專利名稱：顯示器及其制備方法
技術領域：
本發明涉及顯示器，更具體而言，涉及包括基材和包括多個導體的電極層，和插入在基材與電極層之間的硅烷衍生物層的顯示器。所述硅烷衍生物層增強了基材與電極層之間的粘接強度。本發明還涉及這種顯示器的制造方法。
背景技術：
噴墨印刷的匯流電極(bus electrode)和地址電極(addresselectrode)是用含有金屬納米顆粒的油墨印刷的。例如，EP1349135A1和US20040043691A1公開了含有銀納米顆粒、表面活性劑和有機金屬的分散體的銀納米油墨。
US20040038616A1公開了制備扁平監視器屏的方法，其中，在玻璃中銑磨或蝕刻出凹槽，并通過噴墨印刷法印刷地址電極。
另一種在玻璃或銦錫氧化物(ITO)基材中噴墨印刷窄金屬線的方法包括等離子體基材預處理，它將基材與金屬線之間的接觸角定在30-60度范圍內。這使得能夠防止油墨在基材上的不受控擴散(參見US申請20030083203A1和M.Frusawa等人，SID 02 Digest，753-755)。一般來說，通過用CF4、C2F6或C3F8進行等離子體氟化得到20-60度的接觸角。但是，這一方法的缺點在于，基材上印刷和燒結后的油墨的粘度或粘接強度太低。

發明內容
本發明提供包括基材和包括多個導體的電極層的顯示器，其中，在基材與電極層之間插入了硅烷衍生物層。該顯示器的基材與金屬油墨層之間的接觸角為30-60度。具體而言，用于等離子體顯示板的匯流電極與地址電極可以噴墨印刷到等離子體顯示板上，以在電導性金屬線(即，構成電極層的導體)與玻璃或ITO基材之間獲得高的粘接強度。這一結構增強了噴墨印刷在玻璃或ITO基材上的導體的分辨率，并防止導體分離或損壞，從而避免產品產生缺陷和使性能低劣。
本發明也提供制備這種顯示器的方法。
本發明另外的特點將在下面的說明書中進行闡明，其中部分將是從說明書顯而易見的，或者可以通過實施本發明而認識到。
本發明公開包括基材、包括多個導體的電極層和插入基材與電極層之間的硅烷衍生物層的顯示器。
本發明還公開顯示器的制備方法，所述方法包括制備基材，在基材上形成硅烷衍生物層，和在硅烷衍生物層上形成包括多個導體的電極層。
應當理解，上述概述與下面的詳細說明都是示例性的和解釋性的，并且旨在對所要求的發明提供進一步的解釋。


本發明的上述以及其它的特點和優點將通過參考附圖對其示例性實施方案進行詳細的描述而變得更加顯而易見。
圖1是根據本發明示例性實施方案的包括基材和電極層的顯示器的示意圖。
圖2是根據本發明示例性實施方案的有機發光顯示器的示意性剖視圖。
圖3是根據本發明示例性實施方案的等離子體顯示板的部分剖開的透視圖。
圖4A、4B和4C是根據本發明示例性實施方案表明顯示器制備方法的剖視圖。
現在將參考附圖更全面地描述本發明的示例性實施方案。在整個附圖中，相同的參考號指相同的結構部件。
本發明的上述特征將通過提供包括基材、包括多個導體的電極層和插入在基材與電極層之間的硅烷衍生物層的顯示器表明。
硅烷衍生物層，又稱作“夾層”，可以通過等離子體聚合或通過用適當的溶液沉積，以得到具有希望表面特性的薄層來形成。
圖1是根據本發明包括基材、硅烷衍生物層、和包括多個導體的電極層的顯示器的示意性剖視圖。
參考圖1，顯示器包括基材1?；?根據要制造的顯示器的類型來選擇，本領域技術人員可以很容易地了解它。優選，基材1是玻璃基材或涂有ITO的基材。
硅烷衍生物層2在基材1上形成，并且必須強有力的粘接在基材1上。強粘接是通過使用相應的反應性基團或在組成硅烷衍生物層2的材料中包含的陽離子基團實現的。
包括多個導體的電極層3在硅烷衍生物層2上形成。電極層3優選通過噴墨印刷含金屬溶液或含金屬懸浮液來形成。在硅烷衍生物層2和包括多個導體的電極層3之間必須存在強粘接。為了增加導體與硅烷衍生物層2之間的粘接強度，相應的化學錨基團可以構成硅烷衍生物層2。當使用銀作為用于電極層3的沉積金屬時，優選硅烷衍生物層2包括含硫物質，如二烷基硫化物基團以及硫醇基或二硫化物基團。它也可以包括含氮物質，如胺基。另外，硅烷衍生物層2也可以包括螯合基團，如乙二胺和二乙三胺以及羧化物。
優選，硅烷衍生物層2由六甲基二硅氧烷或六甲基二硅胺烷，或一種或多種化合物的混合物制成，所述化合物包括但不限于二甲基二乙氧基硅烷，三甲氧基丙基硅烷，雙(四甲基銨硅氧烷醇鹽)(bis-tetramethylammoniumsiloxanolate)，3-巰基丙基-三甲氧基硅烷，雙(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基-乙二胺，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-二乙三胺，N-三甲氧基甲硅烷基丙基-乙二胺四乙酸，和其鹽。
優選，混合物還包括一種或多種添加劑，其包括但不限于二氧化硅顆粒，硅酸鹽，和懸浮聚合物。所述懸浮聚合物包括例如，聚二甲基硅氧烷。
由硅烷衍生物形成的硅烷衍生物層2可以通過等離子體聚合、等離子體沉積如等離子體增強的化學蒸汽沉積(PECVD)、旋涂、噴涂、或篩網印刷形成。當使用等離子體聚合、旋涂或噴涂時，形成硅烷衍生物層2的厚度為1-50nm。當使用篩網印刷時，形成硅烷衍生物層2的厚度為50nm-10μm。
本發明的顯示器可以是液晶顯示器(LCD)、有機發光顯示器(OLED)、或等離子體顯示板(PDP)。
這種顯示器包括基礎基材、包括多個導體的電極層和插入到電極層與基材之間的硅烷衍生物層。優選，包括多個導體的電極層3形成顯示器的地址電極或匯流電極。
圖2是根據本發明示例性實施方案的活性基質OLED的示意性剖視圖，其包括電容器50，驅動薄膜晶體管(TFT)40，和有機發光裝置60。
活性基質OLED包括可由透明材料如玻璃或塑料制成的基材81。在基材81的整個表面上形成緩沖層82。
在緩沖層82上以預定的圖案形成活性層44?；钚詫?4埋在門絕緣層83下面。活性層44可以由p型或n型半導體制成。
在門絕緣層83上形成相當于活性層44的驅動TFT40的門電極42。門電極42埋在中間絕緣層84下面。在形成中間絕緣層84之后，門絕緣層83和中間絕緣層84被干蝕形成接觸孔83a和84a，它們部分暴露活性層44。
活性層44暴露的部分通過接觸孔83a和84a與以預定的圖案在活性層44的兩側形成的驅動TFT40的源電極41以及漏電極43相連。源電極41和漏電極43埋在保護層85下面。保護層85被蝕刻得部分暴露出漏電極43。
保護層85由絕緣體制成，并且可以以由氧化硅或氮化硅制成的無機層或由丙烯酸類或苯并環丁烯(BCB)制成的有機層的形式形成。保護層85上可以覆蓋分離的絕緣層以使保護層85平面化。
與此同時，根據電流不同，有機發光裝置60發出紅光、綠光或藍光，從而顯示出預定的圖像信息。有機發光裝置60包括第一電極61，它是連接到驅動TFT40的漏電極43上的像素電極，和覆蓋所有像素的第二電極62。它也包括介于第一電極61和第二電極62之間的有機發射層63。有機發射層63可以沿著像素定義層86形成。像素定義層86可以由例如，無機絕緣材料如氧化硅或氮化硅或有機絕緣材料制成。
有機發射層63可以由低分子量或高分子量有機分子組成。低分子有機層可以具有單或多層結構，包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)、和電子注入層(EIL)?？捎米鞯头肿恿坑袡C層的有機材料可以包括，但不限于酞菁銅(CuPc)、N，N-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基聯苯胺(NPB)，或三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)。低分子有機層可以通過真空沉積法形成。
高分子量有機層可以由空穴傳輸層(HTL)和發射層(EML)組成。在這種情況下，例如，空穴傳輸層可以由聚(亞乙基二氧)噻吩(PEDOT)構成，發射層可以由高分子量有機材料如聚(亞苯基亞乙烯基)(PPV)和聚芴構成?？昭▊鬏攲雍桶l射層可以通過篩網印刷或噴墨印刷形成。但是，本發明的有機發射層63的結構并不限于上述結構。
第一電極61可以是陽極，第二電極62可以是陰極?；蛘?，第一電極61可以是陰極，而第二電極62可以是陽極。第一電極61上可以形成相應于每一像素的圖案，第二電極62可以覆蓋所有的像素。
第一電極61可以是透明電極或反射電極。當第一電極61是透明電極時，它以是由ITO、IZO、ZnO或In2O3形成。當第一電極61是反射電極時，可以在由Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或其化合物制成的反射層上形成由ITO、IZO、ZnO或In2O3制成的透明電極。
第二電極62由低逸出功材料制成，這樣它就可以很容易地為有機發射層63的發射層提供電子。低逸出功材料的實例包括，但是不限于Li、Ca、Al、Ag、和Mg中的兩種或多種。特別是，因為當第二電極62在它為透明電極時用作陰極，所以，當低逸出功材料沉積在有機發射層上之后，也可以形成由ITO、IZO、ZnO或In2O3制成的輔助電極層或匯流電極線。
本發明的硅烷衍生物層65可以插在第二電極62和像素定義層86之間。硅烷衍生物層65在像素定義層86上形成，并增加第二電極62和像素定義層86之間的粘接強度。
圖2示出包括硅烷衍生物層65的OLBD，所述硅烷衍生物層65位于第二電極62和像素定義層86之間，但并不局限于此處。各種不同的變化包括，使本發明的硅烷衍生物層介于保護層85和第一電極61之間，介于門電極42與門絕緣層83之間，或介于源電極42/漏電極43和中間絕緣層84之間，以增加其間的粘接強度。
圖3示意性地闡明了根據本發明一個實施方案的PDP的部分剖開的透視圖。
圖3的PDP主要包括前板210和與前板210平行連接的后板220。前板210與前部基材211成型在一起，后板220與后部基材221成型在一起。在前部基材211與后部基材221之間的阻擋肋片224定義出多個放電池226和非放電區域。放電池226形成放電區域，阻擋肋片224用于防止放電池226中的光學串擾。
持續電極對214位于前板210的前部基材211上。因為由放電池226產生的可見光要通過前部基材211，所以前部基材211由透明材料，主要是玻璃制成。
持續電極對214在前部基材211的下表面上形成以產生持續放電。持續電極對214彼此平行，并在前部基材211上彼此分開預定的距離。每一對持續電極對214均包括X電極212和Y電極213。在這一實施方案中，持續電極對214在前部基材211的下表面上形成，但是持續電極對214的排列卻沒受到這樣的限制。例如，持續電極對214可以與前部基材211的下表面分開預定的距離。然而，優選，持續電極對214位于離前部基材211有相同的高度。
X電極212和Y電極213彼此平行，并且彼此分開預定的距離。它們通過放電池226在X方向上延伸。X電極212和Y電極213由金屬制成并且寬度較窄。X電極212和Y電極213可以具有使用金屬如Ag、Al或Cu的單層結構，或者是由Cr/Al/Cr形成的多層結構。X電極212包括透明電極212b和匯流電極212a。Y電極213包括透明電極213b和匯流電極213a。透明電極212b和213b可以由ITO、IZO、或In2O3等制成，匯流電極212a和213a可以由包括但不限于Al、Ag或Mg的金屬制成。
本發明的硅烷衍生物層227’也介于透明電極212b和匯流電極212a之間以及介于透明電極213b和匯流電極213a之間。通過硅烷衍生物層227’，透明電極212b和213b與匯流電極212a和213a之間的粘接強度可以得到增強。
包括持續電極對214的前部基材211與覆蓋所述持續電極對214的第一介電層215成型在一起。第一介電層215由能夠感生電荷以及防止鄰近X電極212和Y電極213之間發生電連接的介電材料制成。它也防止由于陽離子或電子與X電極212和Y電極213的直接碰撞而對X電極212和Y電極213造成損害。所述介電材料可以是PbO、B2O3、SiO2等。
保護層216，通常由MgO制成，在第一介電層215的下表面上形成。保護層216防止由于在放電時陽離子和電子與第一介電層215的直接碰撞而對第一介電層215造成損害。保護層216具有優良的透光性，并且在放電時發射大量的次級電子。特別是，由MgO制成的保護層216主要通過濺射或E-束蒸發而形成為薄層。
地址電極222位于后部基材221的前表面上，與前部基材211的持續電極對214相對。地址電極222通過放電池226延伸，在各個放電池226上與X電極212和Y電極213交錯在一起。優選，這些地址電極222位于相當于放電池226中心部分的后部基材221上。
地址電極222用于產生地址放電，以便促進X電極212和Y電極213之間的持續放電。特別是，地址電極222會降低用于持續放電的電壓。地址電極222可以由各種金屬制成，其包括但不限于Ag、Mg或Al。
本發明的硅烷衍生物層227介于地址電極222和后部基材221之間。硅烷衍生物層227增加地址電極222和后部基材221之間的粘接強度。
在后部基材221上形成第二介電層223，以覆蓋地址電極222。第二介電層223由能夠感生電荷以及防止由于在放電時陽離子或電子與地址電極222的直接碰撞而對地址電極222造成損害的介電材料制成。所述介電材料可以包括但不限于PbO、B2O3、SiO2等。
紅色-、綠色-或藍色磷光層225在被阻擋肋片224分割開的放電池226的第二介電層223的前表面上形成，而且還形成在阻擋肋片224的側壁上。磷層225包括在吸收UV光后發射可見光的組分。在紅光放電池中形成的發紅光磷光層包括磷光體，如Y(V，P)O4:Eu，在綠光放電池中形成的發綠光磷光層包括磷光體，如Zn2SiO4:Mn，在藍光放電池中形成的發藍光磷光層包括磷光體，如BAM:Eu。
放電池226中充滿著由例如氖(Ne)、氙(Xe)組成的混合放電氣體。在這種情況下，前部基材211和后部基材222偶合并通過密封件，如在前部基材211和后部基材221的最外邊緣形成的熔融玻璃密封。
已經參考圖3對本發明的PDP進行了闡述，但是其還可以有各種變化，它們也在本發明的范圍之內。
現在，將參考圖4A、圖4B、和圖4C描述根據本發明一個實施方案的顯示器制備方法。
首先，參考圖4A，制備基材11如玻璃基材或ITO涂覆的基材。所述制備還包括洗滌基材11。
接下來，參考圖4B，在基材11上形成硅烷衍生物層12。該硅烷衍生物層12可以優選由六甲基二硅氧烷或六甲基二硅氮烷制成?；蛘撸柰檠苌飳?2可以由一種或多種化合物的混合物制備，所述化合物包括但不限于二甲基二乙氧基硅烷，三甲氧基丙基硅烷，雙-四甲基銨硅氧烷醇鹽，3-巰基丙基-三甲氧基硅烷，雙(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基-乙二胺，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-二乙三胺，N-三甲氧基甲硅烷基丙基-乙二胺四乙酸，和其鹽。優選，該混合物還包括一種或多種添加劑，這種添加劑包括但不限于二氧化硅顆粒、硅酸鹽、和懸浮聚合物。優選，所述懸浮聚合物包括聚二甲基硅氧烷。
硅烷衍生物層12不是電絕緣體。但是，優選該硅烷衍生物層12至少在構成電極層的導體的橫向到縱軸上是電絕緣的。這可以通過形成薄的相當于單層的硅烷衍生物層12來完成。根據本發明，硅烷衍生物層12具有一種或多種鍵，包括，例如Si-O鍵、Si-N鍵、Si-P鍵、Si-C鍵、Si-H鍵、和Si-Si鍵。
接下來，參考圖4C，在硅烷衍生物層12上形成包括多個導體的電極層13。所述導體是多條金屬線或含金屬線。例如，所述導體可以包括銀(Ag)或含有其它金屬顆粒的線。
所述導體是通過噴墨印刷形成的，其中，將組成導體的含金屬顆粒如銀粒的油墨通過成線法印刷到具有硅烷衍生物層12的基材11上。為了獲得具有窄線寬的高分辨導體，優選使用在已經經過預處理的基材上形成小墨滴的印刷頭。硅烷衍生物層12也可以通過例如等離子體處理如PECVD形成，這樣，就獲得相對于已印刷油墨的高接觸角。從而，防止油墨的不受控擴散。
可以對相同的基材進行重復印刷，這樣就可以增加各條金屬線，即組成電極層13的導體的厚度。
熱處理使得例如由銀制成的導體具有最大的導電性。優選，熱處理在100-300℃下進行5-30分鐘。在熱處理期間，將組成電極層13的導體的銀粒燒結。這使得電極層13的導體具有低于10hm/cm的線阻。
在上述顯示器的制備方法中，顯示器可以是LCD，OLED，或PDP。
參考圖2，OLED的制備方法包括，在上述像素定義層86上形成硅烷衍生物層65，然后，在硅烷衍生物層65上形成第二電極62。另外，OLED的制備方法可以進一步包括，在門絕緣層83上形成硅烷衍生物層之后形成門電極42，在中間絕緣層83上形成硅烷衍生物層后形成源電極41和漏電極43，和在保護層85上形成硅烷衍生物層之后形成第一電極61。門電極42、源電極41、漏電極43、第一電極61、第二電極62等可以通過例如噴墨印刷形成。
也可以進行各種后續的過程。對于那些后續的過程來說，可以參考在韓國專利公開出版物2004-39789、2002-78535、2002-71660等中公開的常規的OLED制備方法，其公開內容在此全文引入作為參考。例如，在形成基材、硅烷衍生物層、和包括多個導體的電極層之后制造OLED，也可以形成有機發射層。
參考圖3，PDP的制備方法可以進一步包括，在后部基材221上形成硅烷衍生物層227，然后在硅烷衍生物層227上形成地址電極222，并在透明電極212b和213b上形成硅烷衍生物層227’，之后在硅烷衍生物層227’上形成匯流電極212a和213a。地址電極222、匯流電極212a和213a等可以通過例如噴墨印刷形成。
也可以進行各種后續的過程。對于這些后續的過程來說，可以參考在韓國專利0453891、0445031、0441517等中公開的通用的PDP制備方法，其公開內容在此全文引入作為參考。
現在將通過如在圖4A、圖4B和圖4C中概述的PDP的制造方法實例來更詳細地描述本發明。
實施例在該實施例中制造PDP，其包括基材、包括多個導體的電極層，和插入在基材與電極層之間的硅烷衍生物層。在兩種不同的基材上形成PDP的總線和地址電極，所述基材可以是玻璃基材(用于地址電極)和ITO涂覆的玻璃基材(用于匯流電極)。
首先，制備洗滌的玻璃基材。
將洗滌的玻璃基材使用HMDSO(六甲基二硅氧烷)進行等離子體聚合如PECVD，以形成厚度為5nm的硅烷衍生物層。硅烷衍生物層上銀墨滴的接觸角為約30度。此時，用于等離子體聚合的參數列于下表1表1

制備處于有機溶劑中的粒徑為約7nm的銀納米顆粒的分散體作為銀油墨。使用壓電印刷頭將銀油墨印刷在在基材上形成的硅烷衍生物層上。這一步驟后進行干燥，以形成線寬為100μm的地址電極。
類似于上述方法，將銀油墨印刷的基材在250℃下進行熱處理。在熱處理過程中，銀納米顆粒被燒結，得到地址電極，厚度為2μm或以上。
雖然已經參考其示例性的實施方案對本發明進行了具體的闡明和描述，但是本領域技術人員將會理解，其在形式與細節上將可以有各種變化。因此，本發明旨在覆蓋該發明的修正與變型，條件是它們落在附加權利要求及其等價方案的范圍之內。
權利要求
1.顯示器，其包括基材，包括多個導體的電極層，其中，在基材與電極層之間插入了硅烷衍生物層。
2.權利要求1的顯示器，其中，基材為玻璃基材或者是銦錫氧化物(ITO)涂覆的基材。
3.權利要求1的顯示器，其中，硅烷衍生物層具有一種或多種選自Si-O鍵、Si-N鍵、Si-P鍵、Si-C鍵、Si-H鍵、和Si-Si鍵的鍵。
4.權利要求1的顯示器，其中，硅烷衍生物層由六甲基二硅氧烷或六甲基二硅氮烷制成。
5.權利要求1的顯示器，其中，硅烷衍生物層由一種或多種選自以下所述的化合物的混合物制成二甲基二乙氧基硅烷，三甲氧基丙基硅烷，雙(四甲基銨硅氧烷醇鹽)，3-巰基丙基-三甲氧基硅烷，雙(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基-乙二胺，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-二乙三胺，N-三甲氧基甲硅烷基丙基-乙二胺四乙酸，和其鹽。
6.權利要求5的顯示器，其中，所述混合物還包括一種或多種選自二氧化硅顆粒，硅酸鹽，和懸浮聚合物的添加劑。
7.權利要求6的顯示器，其中，懸浮聚合物包括聚二甲基硅氧烷。
8.權利要求1的顯示器，其中，硅烷衍生物層的厚度為1-50nm。
9.權利要求6的顯示器，其中，硅烷衍生物層的厚度為50nm-10μm。
10.權利要求1的顯示器，其中，所述顯示器是液晶顯示器(LCD)、有機發光顯示器(OLED)、或等離子體顯示板(PDP)。
11.權利要求1的顯示器，其中，多個導體是地址電極或匯流電極。
12.一種制造顯示器的方法，其包括制備基材；在基材上形成硅烷衍生物層；和在硅烷衍生物層上形成包括多個導體的電極層。
13.權利要求12的方法，其中，硅烷衍生物層由六甲基二硅氧烷或六甲基二硅氮烷制成。
14.權利要求12的方法，其中，硅烷衍生物層由一種或多種選自以下所述的化合物的混合物制成二甲基二乙氧基硅烷，三甲氧基丙基硅烷，雙(四甲基銨硅氧烷醇鹽)，3-巰基丙基-三甲氧基硅烷，雙(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基-乙二胺，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-二乙三胺，N-三甲氧基甲硅烷基丙基-乙二胺四乙酸，和其鹽。
15.權利要求14的方法，其中，所述混合物還包括一種或多種選自二氧化硅顆粒，硅酸鹽，和懸浮聚合物的添加劑。
16.權利要求15的方法，其中，懸浮聚合物包括聚二甲基硅氧烷。
17.權利要求13的方法，其中，硅烷衍生物層使用等離子體聚合或等離子體沉積法形成。
18.權利要求17的方法，其中，硅烷衍生物層使用等離子體增強的化學蒸汽沉積形成。
19.權利要求14的方法，其中，硅烷衍生物層使用旋涂、噴霧、或篩網印刷形成。
20.權利要求12的方法，其中，通過噴墨印刷含金屬溶液或含金屬懸浮液形成包括多個導體的電極層。
21.權利要求20的方法，進一步包括在形成包括多個導體的電極層后在100-300℃的溫度下加熱硅烷衍生物層。
22.權利要求21的方法，其中，硅烷衍生物層的加熱進行5-30分鐘。
23.權利要求12的方法，其中，所述顯示器是LCD、OLED、或PDP。
全文摘要
本發明提供包括基材、和包括多個導體的電極層的顯示器，其中在基材與電極層之間插入硅烷衍生物層以增加基材與電極層之間的粘接強度。本發明還提供這種顯示器的制造方法。
文檔編號G02F1/1343GK1866323SQ20051007374
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月20日 優先權日2004年7月29日
發明者W·胡布斯, M·雷德克, M·沙伊迪格 申請人:三星Sdi株式會社