JPH04296488A - 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
薄膜エレクトロルミネッセンス素子Info
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- JPH04296488A JPH04296488A JP3060610A JP6061091A JPH04296488A JP H04296488 A JPH04296488 A JP H04296488A JP 3060610 A JP3060610 A JP 3060610A JP 6061091 A JP6061091 A JP 6061091A JP H04296488 A JPH04296488 A JP H04296488A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型表示装置に用いら
れる薄膜エレクトロルミネッセンス （以下ＥＬと記す
） 素子に関する。
れる薄膜エレクトロルミネッセンス （以下ＥＬと記す
） 素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】螢光体よりなる発光層に両面に絶縁層を
介して設けられる電極により、電界を印加したときに生
ずるルミネッセンスを利用した薄膜ＥＬ素子は、高輝度
発光，高解像度および大表示容量化が可能であることか
ら、薄型表示装置用のパネルとして注目されている。図
２は従来の薄膜ＥＬ素子の構造を示し、ガラス基板１上
にＩＴＯからなる透明電極２の複数本を平行条状に設け
、この上にＳｉＯ２ あるいはＳｉ３ Ｎ４ からなる
第一の絶縁膜３、ＭｎをドープしたＺｎＳ螢光体からな
る発光層４および第一の絶縁膜３と同様の材料からなる
第二の絶縁膜５を積層した後、ＡｌあるいはＮｉからな
る裏面電極６の複数本を透明電極２と直交する平行条状
に設けたものである。高精細で大容量のＥＬパネルを得
るために、透明電極２と裏面電極６は、１ｍｍ当たり３
〜５本、すなわち０．２ 〜０．３ｍｍ 程度のピッチ
で高い精細度でパターニング加工されている。このよう
な高精細な両電極２， ６の各１本の間に選択的に１０
６ Ｖ／ｃｍ２ 程度の高電界を印加すると、両電極の
交点の画素が発光する。このようなＥＬ素子を薄型表示
装置として実用化するためには、透明電極２と裏面電極
６の少なくとも一端には、駆動用ＩＣなどとの電気的な
接続をするための電極端子を設ける必要がある。従来の
薄膜ＥＬ素子では、透明電極２の端部はガラス基板１上
で露出して端子を形成しており、図３に示すように裏面
電極６の端子６１も、透明電極２の端子と同様に基板１
の面上に設置されていた。
介して設けられる電極により、電界を印加したときに生
ずるルミネッセンスを利用した薄膜ＥＬ素子は、高輝度
発光，高解像度および大表示容量化が可能であることか
ら、薄型表示装置用のパネルとして注目されている。図
２は従来の薄膜ＥＬ素子の構造を示し、ガラス基板１上
にＩＴＯからなる透明電極２の複数本を平行条状に設け
、この上にＳｉＯ２ あるいはＳｉ３ Ｎ４ からなる
第一の絶縁膜３、ＭｎをドープしたＺｎＳ螢光体からな
る発光層４および第一の絶縁膜３と同様の材料からなる
第二の絶縁膜５を積層した後、ＡｌあるいはＮｉからな
る裏面電極６の複数本を透明電極２と直交する平行条状
に設けたものである。高精細で大容量のＥＬパネルを得
るために、透明電極２と裏面電極６は、１ｍｍ当たり３
〜５本、すなわち０．２ 〜０．３ｍｍ 程度のピッチ
で高い精細度でパターニング加工されている。このよう
な高精細な両電極２， ６の各１本の間に選択的に１０
６ Ｖ／ｃｍ２ 程度の高電界を印加すると、両電極の
交点の画素が発光する。このようなＥＬ素子を薄型表示
装置として実用化するためには、透明電極２と裏面電極
６の少なくとも一端には、駆動用ＩＣなどとの電気的な
接続をするための電極端子を設ける必要がある。従来の
薄膜ＥＬ素子では、透明電極２の端部はガラス基板１上
で露出して端子を形成しており、図３に示すように裏面
電極６の端子６１も、透明電極２の端子と同様に基板１
の面上に設置されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３に示す薄膜ＥＬ素
子を製作するには、先ずガラス基板１の表面上に一面に
成膜したＩＴＯなどの透明導電膜を平行条状にフォトリ
ソグラフィ法でパターニングして透明電極２を形成する
。そのあと、その上に積層した第一絶縁膜３， 発光層
４および第二絶縁膜５は、ガラス基板１上に裏面電極６
の端子６１を設置するために、ガラス基板１の露出面１
１が生ずるようにパターニングされる。あるいは、各層
を金属マスクを使ったスパッタリング法で成膜して露出
面１１を残す。そして、その上に両端に端子６１を有す
る裏面電極６を平行条状に形成する。
子を製作するには、先ずガラス基板１の表面上に一面に
成膜したＩＴＯなどの透明導電膜を平行条状にフォトリ
ソグラフィ法でパターニングして透明電極２を形成する
。そのあと、その上に積層した第一絶縁膜３， 発光層
４および第二絶縁膜５は、ガラス基板１上に裏面電極６
の端子６１を設置するために、ガラス基板１の露出面１
１が生ずるようにパターニングされる。あるいは、各層
を金属マスクを使ったスパッタリング法で成膜して露出
面１１を残す。そして、その上に両端に端子６１を有す
る裏面電極６を平行条状に形成する。
【０００４】しかし、裏面電極６は第二絶縁膜５の上に
被着する部分とガラス基板１上に被着する端子部分とが
あるため、その間に約１μｍの高さの段差部がある。こ
の段差部において、スパッタリング法などでの成膜する
場合に膜ひずみが生じたり、発光層４の側面と接する所
に局部的な異常エッチングによる断線が発生してしまう
。このため、製造歩留まりの低下や信頼性の低下が避け
られないという問題があった。
被着する部分とガラス基板１上に被着する端子部分とが
あるため、その間に約１μｍの高さの段差部がある。こ
の段差部において、スパッタリング法などでの成膜する
場合に膜ひずみが生じたり、発光層４の側面と接する所
に局部的な異常エッチングによる断線が発生してしまう
。このため、製造歩留まりの低下や信頼性の低下が避け
られないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、この問題を解決して段差
部が生ずるために起こる裏面電極の膜ひずみあるいは断
線のおそれのない薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
部が生ずるために起こる裏面電極の膜ひずみあるいは断
線のおそれのない薄膜ＥＬ素子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、透光性絶縁基板上に形成された平行条
状の複数の透明電極上に第一絶縁膜、その第一絶縁膜上
に発光層をはさんで第二絶縁膜がそれぞれ透明電極の両
端を露出させて順次積層され、その第二絶縁膜の表面上
に透明電極と直交する方向の平行条状の複数の裏面電極
が設けられる薄膜ＥＬ素子において、裏面電極が両端ま
で第二絶縁膜の表面上に被着しているものとする。そし
て、第一絶縁膜， 発光層および第二絶縁膜が裏面電極
の長さ方向において透光性絶縁基板とほぼ同一の長さを
有してもよく、発光層の裏面電極の長さ方向における両
縁部が第二絶縁膜の両縁部より内側にあってもよい。後
者の場合、第二絶縁膜の発光層の両縁部より外側の部分
の厚さが発光層に重なる部分の厚さより厚く、第二絶縁
膜の表面が実質的に平坦であることも効果的である。
めに、本発明は、透光性絶縁基板上に形成された平行条
状の複数の透明電極上に第一絶縁膜、その第一絶縁膜上
に発光層をはさんで第二絶縁膜がそれぞれ透明電極の両
端を露出させて順次積層され、その第二絶縁膜の表面上
に透明電極と直交する方向の平行条状の複数の裏面電極
が設けられる薄膜ＥＬ素子において、裏面電極が両端ま
で第二絶縁膜の表面上に被着しているものとする。そし
て、第一絶縁膜， 発光層および第二絶縁膜が裏面電極
の長さ方向において透光性絶縁基板とほぼ同一の長さを
有してもよく、発光層の裏面電極の長さ方向における両
縁部が第二絶縁膜の両縁部より内側にあってもよい。後
者の場合、第二絶縁膜の発光層の両縁部より外側の部分
の厚さが発光層に重なる部分の厚さより厚く、第二絶縁
膜の表面が実質的に平坦であることも効果的である。
【０００７】
【作用】裏面電極の下には基板との間に少なくとも第二
絶縁膜が存在することにより、裏面電極のパターニング
時に従来の素子におけるような高い段差が存在せず、ま
た裏面電極が発光層の側面に接することもないので、膜
ひずみや異常エッチングの発生が抑制される。そして、
発光層の両端が裏面電極の両端に達しないようにすれば
、裏面電極両端の端子の下に発光層が存在しないので、
裏面電極端子への導線ろう付け時などの熱応力による発
光層と絶縁膜の界面の剥離が防止される。
絶縁膜が存在することにより、裏面電極のパターニング
時に従来の素子におけるような高い段差が存在せず、ま
た裏面電極が発光層の側面に接することもないので、膜
ひずみや異常エッチングの発生が抑制される。そして、
発光層の両端が裏面電極の両端に達しないようにすれば
、裏面電極両端の端子の下に発光層が存在しないので、
裏面電極端子への導線ろう付け時などの熱応力による発
光層と絶縁膜の界面の剥離が防止される。
【０００８】
【実施例】図１（ａ），（ｂ） は本発明の一実施例を
示し、図２，図３と共通の部分には同一の符号が付され
ている。 この薄膜ＥＬ素子では、透明電極２はガラス基板１上で
第一絶縁膜３， その上の発光層４およびその上の第二
絶縁膜５に覆われていない端子２１を有し、裏面電極６
は第二絶縁膜５の平らな面の上に被着していて両端に端
子６１を有する。この素子は次のようにして製作される
。
示し、図２，図３と共通の部分には同一の符号が付され
ている。 この薄膜ＥＬ素子では、透明電極２はガラス基板１上で
第一絶縁膜３， その上の発光層４およびその上の第二
絶縁膜５に覆われていない端子２１を有し、裏面電極６
は第二絶縁膜５の平らな面の上に被着していて両端に端
子６１を有する。この素子は次のようにして製作される
。
【０００９】まず、ガラス基板１に膜厚２０００ÅのＩ
ＴＯからなる透明導電膜をパターニングして透明電極２
を平行条状に設けた後に、その両端の電極端子２１とな
る部分のみを覆う金属マスクをガラス基板１に付け、ス
パッタリング法にて膜厚３０００ÅのＳｉ３ Ｎ４ か
らなる第一絶縁膜３の端子２１を露出させるパターンを
形成し、次に同じ金属マスクを用いて真空蒸着法にて膜
厚５０００ÅのＺｎＳ：Ｍｎからなる発光層４のパター
ンを形成し、さらに同じ金属マスクを用いて膜厚３００
０ÅのＳｉ３ Ｎ４ からなる第二絶縁膜５のパターン
を形成する。そして、膜厚５０００ÅのＡｌ膜をスパッ
タリング法で成膜し、りん酸と硝酸との混合水溶液にて
Ａｌをウェットエッチングして平行条状の裏面電極６を
形成する。第一絶縁膜３， 発光層４および第二絶縁膜
５のパターンは、裏面電極６の長さ方向ではほぼガラス
基板１の縁部の直上まで延びているので、裏面電極６も
透明電極２同様にほぼ平坦な面上に形成される。
ＴＯからなる透明導電膜をパターニングして透明電極２
を平行条状に設けた後に、その両端の電極端子２１とな
る部分のみを覆う金属マスクをガラス基板１に付け、ス
パッタリング法にて膜厚３０００ÅのＳｉ３ Ｎ４ か
らなる第一絶縁膜３の端子２１を露出させるパターンを
形成し、次に同じ金属マスクを用いて真空蒸着法にて膜
厚５０００ÅのＺｎＳ：Ｍｎからなる発光層４のパター
ンを形成し、さらに同じ金属マスクを用いて膜厚３００
０ÅのＳｉ３ Ｎ４ からなる第二絶縁膜５のパターン
を形成する。そして、膜厚５０００ÅのＡｌ膜をスパッ
タリング法で成膜し、りん酸と硝酸との混合水溶液にて
Ａｌをウェットエッチングして平行条状の裏面電極６を
形成する。第一絶縁膜３， 発光層４および第二絶縁膜
５のパターンは、裏面電極６の長さ方向ではほぼガラス
基板１の縁部の直上まで延びているので、裏面電極６も
透明電極２同様にほぼ平坦な面上に形成される。
【００１０】図４は本発明の別の実施例を示し、この薄
膜ＥＬ素子では、裏面電極６の下方全域に第一絶縁膜３
および第二絶縁膜５は存在するが、電極端子６１の下方
には発光層４が設けられていない。そのため、裏面電極
６の被着する第二絶縁膜５の表面には段差部が存在する
が発光層４の厚さ５０００Åだけの高さとなり、従来の
段差の１／２ 以下になる。この実施例の利点は、電極
端子６１への電気的な接続のためにリード線などをはん
だ付けする際、その熱的な応力により発光層４と絶縁膜
３，５との界面で剥離が発生するおそれがある場合にそ
れを防止できることである。
膜ＥＬ素子では、裏面電極６の下方全域に第一絶縁膜３
および第二絶縁膜５は存在するが、電極端子６１の下方
には発光層４が設けられていない。そのため、裏面電極
６の被着する第二絶縁膜５の表面には段差部が存在する
が発光層４の厚さ５０００Åだけの高さとなり、従来の
段差の１／２ 以下になる。この実施例の利点は、電極
端子６１への電気的な接続のためにリード線などをはん
だ付けする際、その熱的な応力により発光層４と絶縁膜
３，５との界面で剥離が発生するおそれがある場合にそ
れを防止できることである。
【００１１】図５に示すさらに別の実施例では、図４の
場合と同様に裏面電極端子６１の下方に発光層４を設け
ないで絶縁膜３， ５との界面での剥離の発生を防止す
ると共に、裏面電極６の被着する第二絶縁膜５の表面を
平坦にしたものである。このような薄膜ＥＬ素子を製作
するには、透明電極２を覆う第一絶縁膜３の上に透明電
極２に直交する方向の長さが第一絶縁膜３のその方向の
長さより小さい寸法の発光層４のパターンを形成し、さ
らにその上を８０００Å以上の厚さの第二絶縁膜５によ
り被覆する。この第二絶縁膜５の表面には段差部がある
が、その表面の低い部分を埋めるようにレジストを塗布
し、公知のエッチバック法を用いてこの第二絶縁膜５の
表面を平坦にする。この場合は、基板１上の透明電極２
の有無によって生ずる段差の影響も除くことができ、完
全に平らな第二絶縁膜５の表面が形成できるため、その
上に被着する裏面電極の膜ひずみの発生のおそれが全く
なくなるばかりでなく、素子の両面が完全に平行になっ
てその後の工程、例えばリード線の接続工程、表示装置
への組立て工程などにおける素子の取扱いの上でも有利
になり、工程の自動化などが容易になる。
場合と同様に裏面電極端子６１の下方に発光層４を設け
ないで絶縁膜３， ５との界面での剥離の発生を防止す
ると共に、裏面電極６の被着する第二絶縁膜５の表面を
平坦にしたものである。このような薄膜ＥＬ素子を製作
するには、透明電極２を覆う第一絶縁膜３の上に透明電
極２に直交する方向の長さが第一絶縁膜３のその方向の
長さより小さい寸法の発光層４のパターンを形成し、さ
らにその上を８０００Å以上の厚さの第二絶縁膜５によ
り被覆する。この第二絶縁膜５の表面には段差部がある
が、その表面の低い部分を埋めるようにレジストを塗布
し、公知のエッチバック法を用いてこの第二絶縁膜５の
表面を平坦にする。この場合は、基板１上の透明電極２
の有無によって生ずる段差の影響も除くことができ、完
全に平らな第二絶縁膜５の表面が形成できるため、その
上に被着する裏面電極の膜ひずみの発生のおそれが全く
なくなるばかりでなく、素子の両面が完全に平行になっ
てその後の工程、例えばリード線の接続工程、表示装置
への組立て工程などにおける素子の取扱いの上でも有利
になり、工程の自動化などが容易になる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、薄膜ＥＬ素子の裏面電
極を発光層を覆う第二絶縁膜の上に形成することにより
、形成面の段差が透明絶縁性基板上に裏面電極端子を設
けた従来の素子にくらべて少なくとも１／２ 以下にす
ることができ、裏面電極と発光層側面との接触もなくな
るため、裏面電極膜ひずみ， 異常エッチングの発生が
抑制される。そして、裏面電極端子の下には発光層を設
けないことにより、端子への導線の接続の際に起こる熱
応力による発光層の障害の発生おそれがなくなり、さら
にその場合も、例えばエッチバック法を用いることによ
って裏面電極形成面の平坦化が可能になる。
極を発光層を覆う第二絶縁膜の上に形成することにより
、形成面の段差が透明絶縁性基板上に裏面電極端子を設
けた従来の素子にくらべて少なくとも１／２ 以下にす
ることができ、裏面電極と発光層側面との接触もなくな
るため、裏面電極膜ひずみ， 異常エッチングの発生が
抑制される。そして、裏面電極端子の下には発光層を設
けないことにより、端子への導線の接続の際に起こる熱
応力による発光層の障害の発生おそれがなくなり、さら
にその場合も、例えばエッチバック法を用いることによ
って裏面電極形成面の平坦化が可能になる。
【図１】本発明の一実施例の薄膜ＥＬ素子を示し、その
うち（ａ） は断面図、（ｂ） は平面図
うち（ａ） は断面図、（ｂ） は平面図
【図２】従来
の薄膜ＥＬ素子の構成を示す斜視図
の薄膜ＥＬ素子の構成を示す斜視図
【図３】従来の薄膜
ＥＬ素子の断面図
ＥＬ素子の断面図
【図４】本発明の別の実施例の薄膜ＥＬ素子の断面図
【
図５】本発明のさらに別の実施例の薄膜ＥＬ素子の断面
図
図５】本発明のさらに別の実施例の薄膜ＥＬ素子の断面
図
１ ガラス基板
２ 透明電極
２１ 透明電極端子
３ 第一絶縁膜
４ 発光層
５ 第二絶縁膜
６ 裏面電極
６１ 裏面電極端子
Claims (4)
- 【請求項１】透光性絶縁基板上に形成された平行条状の
複数の透明電極上に第一絶縁膜、その第一絶縁膜上に発
光層をはさんで第二絶縁膜が透明電極の両端を露出させ
て順次積層され、その第二絶縁膜の表面上に透明電極と
直交する方向の平行条状の複数の裏面電極が設けられる
ものにおいて、裏面電極が両端まで第二絶縁膜の表面上
に被着していることを特徴とする薄膜エレクトロルミネ
ッセンス素子。 - 【請求項２】第一絶縁膜， 発光層および裏面電極の長
さ方向において透光性絶縁基板とほぼ同一の長さを有す
る請求項１記載の薄膜エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項３】発光層の裏面電極の長さ方向における両縁
部が第二絶縁膜の両縁部より内側にある請求項１記載の
薄膜エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】第二絶縁膜の発光層の両縁部より外側の部
分の厚さが発光層に重なる部分の厚さより厚く、第二絶
縁膜の表面が実質的に平坦である請求項３記載の薄膜エ
レクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060610A JPH04296488A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060610A JPH04296488A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296488A true JPH04296488A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=13147204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3060610A Pending JPH04296488A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04296488A (ja) |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3060610A patent/JPH04296488A/ja active Pending
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