JPH05299177A - Thin film electroluminescence element - Google Patents
Thin film electroluminescence elementInfo
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- JPH05299177A JPH05299177A JP4102827A JP10282792A JPH05299177A JP H05299177 A JPH05299177 A JP H05299177A JP 4102827 A JP4102827 A JP 4102827A JP 10282792 A JP10282792 A JP 10282792A JP H05299177 A JPH05299177 A JP H05299177A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、薄膜エレクトロ・ル
ミネッセンス(ＥＬ)素子に関し、特に発光をガラス基板
を介さずに得る所謂反転構造の薄膜ＥＬ素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film electroluminescence (EL) element, and more particularly to a so-called inverted structure thin-film EL element that emits light without using a glass substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄膜ＥＬ素子は、図５に示すように、発
光層４が第１,第２絶縁層３,５で挟まれ、さらに背面電
極２と透明電極６とで挟まれた二重絶縁構造を持ち、発
光取り出し側の透明電極６の材料は一般に錫添加酸化イ
ンジウム(ＩＴＯ)である。尚、１はガラス基板,８は保
護材としての樹脂層である。さらに、上記構成の薄膜Ｅ
Ｌ素子は、カラーフィルタ９が塗布されたシールガラス
１０によって真空封止されている。ここで、上記ＩＴＯ
は透明電極として優れた特性を有し、９０％以上の透過
率を有する。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, a thin film EL element is a dual layer in which a light emitting layer 4 is sandwiched between first and second insulating layers 3 and 5, and further a back electrode 2 and a transparent electrode 6 are sandwiched. The material of the transparent electrode 6 having an insulating structure and on the light emission extraction side is generally tin-doped indium oxide (ITO). Incidentally, 1 is a glass substrate, and 8 is a resin layer as a protective material. Further, the thin film E having the above structure
The L element is vacuum-sealed by the seal glass 10 to which the color filter 9 is applied. Here, the ITO
Has excellent properties as a transparent electrode and has a transmittance of 90% or more.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、薄膜ＥＬ素
子における配線抵抗は、ＥＬ特性のうちの発光輝度と相
関がある駆動パルスの遅延に影響を与えるＣＲ積を決定
する要因の一つである。この配線抵抗の値は低い方がよ
く、その値は電極材料の固有抵抗,電極の膜厚および画
面サイズによって決まる。By the way, the wiring resistance in the thin film EL element is one of the factors that determine the CR product that affects the delay of the drive pulse, which is correlated with the emission brightness of the EL characteristics. The value of the wiring resistance is preferably low, and the value is determined by the specific resistance of the electrode material, the film thickness of the electrode, and the screen size.
【０００４】薄膜ＥＬ素子の透明電極として用いられる
ＩＴＯの固有抵抗は１〜３×１０-4Ω・cmと金属の固有
抵抗と比べて高い値を呈する。したがって、その薄膜Ｅ
Ｌ素子が反転構造の場合には、下地の平滑性が粗いこと
と相俟ってＩＴＯの膜厚を厚く設定する必要がある。と
ころが、その反面、膜厚が厚くなるにしたがってＥＬ特
性の絶縁破壊特性は低下してしまうのである。そのため
に、透明電極としてＩＴＯを用いる場合における配線抵
抗の値はＥＬ特性との兼合いで設計され、薄膜ＥＬ素子
のサイズが大きい程その影響は大きくなるという欠点が
ある。The specific resistance of ITO used as a transparent electrode of a thin film EL element is 1 to 3 × 10 −4 Ω · cm, which is higher than the specific resistance of metals. Therefore, the thin film E
In the case where the L element has an inverted structure, it is necessary to set the film thickness of ITO to be large in combination with the fact that the smoothness of the base is rough. However, on the other hand, the dielectric breakdown characteristic of the EL characteristic deteriorates as the film thickness increases. Therefore, the value of the wiring resistance when ITO is used as the transparent electrode is designed in consideration of the EL characteristics, and there is a drawback that the larger the size of the thin film EL element, the greater the influence.
【０００５】その対策として、透明電極上にＡl(アルミ
ニウム)配線を付属させる方法(テルンクヴィスト他「低
出力−薄膜ＥＬディスプレイ」ＳＩＤダイジェスト(199
1))がある。しかしながら、この方法では、Ａl配線の遮
光で絵素面積の１０％〜２０％が犠牲になるという問題
がある。また、高いＡlの反射率による外光の反射が画
面のコントラストを低下させる原因になるという問題も
ある。As a countermeasure, a method of attaching Al (aluminum) wiring on the transparent electrode (Ternckvist et al. "Low output-thin film EL display" SID digest (199
There is 1)). However, this method has a problem that 10% to 20% of the pixel area is sacrificed due to the light shielding of the Al wiring. There is also a problem that the reflection of external light due to the high Al reflectance reduces the contrast of the screen.
【０００６】そこで、この発明の目的は、高い画面コン
トラストを保ちつつ透明電極の配線抵抗値を低減し、発
光輝度の面内分布を改善して薄膜ＥＬパネルの大面積化
に対応できる薄膜ＥＬ素子を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to reduce the wiring resistance value of the transparent electrode while maintaining a high screen contrast, improve the in-plane distribution of the emission brightness, and cope with a large area of the thin film EL panel. To provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明の薄膜ＥＬ素子は、基板上に第１電極,
第１絶縁層,発光層,第２絶縁層および透明第２電極を順
次積層して形成した二重絶縁構造を有する薄膜ＥＬ素子
において、上記透明第２電極における絵素部を除く箇所
のみの上に、上記透明第２電極に電気的に接触して配線
抵抗を低減させる補助金属電極を設けたことを特徴とし
ている。In order to achieve the above object, the thin film EL device of the first invention comprises a first electrode on a substrate,
In a thin film EL element having a double insulating structure formed by sequentially laminating a first insulating layer, a light emitting layer, a second insulating layer and a transparent second electrode, only on a portion of the transparent second electrode excluding a pixel portion. In addition, an auxiliary metal electrode that electrically contacts the transparent second electrode to reduce the wiring resistance is provided.
【０００８】また、第２の発明の薄膜ＥＬ素子は、基板
上に第１電極,第１絶縁層,発光層,第２絶縁層および透
明第２電極を順次積層して形成した二重絶縁構造を有す
る薄膜ＥＬ素子において、上記透明第２電極および第２
絶縁層上に積層されると共に絵素部の箇所および上記絵
素部以外の箇所に開口部を有する層間絶縁膜と、上記層
間絶縁膜上に積層されて上記第２透明電極に沿って帯状
に延在すると共に上記絵素部の箇所に開口部を有し、上
記層間絶縁膜における上記絵素部以外の箇所の開口部を
介して上記透明第２電極に電気的に接続されて上記透明
第２電極の配線抵抗を低減させる補助金属電極を備えた
ことを特徴としている。The thin film EL element of the second invention is a double insulating structure formed by sequentially laminating a first electrode, a first insulating layer, a light emitting layer, a second insulating layer and a transparent second electrode on a substrate. A thin film EL device having:
An interlayer insulating film which is laminated on the insulating layer and has an opening at a portion of the picture element portion and a portion other than the picture element portion; and a layer of the interlayer insulating film which is laminated on the interlayer insulating film along the second transparent electrode. The transparent first electrode is extended and has an opening at the portion of the picture element portion, and is electrically connected to the transparent second electrode through the opening of the interlayer insulating film other than the portion of the picture element portion. It is characterized in that an auxiliary metal electrode for reducing the wiring resistance of the two electrodes is provided.
【０００９】また、第３の発明の薄膜ＥＬ素子は、第１
あるいは第２の発明の薄膜ＥＬ素子において、上記補助
金属電極はアルミニウム,銅,モリブデン,タングステン,
クロム,ニッケル,タンタルあるいはそれらの積層膜によ
って形成したことを特徴としている。The thin film EL element of the third invention is the first
Alternatively, in the thin film EL element of the second invention, the auxiliary metal electrodes are aluminum, copper, molybdenum, tungsten,
It is characterized by being formed of chromium, nickel, tantalum or a laminated film thereof.
【００１０】また、第４の発明の薄膜ＥＬ素子は、第１
乃至第３発明のうちのいずれか一つの発明の薄膜ＥＬ素
子において、上記補助金属電極は陽極酸化および加熱処
理によってその表面が酸化物に変質していることを特徴
としている。The thin film EL element of the fourth invention is the first invention.
The thin-film EL device according to any one of the third to third inventions is characterized in that the surface of the auxiliary metal electrode is transformed into an oxide by anodic oxidation and heat treatment.
【００１１】[0011]
【作用】第１の発明では、基板上に第１電極,第１絶縁
層,発光層,第２絶縁層および透明第２電極を順次積層し
て形成された二重絶縁構造を有する薄膜ＥＬ素子の上記
透明第２電極における絵素部を除く箇所のみの上に、こ
の透明第２電極に電気的に接触した補助金属電極が設け
られている。したがって、上記透明第２電極の配線抵抗
が低減されて、発光輝度の面内分布が改善される。According to the first aspect of the invention, a thin film EL device having a double insulation structure formed by sequentially laminating a first electrode, a first insulating layer, a light emitting layer, a second insulating layer and a transparent second electrode on a substrate. The auxiliary metal electrode electrically contacting the transparent second electrode is provided only on the transparent second electrode except for the pixel portion. Therefore, the wiring resistance of the transparent second electrode is reduced, and the in-plane distribution of the emission brightness is improved.
【００１２】第２の発明では、上記二重絶縁構造を有す
る薄膜ＥＬ素子における上記透明第２電極および第２絶
縁層上に、絵素部の箇所および上記絵素部以外の箇所に
開口部を有する層間絶縁膜が積層されて形成されてい
る。そして、この層間絶縁膜上に、上記絵素部の箇所に
開口部を有すると共に、上記層間絶縁膜における上記絵
素部以外の箇所の開口部を介して上記透明第２電極に電
気的に接続された補助金属電極が積層されて、上記透明
第２電極に沿って帯状に延在して設けらている。したが
って、上記透明第２電極の配線抵抗が低減されて発光輝
度の面内分布が改善される。また、上記補助金属電極が
透明第２電極の配線の役目を担うので、透明第２電極が
薄く形成されて絶縁破壊特性が改善される。According to a second aspect of the present invention, openings are formed on the transparent second electrode and the second insulating layer in the thin film EL element having the double insulation structure at the pixel portion and the portion other than the pixel portion. The inter-layer insulating film that it has is formed by stacking. An opening is formed on the interlayer insulating film at the pixel portion, and electrically connected to the transparent second electrode through the opening other than the pixel portion on the interlayer insulating film. The formed auxiliary metal electrodes are stacked and provided in a strip shape along the transparent second electrode. Therefore, the wiring resistance of the transparent second electrode is reduced and the in-plane distribution of the emission brightness is improved. Further, since the auxiliary metal electrode plays a role of wiring of the transparent second electrode, the transparent second electrode is formed thin and the dielectric breakdown characteristic is improved.
【００１３】第３の発明では、上記補助金属電極はアル
ミニウム,銅,モリブデン,タングステン,クロム,ニッケ
ル,タンタルあるいはそれらの積層膜によって形成され
ている。したがって、効果的に上記透明第２電極の配線
抵抗が低減される。In the third invention, the auxiliary metal electrode is formed of aluminum, copper, molybdenum, tungsten, chromium, nickel, tantalum or a laminated film thereof. Therefore, the wiring resistance of the transparent second electrode is effectively reduced.
【００１４】第４の発明では、上記補助金属電極におけ
る表面が陽極酸化および加熱処理によって酸化物に変質
されている。したがって、上記補助金属電極からの反射
率が低減される。In the fourth invention, the surface of the auxiliary metal electrode is transformed into an oxide by anodic oxidation and heat treatment. Therefore, the reflectance from the auxiliary metal electrode is reduced.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。図１は本実施例における薄膜ＥＬ素子および
有機カラーフィルタから成るカラーＥＬパネルの断面図
である。上記薄膜ＥＬ素子は所謂反転構造を採り、ガラ
ス基板１１上に、一方向(図１では紙面に垂直方向)に並
列された帯状の背面電極１２,第１絶縁層１３,ＺnＳ:Ｍ
n発光層１４,第２絶縁層１５および背面電極１２に直交
して並列された帯状の透明電極１６を順次積層して形成
されている。つまり、発光層を絶縁層で挟み、さらに帯
状電極で挟んだ二重絶縁構造を有しているのである。The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a color EL panel including a thin film EL element and an organic color filter in this example. The above-mentioned thin film EL element has a so-called inverted structure, and a strip-shaped back electrode 12, a first insulating layer 13, ZnS: M arranged in parallel in one direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) on a glass substrate 11.
The n-light emitting layer 14, the second insulating layer 15, and the strip-shaped transparent electrode 16 which is arranged in parallel to the back electrode 12 at right angles are sequentially laminated. In other words, it has a double insulating structure in which the light emitting layer is sandwiched by insulating layers and further sandwiched by strip electrodes.
【００１６】上記薄膜ＥＬ素子は、交差した箇所におけ
る背面電極１２および透明電極１６とその両電極１２,
１６間に挟入されたＺnＳ:Ｍn発光層１４とで絵素を形
成するのである。そして、上記透明電極１６における絵
素以外の箇所のみの上に補助電極１７を形成している。In the thin film EL element, the back electrode 12 and the transparent electrode 16 and their electrodes 12,
A picture element is formed with the ZnS: Mn light-emitting layer 14 sandwiched between 16. Then, the auxiliary electrode 17 is formed only on a portion of the transparent electrode 16 other than the picture element.
【００１７】上記ＺnＳ:Ｍn発光層１４は、母体材料で
あるＺnＳ(硫化亜鉛)中に発光中心となるＭn(マンガン)
をドープして形成されて、約８００nmの膜厚を有してい
る。上記第１絶縁層１３は、厚さ３０nm〜８０nmのＳi
Ｏ2膜と厚さ２００nm〜３００nmのＳi3Ｎ4膜とで構成さ
れている。一方、第２絶縁層１５は、厚さ１００nm〜２
００nmのＳi3Ｎ4膜と厚さ３０nm〜８０nmのＡl2Ｏ3膜と
で構成されている。The ZnS: Mn light-emitting layer 14 has Mn (manganese) as a luminescent center in ZnS (zinc sulfide) as a base material.
And has a film thickness of about 800 nm. The first insulating layer 13 is made of Si having a thickness of 30 nm to 80 nm.
It is composed of an O 2 film and a Si 3 N 4 film having a thickness of 200 nm to 300 nm. On the other hand, the second insulating layer 15 has a thickness of 100 nm to 2
It is composed of a Si 3 N 4 film having a thickness of 00 nm and an Al 2 O 3 film having a thickness of 30 nm to 80 nm.
【００１８】また、上記背面電極１２は厚さ１５０nmの
金属Ｗ(タングステン)膜によって形成され、透明電極１
６は厚さ１５０nmのＩＴＯ膜によって形成され、補助電
極１７は厚さ３５０nmのＡl膜と厚さ２５０nmのＮi(ニ
ッケル)膜の積層膜によって形成されている。さらに、
上記補助電極１７上および透明電極１６上には、保護材
として厚さ１０μmのシリコン樹脂層１８が形成され
る。The back electrode 12 is formed of a metal W (tungsten) film having a thickness of 150 nm, and the transparent electrode 1
6 is formed of an ITO film having a thickness of 150 nm, and the auxiliary electrode 17 is formed of a laminated film of an Al film having a thickness of 350 nm and a Ni (nickel) film having a thickness of 250 nm. further,
A silicon resin layer 18 having a thickness of 10 μm is formed as a protective material on the auxiliary electrode 17 and the transparent electrode 16.
【００１９】こうして形成された薄膜ＥＬ素子は、内側
にカラーフィルタ１９が積層されて縁が上記ガラス基板
１１に取り付けられた函体を成すシールガラス２０によ
って封入される。上記カラーフィルタ１９は、緑色膜と
赤色膜とを夫々所定のパターンで順次積層して形成され
ている。The thus formed thin film EL element is enclosed by a seal glass 20 which is a box having a color filter 19 laminated inside and an edge attached to the glass substrate 11. The color filter 19 is formed by sequentially stacking a green film and a red film in a predetermined pattern.
【００２０】上記構成の薄膜ＥＬパネルは次の手順によ
って作成される。先ず、ガラス基板１１上に金属Ｍo膜
をスパッタ蒸着し、フォトリソグラフィ法によって帯状
に加工して背面電極１２を形成する。次に、反応性スパ
ッタ法によってＳiＯ2膜およびＳi3Ｎ4膜を順次堆積し
て第１絶縁層１３を形成する。The thin film EL panel having the above structure is produced by the following procedure. First, a metal Mo film is sputter-deposited on the glass substrate 11 and processed into a strip shape by photolithography to form the back electrode 12. Next, the SiO 2 film and the Si 3 N 4 film are sequentially deposited by the reactive sputtering method to form the first insulating layer 13.
【００２１】そうした後、化学的気相成長法(ＣＶＤ法)
あるいは電子ビーム蒸着法(ＥＢ法)を用いてＺnＳ:Ｍn
発光層１４を形成する。但し、ＺnＳ:Ｍn発光層１４を
ＥＢ法によって形成した場合には、形成後に熱処理を行
う。次に、反応性スパッタ法によってＳi3Ｎ4膜および
Ａl2Ｏ3膜を順次形成して第２絶縁層１５を形成する。After that, chemical vapor deposition method (CVD method)
Alternatively, using the electron beam evaporation method (EB method), ZnS: Mn
The light emitting layer 14 is formed. However, when the ZnS: Mn light emitting layer 14 is formed by the EB method, heat treatment is performed after the formation. Next, the Si 3 N 4 film and the Al 2 O 3 film are sequentially formed by the reactive sputtering method to form the second insulating layer 15.
【００２２】さらに、上記ＩＴＯをスパッタ蒸着し、フ
ォトリソグラフィ法によって上記背面電極１２に直交す
る帯状の透明電極１６を形成する。こうして、帯状の背
面電極１２と帯状の透明電極１６とを交差させることに
よって、交差位置における背面電極１２および透明電極
１６とその両電極間に挟入されたＺnＳ:Ｍn発光層１４
によって、発光する絵素が構成されるのである。Further, the ITO is sputter-deposited and a strip-shaped transparent electrode 16 orthogonal to the back electrode 12 is formed by photolithography. Thus, the strip-shaped back electrode 12 and the strip-shaped transparent electrode 16 are crossed to each other, so that the back electrode 12 and the transparent electrode 16 at the intersecting position and the ZnS: Mn light-emitting layer 14 sandwiched between the two electrodes.
The light emitting picture element is constituted by.
【００２３】次に、Ａl膜をＥＢ法によって蒸着し、上
記透明電極１６上における上記絵素の箇所を除く箇所に
重なるようにフォトリソグラフィ法によって加工して、
補助電極１７を形成する。そうした後に、シリコン樹脂
をスピンコート法によって塗布して保護用のシリコン樹
脂層１８を形成し、薄膜ＥＬ素子の形成を終了する。Next, an Al film is vapor-deposited by the EB method, and is processed by the photolithography method so as to be overlapped with the portion on the transparent electrode 16 except the portion of the picture element,
The auxiliary electrode 17 is formed. After that, a silicon resin is applied by spin coating to form a protective silicon resin layer 18, and the formation of the thin film EL element is completed.
【００２４】次に、緑色あるいは赤色の有機顔料を感光
性樹脂に分散した溶液を函体を有するシールガラス２０
の内面に塗布した後、フォトリソグラフィ法によってモ
ザイク状に加工する。この工程を緑色用フィルタおよび
赤色用フィルタ夫々繰り返してカラーフィルタ１９を形
成する。最後に、上記カラーフィルタ１９側が内側にな
るようにしてシールガラス２０の縁を薄膜ＥＬ素子のガ
ラス基板１１に張り合わせ、上記薄膜ＥＬ素子を真空封
入してカラーＥＬパネルの形成を終了する。Next, a seal glass 20 having a box containing a solution in which a green or red organic pigment is dispersed in a photosensitive resin.
After being applied to the inner surface of, it is processed into a mosaic by photolithography. This process is repeated for each of the green filter and the red filter to form the color filter 19. Finally, the edge of the seal glass 20 is attached to the glass substrate 11 of the thin film EL element with the color filter 19 side facing inward, and the thin film EL element is vacuum-sealed to complete the formation of the color EL panel.
【００２５】上述のようにして形成された薄膜ＥＬ素子
は、透明電極１６における絵素部以外の箇所(透明電極
１６の大略１/３の領域)の上にＡl膜から成る補助電極
１７が透明電極１６に電気的に接触して形成されている
ので、透明電極１６の配線抵抗を従来の約２/３にでき
るのである。また、その際に、補助電極１７は透明電極
１６における上記絵素の箇所の上には形成されないの
で、絵素が補助電極１７によって遮られることがなく画
面のコントラストの低下が防止される。したがって、本
実施例によれば、ＥＬ特性のうちの発光輝度の面内分布
を改善して、ＥＬパネルの大面積化への対応を可能にで
きるのである。In the thin film EL element formed as described above, the auxiliary electrode 17 made of an Al film is transparent on a portion other than the picture element portion of the transparent electrode 16 (a region of about 1/3 of the transparent electrode 16). Since the transparent electrode 16 is formed in electrical contact with the electrode 16, the wiring resistance of the transparent electrode 16 can be reduced to about ⅔ of the conventional value. At that time, since the auxiliary electrode 17 is not formed on the portion of the transparent electrode 16 where the picture element is formed, the picture element is not blocked by the auxiliary electrode 17 and the deterioration of the screen contrast is prevented. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the in-plane distribution of the emission luminance of the EL characteristics and to cope with the increase in the area of the EL panel.
【００２６】図２は、上記実施例とは異なるカラーＥＬ
パネルの断面図である。図２に示すカラーＥＬパネル
は、上記補助電極部以外については図１に示すカラーＥ
Ｌパネルと同じであるから同じ番号を付してその説明は
省略する。但し、透明電極１６の膜厚については、後に
説明するように、上記実施例よりも薄く設定できる。FIG. 2 shows a color EL different from the above embodiment.
It is sectional drawing of a panel. The color EL panel shown in FIG. 2 is the same as the color EL panel shown in FIG.
Since it is the same as the L panel, the same numbers are assigned and the description thereof is omitted. However, the film thickness of the transparent electrode 16 can be set thinner than that in the above-described embodiment, as described later.
【００２７】本実施例における補助電極２２は、層間絶
縁膜２１を介在させて設けられている。上記層間絶縁膜
２１は、上記薄膜ＥＬ素子上に積層されて、絵素部の箇
所と透明電極１６方向に隣接する絵素部間の箇所とに開
口部が形成されている。また、上記補助電極２２は、層
間絶縁膜２１上に積層されて透明電極１６に沿って延在
すると共に、絵素部の箇所に開口部を有し、且つ層間絶
縁膜２１における上記絵素間の箇所の開口部を介して透
明電極１６と電気的に接続されている。端的に言うなら
ば、絵素部の箇所を避けて帯状に存在して絵素間で透明
電極１６にコンタクトしているのである。The auxiliary electrode 22 in this embodiment is provided with the interlayer insulating film 21 interposed. The interlayer insulating film 21 is laminated on the thin film EL element, and an opening is formed at a portion of the picture element portion and a portion between the picture element portions adjacent to each other in the transparent electrode 16 direction. The auxiliary electrode 22 is laminated on the interlayer insulating film 21, extends along the transparent electrode 16, has an opening at a pixel portion, and has a space between the pixels in the interlayer insulating film 21. It is electrically connected to the transparent electrode 16 through the opening at this location. To put it simply, it exists in a band-like shape so as to avoid the portion of the picture element portion, and contacts the transparent electrode 16 between the picture elements.
【００２８】上記層間絶縁膜２１および補助電極２２
は、以下のようにして形成する。上述の実施例の場合と
同様にして、ガラス基板１１上に、背面電極１２,第１
絶縁層１３,ＺnＳ:Ｍn発光層１４,第２絶縁層１５およ
び透明電極１６を形成する。その後、感光性ポリイミド
樹脂を厚さ２μmにスピンコートし、フォトリソグラフ
ィ法によって絵素部の箇所と透明電極１６の方向に隣接
する絵素部間における補助電極２２の透明電極１６への
コンタクト部の箇所とを開口して層間絶縁膜２１を形成
する。The interlayer insulating film 21 and the auxiliary electrode 22
Is formed as follows. Similar to the case of the above-mentioned embodiment, the back electrode 12, the first electrode and the first electrode are formed on the glass substrate 11.
The insulating layer 13, the ZnS: Mn light emitting layer 14, the second insulating layer 15, and the transparent electrode 16 are formed. Then, a photosensitive polyimide resin is spin-coated to a thickness of 2 μm, and the contact portion of the auxiliary electrode 22 to the transparent electrode 16 between the pixel portion and the pixel portion adjacent in the direction of the transparent electrode 16 is formed by photolithography. An interlayer insulating film 21 is formed by opening the portions.
【００２９】次に、Ｍoを厚さ８００nmにスパッタ蒸着
し、フォトリソグラフィ法によって絵素部の箇所が開口
されて帯状を成すように加工して補助電極２２を形成す
るのである。こうして、上記層間絶縁膜２１上に形成さ
れて、上記絵素部の箇所を避けて透明電極１６に沿って
帯状に存在し、且つ層間絶縁膜２１における上記絵素部
間の箇所における開口部を介して透明電極１６に電気的
に接続された補助電極２２が形成されるのである。Next, Mo is sputter-deposited to a thickness of 800 nm, and the auxiliary electrode 22 is formed by a photolithography method so that a pixel portion is opened to form a strip shape. In this manner, the opening formed in the interlayer insulating film 21 along the transparent electrode 16 while avoiding the portion of the picture element portion and in the portion of the interlayer insulating film 21 between the picture element portions is formed. Thus, the auxiliary electrode 22 electrically connected to the transparent electrode 16 is formed.
【００３０】その結果、上記補助電極２２は透明電極１
６の配線の役割を担うことになるために、絶縁破壊特性
に寄与する透明電極１６の膜厚を薄く設定することがで
きるのである。その結果、透明電極１６の膜厚は１絵素
分の電極として動作するのに十分な抵抗になる膜厚、例
えば５０nmとすることによって絶縁破壊特性を改善でき
るのである。As a result, the auxiliary electrode 22 is the transparent electrode 1
Since it plays the role of the wiring of No. 6, the film thickness of the transparent electrode 16 which contributes to the dielectric breakdown characteristic can be set thin. As a result, the dielectric breakdown characteristic can be improved by setting the film thickness of the transparent electrode 16 to a resistance sufficient to operate as an electrode for one picture element, for example, 50 nm.
【００３１】本実施例の場合には、上記背面電極１２と
補助電極２２とが重なり合う箇所も絵素の箇所と同じ構
造を成すことになる。ところが、上記補助電極２２には
層間絶縁膜２１が積層されている。そして、この層間絶
縁膜２１の比誘電率の値は“約３"とＺnＳ:Ｍn発光層１
４および第１,第２絶縁層１３,１５から成る無機絶縁層
の比誘電率に比べて小さく、且つその膜厚が２μmと厚
い。そのために、背面電極１２と補助電極２２との間に
印加された電圧の大部分は層間絶縁膜２１と補助電極２
２との間に加わることになり、ＺnＳ:Ｍn発光層１４の
両側にある層間絶縁膜２１と背面電極１２との間に印加
される電圧は低いのである。したがって、駆動電圧の範
囲では層間絶縁膜２１と背面電極１２との間の電界強度
は発光閾値以下となり、ＺnＳ:Ｍn発光層１４は発光し
ないのである。In the case of this embodiment, the part where the back electrode 12 and the auxiliary electrode 22 overlap each other has the same structure as the part of the picture element. However, the interlayer insulating film 21 is laminated on the auxiliary electrode 22. The value of the relative permittivity of the interlayer insulating film 21 is "about 3" and the ZnS: Mn light emitting layer 1
It is smaller than the relative dielectric constant of the inorganic insulating layer composed of 4 and the first and second insulating layers 13 and 15, and its thickness is as thick as 2 μm. Therefore, most of the voltage applied between the back electrode 12 and the auxiliary electrode 22 is mostly between the interlayer insulating film 21 and the auxiliary electrode 2.
Therefore, the voltage applied between the interlayer insulating film 21 and the back electrode 12 on both sides of the ZnS: Mn light emitting layer 14 is low. Therefore, the electric field strength between the interlayer insulating film 21 and the back electrode 12 becomes equal to or lower than the light emission threshold value within the range of the driving voltage, and the ZnS: Mn light emitting layer 14 does not emit light.
【００３２】図３(a)は、本実施例における薄膜ＥＬ素
子におけるシリコン樹脂層１８形成前の状態における平
面図(図２は図３(a)のＡ−Ａ断面に相当する断面図であ
る)であり、図３(b)は図３(a)の変形例を示す平面図で
ある。図３(b)に示す変形例では、層間絶縁膜２１に設
ける上記絵素部の箇所の開口部とこの開口部に隣接する
上記コンタクト用開口部の一つとを連続させて一つの開
口部としている。いずれの場合も、上記補助電極２２が
透明電極１６に絵素部間においてコンタクトし、且つ各
絵素部の箇所を開口するように、層間絶縁膜２１および
補助電極２２をパターンニングしている。したがって、
上述のように、補助電極２２は絵素部を避けて透明電極
１６に沿って帯状に延在しているのである。FIG. 3A is a plan view of the thin film EL element of this embodiment before the formation of the silicon resin layer 18 (FIG. 2 is a sectional view corresponding to the section AA of FIG. 3A). 3B is a plan view showing a modification of FIG. 3A. In the modified example shown in FIG. 3B, the opening at the location of the picture element portion provided in the interlayer insulating film 21 and one of the contact openings adjacent to this opening are made continuous to form one opening. There is. In any case, the interlayer insulating film 21 and the auxiliary electrode 22 are patterned so that the auxiliary electrode 22 makes contact with the transparent electrode 16 between the picture element portions and opens the location of each picture element portion. Therefore,
As described above, the auxiliary electrode 22 extends in the strip shape along the transparent electrode 16 while avoiding the picture element portion.
【００３３】本実施例においては、上記補助電極２２
を、層間絶縁膜２１上に積層されて透明電極１６に沿っ
て延在すると共に絵素部の箇所に開口部を有し、且つ層
間絶縁膜２１における上記絵素間の箇所の開口部を介し
て透明電極１６と電気的に接続して形成している。した
がって、上記透明電極１６の配線抵抗値を従来の１/２
に低減でき、発光輝度の面内分布を改善できる。また、
補助電極２２が透明電極１６の配線の役目を担うので透
明電極１６を薄く形成でき、絶縁破壊特性を改善できる
のである。In this embodiment, the auxiliary electrode 22 is used.
Is laminated on the interlayer insulating film 21 and extends along the transparent electrode 16 and has an opening portion at the pixel portion, and the opening portion at the portion between the pixels in the interlayer insulating film 21 is provided. And is electrically connected to the transparent electrode 16. Therefore, the wiring resistance value of the transparent electrode 16 is set to 1/2 of the conventional value.
And the in-plane distribution of the emission brightness can be improved. Also,
Since the auxiliary electrode 22 plays a role of wiring for the transparent electrode 16, the transparent electrode 16 can be formed thin and the dielectric breakdown characteristics can be improved.
【００３４】上記実施例において、上記補助電極２２と
してＡlを用いた場合には透明電極１６の配線抵抗の値
を従来の１/１０に、またＷ(タングステン)を用いた場
合には２/５に夫々低減できる。さらに、金属Ｔaを補助
電極２２材料として用いた場合には、陽極酸化処理で表
面を酸化物にすることによって図４に示すように反射率
を低減できるので、ブラックマトリックスとしも使用可
能となる。In the above embodiment, when Al is used as the auxiliary electrode 22, the wiring resistance value of the transparent electrode 16 is 1/10 of the conventional value, and when W (tungsten) is used, it is 2/5. Each can be reduced. Further, when the metal Ta is used as the material of the auxiliary electrode 22, the reflectance can be reduced as shown in FIG. 4 by making the surface an oxide by anodizing treatment, so that it can also be used as a black matrix.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上より明らかなように、第１の発明の
薄膜ＥＬ素子は、二重絶縁構造を有する薄膜ＥＬ素子の
透明第２電極における絵素部を除く箇所のみの上に、上
記透明第２電極に電気的に接触した補助金属電極を設け
たので、上記透明第２電極の配線抵抗を低減できる。し
たがって、この発明によれば、ＥＬ特性のうちの発光輝
度の面内分布を改善でき、ＥＬパネルの大面積化に対処
できる。As is clear from the above, the thin film EL element of the first invention has the above-mentioned transparent film only on the transparent second electrode of the thin film EL element having the double insulating structure except the pixel portion. Since the auxiliary metal electrode that is in electrical contact with the second electrode is provided, the wiring resistance of the transparent second electrode can be reduced. Therefore, according to the present invention, the in-plane distribution of the emission luminance of the EL characteristics can be improved, and the increase in the area of the EL panel can be addressed.
【００３６】また、第２の発明の薄膜ＥＬ素子は、二重
絶縁構造を有する薄膜ＥＬ素子の上に、絵素部の箇所お
よび上記絵素部以外の箇所に開口部を有する層間絶縁膜
を積層し、この層間絶縁膜上に、上記透明第２電極に沿
って帯状に延在すると共に上記絵素部の箇所に開口を有
して上記層間絶縁膜における上記絵素部以外の箇所の開
口部を介して上記透明第２電極に電気的に接続されて配
線の役目を担う補助金属電極を積層したので、上記透明
第２電極の配線抵抗を低減できると共に、上記透明第２
電極の膜厚を薄く形成できる。したがって、この発明に
よればＥＬ特性のうち発光輝度の面内分布を改善して薄
膜ＥＬパネルの大面積化に対処できると共に、絶縁破壊
特性を改善できるのである。Further, the thin film EL element of the second invention is such that an interlayer insulating film having an opening portion at a pixel portion and a portion other than the pixel portion is formed on the thin film EL element having a double insulating structure. Laminated layers are formed on the interlayer insulating film along the transparent second electrode in a strip shape, and an opening is formed in the pixel portion at a position other than the pixel portion in the interlayer insulating film. Since the auxiliary metal electrode, which is electrically connected to the transparent second electrode via a portion and plays a role of wiring, is laminated, the wiring resistance of the transparent second electrode can be reduced and the transparent second electrode can be reduced.
The film thickness of the electrode can be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the in-plane distribution of the light emission luminance among the EL characteristics, cope with the increase in the area of the thin film EL panel, and improve the dielectric breakdown characteristics.
【００３７】また、第３の発明の薄膜ＥＬ素子は、上記
補助金属電極をアルミニウム,銅,モリブデン,タングス
テン,クロム,ニッケル,タンタルあるいはそれらの積層
膜によって形成したので、より顕著に上記透明第２電極
の配線抵抗を低減できる。Further, in the thin film EL element of the third invention, since the auxiliary metal electrode is formed of aluminum, copper, molybdenum, tungsten, chromium, nickel, tantalum or a laminated film thereof, the transparent second The wiring resistance of the electrodes can be reduced.
【００３８】また、第４の発明の薄膜ＥＬ素子は、上記
補助金属電極の表面を陽極酸化および加熱処理によって
酸化物に変質したので、上記補助金属配線の反射率を低
減してＥＬパネルのブラクマトリックス化を図ることが
できる。In the thin film EL element of the fourth invention, the surface of the auxiliary metal electrode is transformed into an oxide by anodic oxidation and heat treatment, so that the reflectance of the auxiliary metal wiring is reduced to reduce the blackness of the EL panel. It can be made into a matrix.
【図１】この発明の一実施例における薄膜ＥＬ素子を用
いたカラーＥＬパネルの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a color EL panel using a thin film EL element according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１とは異なる薄膜ＥＬ素子を用いたカラーＥ
Ｌパネルの断面図である。FIG. 2 is a color E using a thin film EL element different from that in FIG.
It is sectional drawing of L panel.
【図３】図２における薄膜ＥＬ素子の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the thin film EL element in FIG.
【図４】補助電極として金属Ｔaを用いた場合の反射率
スペクトルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a reflectance spectrum when metal Ta is used as an auxiliary electrode.
【図５】従来の薄膜ＥＬ素子を用いたカラーＥＬパネル
の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a color EL panel using a conventional thin film EL element.
１１…ガラス基板、 １２…背面電
極、 １３…第１絶縁層、 １４…ＺnＳ:Ｍ
n発光層、 １５…第２絶縁層、 １６…透明電
極、 １７,２２…補助電極、 １８…シリコン
樹脂層、 １９…カラーフィルタ、 ２０…シールガ
ラス、 ２１…層間絶縁膜。11 ... Glass substrate, 12 ... Back electrode, 13 ... First insulating layer, 14 ... ZnS: M
n light emitting layer, 15 ... second insulating layer, 16 ... transparent electrode, 17, 22 ... auxiliary electrode, 18 ... silicon resin layer, 19 ... color filter, 20 ... seal glass, 21 ... interlayer insulating film.
Claims (4)
第２絶縁層および透明第２電極を順次積層して形成した
二重絶縁構造を有する薄膜エレクトロ・ルミネッセンス
素子において、 上記透明第２電極における絵素部を除く箇所のみの上
に、上記透明第２電極に電気的に接触して配線抵抗を低
減させる補助金属電極を設けたことを特徴とする薄膜エ
レクトロ・ルミネッセンス素子。1. A first electrode, a first insulating layer, a light emitting layer on a substrate,
In a thin-film electroluminescent device having a double insulating structure formed by sequentially laminating a second insulating layer and a transparent second electrode, the transparent second electrode is provided only on a portion of the transparent second electrode excluding a pixel portion. A thin film electroluminescence device, characterized in that an auxiliary metal electrode is provided to make electrical contact with the electrode to reduce wiring resistance.
第２絶縁層および透明第２電極を順次積層して形成した
二重絶縁構造を有する薄膜エレクトロ・ルミネッセンス
素子において、 上記透明第２電極および第２絶縁層上に積層されると共
に、絵素部の箇所および上記絵素部以外の箇所に開口部
を有する層間絶縁膜と、 上記層間絶縁膜上に積層されて上記透明第２電極に沿っ
て帯状に延在すると共に、上記絵素部の箇所に開口部を
有し、上記層間絶縁膜における上記絵素部以外の箇所の
開口部を介して上記透明第２電極に電気的に接続されて
上記透明第２電極の配線抵抗を低減させる補助金属電極
を備えたことを特徴とする薄膜エレクトロ・ルミネッセ
ンス素子。2. A first electrode, a first insulating layer, a light emitting layer on a substrate,
A thin film electroluminescence device having a double insulating structure formed by sequentially laminating a second insulating layer and a transparent second electrode, wherein the thin film electroluminescent device is laminated on the transparent second electrode and the second insulating layer, and An interlayer insulating film having an opening at a location other than the pixel portion and the interlayer insulating film, extending on the interlayer insulating film along the transparent second electrode in a strip shape, and at the location of the pixel portion. An auxiliary metal electrode having an opening and electrically connected to the transparent second electrode through the opening other than the picture element portion in the interlayer insulating film to reduce wiring resistance of the transparent second electrode. A thin-film electroluminescence device characterized by comprising:
エレクトロ・ルミネッセンス素子において、 上記補助金属電極は、アルミニウム,銅,モリブデン,タ
ングステン,クロム,ニッケル,タンタルあるいはそれら
の積層膜によって形成したことを特徴とする薄膜エレク
トロ・ルミネッセンス素子。3. The thin film electroluminescence device according to claim 1 or 2, wherein the auxiliary metal electrode is formed of aluminum, copper, molybdenum, tungsten, chromium, nickel, tantalum or a laminated film thereof. Thin-film electroluminescent device characterized by
記載の薄膜エレクトロ・ルミネッセンス素子において、 上記補助金属電極は、陽極酸化および加熱処理によって
その表面が酸化物に変質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。4. The thin film electroluminescence device according to claim 1, wherein the surface of the auxiliary metal electrode is transformed into an oxide by anodic oxidation and heat treatment. Thin-film electroluminescent device characterized by
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102827A JPH05299177A (en) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Thin film electroluminescence element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102827A JPH05299177A (en) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Thin film electroluminescence element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299177A true JPH05299177A (en) | 1993-11-12 |
Family
ID=14337856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4102827A Pending JPH05299177A (en) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Thin film electroluminescence element |
Country Status (1)
| Country | Link |
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