JPH0576155B2 - - Google Patents

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JPH0576155B2
JPH0576155B2 JP62293326A JP29332687A JPH0576155B2 JP H0576155 B2 JPH0576155 B2 JP H0576155B2 JP 62293326 A JP62293326 A JP 62293326A JP 29332687 A JP29332687 A JP 29332687A JP H0576155 B2 JPH0576155 B2 JP H0576155B2
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JP
Japan
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film
auxiliary metal
metal film
transparent conductive
panel
Prior art date
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JP62293326A
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English (en)
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JPH01134895A (ja
Inventor
Keiji Nunomura
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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「エ
ス・アイ・デイ・74・ダイジエスト・オブ・テク
ニクカル・ペーパーズ(SID 74 digest of
technical papers)」の84頁に発表された2重絶
縁型薄膜EL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上に透明電極
42、第1絶縁層43、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絶縁層43,45とし
ては、Y2O3、Ta2O5、Si3N4、SiO2、BaTiO3
SrTiO3、Al2O3等の絶縁体薄膜が真空蒸着やスパ
ツタ、プラズマCVD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
が最も高い輝度であり、一般的に使用されてい
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、パーソナルコンピユータの表示装置等
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つてい
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
Al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ITO膜は良好なものでも
10Ω/□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つて発光表示画素に
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
ラインでのジユ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、比抵抗の小さい金属膜を透明導電膜の
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膜52に沿
つてライン状の補助金属膜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、ITO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、補助金属膜57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
す問題があつた。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
傷が発生するが、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
を特徴とするものである。
〔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
膜上に補助金属膜用絶縁膜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
は均一は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
の厚さだけ厚くなつている。透明導電膜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
きるために、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
ーン化することで製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
り比較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
念図に従つて説明する。
ガラス基板21上に厚さ0.05μm、面積抵抗
50Ω/□のITO膜を成膜し、0.3mmピッチ、0.27mm
幅にパ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0.4μmの厚さに蒸着し
た後、透明導電膜に沿つて幅0.05mmにパタン化し
た金属膜23を形成した(第2図ロ)。この後、ホ
ウ酸系の化成液によりAl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
Al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0.25μmのAl2O3膜が補助金属膜
24を完全に覆つた補助金属膜用絶縁膜25とし
て形成される(第2図ハ)。Alの比抵抗は、ITO
の比抵抗に対して2桁程度小さいために、幅0.05
mmの厚さ約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
上に通常の薄膜ELパネルを製造するのと同様の
工程により、厚さ0.4μmのZnS:Mn発光層、厚
さ0.3μmのTaAlOスタツタ膜及び0.08μm厚さの
Al2O3スパツタ膜の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0.03mmピツチ、0.22mm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220V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つた。
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つ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Al
を補助金属膜として使用したが、Al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つた金属膜のライン
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Ta2O5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3
2を形成(第3図イ)した後、0.2μmのAl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、ホトリソグラフイ技術
により、透明導電膜32に沿うようにパタン化さ
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、パタン化した後、400℃でキユ
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Al膜をエツチングして補助金属膜35を形成
した(第3図ニ)。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EL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。従つて、従来困難であつた
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図は薄膜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つた従来の薄
膜ELパネルの断面構造図である。 1,21,31,41……ガラス基板、2,2
2,32,42,52……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、
8,25,34……補助金属膜用絶縁膜、23,
33……金属膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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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JP62293326A JPH01134895A (ja) 1987-11-20 1987-11-20 薄膜elパネル

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JPH01134895A JPH01134895A (ja) 1989-05-26
JPH0576155B2 true JPH0576155B2 (ja) 1993-10-22

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1997034447A1 (fr) * 1996-03-12 1997-09-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Element electroluminescent organique et affichage electroluminescent organique

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