JPH0266870A - 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子及びその製造方法Info
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- JPH0266870A JPH0266870A JP63216517A JP21651788A JPH0266870A JP H0266870 A JPH0266870 A JP H0266870A JP 63216517 A JP63216517 A JP 63216517A JP 21651788 A JP21651788 A JP 21651788A JP H0266870 A JPH0266870 A JP H0266870A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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。
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、キャラクタ−やグラフィックスなどの表示に
用いる薄膜Ｅ Ｌ素子及びその製造方法に関するもので
ある。
用いる薄膜Ｅ Ｌ素子及びその製造方法に関するもので
ある。
従来の技術
従来、電場発光蛍光体を用いた固体映像表示装置として
Ｘ−Ｙマトリックス表示装置が知られている。この装置
は、電場発光層の両面に水平平行電極群と垂直平行電極
群とを互いここ直交するように配置し、それぞれの電極
群に接続された給電線により切り替え装置を通して信号
を加えて、画電極の交点部分の電場発光層を発光させ、
発光した絵素の組合せによって文字記号図形等を表示さ
せるものである。
Ｘ−Ｙマトリックス表示装置が知られている。この装置
は、電場発光層の両面に水平平行電極群と垂直平行電極
群とを互いここ直交するように配置し、それぞれの電極
群に接続された給電線により切り替え装置を通して信号
を加えて、画電極の交点部分の電場発光層を発光させ、
発光した絵素の組合せによって文字記号図形等を表示さ
せるものである。
ここで用いられる固体映像表示装置の表示板としては、
通常ガラスなどの透光性基板上に透明な平行電極群を形
成し、その上に第１誘電体層、蛍光体層、第２誘電体層
を順次形成し、さらにその上に背面電極群を下地の透明
電極群に直交する配置で積層して形成する。一般に透明
電極としては平滑なカラス基板上に錫添加酸化インジウ
ム（以下ＩＴＯと略す）を成膜し、所望の形状にパタニ
ングするなどにより形成される。これに直交し、対向す
る背面電極としてはアルミニウムなどの金属膜が真空蒸
着などにより形成される。
通常ガラスなどの透光性基板上に透明な平行電極群を形
成し、その上に第１誘電体層、蛍光体層、第２誘電体層
を順次形成し、さらにその上に背面電極群を下地の透明
電極群に直交する配置で積層して形成する。一般に透明
電極としては平滑なカラス基板上に錫添加酸化インジウ
ム（以下ＩＴＯと略す）を成膜し、所望の形状にパタニ
ングするなどにより形成される。これに直交し、対向す
る背面電極としてはアルミニウムなどの金属膜が真空蒸
着などにより形成される。
最近、ＥＬパネルは大型化、大表示容量化の傾向が顕著
である。しかし、Ｅ Ｌパネルサイズを大きくすれは電
極抵抗が増大し絵素の静電容量も増大するので充放電の
時定数が大きくなる。又、表示容量を大きくするために
走査電極数を増やすと、ｌ走査ライン当りの充放電に当
てられる時間が減る。特に透明電極を通常のように２０
０から３０Ｏｎｒｎの膜厚にすると、充放電を十分に行
うことができない場合がでてきた。従来提案されている
対策は、膜厚を厚くすることである。一方、膜厚を厚く
したことによる透明電極ストライブの両端でＥＬ素子の
絶縁破壊の発生を少なくするために、例えば特開昭６１
−２２４２９３公報にはカラス基板の凹部に透明電極を
埋設する方法が述べられている。
である。しかし、Ｅ Ｌパネルサイズを大きくすれは電
極抵抗が増大し絵素の静電容量も増大するので充放電の
時定数が大きくなる。又、表示容量を大きくするために
走査電極数を増やすと、ｌ走査ライン当りの充放電に当
てられる時間が減る。特に透明電極を通常のように２０
０から３０Ｏｎｒｎの膜厚にすると、充放電を十分に行
うことができない場合がでてきた。従来提案されている
対策は、膜厚を厚くすることである。一方、膜厚を厚く
したことによる透明電極ストライブの両端でＥＬ素子の
絶縁破壊の発生を少なくするために、例えば特開昭６１
−２２４２９３公報にはカラス基板の凹部に透明電極を
埋設する方法が述べられている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、透明電極の膜厚を厚くしていくと電気抵
抗は低下するが光の透過率が減少するために、結果とし
て発光輝度が低下する。又、結晶化が進み白濁してくる
ので、ＥＬパネル全体が白っぽくなり表示品質も下がる
という問題がある。
抗は低下するが光の透過率が減少するために、結果とし
て発光輝度が低下する。又、結晶化が進み白濁してくる
ので、ＥＬパネル全体が白っぽくなり表示品質も下がる
という問題がある。
本発明は、従来のこのような課題を解決した薄膜ＥＬ素
子及びその製造方法を提供することを目的とする。
子及びその製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明によれば、補助電極として透明電極に接して金属
の薄膜層を透光性基板上の溝の中に埋め込んだ形で形成
する。
の薄膜層を透光性基板上の溝の中に埋め込んだ形で形成
する。
作用
金属の薄膜層を段差無しに十分な膜厚で形成できるので
、狭い幅でも電極線に沿った抵抗値が低くなり、透明電
極の膜厚を薄くできる。
、狭い幅でも電極線に沿った抵抗値が低くなり、透明電
極の膜厚を薄くできる。
実施例
以下に、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明
する。
する。
第１図は、本発明にかかる薄膜Ｅ Ｌ素子の１実施例を
示す断面構造を示し、第２図は本発明にかかる薄膜ＥＬ
素子の製造方法を示し、第３図は、本発明の第２の実施
例を示す平面図である。
示す断面構造を示し、第２図は本発明にかかる薄膜ＥＬ
素子の製造方法を示し、第３図は、本発明の第２の実施
例を示す平面図である。
第１図において、１１は透光性基板であり、１２の部分
が溝となっている。１３は溝の中に形成された金属薄膜
層で、１４は透明電極、１５はＥＬ発光層、１６は第１
誘電体薄膜層、１７は蛍光体薄膜層、１８は第２誘電体
薄膜層、１９は背面電極である。
が溝となっている。１３は溝の中に形成された金属薄膜
層で、１４は透明電極、１５はＥＬ発光層、１６は第１
誘電体薄膜層、１７は蛍光体薄膜層、１８は第２誘電体
薄膜層、１９は背面電極である。
次に、具体的な第１の実施例を示す。
第２図において透光性基板２１はガラス基板であり、コ
ーニング７０５９Ｆガラスを用いた。基板サイズは２９
０Ｘ３７０ｍｍ２である。第２図（ａ）においてガラス
基板２１の上にフォトリソグラフの技術を用いて、フォ
トレジスト２２のパターンを形成した。第２図（ｂ）に
おいてフォトレジスト２２をマスクとして、ガラス基板
２１をエツチングした。エッチャントは弗酸を主成分と
したものである。エツチングした溝２３の形状は、図に
示すように底部は平で、両側壁はフォトレジスト２２の
下にわたって滑らかな傾斜が形成されている。通常のケ
ミカルエツチングを行えば、フォトレジストの下に溝の
斜面が形成されるが、第２図に示すような滑らかな傾斜
はフォトレジスト２２とガラス基板２１との間の密着力
を調整することで実現できる。溝２３の深さは約８００
ｎｍ、幅は２０μｍである。第２図（Ｃ）においてフォ
トレジスト２２をマスクとして、溝２３に厚さ２０ｎｍ
のＣｒ薄膜と厚さ５００ｎｍ（ＤＮｉ薄膜からなる金属
薄膜層２４を、ＤＣスパッタリングにより形成した。図
に示したように、金属薄膜Ｎ２４の断面形状は両側壁が
テーパ状となっている。
ーニング７０５９Ｆガラスを用いた。基板サイズは２９
０Ｘ３７０ｍｍ２である。第２図（ａ）においてガラス
基板２１の上にフォトリソグラフの技術を用いて、フォ
トレジスト２２のパターンを形成した。第２図（ｂ）に
おいてフォトレジスト２２をマスクとして、ガラス基板
２１をエツチングした。エッチャントは弗酸を主成分と
したものである。エツチングした溝２３の形状は、図に
示すように底部は平で、両側壁はフォトレジスト２２の
下にわたって滑らかな傾斜が形成されている。通常のケ
ミカルエツチングを行えば、フォトレジストの下に溝の
斜面が形成されるが、第２図に示すような滑らかな傾斜
はフォトレジスト２２とガラス基板２１との間の密着力
を調整することで実現できる。溝２３の深さは約８００
ｎｍ、幅は２０μｍである。第２図（Ｃ）においてフォ
トレジスト２２をマスクとして、溝２３に厚さ２０ｎｍ
のＣｒ薄膜と厚さ５００ｎｍ（ＤＮｉ薄膜からなる金属
薄膜層２４を、ＤＣスパッタリングにより形成した。図
に示したように、金属薄膜Ｎ２４の断面形状は両側壁が
テーパ状となっている。
回り込みが良いのはスパッタリングにより成膜している
ためである。成膜時に注意しかけれはならないのは、ス
パッタリングの電力を小さくして、フォトレジスト２２
に熱変形を起こさせないようにすることである。フォト
レジスト２２が熱変形すると、次のリフトオフ工程に支
障がある。第２図（ｄ）において余分の金属薄膜層がリ
フトオフにより取り除かれ、金属薄膜層２４のパターン
が形成された。第２図（＋） ） 、 （ｃ ）に示
したフォトレジスト２２の断面形状からも明かなように
、フォトレジスト２２が溝２３及び金属膜２４の上に庇
状に出ているために、リフトオフが容易に行える。次い
て第１図に示すようここ通常のプロセスにより、透明電
極１４、第１誘電体薄膜層１６、蛍光体薄膜層１７、第
２誘電体薄膜Ｎ１８、背面電極１９を形成する。透明電
極１４はＤＣスパッタリングにより成膜した膜厚１００
ｎ ｒｎのＩＴＯ薄膜であり、フォトリソグラフ法を
用いて金属薄膜層１３の上にストライプ状にパタニング
した。
ためである。成膜時に注意しかけれはならないのは、ス
パッタリングの電力を小さくして、フォトレジスト２２
に熱変形を起こさせないようにすることである。フォト
レジスト２２が熱変形すると、次のリフトオフ工程に支
障がある。第２図（ｄ）において余分の金属薄膜層がリ
フトオフにより取り除かれ、金属薄膜層２４のパターン
が形成された。第２図（＋） ） 、 （ｃ ）に示
したフォトレジスト２２の断面形状からも明かなように
、フォトレジスト２２が溝２３及び金属膜２４の上に庇
状に出ているために、リフトオフが容易に行える。次い
て第１図に示すようここ通常のプロセスにより、透明電
極１４、第１誘電体薄膜層１６、蛍光体薄膜層１７、第
２誘電体薄膜Ｎ１８、背面電極１９を形成する。透明電
極１４はＤＣスパッタリングにより成膜した膜厚１００
ｎ ｒｎのＩＴＯ薄膜であり、フォトリソグラフ法を
用いて金属薄膜層１３の上にストライプ状にパタニング
した。
ストライプの本数は１０２４木であり、幅は０．２ｍｍ
、 ピッチは０．３ｍｍである。第１誘電体薄膜１５
１６はＲＦスパッタリングにより成膜した膜厚１５０ｎ
ｍのＳｉ八へＯＮｆｉｆｒ膜である。蛍光体薄膜Ｎ１７
は電子ビーム蒸着により成膜した膜厚６００ｎｍのＺｎ
Ｓ：Ｍｎ薄膜であり、成膜後頁空中５００°Ｃで熱処理
している。第２誘電体Ｔｉ、層１８はＲＦバッタリング
により成膜した膜厚３５０ｎｍのＢａＴａ２０ｅ薄膜で
ある。背面電極１９は電子ビーム蒸着により形成した膜
厚３００ｎｍのＡ１薄膜である。フォトリソグラフ法を
用いてストライブ状にパタニングした。背面電極の本数
は７６８本であり、幅は０．２ｍｍ、ピッチは０．３ｍ
ｍである。
、 ピッチは０．３ｍｍである。第１誘電体薄膜１５
１６はＲＦスパッタリングにより成膜した膜厚１５０ｎ
ｍのＳｉ八へＯＮｆｉｆｒ膜である。蛍光体薄膜Ｎ１７
は電子ビーム蒸着により成膜した膜厚６００ｎｍのＺｎ
Ｓ：Ｍｎ薄膜であり、成膜後頁空中５００°Ｃで熱処理
している。第２誘電体Ｔｉ、層１８はＲＦバッタリング
により成膜した膜厚３５０ｎｍのＢａＴａ２０ｅ薄膜で
ある。背面電極１９は電子ビーム蒸着により形成した膜
厚３００ｎｍのＡ１薄膜である。フォトリソグラフ法を
用いてストライブ状にパタニングした。背面電極の本数
は７６８本であり、幅は０．２ｍｍ、ピッチは０．３ｍ
ｍである。
以上のようにして形成された薄膜Ｅ Ｌ素子の透明電極
の補助電極である金属薄膜層１３の比抵抗はＩＴＯｉ膜
の１７３０であり、ストライプの幅かＩＴＯｉ膜１４の
１７１０なので膜厚１．５μｍのＩＴＯ薄膜に相当する
。この様な厚いＩＴＯ膜は膜厚１１００ｎのＩＴＯ薄膜
に比べ、光の透過率が２０〜ｂ 同時に結晶化が進み白濁するので、ＥＴ−パネル全体が
白っぽくなり表示品質が下がる。本発明のＥＬ素子では
、ＴＴＯ薄膜の膜厚が１１００ｎと薄いためこの様な現
象は全く発生しなかった。金属薄膜層１３０幅は２０
／ｌ ｍと狭いので、デイスプレィとしての通常の使用
状態では無視できるものいてあり、表示品質を下げるも
のではない。又、ＩＴＯ薄膜エツチング時にテーバを形
成しなくとも、段差か小さいためストライブ状 Ｌ素子の絶縁破壊も生じなかった。同様に、金属薄膜層
１３の両側壁も第１図に示すように滑らかなために、こ
こでもＥ Ｌ素子の絶縁破壊も生じなかった。
の補助電極である金属薄膜層１３の比抵抗はＩＴＯｉ膜
の１７３０であり、ストライプの幅かＩＴＯｉ膜１４の
１７１０なので膜厚１．５μｍのＩＴＯ薄膜に相当する
。この様な厚いＩＴＯ膜は膜厚１１００ｎのＩＴＯ薄膜
に比べ、光の透過率が２０〜ｂ 同時に結晶化が進み白濁するので、ＥＴ−パネル全体が
白っぽくなり表示品質が下がる。本発明のＥＬ素子では
、ＴＴＯ薄膜の膜厚が１１００ｎと薄いためこの様な現
象は全く発生しなかった。金属薄膜層１３０幅は２０
／ｌ ｍと狭いので、デイスプレィとしての通常の使用
状態では無視できるものいてあり、表示品質を下げるも
のではない。又、ＩＴＯ薄膜エツチング時にテーバを形
成しなくとも、段差か小さいためストライブ状 Ｌ素子の絶縁破壊も生じなかった。同様に、金属薄膜層
１３の両側壁も第１図に示すように滑らかなために、こ
こでもＥ Ｌ素子の絶縁破壊も生じなかった。
本実施例では溝の両側壁の部分で僅かな凹凸があったが
、金属薄膜層で溝を完全に埋め込んで表面が平坦になる
ようにしても、本発明の主旨に沿ったものとなる。この
場合溝の形状を工夫する必要は無いが、特開昭６１−２
２４２９３公報に述べられたＩＴＯ！膜に用いられた方
法を本発明に適用すると、全面に成膜した金属薄膜層を
研磨するプロセスが必要となる。しかし数百１１ｍの金
属薄膜層を均一精度良くに研磨することがむずかしい。
、金属薄膜層で溝を完全に埋め込んで表面が平坦になる
ようにしても、本発明の主旨に沿ったものとなる。この
場合溝の形状を工夫する必要は無いが、特開昭６１−２
２４２９３公報に述べられたＩＴＯ！膜に用いられた方
法を本発明に適用すると、全面に成膜した金属薄膜層を
研磨するプロセスが必要となる。しかし数百１１ｍの金
属薄膜層を均一精度良くに研磨することがむずかしい。
本発明の方法なら研磨の工程がなく精度か良い。
次に、具体的な第２の実施例を示す。第３図ここおいて
ガラス基板３１の１−に形成された金属薄膜Ｎ３２は、
透明電極３３の補助電極となっていると同時に、透明電
極３３の外部導出部を形成している。図には示していな
いが、金属薄膜層は背面電極の外部導出部も同時に形成
した。その他の膜構造及び製造方法は第１の実施例と全
く同一である。この様な構成なら、補助電極と電極の外
部導出部が同時に形成できて、製造工程が非常に簡ｍに
なる。又、金属膜の先端部側壁の形状が第２図に示した
ように、滑らかなテーパー状であるから、透明電極３３
と金属膜による外部導出部３２の電気的接合に関しても
全く問題は無かった。
ガラス基板３１の１−に形成された金属薄膜Ｎ３２は、
透明電極３３の補助電極となっていると同時に、透明電
極３３の外部導出部を形成している。図には示していな
いが、金属薄膜層は背面電極の外部導出部も同時に形成
した。その他の膜構造及び製造方法は第１の実施例と全
く同一である。この様な構成なら、補助電極と電極の外
部導出部が同時に形成できて、製造工程が非常に簡ｍに
なる。又、金属膜の先端部側壁の形状が第２図に示した
ように、滑らかなテーパー状であるから、透明電極３３
と金属膜による外部導出部３２の電気的接合に関しても
全く問題は無かった。
実施例においては蛍光体薄膜層の両面を誘電体薄膜層で
挟む二重絶縁層型のＥ Ｌ、素子について述べたが、誘
電体層が１層のＥＬ素子や、直流ＥＬ素子においても本
発明が有効なのは言うまでもない。又、金属電極層とし
てはＣｒ ／ Ｎ ｉの２Ｎ構造について述べたが、そ
のほかＰｔ等の安定な金属を用いてもよい。
挟む二重絶縁層型のＥ Ｌ、素子について述べたが、誘
電体層が１層のＥＬ素子や、直流ＥＬ素子においても本
発明が有効なのは言うまでもない。又、金属電極層とし
てはＣｒ ／ Ｎ ｉの２Ｎ構造について述べたが、そ
のほかＰｔ等の安定な金属を用いてもよい。
発明の効果
以北のように本発明によれば、透明電極に接して金属の
薄膜層が透光性基板上の溝の中に埋め込まれた形で形成
されることにより、膜厚が薄い透明電極の抵抗を実質的
に下げるものであり、大型で大表示容量のＥＬパネルの
充放電を容易に行なうことができる。
薄膜層が透光性基板上の溝の中に埋め込まれた形で形成
されることにより、膜厚が薄い透明電極の抵抗を実質的
に下げるものであり、大型で大表示容量のＥＬパネルの
充放電を容易に行なうことができる。
第１図は、本発明にかかる薄膜ＥＬ素子の１実施例の構
造を示す断面図、第２図は同第１の実施例における薄膜
ＥＬ素子の製造方法を説明するための断面図、第３図は
本発明の第２の実施例の概略を示す平面図である。 １．２１．３１・・・透光性基板、１２．２３・・・溝
、１３．２３．３２・・・金属薄膜層、１４．３３・・
・透明電極 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名
造を示す断面図、第２図は同第１の実施例における薄膜
ＥＬ素子の製造方法を説明するための断面図、第３図は
本発明の第２の実施例の概略を示す平面図である。 １．２１．３１・・・透光性基板、１２．２３・・・溝
、１３．２３．３２・・・金属薄膜層、１４．３３・・
・透明電極 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名
Claims (4)
- （１）透光性基板上に透明電極、ＥＬ発光層、背面電極
を順次積層してなる薄膜ＥＬ素子において、前記透明電
極に接して金属の薄膜層が前記透光性基板上の溝の中に
埋め込まれた形で形成されていることを特徴とする薄膜
ＥＬ素子。 - （２）金属薄膜層を形成する前記透光性基板上の溝の両
側壁がテーパ状であることを特徴とする請求項１記載の
薄膜ＥＬ素子。 - （３）金属薄膜層により前記透明電極及び背面電極の外
部導出部分の少なくとも一方が形成されていることを特
徴とする請求項１に記載の薄膜ＥＬ素子。 - （４）透光性基板上に透明電極、ＥＬ発光層、背面電極
を順次積層してなる薄膜ＥＬ素子において、前記透明電
極に接して金属薄膜層が形成されており、この金属薄膜
層の形成方法が、前記透光性基板の上にレジスト膜によ
りパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを
マスクとして透光性基板をエッチングし溝を形成する工
程と、前記レジストパターンをマスクとして金属の薄膜
層を前記の溝の中に形成する工程と、リフトオフ法によ
り余分な金属薄膜膜を除去する工程を含むことを特徴と
する薄膜ＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63216517A JPH0266870A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63216517A JPH0266870A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266870A true JPH0266870A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16689675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63216517A Pending JPH0266870A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 薄膜ｅｌ素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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