JPH01134895A - 薄膜elパネル - Google Patents

薄膜elパネル

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JPH01134895A
JPH01134895A JP62293326A JP29332687A JPH01134895A JP H01134895 A JPH01134895 A JP H01134895A JP 62293326 A JP62293326 A JP 62293326A JP 29332687 A JP29332687 A JP 29332687A JP H01134895 A JPH01134895 A JP H01134895A
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film
auxiliary metal
metal film
transparent conductive
panel
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Keiji Nunomura
布村 惠史
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜El−表示パネルに係わり、特に透明電極
ラインを低抵抗化したパネル構造に関するものである。
〔従来の技術〕
蛍光体物質に電圧を印加することにより発光させる、い
わゆるエレクトロルミネセンス(EL)が1936年に
発見されて以来、面光源や表示装置への応用を目的とし
て多くの研究開発が行われてきた。その間、種々の素子
構造が検討されたが、現在ではZnS:Mn等の薄膜発
光層を使用した交流駆動の薄膜EL素子が発光輝度特性
、安定性に優れ、各種の表示装置として実用に共されて
いる。
第4図に代表的なEL素子として刊行物「ニス・アイ・
デイ・74・ダイジェスト・オブ・テクニカル・ペーパ
ーズ(SID 74 digesシof techni
calpapers) Iの84頁に発表された2重絶
縁型薄膜E l、素子の断面図を示す。この2種絶縁型
薄膜EL素子は、ガラス基板41上に透明型i 42 
、第1絶縁層439発光層44.第2絶縁層45.背面
電極46が順次積層された素子構造を有している。第1
及び第2絶縁e43.45としては、Y203 、Ta
205 、Siq N4.5j02 。
BaTiO3,5rTiO,、AC303等の絶縁体薄
膜が真空蒸着やスパッタ、プラズマCV D法により形
成される。また、発光層44としては黄橙色に発光する
ZnS:Mnが最も高輝度であり、−殻内に使用されて
いる。
このような薄膜ELパネルは完全な面発光であり視認性
に優れていると共に、時分割駆動性も良好であり、パー
ソナルコンピュータの表示装置等に使用されているが、
近年、EL表示装置のより一層の大面積化、大表示容量
化が強く望まれてきている。大面積化、大表示容量化の
実現には、透明電極の抵抗が高いことが大きな障害にな
っている。薄膜ELパネルは発光時に大きな実効電流が
流れると共に、第4図の構造からも判るように、非常に
大きな容量性の素子であり、充放電のためにも大電流が
必要である。背面電極は抵抗の低いA(等の金属が使用
でき問題はないが、透明電極として使用されているIT
O膜は良好なものでも10Ω/口程度の面積抵抗を有し
ており、透明電極ラインのCRの時定数は相当大きい。
この為、大面積化や大表示容量化に伴なって発光表示画
素に十分な電圧を印加することができなくなり、輝度の
低下や発光の不均一を生じる。また、透明電極ラインで
のジュール熱によりパネルが熱くなり、使用に不都合を
生じると共に、パネルの寿命に悪影響を与える。
以上の理由から透明電極の低抵抗化が望まれているが、
低抵抗の透明導電材料の開発は非常に困難であり、比抵
抗の小さい金R膜を透明導電膜の脇に補助的に形成した
複合構造の電極ラインの採用が検討されている。最も単
純な構造を第5図に示す。これはストライプ上の透明導
電JAS2に沿ってライン状の補助金属v、57が形成
されたものである。金属膜の比抵抗が小さいために透明
電極を実効的に低抵抗化することができる。補助金属膜
の形状は第5図の構造の他に、TTOラインの両側に形
成したり、あるいは梯子状の形状にしてもよい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
補助金属膜を付加することにより透明電極を低抵抗化す
ることが、第5図の構造から判るように、補助金属pl
A57と背面電極56の間で画定された部分の薄膜EL
発光層54からの発光は表示に寄与せず、いたずらに消
費電力の増大をもたらす問題があった。また、薄膜EL
パネルでは製造時に導入された欠陥を核として絶縁破壊
による損f3が発生するが、この破壊が補助金属膜57
部分で生じた場合は致命的なライン欠陥になりやすい傾
向があり、歩留まりや信頼性の低下をもたらしていた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はガラス基板上に透明導電膜と補助金属膜からな
る低抵抗化された透明電極ラインとと背面電極の間に発
光層及び絶縁層が挟まれた構成の薄plAEI、パネル
において、前記補助金属膜を覆うように補助金属膜用絶
縁膜が付加されていることを特徴とするものである。
r作用〕 第1図に本発明のELパネルの構造を示す。本発明の要
旨とするところは、透明導電膜2と補助金属膜7で構成
された透明電極において補助金属膜上に補助金属収用絶
縁膜8゛が形成されていることにある。発光層4や第1
及び第2絶縁層3,5は均一な膜厚で形成されるので、
補助金属膜7と背面電極6で挟まれた部分は透明導電膜
2と背面電極、6で挟まれた部分より補助金属膜用絶縁
膜8の厚さだけ厚くなっている。透明導電v!2上の発
光層が発光する駆動電圧を電極間に印加した場合におい
ても補助金属膜用絶縁膜8をある程度厚くすることによ
り、この部分の発光開始電圧を駆動電圧以上にすること
ができ、無駄な発光をなくすことができる。また、補助
金属膜用絶縁膜の採用により、この部分の絶縁耐圧を高
くすることができるなめに、絶縁破壊によるライン切れ
欠陥の発生が抑制できる効果もある。
このような透明導電膜、補助金属膜、補助金属膜用絶縁
膜からなる構造は各膜を順次成膜、パターン化すること
で′g!造することができるが、補助金属膜用絶縁膜と
して陽極酸化膜や熱酸化膜あるいは感光性樹脂膜を使用
した構成にすることにより比軸的簡単に製造することが
できる。
〔実施例1〕 本発明の実施例1について第2図の製造工程概念図に従
って説明する。
ガラス基板21上に厚さ0.05μm、面積抵抗50Ω
/口(7)ITOMを成膜し、0.3mmピッチ、0.
27+nm幅にバタン化された透明導電膜22を形成し
た(第2図(イ))。この上にAlを0.4μInの厚
さに蒸着した後、透明導電膜に沿って幅0.05+nm
にバタン化した金属膜23を形成したく第2図(ロ))
。この後、ホウ酸系の化成液によりAηラインの表面を
陽極酸化した。
この処理により、未酸化部の約0.2μmのAf!が補
助金属膜24となると共に、陽極酸化により形成された
約0.25μrnのAl20.膜が補助金属11’22
4を完全に覆った補助金属膜用絶縁膜25として形成さ
れる(第2図(ハ))。AIIの比抵抗は、TTOの比
抵抗に対して2桁程度小さいために、幅0.05mm厚
さ約0.2μmの補助金属膜により透明電極の実効的抵
抗値を大幅に下げることができた。この上に通常の藩膜
ELパネルを製造するのと同様の工程により、厚さ0.
4μrnのZ n S : M n発光層、厚さQ、3
μmのT a A 10スパツタ膜及び0.08メ1m
厚さのA、R20,スパッタ膜の2層からなる第2絶縁
層を全面に形成した後、透明電極と直交した配置でAl
の背面電極を0.3mmピッチ、0.22nua幅で形
成した。
このようにして作成した薄膜ELパネルの透明導電膜と
背面電極で挟まれた表示部分では。
170Vの印加電圧で発光を開始し、200Vで実用的
な輝度が得られる。これに対して、陽極酸化膜が付加さ
れている補助金属膜と背面電極で挟まれた部分の発光開
始電圧は220■であり、このパネルの200Vの動作
電圧では発光しない。
また、この動作電圧では補助金属膜と背面電極間で絶縁
破壊の発生はなく安定であった。
なお、本実施例では簡単のため補助金属膜は透明導電膜
上の一方の側に沿って形成された形状について説明した
が、勿論、透明導電膜の両側に形成してもよいし、ある
いは、更に抵抗を下げるために梯子状に形成してもよい
。勿論、補助金属膜の一部は透明導電膜をはみ出してガ
ラス基板上に形成されていてもよい。また、本実施例で
はA!2を補助金属膜として使用したが、AiI以外に
も弁作用を有するTa、Ti、Zr等を使用することが
、比抵抗、及び陽極酸化膜の誘電率の点でAlが最適で
ある。但し、高温での発光層の熱処理を行なう場合は耐
熱性の良いTiやTaが適している。
〔実施例2〕 実施例1と同様にガラス基板上にITO膜の透明導電膜
、及び透明導電膜に沿った金属膜のラインを形成した。
金属膜材料としてTaを用いた。厚さは約0.6μmと
した。この後、大気中500℃で熱処理を行ないTa膜
表面を熱酸化した。未酸化の部分が補助金属膜となり、
熱酸化T’a205膜が補助金属用絶縁膜となる。この
上に第1絶縁層、発光層、第2絶縁層、背面電極を形成
し薄膜ELパネルを完成した。
〔実施例3〕 第3図は本発明の実施例3の製造工程の一部を示した図
である。
ガラス基板31上にITOから成る透明導電膜32を形
成(第3図(イ))シた後、0.2μrnのA!2の金
属膜33を形成する(第3図(ロ))。
この後、感光性樹脂を全面に塗布した後、ホトリソグラ
フィ技術により、透明導電PIA32に沿うようにバタ
ン化された補助金属膜用絶縁膜34を形成した(第3図
(ハ))。本実施例では感光性樹脂として感光性ポリイ
ミドを使用し、バタン化した後、400℃でキュアーし
た。厚さは約1μmである。なお、ポリイミド以外に通
常のホトレジスト等を使用してもよい。最後に補助金属
膜用絶縁膜34をマスクとしてA、ff膜をエツチング
して補助金属膜35を形成した(第3図(ニ))9この
基板上に、実施例1と同じ絶縁層や発光層を形成し薄膜
E1−パネルを形成した。実施例1と同様の特性が得ら
れた。感光性樹脂を利用しているため発光層の熱処理温
度には制限を受けるが、工程は非常に簡単である。
なお、補助金属膜としてはAl以外に、Cr。
Ti、Ni等の各種の金属を使用することができるし、
形状も第3図の例に限定される。ものではない。
また、上記いずれの実施例の場合も補助金属膜用絶縁膜
を設けていたが、補助金属膜用絶縁膜を新たに設けず、
第1又は第2絶縁層を厚めに形成し、この絶縁層のうち
補助金属膜に対応する領域以外を少しエツチングで除去
し、補助金属膜に対応する部分は厚く、その他の部分は
薄くなるように絶縁膜を形成した構造でもよい。
〔発明の効果〕
以上、述べてきたように、本発明のELパネルは実効的
に透明電極の抵抗値を大幅に下げることができるにもか
かわらず、電極ラインの容量の増大が最小限に押えられ
、また無駄な発光も伴なわないために、透明電極のCR
時定数が大幅に低減され、また、低消費電力化やパネル
面での発熱の防止にも効果がある。従って、従来困難で
あった大表示容量、大面積のEL表示装置の実現に本発
明の寄与する所大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の薄膜ELパネルの断面図である。第2
図、第3図はそれぞれ本発明の実施例1及び実施例3で
の製造工程の一部を示した図である。第4図は藩膜EL
パネルの基板構造の断面を示した図である。第5図は補
助金属膜を付加することにより透明電極の低抵抗化を図
った従来の薄1模ELパネルの断面構造図である。 1.21,31.41・・・ガラス基板、2,22゜3
2.42.52・・・透明導電膜、3.43・・・第1
絶縁層、4,44.54・・・発光層、4.45・・・
第2絶縁層、6,46.56・・・背面電極、7,24
゜35.57・・・補助金属膜、s、25.34・・・
補助金属膜用絶縁膜、23.33・・・金属膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ガラス基板上に設けた透明導電膜と透明導電膜に設け
    た補助金属膜とからなる透明電極と背面電極との間に絶
    縁層を介して発光層が挟まれてなる薄膜ELパネルにお
    いて、前記補助金属膜を覆うように補助金属膜用絶縁膜
    が付加されていることを特徴とする薄膜ELパネル。
JP62293326A 1987-11-20 1987-11-20 薄膜elパネル Granted JPH01134895A (ja)

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