外光趨向于使顯示器劣化。因此，高度所需的是，以成本有效且操作有效的方式提供一種消除了現(xiàn)有技術(shù)缺 陷的彩色電致發(fā)光顯示器。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種具有可尋址的像素的發(fā)射型顯示器，所述顯示 器包括光致發(fā)光磷光體層，所述光致發(fā)光磷光體層包括顏料粉劑，所述顏料粉劑包括有機(jī)光致發(fā)光分子的固溶體；以及基質(zhì)材料，其中所述顏料粉劑散布在所述基質(zhì)材料中，所述基質(zhì)材料同所述顏料 粉劑化學(xué)和物理相容，由此基本上維持有機(jī)光致發(fā)光分子的光致發(fā)光效率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述顏料粉劑選自包括以下各項(xiàng)的組中綠色顏料、藍(lán)色 顏料、紅色顏料、黃色顏料及其混合物。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述基質(zhì)材料選自包括以下各項(xiàng)的組中環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲 基丙烯酸甲酯和聚甲基戊二酰二亞胺。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述基質(zhì)材料是環(huán)氧樹(shù)脂。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述基質(zhì)材料是光致抗蝕劑材料。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述發(fā)射型顯示器選自包括以下各項(xiàng)的組中厚膜電致
4發(fā)光顯示器、有機(jī)光發(fā)射二極管顯示器、液晶顯示器和等離子體顯示器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于吸收由發(fā)射型顯示器中的一個(gè)或多個(gè)像素 發(fā)射的藍(lán)光的方法，所述方法包括提供與所述一個(gè)或多個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)光致發(fā)光 磷光體層，使得由所述像素發(fā)射的藍(lán)光基本上由相關(guān)聯(lián)的光致發(fā)光磷光體層吸收，由此引 起所述光致發(fā)光磷光體層發(fā)射除藍(lán)光以外的彩色光，其中，所述光致發(fā)光磷光體層包括顏料粉劑，所述顏料粉劑包括有機(jī)光致發(fā)光分子的固溶體；以及基質(zhì)材料，其中所述顏料粉劑散布在所述基質(zhì)材料中，所述基質(zhì)材料同所述顏料 粉劑化學(xué)和物理相容，由此基本上維持有機(jī)光致發(fā)光分子的光致發(fā)光效率。通過(guò)下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。然而，應(yīng)當(dāng)理 解，指出了本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述和特定示例僅是作為說(shuō)明而給出的，通過(guò)詳細(xì)描述， 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的多種變化和修改將變得顯而易 見(jiàn)。附圖簡(jiǎn)述現(xiàn)將通過(guò)參考附圖更加全面地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示器的平面視圖。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及電致發(fā)光顯示器，或者涉及并入了產(chǎn)生藍(lán)光的直接電致發(fā)光發(fā)射和由 藍(lán)光吸收而啟動(dòng)的光致發(fā)光發(fā)射的器件，而該光致發(fā)光發(fā)射產(chǎn)生至少一種其他色彩。在本發(fā)明的實(shí)施例中的是一種用于電致發(fā)光顯示器的像素子結(jié)構(gòu)。該像素子結(jié)構(gòu) 包括至少一個(gè)光致發(fā)光磷光體層和至少兩個(gè)子像素，且每個(gè)子像素發(fā)射藍(lán)光。每個(gè)光致發(fā) 光磷光體層與各自的一個(gè)子像素相關(guān)聯(lián)，使得由每個(gè)各自的一個(gè)子像素發(fā)射的藍(lán)光基本上 由相關(guān)聯(lián)的光致發(fā)光磷光體層吸收，由此引起該光致發(fā)光磷光體層發(fā)射除藍(lán)光以外的彩色 光。優(yōu)選的是，電致發(fā)光磷光體層是藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體層，其與至少兩個(gè)觀察側(cè)電極 和至少一個(gè)光致發(fā)光磷光體層相關(guān)聯(lián)。每個(gè)光致發(fā)光磷光體層與各自的一個(gè)觀察側(cè)電極相 關(guān)聯(lián)，使得由電致發(fā)光磷光體層發(fā)射的藍(lán)光基本上由相關(guān)聯(lián)的光致發(fā)光磷光體層吸收，由 此弓I起該光致發(fā)光磷光體層發(fā)射除藍(lán)光以外的彩色光。由像素子結(jié)構(gòu)的(多個(gè))光致發(fā)光磷光體層發(fā)射的彩色光具有長(zhǎng)于藍(lán)光波長(zhǎng)的波 長(zhǎng)分布，其優(yōu)選的是紅色和綠色。然后，該像素子結(jié)構(gòu)并入到厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示器。 具體地，該厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示器具有許多像素。每個(gè)像素包括該像素子結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，像素子結(jié)構(gòu)是兩個(gè)或者三個(gè)發(fā)射藍(lán)光的子像素的組。由于子像素是相同 的，因此子像素的閾值電壓(其是子像素開(kāi)始發(fā)光的電壓)將是相等的。通過(guò)測(cè)量相對(duì)于 增加的粘附電壓的子像素亮度以確定開(kāi)始出現(xiàn)亮度的電壓，由此可以確定該閾值電壓。對(duì) 于全彩色ac厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示器而言，可以存在用于紅光、綠光和藍(lán)光發(fā)射的三個(gè) 子像素，其中每個(gè)子像素具有發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體，并且其中紅色和綠色 子像素具有疊置的光致發(fā)光磷光體層，其在由藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體發(fā)射的光激發(fā)時(shí)發(fā) 射紅光和綠光。對(duì)于更加簡(jiǎn)單的彩色ac厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示器而言，可以存在兩個(gè)子像素， 其中每個(gè)子像素具有發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體，并且其中一個(gè)子像素具有疊置 的光致發(fā)光磷光體層，其在由藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體發(fā)射的光激發(fā)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)比藍(lán)光更長(zhǎng)的彩色光。通過(guò)改變電致發(fā)光磷光體的藍(lán)光發(fā)射強(qiáng)度，可以控制該光致發(fā)光磷光體層的 強(qiáng)度。參考附圖，即圖1，其中根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，說(shuō)明了并入有像素子結(jié)構(gòu)20的 電致發(fā)光器件10。電致發(fā)光器件10具有基片12，其上安置了行電極14，其后是厚膜電介 質(zhì)層16和薄膜電介質(zhì)層18。像素子結(jié)構(gòu)20位于薄膜電介質(zhì)層18上。該像素子結(jié)構(gòu)包括 藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體層22，其包括銪激活的硫代鋁酸鋇。使用如本申請(qǐng)人在2003年4 月17日提交的共同未決的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)PCT/CA03/00568(其整體內(nèi)容在此處并入列為參 考)中所描述的工藝，淀積電致發(fā)光磷光體層22。像素子結(jié)構(gòu)22進(jìn)一步包括位于其上面 的三個(gè)子像素列24、26和28。每個(gè)子像素列24、26和28均具有位于電致發(fā)光磷光體層22 上的薄膜電介質(zhì)層30，并且每個(gè)均具有位于每個(gè)薄膜電介質(zhì)層30上的觀察側(cè)電極32。薄膜電介質(zhì)層30和觀察側(cè)電極32的配置被稱(chēng)為是構(gòu)圖的。每個(gè)薄膜電介質(zhì)層30 可以包括相同的或者不同的材料。每個(gè)觀察側(cè)電極32可以包括相同的或者不同的材料。像 素子結(jié)構(gòu)20進(jìn)一步包括光致發(fā)光磷光體層。在該實(shí)施例中，該光致發(fā)光磷光體層是光致 發(fā)光紅光發(fā)射染料層34，其淀積在透明蓋板36的下側(cè)上并且同子像素列24對(duì)準(zhǔn)；以及，光 致發(fā)光綠光發(fā)射染料層38，其淀積在透明蓋板36的下側(cè)上，并且同子像素列26對(duì)準(zhǔn)。連續(xù)的薄膜電介質(zhì)層還可以淀積在電致發(fā)光磷光體層22上，而不是具有三個(gè)獨(dú) 立的薄膜電介質(zhì)層30，如圖1中所示。因此，在此特定的實(shí)施例中，該薄膜電介質(zhì)層未進(jìn)行 構(gòu)圖。染料層34和38可以淀積在透明蓋板36的下側(cè)上，或者可替換地，染料層34和38 可以淀積在蓋板36的頂部。當(dāng)?shù)矸e在蓋板36的頂部時(shí)，通過(guò)使用光學(xué)透明鈍化層的涂層， 可以保護(hù)染料層34和38以抵御環(huán)境大氣。由于這允許自該染料發(fā)射的光直接從染料層34 和38透射到空氣或者具有接近均勻的光學(xué)折射率的介質(zhì)，而非通過(guò)透明蓋板36，因此這是 有利的。通過(guò)由透明蓋板相比于空氣的較高光學(xué)折射率而引起的多次內(nèi)反射，這防止了光 在透明蓋板36中透射。整體效果是，改善了顯示器的亮度，改善了顯示器的對(duì)比度和將從 一個(gè)子像素到相鄰子像素的色彩擴(kuò)散減到最小。光學(xué)透明鈍化層是已知的。可替換地，光致發(fā)光紅光發(fā)射染料層34可以直接安置在列24的觀察側(cè)電極32 上，而光致發(fā)光綠光發(fā)射染料層38可以直接安置在列26的觀察側(cè)電極32上。優(yōu)選的是， 在該實(shí)施例中，觀察側(cè)電極32由惰性材料制成，以防止染料層34和38同觀察側(cè)電極32的 任何潛在的反應(yīng)。惰性材料的光學(xué)透明阻擋層可以置于觀察側(cè)電極32同淀積的染料層34 和38之間，以防止染料層34和38同觀察側(cè)電極32的任何潛在的反應(yīng)。光學(xué)透明阻擋層 是已知的。在另一實(shí)施例中，薄的薄的光學(xué)透明片安置在子像素上。光致發(fā)光紅光發(fā)射染料 層34和光致發(fā)光綠光發(fā)射染料層38以適當(dāng)?shù)膱D形淀積在薄的光學(xué)透明片的與面對(duì)子像素 的側(cè)相對(duì)的側(cè)面上。透明蓋板36置于該光學(xué)透明片上，其上面淀積了染料層34和38，由此 在該光學(xué)透明片和透明蓋板36之間存在氣隙。這有助于防止亮度、對(duì)比度損失并有助于防 止由于光沿該薄的光學(xué)透明片透射引起色彩擴(kuò)散。其還允許同下面的子像素結(jié)構(gòu)制作相分 立地制作構(gòu)圖光致發(fā)光磷光體層，這樣，由于光致發(fā)光磷光體構(gòu)圖工藝中的誤差不會(huì)導(dǎo)致 子像素結(jié)構(gòu)剩余部分的損失，該子像素剩余部分具有顯著高于構(gòu)圖光致發(fā)光磷光體層的價(jià) 值，因此提高了制造產(chǎn)量。可用于該薄的光學(xué)透明片的材料的某些示例可以是任何惰性的且不可形變的透明塑料，諸如Mylar 。在其他的實(shí)施例中，光致發(fā)光磷光體層(即，光致發(fā)光紅光發(fā)射染料層34和光致 發(fā)光綠光發(fā)射染料層38)在至少一個(gè)表面上(優(yōu)選地是在兩個(gè)表面上)具有反射層。該反 射層能夠反射最初未由光致發(fā)光磷光體層吸收的任何藍(lán)光，由此藍(lán)光基本上由該光致發(fā)光 磷光體層吸收。換言之，該反射層能夠內(nèi)反射藍(lán)色的激發(fā)光而不會(huì)內(nèi)反射來(lái)自光致發(fā)光層 的發(fā)射光。同時(shí)，在染料層34和38的與觀察側(cè)電極相對(duì)的表面上的藍(lán)光反射層不應(yīng)反射產(chǎn) 生其他色彩的較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。位于染料層另一表面上的反射層優(yōu)選地反射任何波長(zhǎng)的光。 此外，該反射層可以包括光學(xué)干涉濾光器。在另一實(shí)施例中，光致發(fā)光磷光體層(即，光致發(fā)光紅光發(fā)射染料層34和光致發(fā) 光綠光發(fā)射染料層38)在該光致發(fā)光磷光體層的與觀察側(cè)電極相對(duì)的表面上具有至少一 個(gè)光學(xué)濾光器。該光學(xué)濾光器基本上抑制該光致發(fā)光磷光體層吸收環(huán)境光(即，來(lái)自外部 光源的光)，特別是藍(lán)色的環(huán)境光。同時(shí)，光致發(fā)光層表面上的濾光器不應(yīng)吸收由光致發(fā)光 磷光體層發(fā)射的光。通常，對(duì)于上文所述的實(shí)施例，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所將理解的，可以使用多種基 片。優(yōu)選地，該基片是剛性耐火片。適當(dāng)?shù)膭傂阅突鹌牟牧系氖纠?，但不限于，諸如 氧化鋁的陶瓷、金屬陶瓷合成物、玻璃陶瓷材料和高溫玻璃材料。行電極可以是為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電膜。優(yōu)選地，行電極包括 金或者銀合金。厚電介質(zhì)膜被設(shè)計(jì)用于在顯示器操作于所需用于產(chǎn)生顯示器亮度的電壓時(shí)提供 針對(duì)電介質(zhì)擊穿的高的耐受性。典型地，該厚電介質(zhì)膜包括燒結(jié)鈣鈦礦、壓電或者鐵電材 料，諸如鈦酸鈮酸鎂鉛(PMN-PT)，其具有數(shù)千的介電常數(shù)以及大于約10微米的厚度以防止 電介質(zhì)擊穿。此處描述的厚電介質(zhì)發(fā)光顯示器還可以包括高介電常數(shù)的平滑層，其由鈦酸 鋯酸鉛例示并使用溶膠_凝膠或者金屬有機(jī)淀積方法粘附，并且一個(gè)或者多個(gè)薄膜電介質(zhì) 層置于其上。在本申請(qǐng)人的美國(guó)專(zhuān)利5，432，015和在2001年12月21日提交的共同未決的美 國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)60/341，790 (其整體內(nèi)容在此處并入列為參考)中描述了用于本發(fā)明中的適當(dāng) 的基片、行電極和厚電介質(zhì)層的另外的示例。此處使用的薄電介質(zhì)層可以包括鈦酸鋇、氧化鋁、氧氮化硅、鉭酸鋇、氧化鉭等等。此處使用的電致發(fā)光磷光體層包括任何藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體材料。優(yōu)選地， 使用發(fā)射具有可接受的CIE坐標(biāo)(諸如x小于約0. 2而y小于約0. 15)和適當(dāng)高的發(fā)光度 的藍(lán)光的材料。該藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體材料可以包括藍(lán)光發(fā)射稀土激活的堿土硫化 物。該藍(lán)光發(fā)射稀土激活的堿土硫化物可以選自包括以下各項(xiàng)的組稀土激活的堿土硫代 鋁酸鹽、稀土激活的堿土氧硫代鋁酸鹽、稀土激活的堿土硫代鎵酸鹽、稀土激活的堿土氧硫 代鎵酸鹽、稀土激活的堿土硫代銦酸鹽、稀土激活的堿土氧硫代銦酸鹽以及它們的混合物。 優(yōu)選地，藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體材料是銪激活的硫代鋁酸鋇(BaAl2S4:Eu)。電致發(fā)光磷光體層優(yōu)選地是連續(xù)的而非構(gòu)圖的。由電致發(fā)光磷光體層發(fā)射的藍(lán)光 可能沒(méi)有由顯示器或者器件完全地發(fā)射和/或轉(zhuǎn)換。某些光可能發(fā)射進(jìn)入電致發(fā)光磷光體 層下面的顯示器部分中。連續(xù)的電致發(fā)光磷光體層通過(guò)允許光沿該層傳播使其可由顯示器 發(fā)射或轉(zhuǎn)換，可以防止發(fā)射光漏出進(jìn)入電致發(fā)光磷光體層下面的顯示器部分中。
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藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光磷光體材料的CIE坐標(biāo)可以通過(guò)使用其上面的光學(xué)濾光器進(jìn) 行優(yōu)化。觀察側(cè)電極是透明導(dǎo)電層，典型地是諸如氧化銦錫(IT0)或者摻雜氧化鋅的氧化 物。此處使用的光致發(fā)光磷光體層包括可以在由藍(lán)光激發(fā)時(shí)發(fā)射具有所需CIE坐標(biāo) 和亮度的彩色光的任何磷光體材料。該光致發(fā)光磷光體層可以包括至少一種染料、至少一 種光致發(fā)光粉劑或者其混合物。該染料優(yōu)選地是有機(jī)染料，諸如紅光發(fā)射染料、黃光發(fā)射染料和綠光發(fā)射染料。適 當(dāng)?shù)募t光發(fā)射染料的示例是ADS -100RE(AmericanDye Source Inc.，Canada)。適當(dāng)?shù)木G光 發(fā)射染料的示例是ADS -085GE (American Dye Source Inc.，Canada)。此外，染料可以選 自用于可調(diào)染料激光器的染料，其可以充分地由藍(lán)光激發(fā)。有用的光發(fā)射染料可以包括，但 不限于，Lumogen F Red 300 (紅光發(fā)射體)、Lumogen Red 300 Nanocolorant (紅光發(fā)射 體)和 Lumogen F Yellow 083 (黃光發(fā)射體)(BASF Aktiengessellschaft of Germany) 和ADS 100RE (紅光發(fā)射體)(American Dye Source Inc.，Canada)。有用的綠光發(fā)射染 料可以包括，但不限于 ADS 085GE (American Dye Source Inc.，Canada)。某些適當(dāng)?shù)墓庵掳l(fā)光粉劑是無(wú)機(jī)光致發(fā)光粉劑，其可以是晶體或者無(wú)定形粉劑。 無(wú)機(jī)光致發(fā)光粉劑的特定示例包括稀土激活的堿土硫代鋁酸鹽、稀土激活的堿土硫代鎵 酸鹽和稀土激活的堿土硫代銦酸鹽、稀土激活的堿土硫化物、釔鋁石榴石、以及稀土激活的 堿土硅酸鹽，稀土激活的堿土鍺酸鹽、稀土激活的堿土鋁酸鹽和稀土激活的堿土硼酸鹽。無(wú)機(jī)光致發(fā)光粉劑包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，特別是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米晶體材料，諸如 在美國(guó)專(zhuān)利6，608，439(其在此處并入列為參考)中所描述的材料。適當(dāng)?shù)臒o(wú)機(jī)半導(dǎo)體 納米晶?？梢跃哂屑s10至約200埃的尺寸范圍，其覆蓋了通過(guò)可見(jiàn)光譜的光轉(zhuǎn)換。該 半導(dǎo)體納米晶體可以選自具有半導(dǎo)體化合物CdS、CdSe、CdTe及其混合物的組中。在 C. B. Murray、D. J. Norris 禾口 M. G. Bawendi 的文獻(xiàn)"Synthesis andcharacterization of nearly monodisperse CdE (E = S,Se,Te)semiconductornanocrystallites," J. Am. Chem. Soc. 115(1993)8706-8715(其在此處并入列為參考)中描述了自鎘族合成納米晶體以及其 屬性。在美國(guó)專(zhuān)利5，559，057和美國(guó)專(zhuān)利5，525，377 (其也在此處并入列為參考)中公開(kāi) 了制作半導(dǎo)體納米晶體的方法。光致發(fā)光磷光體層中的納米晶體的含量是足夠的，使得該 層基本上吸收由電致發(fā)光磷光體層發(fā)射的藍(lán)光。光致發(fā)光磷光體層可以是具有帶隙的絕緣材料，該帶隙具有小于所發(fā)射的藍(lán)光的 光子能量的能量(即，該帶隙具有等于比藍(lán)發(fā)射光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子能量的能量)。該絕緣 材料也可以包括染料。典型地，當(dāng)光致發(fā)光磷光體層是染料或者光致發(fā)光粉劑時(shí)，該光致發(fā)光磷光體層 比電致發(fā)光磷光體層厚很多。典型地，該染料不具有類(lèi)似于電致發(fā)光磷光體層的真空淀積 薄膜的形式。該染料或者光致發(fā)光粉劑散布在基質(zhì)材料中，諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、 環(huán)氧(樹(shù)脂)(印oxy)或者聚甲基戊二酰二亞胺(聚甲基戊二酰二亞胺)。光致發(fā)光磷光體層典型地是足夠厚的，用以吸收所有發(fā)射的藍(lán)光，同時(shí)足夠薄，用 以允許發(fā)射轉(zhuǎn)換的藍(lán)光。該厚度取決于光致發(fā)光磷光體在藍(lán)光頻率處和在發(fā)射光頻率處的 光吸收長(zhǎng)度。光致發(fā)光磷光體層的優(yōu)選厚度是約1至約10微米。
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關(guān)于有機(jī)染料的藍(lán)光激發(fā)的轉(zhuǎn)換效率是非常高的，典型地是約80%。在另一實(shí)施 例中，由具有銪激活的硫代鋁酸鋇磷光體層的150cd/m2亮度的厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯示 器，可以構(gòu)建具有80%藍(lán)光轉(zhuǎn)換的全彩色顯示器，其具有適合于電視應(yīng)用的1 3.8 1.8 的藍(lán)綠紅比例。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中的是，一種新穎的光致發(fā)光磷光體材料以及制造該材料 的方法。該光致發(fā)光磷光體材料可以用于任何類(lèi)型的其中所需的是將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為較長(zhǎng)波長(zhǎng) 光的顯示器。這樣，該光致發(fā)光磷光體材料可以并入到任何能夠利用色彩轉(zhuǎn)換材料的發(fā)射 型顯示器中，諸如但不限于，0LED、液晶顯示器、等離子體顯示器和厚膜電介質(zhì)電致發(fā)光顯不器。該光致發(fā)光磷光體材料包括顏料粉劑，其包括有機(jī)光致發(fā)光分子的固溶體。該顏 料粉劑散布在基質(zhì)材料中。該基質(zhì)材料同該顏料粉劑化學(xué)和物理相容，由此基本上維持有 機(jī)光致發(fā)光分子的光致發(fā)光效率。此特定類(lèi)型的光致發(fā)光磷光體材料可以用于多種類(lèi)型的 發(fā)射型顯示器中。該磷光體材料克服了將有機(jī)光致發(fā)光分子溶解在單一材料中的困難。例 如，顏料粉劑的有機(jī)光致發(fā)光分子趨向于結(jié)成分子團(tuán)，特別是在增加有機(jī)光致發(fā)光分子的 濃度時(shí)，由此基本上使有機(jī)光致發(fā)光分子的光致發(fā)光效率劣化。本發(fā)明的光致發(fā)光磷光體 材料通過(guò)使顏料粉劑散布在基質(zhì)中，使該分子聚團(tuán)減到最小，其因此有助于光致發(fā)光磷光 體中的平均有機(jī)光致發(fā)光分子濃度的增加，由此增加了光致發(fā)光效率，并且有助于具有較 高亮度的發(fā)射型顯示器的制造。為了制造該光致發(fā)光磷光體材料，一種方法包括，混合顏料粉劑和基質(zhì)材料以提 供顏料粉劑在基質(zhì)材料中的均勻散布。該均勻散布可以印刷或者涂覆在諸如光學(xué)透明基片 的基片上以形成光致發(fā)光磷光體層。顏料粉劑的某些示例包括，但不限于，綠色顏料RadiantTMMC-CH5860、綠色顏料 Radiant MP-CH5510、藍(lán)色顏料 Radiant MP-BL5529、紅色顏料 Radiant MC-RD5515、紅色 顏料Radiant MC-0R5864和黃色顏料Radiant MC-0Y5862及其混合物。所有的顏料粉劑 —自 Magruder Color Company。基質(zhì)材料可以是任何與顏料粉劑化學(xué)和物理相容的材料，由此基本上維持有機(jī) 光致發(fā)光分子的光致發(fā)光效率。該基質(zhì)材料可以是環(huán)氧(樹(shù)脂)，諸如可UV成像的樹(shù)脂 Luxul -1010(80-B)o其他材料可以包括上文提及的那些材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)或者聚甲基戊二酰二亞胺。所需的是，使用可以使用光刻方法進(jìn)行構(gòu)圖的基質(zhì)材料 (例如，該基質(zhì)材料是光致抗蝕劑材料，其可以通過(guò)構(gòu)圖掩模曝光，由此溶解掉不需要的基 質(zhì)材料部分以形成所需的像素圖形)?；|(zhì)材料中的顏料粉劑的含量是足夠的，使得光致發(fā)光磷光體材料基本上吸收所 發(fā)射的藍(lán)光。例如，基質(zhì)材料中的顏料粉劑的含量是足夠的，使得光致發(fā)光磷光體材料基本 上吸收由電致發(fā)光磷光體層發(fā)射的藍(lán)光。上文的公開(kāi)內(nèi)容一般性地描述了本發(fā)明。通過(guò)參考下面的特定示例，可以獲得更 加完整的理解。這些示例是唯一針對(duì)說(shuō)明的目的而進(jìn)行描述的，并且目的不在于限制本發(fā) 明的范圍。由于環(huán)境所致或者為便利起見(jiàn)，考慮了形式的變化以及等效物的替換。盡管此 處使用了特定的術(shù)語(yǔ)，但是該術(shù)語(yǔ)目的在于描述性方面，而非用于限制的目的。示例
示例 1在5厘米(長(zhǎng)度)X 5厘米(寬度)X 1毫米(厚)的氧化鋁基片上制作具有銪激 活的硫代鋁酸鋇磷光體膜的藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光像素，該基片是使用如本申請(qǐng)人在2003年4 月17日提交的共同未決的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)PCT/CA03/00568(其整體內(nèi)容在此處并入列為參 考)中描述的方法制作的。通過(guò)重復(fù)交變極性的32微秒寬的方波脈沖和給出了 240個(gè)光 脈沖每秒的120Hz的頻率操作該像素。該脈沖的幅度以10伏特為增量遞增到高達(dá)260伏 特。作為電壓的函數(shù)的亮度指出了高于閾值電壓的60伏特處的亮度是100至150坎德拉 每平方米。示例 2綠光發(fā)射光致發(fā)光染料ADS_085(iETM(AmericanDye Source Inc.，Canada)的溶液 注入到置于示例1的像素上的平底玻璃容器中。該染料溶液被觀察到明亮地發(fā)出綠光。示例 3紅光發(fā)射光致發(fā)光染料ADS-100RE (AmericanDye Source Inc.，Canada)的溶液 淀積在玻璃基片上，并且被允許進(jìn)行干燥。其被安置為使得染料層面對(duì)示例1的像素，并且 使用示例1中描述的程序?qū)ζ溥M(jìn)行測(cè)試。觀察到該染料明亮地發(fā)出紅光，同時(shí)未有藍(lán)色激 發(fā)光穿過(guò)該染料。示例 4與示例1相似的藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光像素被絲網(wǎng)印刷有擴(kuò)散在一種可熱固化的環(huán) 氧(樹(shù)脂)Epo-Tek 302 (Epoxy Technology Inc. MA, U. S. A.)中的、銪激活的硫代鎵酸鍶 粉劑(SrGa2S4:Eu)(獲得自 PhosphorTechnology Ltd of Nazeing, Essex, U. K.)、20 至 30 微米厚的層。該粉劑以約1 1的重量比例同該環(huán)氧(樹(shù)脂)混合。相同基片上的第二像 素未進(jìn)行涂覆。當(dāng)未涂覆的像素在示例1中說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)條件下進(jìn)行操作時(shí)，其具有110坎德拉每 平方米的亮度以及x = 0. 135和y = 0. 116的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆的像素具有約200坎 德拉每平方米的亮度以及對(duì)應(yīng)于綠光的x = 0. 26和y = 0. 61的CIE色彩坐標(biāo)。示例 5在公共基片上制作與示例1相似的藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光像素。該像素之一被絲網(wǎng) 印刷有以約1 1的重量比例散布在環(huán)氧(樹(shù)脂)Epo-Tek302TM中的鈰激活的釔鋁石榴石 (YAG)粉劑(獲得自 LeuchtstoffwerkGmbH of Heidelberg，Germany 的編號(hào) GP-47 的產(chǎn)品) 的20至30微米厚的層。未涂覆的像素在與示例1相同的操作條件下，具有240坎德拉每平方米的藍(lán)光亮 度，且具有x = 0. 134和y = 0. 12的CIE色彩坐標(biāo)。相比之下，已涂覆的像素具有600坎 德拉每平方米的黃光亮度且具有x = 0. 41和y = 0. 51的CIE色彩坐標(biāo)。示例 6在公共基片上制作了與示例1相似的藍(lán)光發(fā)射電致發(fā)光像素。該像素之一被絲 網(wǎng)印刷有以約1 1的重量比例散布在環(huán)氧(樹(shù)脂)Epo-Tek302TM中的銪激活的硫化鍶 (Phosphor Technology Ltd of Nazeing, Essex, U. K.)的 20 至 30 微米厚的層。未涂覆的像素具有131坎德拉每平方米的藍(lán)光亮度以及x = 0. 135和y = 0. 11 的CIE色彩坐標(biāo)，而已涂覆的像素具有84坎德拉每平方米的亮度且具有x = 0. 61和y =
100. 36的CIE色彩坐標(biāo)。粘附較厚的涂層，其是第一涂層厚度的兩倍，不會(huì)導(dǎo)致色彩坐標(biāo)的任 何變化，但是導(dǎo)致亮度下降至具有較薄涂層的像素亮度的一半，這表明即使通過(guò)較薄的涂 層也能夠完全吸收藍(lán)光發(fā)射。示例 7在公共基片上制作了兩個(gè)像素，一個(gè)未進(jìn)行涂覆，而另一個(gè)涂覆有散布在Epo-Tek 302 中的銪激活的硫化鈣(Phosphor TechnologyLtd)的20至30微米厚的層，并且對(duì)其進(jìn) 行測(cè)試。對(duì)于該涂層，藍(lán)光未被完全吸收，如470納米波長(zhǎng)的藍(lán)光發(fā)射峰值所指出的。當(dāng)未 涂覆的像素在與示例1相同的條件下進(jìn)行操作時(shí)，其具有121cd/m2的亮度以及x = 0. 135 和y = 0. 14的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆的像素具有61cd/m2的亮度水平以及x = 0. 53和y =0. 31的CIE色彩坐標(biāo)。低的x =色彩坐標(biāo)是由于藍(lán)光發(fā)射未被完全吸收這一事實(shí)，并且 結(jié)果，自該像素發(fā)出了藍(lán)光和紅光的混合光的發(fā)射。示例 8在公共基片上制作了兩個(gè)像素，一個(gè)未進(jìn)行涂覆，而另一個(gè)與示例7相似地進(jìn)行 涂覆，但是涂覆有含有銪激活硫化鈣膜的更厚的50微米的涂層，并且對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。已涂 覆的像素不透射藍(lán)光，但是降低了紅光發(fā)射。對(duì)于未涂覆的像素，當(dāng)在與示例1的像素相同 的條件下進(jìn)行操作時(shí)，藍(lán)光亮度為約188cd/m2且具有x = 0. 135和y = 0. 12的CIE色彩坐 標(biāo)。已涂覆的像素具有66cd/m2的亮度水平以及x = 0. 66和y = 0. 31的CIE色彩坐標(biāo)。示例 9公共基片上的兩個(gè)像素，一個(gè)未進(jìn)行涂覆，而另一個(gè)涂覆有通過(guò)在像素上旋涂 溶液而制備的紅光發(fā)射發(fā)光膜的5至7微米厚的涂層，該溶液是通過(guò)在100克PMMA溶 液(Nano-950PMMA A-9 , MicroChem Inc.，MA, U. S. A.)中溶解約 0. 5 克的 Lumogen red R300 (BASF Aktiengessellschaft of Germany)而制備的。所需的厚度將通過(guò)連續(xù)的旋涂 和干燥步驟而獲得。未涂覆像素的藍(lán)光亮度為160坎德拉每平方米且具有x = 0. 135和y = 0. 112的 CIE色彩坐標(biāo)。來(lái)自已涂覆像素的紅光發(fā)射是110坎德拉每平方米且具有x = 0. 27和y = 0. 15的CIE坐標(biāo)。關(guān)于已涂覆像素的色彩坐標(biāo)不對(duì)應(yīng)于紅光，這是因?yàn)樗{(lán)光發(fā)射的主要部 分被透射通過(guò)紅光發(fā)射發(fā)光膜。示例 10公共基片上的兩個(gè)像素，一個(gè)未進(jìn)行涂覆，而另一個(gè)涂覆通過(guò)在像素上旋涂溶 液而制備的黃光發(fā)射發(fā)光膜的有15微米厚的涂層，該溶液是通過(guò)在100克PMMA溶液 (Nano-950PMMA A-9 , MicroChemlnc.，MA, U. S. A.)中溶解約 0. 4 克的 Lumogen Yellow 083 (BASF)而制備的。未涂覆像素的藍(lán)光亮度為147坎德拉每平方米且具有x = 0. 135和y = 0. 13的 CIE坐標(biāo)，而已涂覆像素的亮度是450坎德拉每平方米且具有x = 0. 42和y = 0. 56的CIE 坐標(biāo)以提供黃光發(fā)射。示例 11本示例證明了，相比于使用單一的紅光發(fā)射層，多個(gè)轉(zhuǎn)換層改善了從藍(lán)光到紅光 的整體光轉(zhuǎn)換。如示例10，制備兩個(gè)像素，不同的是使用示例9中描述的方法由5微米厚的 紅光發(fā)射層覆蓋黃光發(fā)射層。
11
未涂覆像素的藍(lán)光亮度為147坎德拉每平方米且具有x = 0. 135和y = 0. 13的 CIE坐標(biāo)，而具有雙涂層的像素的紅光亮度是83坎德拉每平方米且具有x = 0. 63和y = 0. 32的CIE坐標(biāo)，提供了飽和的紅色色彩。這樣，黃光發(fā)射層和紅光發(fā)射層的組合完全吸收 了來(lái)自下面的轉(zhuǎn)換層的藍(lán)光和黃光，用以給出唯一來(lái)自紅光發(fā)射層的發(fā)射。示例 12本示例證明了，通過(guò)優(yōu)化層厚度和層中的Lumogen 的濃度，可以改善與示例11相 似的器件的光轉(zhuǎn)換效率。如示例11，制備了兩個(gè)像素，不同的是PMMA中的黃色Lumogen 的 濃度減小約二分之一，而黃色Lumogen 層的厚度增加到20微米。層淀積工藝的不同之處 在于，兩個(gè)含有Lumogen 的層是連續(xù)淀積的，并且然后通過(guò)加熱到160°C維持45分鐘而一 起固化，而非使該層單獨(dú)固化。未涂覆像素的藍(lán)光亮度為89坎德拉每平方米，而已涂覆像素的亮度是70坎德拉 每平方米且具有x = 066和y = 0. 31的CIE坐標(biāo)。因此，相比于示例11的0. 56 1的紅 光亮度對(duì)藍(lán)光亮度的比，關(guān)于本示例的比是0.89 1。盡管在此示例中，該改善的比部分可 歸因于稍短的波長(zhǎng)處的發(fā)射的較大比重，該較短波長(zhǎng)用于增加亮度對(duì)輻照度的比，但是此 改善主要是由于藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光的效率的增加。示彳列13本示例證明了，通過(guò)黃色和紅色Lumogen 染料在單一層中的均質(zhì)共同摻雜，可以 實(shí)現(xiàn)光轉(zhuǎn)換效率的改善，用以簡(jiǎn)化像素設(shè)計(jì)和減小轉(zhuǎn)換層的整體厚度。對(duì)于本示例，兩個(gè)基 片(其每個(gè)均具有位于相同基片上的未涂覆像素和已涂覆像素)涂覆有通過(guò)在像素上旋涂 溶液而淀積的單一的五微米厚的層，該溶液是通過(guò)在100克PMMA中溶解0. 25至0. 8克的 紅色Lumogen 和0. 5至1. 8克的黃色Lumogen 而得到的。對(duì)于第一已涂覆像素，溶解在100克PMMA中的黃色Lumogen 染料的重量是1. 0 克，而紅色Lumogen 染料的重量是0. 50克，用以給出約2 1的黃色對(duì)紅色Lumogen 染 料的重量比。未涂覆像素具有294坎德拉每平方米的亮度，而已涂覆像素具有173坎德拉 每平方米的亮度且具有x = 0. 63和y = 0. 32的CIE坐標(biāo)，提供了 0. 59的紅光對(duì)藍(lán)光的亮 貞t匕。對(duì)于第二已涂覆像素，所溶解的黃色Lumogen 染料的重量是1. 10克，而所溶解的 紅色Lumogen 染料的重量是0. 40克，用以給出約2. 7 1的黃色對(duì)紅色Lumogen 染料的 較高的比。未涂覆像素具有253坎德拉每平方米的亮度，而已涂覆像素具有161坎德拉每 平方米的亮度且具有x = 0. 68和y = 0. 32的CIE坐標(biāo)，提供了 0. 64 1的紅光對(duì)藍(lán)光的 比。示例 14本示例證明了，轉(zhuǎn)換效率取決于其中溶解了 Lumogen 的基質(zhì)材料。如示例12，在 共同基片上構(gòu)建了兩個(gè)像素。對(duì)于本示例，在PMMA基質(zhì)中具有黃色Lumogen 染料的層厚 度為15微米。為了形成包含紅色Lumogen 染料的層，約0. 1克的紅色Lumogen 溶解在10 毫升的取代了 PMMA的Nano PMGI-SF-19聚甲基戊二酰二亞胺中，其獲得自MicroChem of Newton, MA, U. S. A.，并且由該溶液在黃色層的頂部形成包含紅色Lumogen 染料的10微米 的層。未涂覆像素具有230坎德拉每平方米的亮度，而已涂覆像素具有193坎德拉每平
12方米的亮度且具有x = 0. 63和y = 0. 33的CIE坐標(biāo)，給出了 0. 84 1的紅光對(duì)藍(lán)光的亮 度比。示鑼lj 15本示例證明了，通過(guò)使用紅色染料微粒，即Lumogen RedNanocolorant (BASF Aktiengessellschaft Germany)微粒替換Lumogen Red 300染料，可以實(shí)現(xiàn)光轉(zhuǎn)換效率 的改善。該納米著色劑染料使得能夠?qū)崿F(xiàn)紅色染料的較高的裝填密度，且不存在由于染料 微粒的聚結(jié)而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率損失。為了增加轉(zhuǎn)換效率，小量的Lumogen Yellow染料添 加到涂層層中。構(gòu)建兩個(gè)基片，一個(gè)具有未涂覆的像素，而另一個(gè)具有在相同基片上的已涂覆像 素。涂層是通過(guò)在像素上旋涂溶液而淀積的5-8微米厚的單一的層，該溶液是通過(guò)在20克 的 PMMA 溶液中溶解 0. 80-1. 60 克的 Lumogen Red Nanocolorant 和 0. 15 至 0. 50 克的 Lumogen Yellow F 083而得到的。通過(guò)在100克的苯甲醚中溶解15克的具有996K的平 均分子量的 PMMA (其獲得自 Sigma-Aldrich Canada Ltd. Oakville Ontario Canada)制備 了該P(yáng)MMA溶液。未涂覆的像素具有133坎德拉每平方米的亮度，而已涂覆的像素具有160坎德拉 每平方米的亮度且具有x = 0. 645和y = 0. 350的CIE坐標(biāo)，提供了 1. 20的紅光對(duì)藍(lán)光的 亮度比。示鑼lj 16本示例證明了，通過(guò)使用有機(jī)染料，藍(lán)光可以高效率地轉(zhuǎn)換為綠光。如示例1， 在共同基片上構(gòu)建兩個(gè)像素，但是其中一個(gè)像素具有通過(guò)旋涂溶解在環(huán)氧(樹(shù)脂)中 的Pyranine染料的溶液而制備的涂層。通過(guò)在約0. 7克的環(huán)氧(樹(shù)脂)Epotek 302 的部分 B 中溶解 0. 01 和 0. 04 克的 Keystone Pyranine 10G 120 % 的染料(Keystone AnilineCorporation of Chicago，Illinois，U. S. A.)，并且然后添加相等量的環(huán)氧(樹(shù)脂) 的部分A，制備了該溶液。通過(guò)攪動(dòng)數(shù)分鐘混合該溶液之后，加入數(shù)滴乙二醇，同時(shí)繼續(xù)攪 動(dòng)，以使該溶液開(kāi)始變濃。當(dāng)該溶液的粘度增加到膏狀稠度時(shí)，其可以被絲網(wǎng)印刷在像素 上，以形成20至30微米厚的膜。其在室溫下固化數(shù)小時(shí)。未涂覆的藍(lán)色像素具有300坎德拉每平方米的亮度且具有x = 0. 134和y = 0. 12 的CIE坐標(biāo)，而已涂覆像素具有1000坎德拉每平方米的綠光亮度且具有x = 0. 24和y = 0. 65的CIE坐標(biāo)，由此提供了 3. 3 1的綠光對(duì)藍(lán)光的亮度比。示例 17本示例示出了具有高的光致發(fā)光效率的包含綠色顏料的光致發(fā)光層的效用。通過(guò)在100克的由Pesiff Corp (Toronto ON, Canada)調(diào)配和提供的整體式可UV 成像的樹(shù)脂Luxul-1010 (80-B)中散布60克的綠色顏料Radiant MC-CH5860 (其獲得自 Magruder Color Company (2800Radiant Ave, Richmond CA，USA))，制備了可絲網(wǎng)印刷的膏。 該膏徹底地混合以獲得顏料在樹(shù)脂中的均勻散布。與示例1相似，在公共基片上制備了兩個(gè)藍(lán)光發(fā)射像素。一個(gè)像素被絲網(wǎng)印刷有 10至20微米厚的上文所述的制備膏的層。第二像素未進(jìn)行涂覆。所獲得的已涂覆像素的亮度同未涂覆的藍(lán)光發(fā)射像素的亮度的比是4 1。當(dāng)未 涂覆像素在示例1中說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)條件下進(jìn)行操作時(shí)，其具有104坎德拉每平方米的亮度以及x = 0. 135和y = 0. 102的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆像素具有明亮的綠光發(fā)射，其具有約 426坎德拉每平方米的亮度以及x = 0. 24和y = 0. 65的CIE色彩坐標(biāo)。示例 18本示例示出了同樣提供綠光發(fā)射的不同顏料的效用。與示例1相似，在公共基片上制備了兩個(gè)藍(lán)光發(fā)射像素。通過(guò)在100克的整體式可UV成像的樹(shù)脂Luxul-1010(80_B)中散布50克的綠色顏 料 Radiant MP-CH5510 (其獲得自 Magruder ColorCompany (2800 Radiant Ave, Richmond CA，USA))，制備了可絲網(wǎng)印刷的膏。該膏徹底地混合以獲得顏料在樹(shù)脂中的均勻散布。該 像素之一被絲網(wǎng)印刷有10至20微米厚的制備膏的層。第二像素未進(jìn)行涂覆。所獲得的已涂覆像素的亮度同未涂覆的藍(lán)光發(fā)射像素的亮度的比是3. 4 1。當(dāng) 未涂覆像素在示例1中說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)條件下進(jìn)行操作時(shí)，其具有78坎德拉每平方米的亮度且 具有x = 0. 135和y = 0. 115的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆像素具有明亮的綠光發(fā)射，其具有 約267坎德拉每平方米的亮度以及x = 0. 265和y = 0. 65的CIE色彩坐標(biāo)。示例 19本示例示出了向光致發(fā)光層添加額外的顏料粉劑的效用，用以獲得更加飽和的綠 光發(fā)射，雖然具有較低的亮度。這示出了，通過(guò)適當(dāng)?shù)倪x擇包含在光致發(fā)光層中的一種或者 多種顏料，可以使亮度和色彩飽和度之間的平衡最優(yōu)化。1 克的藍(lán)色顏料 Radiant MP-BL5529 (Magruder Color Company)添加到 25 克的 示例16所述的膏中。在公共基片上制作了與示例1相似的藍(lán)光發(fā)射像素。該像素之一被 絲網(wǎng)印刷有10至20微米厚的制備膏的層。未涂覆像素在示例1的操作條件下具有138坎德拉每平方米的藍(lán)光亮度且具有x =0. 135和y = 0. 112的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆像素具有322坎德拉每平方米的深的綠光 亮度且具有x = 0. 23和y = 0. 67的CIE坐標(biāo)。示例 20本示例示出了用于光致發(fā)光層的紅光發(fā)射顏料粉劑的效用。通過(guò)在100克的整體式可UV成像的樹(shù)脂Luxul-1010(80_B)中散布80克的紅色顏 料 Radiant MC-0R5864 (其獲得自 Magruder ColorCompany (2800 Radiant Ave, Richmond CA, USA))，制備了可絲網(wǎng)印刷的膏。該膏徹底地混合以獲得顏料在樹(shù)脂中的均勻散布。與示例1相似，在公共基片上制備了兩個(gè)藍(lán)光發(fā)射像素。該像素之一被絲網(wǎng)印刷 有10至20微米厚的制備膏的層。相同基片上的第二像素未進(jìn)行涂覆。所獲得的已涂覆像素的亮度同未涂覆的藍(lán)光發(fā)射像素的亮度的比是1.5 1。當(dāng) 未涂覆像素在示例1中說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)條件下進(jìn)行操作時(shí)，其具有100坎德拉每平方米的亮度 以及X = 0. 134和y = 0. 110的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆像素具有明亮的紅光發(fā)射，其具有 約148坎德拉每平方米的亮度以及x = 0. 622和y = 0. 337的CIE色彩坐標(biāo)。示例 21本示例示出了向示例19的光致發(fā)光層添加黃色顏料粉劑的效用，用以獲得較高 的紅光發(fā)射對(duì)藍(lán)光發(fā)射的比。通過(guò)在100克的整體式可UV成像的樹(shù)脂Luxul-1010(80_B)中散布68克的紅色顏 料 Radiant MC-0R5864 和 2. 75 克的黃色顏料 Radiant MC-0Y5862 (其均獲得自 MagruderColor Company (2800 Radiant Ave, Richmond CA，USA))，制備了可絲網(wǎng)印刷的膏。該膏徹 底地混合以獲得顏料在樹(shù)脂中的均勻散布。與示例1相似，在公共基片上制備了兩個(gè)藍(lán)光發(fā)射像素。該像素之一被絲網(wǎng)印刷 有10至20微米厚的制備膏的層。相同基片上的第二像素未進(jìn)行涂覆。所獲得的已涂覆像素的亮度同未涂覆的藍(lán)光發(fā)射像素的亮度的比是1.7 1。當(dāng) 未涂覆像素在示例1中說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)條件下進(jìn)行操作時(shí)，其具有150坎德拉每平方米的亮度 以及x = 0. 134和y = 0. 106的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆像素具有明亮的紅光發(fā)射，其具有 約256坎德拉每平方米的亮度以及x = 0. 63和y = 0. 34的CIE色彩坐標(biāo)。示例 22本示例示出了如何通過(guò)審慎的選擇紅色和黃色顏料獲得紅光發(fā)射的CIE色彩坐 標(biāo)。通過(guò)在100克的整體式可UV固化的樹(shù)脂Luxul-1010(80_B)中散布50克的紅色 顏料 Radiant MC-RD5515 和 43 克的黃色顏料 Radiant MC-0Y5862 (其均獲得自 Magruder Color Company (2800Radiant Ave, Richmond CA，USA))，制備了可絲網(wǎng)印刷的膏。該膏徹底 地混合以獲得顏料在樹(shù)脂中的均勻散布。與示例1相似，在公共基片上制備了兩個(gè)藍(lán)光發(fā)射像素。該像素之一被絲網(wǎng)印刷 有10至20微米厚的制備膏的層。相同基片上的第二像素未進(jìn)行涂覆。所獲得的已涂覆像素的亮度同未涂覆的像素的亮度的比是1.6 1。當(dāng)未涂覆像 素在示例1中說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)條件下進(jìn)行操作時(shí)，其具有64坎德拉每平方米的亮度以及x = 0. 134和y = 0. 114的CIE色彩坐標(biāo)。已涂覆像素具有明亮的紅光發(fā)射，其具有約102坎德 拉每平方米的亮度以及x = 0. 61和y = 0. 35的CIE色彩坐標(biāo)。
權(quán)利要求
一種具有可尋址的像素的發(fā)射型顯示器，所述顯示器包括光致發(fā)光磷光體層，所述光致發(fā)光磷光體層包括顏料粉劑，所述顏料粉劑包括有機(jī)光致發(fā)光分子的固溶體；以及基質(zhì)材料，其中所述顏料粉劑散布在所述基質(zhì)材料中，所述基質(zhì)材料同所述顏料粉劑化學(xué)和物理相容，由此基本上維持有機(jī)光致發(fā)光分子的光致發(fā)光效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射型顯示器，其中，所述顏料粉劑選自包括以下各項(xiàng)的組 中綠色顏料、藍(lán)色顏料、紅色顏料、黃色顏料及其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射型顯示器，其中，所述基質(zhì)材料選自包括以下各項(xiàng)的組 中環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基戊二酰二亞胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射型顯示器，其中，所述基質(zhì)材料是環(huán)氧樹(shù)脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射型顯示器，其中，所述基質(zhì)材料是光致抗蝕劑材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射型顯示器，其中，所述發(fā)射型顯示器選自包括以下各項(xiàng) 的組中厚膜電致發(fā)光顯示器、有機(jī)光發(fā)射二極管顯示器、液晶顯示器和等離子體顯示器。
7.一種用于吸收由發(fā)射型顯示器中的一個(gè)或多個(gè)像素發(fā)射的藍(lán)光的方法，所述方法包 括提供與所述一個(gè)或多個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)光致發(fā)光磷光體層，使得由所述像素發(fā)射 的藍(lán)光基本上由相關(guān)聯(lián)的光致發(fā)光磷光體層吸收，由此引起所述光致發(fā)光磷光體層發(fā)射除 藍(lán)光以外的彩色光，其中，所述光致發(fā)光磷光體層包括顏料粉劑，所述顏料粉劑包括有機(jī)光致發(fā)光分子的固溶體；以及基質(zhì)材料，其中所述顏料粉劑散布在所述基質(zhì)材料中，所述基質(zhì)材料同所述顏料粉劑 化學(xué)和物理相容，由此基本上維持有機(jī)光致發(fā)光分子的光致發(fā)光效率。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括新穎的子像素結(jié)構(gòu)的彩色電致發(fā)光顯示器及其制造方法。該子像素結(jié)構(gòu)具有電致發(fā)光磷光體，其發(fā)射藍(lán)光；和光致發(fā)光磷光體，作為藍(lán)光吸收的結(jié)果，其發(fā)射至少一種其他色彩的光。本發(fā)明還涉及新穎的光致發(fā)光磷光體材料。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101925212SQ20101024898
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2003年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者吳興煒, 阿卜杜勒·M·納庫(kù)阿 申請(qǐng)人:伊菲雷知識(shí)產(chǎn)權(quán)公司