JPH0817578A - 薄膜電場発光素子 - Google Patents

薄膜電場発光素子

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JPH0817578A
JPH0817578A JP6153142A JP15314294A JPH0817578A JP H0817578 A JPH0817578 A JP H0817578A JP 6153142 A JP6153142 A JP 6153142A JP 15314294 A JP15314294 A JP 15314294A JP H0817578 A JPH0817578 A JP H0817578A
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JP
Japan
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electrode
electrodes
insulating film
film
auxiliary metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP6153142A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Kawashima
朋之 河島
Hisato Kato
久人 加藤
Yutaka Terao
豊 寺尾
Yukinori Kawamura
幸則 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電極の断線がなく信頼性に優れる薄膜電場発光
素子を得る。 【構成】絶縁基板1上に複数の第1の電極2と、第1の
絶縁膜3と、発光層4と、第2の絶縁膜5を積層し、得
られた平坦部に前記第1の電極と立体的に交差して複数
の第2の電極6を設ける。補助金属電極8を前記平坦部
に続く段差部と絶縁基板に選択的に被覆し且つ前記交差
する領域から延在する第2の電極の端部に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型表示装置に用いる
薄膜電場発光素子に係り、特に電極に断線がなく信頼性
に優れる薄膜電場発光素子の電極構造に関する。
【0002】
【従来の技術】電界の印加によりエレクトロルミネセン
ス(EL)を呈する薄膜電場発光素子は、高輝度発光,
高速応答,広視野角,薄型軽量,高解像度など多くの優
れた特長を有することから、薄型表示装置の表示素子と
して注目されている。しかし、この様な優れた特長を有
しているにもかかわらず、実用化されている薄膜電場発
光素子の発光色は黄橙色に限られており、薄型表示装置
の多様化に対応するためには、カラー化が強く望まれて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】薄膜電場発光素子を多
色化する方法として、幅広い発光スペクトル(白色)を
有する発光層から出る光を、カラーフィルターにより異
なる色(赤・緑・青)に分光してカラー化することがで
きる。図4は従来のカラーフィルターを備えた薄膜電場
発光素子を示す断面図である。
【0004】ガラス基板1上に金属材料からなる第1の
電極2を設け、この上に第1の絶縁膜3、SrS:C
e,Euからなる発光層4、第2の絶縁膜5およびIT
Oからなる透明電極である第2の電極6を設ける。第1
の電極2と第2の電極6は直交するようにストライプ状
に設け、それぞれ3〜5本/mm (0.2〜0.3mmピ
ッチ)程度に高精細にパターニングする。第1の絶縁膜
3、発光層4および第2の絶縁膜5は、メタルマスクを
用いた成膜や成膜後のエッチングにより、基板周辺部に
ある電極端子部を覆わないようにパターニングして形成
する。この薄膜電場発光素子の構造は、光を第2の電極
6側より取り出す。白色発光を呈するSrS:Ce,E
u発光層4と対向して設けたカラーフィルター7によ
り、赤・緑・青のカラー表示を得ることが出来る。
【0005】この薄膜電場発光素子の構造は、光を層の
上部より取り出すために、第2の電極6をITOからな
る透明導電材料から構成する必要がある。ところが従来
の薄膜電場発光素子においては第2の電極6を構成する
ITO膜が透明性と電気導電性の良好な成膜領域では内
部応力が金属材料などと比べて非常に大きくなるために
基板周辺部の第1の絶縁膜3や第2の絶縁膜5のパター
ニング段差部において膜剥離が生じたり局所的な異常エ
ッチングにより断線欠陥が発生する。このため従来の素
子は信頼性に乏しいという問題があった。
【0006】この発明は上述の点に鑑みてなされその目
的は電極構造に改良を加えて断線欠陥がなく信頼性に優
れる薄膜電場発光素子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的は第1の発明
によれば絶縁基板上に複数の第1の電極、第1の絶縁
膜、発光層、第2の絶縁膜、複数の第2の電極、複数の
補助金属電極を有し、第1の電極、第1の絶縁膜、発光
層、第2の絶縁膜は順次積層されて絶縁基板上に段差部
と平坦部を形成し、第2の電極は第1の電極と立体的に
交差して前記平坦部に形成され、補助金属電極は前記段
差部と絶縁基板を選択的に被覆するとともに前記交差す
る領域から延在する第2の電極の端部に接続されるとす
ることにより達成される。
【0008】また第2の発明によれば絶縁基板上に複数
の第1の電極、第1の絶縁膜、発光層、第2の絶縁膜、
複数の第2の電極、複数の補助金属電極を有し、第1の
電極、第1の絶縁膜、発光層、第2の絶縁膜は順次積層
されて絶縁基板上に段差部と平坦部を形成し、第2の電
極は第1の電極と立体的に交差して前記平坦部に形成さ
れ、補助金属電極は前記段差部と絶縁基板を選択的に被
覆するとともに第2の電極の長さ方向にわたって第2の
電極と選択的に接続されるとすることにより達成され
る。
【0009】
【作用】成膜された金属の内部応力は、透明性と電気導
電性の良好な成膜領域におけるITO膜の内部応力に比
して小さく、且つ引っ張り強度もITOに比して大きい
から段差部に補助金属電極を設けた場合には段差部の電
極に膜剥離や異常エッチングが起こらない。
【0010】補助金属電極が第2の電極の長さ方向に沿
って第2の電極と選択的に接続されるときは透明電極に
よる配線抵抗の増大を防止することができる。
【0011】
【実施例】
実施例1 図1はこの発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を示す
断面図である。ガラス基板1の上に第1の電極2、第1
の絶縁膜3、発光層4、第2の絶縁膜5、第2の電極
6、補助金属電極8が形成されている。この素子は透明
電極である第2の電極6が段差部を被覆せず替わりに補
助金属電極8が段差部を被覆していることが従来の素子
とは異なる。
【0012】このような素子は以下にようにして製造さ
れる。即ちガラス基板1に膜厚200nmのW(タング
ステン)をスパッタリング法で成膜しした後、CF4
2の混合ガスでドライエッチングして第1の電極2を
形成し、次にスパッタリング法で膜厚200nmの窒化
シリコンSi3 4 を第1の絶縁膜3として被着し、そ
して電子ビーム蒸着法で膜厚1000nmのSrS:C
e,Euからなる発光層4を被着し、次にスパッタリン
グ法で膜厚200nmのSi3 4 を第2の絶縁膜5と
して被着する。第1の絶縁膜3、発光層4および第2の
絶縁膜5は、ガラス基板1の周辺部に形成する電極端子
部を覆わないようにメタルマスクを用いて成膜する。次
に膜厚200nmのITOをスパッタリング法で成膜し
た後、塩酸と塩化第2鉄との混合水溶液でウエットエッ
チングして第2の電極6を形成する。そして膜厚500
nmのAlをスパッタリング法で成膜した後、リン酸と
硝酸の混合水溶液でウエットエッチングして補助金属電
極8を形成する。補助金属電極8は、第2の電極6の延
在させた端部と電気的に接続するように形成し、第1の
絶縁膜3と第2の絶縁膜5のパターニング段差部を被覆
するように形成する。本発明によればAlからなる補助
金属電極8を設けることによりパターニング段差部での
断線が防止される。補助金属電極8はAl,Mo,W,
Ta,Ni,Tiなどの金属材料やこれらの積層膜を適
用でき、成膜方法はスパッタリング法や電子ビーム蒸着
法が望ましい。また補助金属電極8は遮光性の金属材料
からなるため、画面表示部(第1の電極2と第2の電極
6との交差部分)を覆わないように形成する。
【0013】図2は、第1の発明の異なる実施例に係る
薄膜電場発光素子を示す断面図である。この素子は第2
の絶縁膜5を形成した後、膜厚500nmのWをスパッ
タリング法で成膜した後、CF4 とO2 の混合ガスでド
ライエッチングして補助金属電極81を形成し、次いで
膜厚200nmのITOをスパッタリング法で成膜しウ
エットエッチングして第2の電極61を形成する。 実施例2 図3は、第2の発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を
示す平面図である。実施例1と同様に、ITOからなる
第2の電極6をパターニング形成する。次に膜厚100
0nmのAlをスパッタリング法で成膜した後、パター
ニングして補助金属電極82を形成する。このとき、補
助金属電極82の一部を第2の電極6上に残るように形
成する。第2の電極6上に補助金属電極82を形成する
のは、ITO透明導電膜から構成される第2の電極6の
電気抵抗が高いため(比抵抗〜10-4Ω・cm)、対角
10インチ以上のように表示画面が大型化(配線距離の
増加)して配線抵抗が増大することを防止するために、
電気抵抗が低い(比抵抗10-5〜10-6Ω・cm)補助
金属電極82により、配線抵抗を減少させる。ただし第
1の電極2と第2の電極6が交差する部分から構成され
る表示画面の領域を横切る補助金属電極82の一部は、
できるだけ微小な面積になるように形成する。例えば2
00μm巾の第2の電極6上に形成する補助金属電極8
2の部分は10〜20μm巾が望ましい。これは遮光性
の補助金属電極82が表示画面を覆い素子の発光輝度が
低下することを防止するためである。
【0014】
【発明の効果】第1の発明によれば補助金属電極が段差
部と絶縁基板を選択的に被覆し且つ交差する領域から延
在する第2の電極の端部に接続されるので段差部におけ
る電極の断線が防止され信頼性に優れる薄膜電場発光素
子が得られる。また第2の発明によれば補助金属電極が
前記段差部と絶縁基板を選択的に被覆し且つ第2の電極
の長さ方向に沿って第2の電極と選択的に接続されるか
ら、段差部における電極の断線が防止される上に第2の
電極の配線抵抗が小さくなり信頼性に優れるとともに大
面積の薄膜電場発光素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を
示す断面図
【図2】第1の発明の異なる実施例に係る薄膜電場発光
素子を示す断面図
【図3】第2の発明の実施例に係る薄膜電場発光素子を
示す平面図
【図4】従来の薄膜電場発光素子を示す断面図
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 第1の電極 3 第1の絶縁膜 4 発光層 5 第2の絶縁膜 6 第2の電極 61 第2の電極 62 第2の電極 7 カラーフルタ 8 補助金属電極 81 補助金属電極 82 補助金属電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 幸則 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基板上に複数の第1の電極、第1の絶
    縁膜、発光層、第2の絶縁膜、複数の第2の電極、複数
    の補助金属電極を有し、 第1の電極、第1の絶縁膜、発光層、第2の絶縁膜は順
    次積層されて絶縁基板上に段差部と平坦部を形成し、 第2の電極は第1の電極と立体的に交差して前記平坦部
    に形成され、 補助金属電極は前記段差部と絶縁基板を選択的に被覆す
    るとともに前記交差する領域から延在する第2の電極の
    端部に接続されることを特徴とする薄膜電場発光素子。
  2. 【請求項2】絶縁基板上に複数の第1の電極、第1の絶
    縁膜、発光層、第2の絶縁膜、複数の第2の電極、複数
    の補助金属電極を有し、 第1の電極、第1の絶縁膜、発光層、第2の絶縁膜は順
    次積層されて絶縁基板上に段差部と平坦部を形成し、 第2の電極は第1の電極と立体的に交差して前記平坦部
    に形成され、 補助金属電極は前記段差部と絶縁基板を選択的に被覆す
    るとともに第2の電極の長さ方向に沿って第2の電極と
    選択的に接続されることを特徴とする薄膜電場発光素
    子。
JP6153142A 1994-07-05 1994-07-05 薄膜電場発光素子 Pending JPH0817578A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100768995B1 (ko) * 2001-08-29 2007-10-22 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 유기 발광 표시 장치
JP2011096682A (ja) * 2000-05-08 2011-05-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置

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