JPH08213169A - 薄膜電場発光素子 - Google Patents
薄膜電場発光素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】はんだ付け可能な端子電極の製造が容易な薄膜
電場発光素子を提供する。 【構成】絶縁基板１上に、第一電極２Ｂ、第一絶縁膜
３、発光層４、第二絶縁膜５および第二電極６Ｂ、封止
基板８Ａ上にブラックマトリクス９、端子電極９Ａが積
層されており、封止基板８Ａは接着用熱硬化性樹脂１５
により絶縁基板１を封止する。この際端子電極９Ａは第
一電極２Ｂ，第二電極６Ｂの端部と異方導電テープ１３
を介して電気的に導通する。
電場発光素子を提供する。 【構成】絶縁基板１上に、第一電極２Ｂ、第一絶縁膜
３、発光層４、第二絶縁膜５および第二電極６Ｂ、封止
基板８Ａ上にブラックマトリクス９、端子電極９Ａが積
層されており、封止基板８Ａは接着用熱硬化性樹脂１５
により絶縁基板１を封止する。この際端子電極９Ａは第
一電極２Ｂ，第二電極６Ｂの端部と異方導電テープ１３
を介して電気的に導通する。
Description
【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、特に駆動回路との電気的接続
に用いられる端子電極の構成に関する。
薄膜電場発光素子に係り、特に駆動回路との電気的接続
に用いられる端子電極の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】電場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。薄膜電場発光素子は、マンガンをドー
プした硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎやセリウムをドープした硫
化ストロンチウムＳｒＳ：Ｃｅなどの発光層の両側に絶
縁膜を設け、透明電極と対向電極との間に交流電圧を印
加することにより、電場発光が得られる。
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。薄膜電場発光素子は、マンガンをドー
プした硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎやセリウムをドープした硫
化ストロンチウムＳｒＳ：Ｃｅなどの発光層の両側に絶
縁膜を設け、透明電極と対向電極との間に交流電圧を印
加することにより、電場発光が得られる。
【０００３】図３は従来の薄膜電場発光素子を示す断面
図である。ガラスからなる絶縁基板１の上に第一電極で
ある透明電極２、第一絶縁膜３、発光層４、第二絶縁膜
５、第二電極であるＡｌからなる金属電極６が順次積層
され、これらが封止フタ７を用い端子電極１２を介して
密封される。このような従来の薄膜電場発光素子は以下
のようにして作製される。
図である。ガラスからなる絶縁基板１の上に第一電極で
ある透明電極２、第一絶縁膜３、発光層４、第二絶縁膜
５、第二電極であるＡｌからなる金属電極６が順次積層
され、これらが封止フタ７を用い端子電極１２を介して
密封される。このような従来の薄膜電場発光素子は以下
のようにして作製される。
【０００４】ガラスからなる絶縁基板１上にインジウム
スズ酸化物ＩＴＯからなる透明電極２（第一電極）を設
け、この上に透明電極２の端部を覆わないように（例え
ば端部にメタルマスクを付けて成膜する）第一絶縁膜３
を被着する。次にＺｎＳ：Ｍｎからなる発光層４を成膜
した後、真空中において温度５５０℃で１時間熱処理を
行い、発光層の膜歪みの緩和や結晶性の改善をする。そ
して第二絶縁膜５を第一絶縁膜３と同様に、透明電極２
の端部を覆わないように被着した後、Ａｌからなる金属
電極６（第二電極）を設ける。透明電極２の端部はニッ
ケルからなる端子電極１２を被覆する。そしてこれらを
封止フタ７を用いて密封する。
スズ酸化物ＩＴＯからなる透明電極２（第一電極）を設
け、この上に透明電極２の端部を覆わないように（例え
ば端部にメタルマスクを付けて成膜する）第一絶縁膜３
を被着する。次にＺｎＳ：Ｍｎからなる発光層４を成膜
した後、真空中において温度５５０℃で１時間熱処理を
行い、発光層の膜歪みの緩和や結晶性の改善をする。そ
して第二絶縁膜５を第一絶縁膜３と同様に、透明電極２
の端部を覆わないように被着した後、Ａｌからなる金属
電極６（第二電極）を設ける。透明電極２の端部はニッ
ケルからなる端子電極１２を被覆する。そしてこれらを
封止フタ７を用いて密封する。
【０００５】現在商品化されている上述の薄膜電場発光
素子は黄橙色モノカラーの薄膜電場発光素子であり、発
光層にＺｎＳ：Ｍｎを用い、真空中で熱処理することに
より発光層の膜歪みの緩和や結晶性の改善を行うことが
できる。しかしながら上述の従来の薄膜電場発光素子の
発光色は黄橙色のみであり、カラー化された薄膜電場発
光素子としては利用できないものである。
素子は黄橙色モノカラーの薄膜電場発光素子であり、発
光層にＺｎＳ：Ｍｎを用い、真空中で熱処理することに
より発光層の膜歪みの緩和や結晶性の改善を行うことが
できる。しかしながら上述の従来の薄膜電場発光素子の
発光色は黄橙色のみであり、カラー化された薄膜電場発
光素子としては利用できないものである。
【０００６】カラー化された薄膜電場発光素子としては
カラーフィルタと組み合わせる方式の薄膜電場発光素子
が検討されている。ここで用いられるフィルタは加工
性、および視野角の面から有機フィルタが用いられる
が、有機フィルタの耐熱温度は約２００℃であって低い
ために薄膜電場発光素子の製造プロセスで発光層の熱処
理に必要とされる５５０℃の温度に耐えることができな
い。
カラーフィルタと組み合わせる方式の薄膜電場発光素子
が検討されている。ここで用いられるフィルタは加工
性、および視野角の面から有機フィルタが用いられる
が、有機フィルタの耐熱温度は約２００℃であって低い
ために薄膜電場発光素子の製造プロセスで発光層の熱処
理に必要とされる５５０℃の温度に耐えることができな
い。
【０００７】従って、有機フィルタを用いた薄膜電場発
光素子を作製するためにはいわゆる反転構造の薄膜電場
発光素子に有機フィルタを乗せる方式が提案されてい
る。図４は従来の反転構造型薄膜電場発光素子を示す断
面図である。ガラスからなる絶縁基板１上に第一電極で
ある金属電極２Ａ、第１絶縁膜３、発光層４、第２絶縁
膜５、第二電極である透明電極６Ａを順次積層した構造
であり、これらが有機カラーフィルタ１０とブラックマ
トリクス９のパターニングされた封止基板８を用いて密
封される。第一電極と第二電極の端部ははんだ接続用端
子電極１２Ａが被覆される。光は有機カラーフィルタ１
０を介して取り出される反転構造となっている。
光素子を作製するためにはいわゆる反転構造の薄膜電場
発光素子に有機フィルタを乗せる方式が提案されてい
る。図４は従来の反転構造型薄膜電場発光素子を示す断
面図である。ガラスからなる絶縁基板１上に第一電極で
ある金属電極２Ａ、第１絶縁膜３、発光層４、第２絶縁
膜５、第二電極である透明電極６Ａを順次積層した構造
であり、これらが有機カラーフィルタ１０とブラックマ
トリクス９のパターニングされた封止基板８を用いて密
封される。第一電極と第二電極の端部ははんだ接続用端
子電極１２Ａが被覆される。光は有機カラーフィルタ１
０を介して取り出される反転構造となっている。
【０００８】反転構造薄膜電場発光素子では、発光層４
は例えば母体材料ＺｎＳに発光中心としてＭｎを添加し
た厚さ約１μｍのＺｎＳ：Ｍｎ膜やセリウムをドープし
たＳｒＳが用いられる。第一絶縁膜３、および第二絶縁
膜５は、例えば発光層４に接する厚さ約２００ｎｍのSi
3N4 膜、そしてその外側の厚さ約５０ｎｍのSiO2膜より
なる。
は例えば母体材料ＺｎＳに発光中心としてＭｎを添加し
た厚さ約１μｍのＺｎＳ：Ｍｎ膜やセリウムをドープし
たＳｒＳが用いられる。第一絶縁膜３、および第二絶縁
膜５は、例えば発光層４に接する厚さ約２００ｎｍのSi
3N4 膜、そしてその外側の厚さ約５０ｎｍのSiO2膜より
なる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】反転構造型薄膜電場発
光素子では、第一電極や第二電極である金属電極，透明
電極としてはＷ，Ｍｏ，ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌ等が用い
られる。これらの材料は、はんだ付けが困難であるため
に第一電極や第二電極の端部をはんだ付け容易なニッケ
ル等で被覆して端子電極１２，１２Ａを設けている。こ
の端子電極１２，１２Ａを形成するためにはニッケルを
成膜し、次いでフォトプロセス加工を行う必要があり、
薄膜電場発光素子の製造工程が複雑化していた。
光素子では、第一電極や第二電極である金属電極，透明
電極としてはＷ，Ｍｏ，ＩＴＯ，ＺｎＯ：Ａｌ等が用い
られる。これらの材料は、はんだ付けが困難であるため
に第一電極や第二電極の端部をはんだ付け容易なニッケ
ル等で被覆して端子電極１２，１２Ａを設けている。こ
の端子電極１２，１２Ａを形成するためにはニッケルを
成膜し、次いでフォトプロセス加工を行う必要があり、
薄膜電場発光素子の製造工程が複雑化していた。
【００１０】この発明は上述の点に鑑みてなされその目
的は、端子電極の構成に改良を加えることにより、はん
だ付け可能な端子電極の製造が容易な薄膜電場発光素子
を提供することにある。
的は、端子電極の構成に改良を加えることにより、はん
だ付け可能な端子電極の製造が容易な薄膜電場発光素子
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば絶縁基板上に設けられた第一電極と第一絶縁膜と
発光層と第二絶縁膜および第二電極、封止基板上に設け
られた端子電極を有し、第一電極はストライプであり絶
縁基板の上に複数個が並列的に積層され、第一絶縁膜は
前記した各ストライプと絶縁基板を選択的に被覆し、発
光層は第一絶縁膜の上に選択的に積層され、第二絶縁膜
は発光層の全部と第一絶縁膜の上に積層され、第二電極
は第一電極と立体的に交差する複数のストライプであ
り、絶縁基板と第一絶縁膜と第二絶縁膜のうちの少なく
とも第二絶縁膜を選択的に被覆し、端子電極は前記した
第一電極と第二電極の各端部の位置に対向して複数個配
置形成され、第一電極と第二電極の各端部は前記各端子
電極と電気的に導通して封止基板が絶縁基板に接合され
た構成とすることにより達成される。
よれば絶縁基板上に設けられた第一電極と第一絶縁膜と
発光層と第二絶縁膜および第二電極、封止基板上に設け
られた端子電極を有し、第一電極はストライプであり絶
縁基板の上に複数個が並列的に積層され、第一絶縁膜は
前記した各ストライプと絶縁基板を選択的に被覆し、発
光層は第一絶縁膜の上に選択的に積層され、第二絶縁膜
は発光層の全部と第一絶縁膜の上に積層され、第二電極
は第一電極と立体的に交差する複数のストライプであ
り、絶縁基板と第一絶縁膜と第二絶縁膜のうちの少なく
とも第二絶縁膜を選択的に被覆し、端子電極は前記した
第一電極と第二電極の各端部の位置に対向して複数個配
置形成され、第一電極と第二電極の各端部は前記各端子
電極と電気的に導通して封止基板が絶縁基板に接合され
た構成とすることにより達成される。
【００１２】また上述の発明において封止基板はカラー
フィルタ用のブラックマトリクスを備えるとすることが
有効である。さらに端子電極はクロム金属からなるとす
ることが有効である。
フィルタ用のブラックマトリクスを備えるとすることが
有効である。さらに端子電極はクロム金属からなるとす
ることが有効である。
【００１３】
【作用】封止基板の端子電極は、第一電極や第二電極に
比して材料選択の幅が広くなる。封止基板がカラーフィ
ルタ用のブラックマトリクスを備えるときは端子電極と
ブラックマトリクスは同一の基板上に積層される。
比して材料選択の幅が広くなる。封止基板がカラーフィ
ルタ用のブラックマトリクスを備えるときは端子電極と
ブラックマトリクスは同一の基板上に積層される。
【００１４】端子電極がクロム金属からなるときは無電
解メッキによりはんだ付けの前処理が可能になる。
解メッキによりはんだ付けの前処理が可能になる。
【００１５】
実施例１ 図１は、本発明の実施例に係る反転構造の薄膜電場発光
素子を示す断面図である。ガラスからなる絶縁基板１上
に第一電極であるタングステンＷ金属電極２Ｂを２００
ｎｍ厚さにＤＣスパッタ成膜し、通常のフォトプロセス
によりパタニングを行う。その後、第一絶縁膜３として
SiO2とSiONの積層膜（厚さ２５０ｎｍ）をスパッタ成膜
し、続いて発光層４としてZnS:Mn／SrS:Ce（厚さ６００
ｎｍ）を成膜する。ZnS:Mn／SrS:Ce膜を常圧の硫黄雰囲
気ガス中で基板温度６００℃で熱処理した後、第二絶縁
膜５と第二電極である透明電極（厚さ２００ｎｍ）６Ｂ
を順次積層し、第二電極６Ｂをパタニングする。第二絶
縁膜５は第一絶縁膜３と同一条件で作製される。
素子を示す断面図である。ガラスからなる絶縁基板１上
に第一電極であるタングステンＷ金属電極２Ｂを２００
ｎｍ厚さにＤＣスパッタ成膜し、通常のフォトプロセス
によりパタニングを行う。その後、第一絶縁膜３として
SiO2とSiONの積層膜（厚さ２５０ｎｍ）をスパッタ成膜
し、続いて発光層４としてZnS:Mn／SrS:Ce（厚さ６００
ｎｍ）を成膜する。ZnS:Mn／SrS:Ce膜を常圧の硫黄雰囲
気ガス中で基板温度６００℃で熱処理した後、第二絶縁
膜５と第二電極である透明電極（厚さ２００ｎｍ）６Ｂ
を順次積層し、第二電極６Ｂをパタニングする。第二絶
縁膜５は第一絶縁膜３と同一条件で作製される。
【００１６】封止基板８ＡにクロムＣｒを成膜しパタニ
ングしてブラックマトリクス９と端子電極９Ａを形成し
た。続いて赤，緑，青のカラーフィルタ１０を顔料分散
法により所定の位置に設け、カラーフィルタとブラック
マトリクスの両者に図示しない保護層を被覆した。端子
電極９Ａには無電解メッキ法等によりNi/Au （１０００
ｎｍ／１５ｎｍ）膜を積層してはんだ付け可能にした。
ングしてブラックマトリクス９と端子電極９Ａを形成し
た。続いて赤，緑，青のカラーフィルタ１０を顔料分散
法により所定の位置に設け、カラーフィルタとブラック
マトリクスの両者に図示しない保護層を被覆した。端子
電極９Ａには無電解メッキ法等によりNi/Au （１０００
ｎｍ／１５ｎｍ）膜を積層してはんだ付け可能にした。
【００１７】封止基板８の端子電極９Ａの内側に接着用
熱硬化樹脂１５を塗布し８０℃で仮硬化させた。端子電
極９Ａに異方導電性テープ１３を載置し封止基板８と絶
縁基板１を張り合わせて温度１５０℃で接着用熱硬化樹
脂１５を硬化させた。この張り合わせに際し、端子電極
９Ａは異方導電性テープ１３を介して第一電極，第二電
極の端部と導通する。 実施例２ 図２はこの発明の実施例に係るモノカラー薄膜電場発光
素子を示す断面図である。
熱硬化樹脂１５を塗布し８０℃で仮硬化させた。端子電
極９Ａに異方導電性テープ１３を載置し封止基板８と絶
縁基板１を張り合わせて温度１５０℃で接着用熱硬化樹
脂１５を硬化させた。この張り合わせに際し、端子電極
９Ａは異方導電性テープ１３を介して第一電極，第二電
極の端部と導通する。 実施例２ 図２はこの発明の実施例に係るモノカラー薄膜電場発光
素子を示す断面図である。
【００１８】封止基板８ＢはＣｒを成膜しパタニングし
て背面黒色コート１４と端子電極９Ｂを作製した。第一
電極２Ｃは透明電極である。第二電極６Ｃは金属電極で
ある。その他は実施例１と同様である。
て背面黒色コート１４と端子電極９Ｂを作製した。第一
電極２Ｃは透明電極である。第二電極６Ｃは金属電極で
ある。その他は実施例１と同様である。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば駆動回路との電気的接
続に用いられる端子電極が封止基板に設けられるので、
封止基板の端子電極として、はんだ付け可能な金属や、
はんだ付けのための前処理が容易な金属を選択して、従
来よりも製造が容易である上に歩留りが良く且つ製造コ
ストも低い薄膜電場発光素子を製造することが可能にな
る。
続に用いられる端子電極が封止基板に設けられるので、
封止基板の端子電極として、はんだ付け可能な金属や、
はんだ付けのための前処理が容易な金属を選択して、従
来よりも製造が容易である上に歩留りが良く且つ製造コ
ストも低い薄膜電場発光素子を製造することが可能にな
る。
【００２０】さらに絶縁基板に端子電極が存在しないの
で絶縁基板のサイズが小さくなり、絶縁基板の仕込み数
が増大して量産効率が高まる。封止基板がカラーフィル
タ用のブラックマトリクスを備えるときはブラックマト
リクスと端子電極の製作を同時に行って反転型の薄膜電
場発光素子を容易に製造できる。
で絶縁基板のサイズが小さくなり、絶縁基板の仕込み数
が増大して量産効率が高まる。封止基板がカラーフィル
タ用のブラックマトリクスを備えるときはブラックマト
リクスと端子電極の製作を同時に行って反転型の薄膜電
場発光素子を容易に製造できる。
【００２１】端子電極がクロム金属からなるときは無電
解メッキによる前処理が可能となり薄膜電場発光素子製
造が容易になる。
解メッキによる前処理が可能となり薄膜電場発光素子製
造が容易になる。
【図１】本発明の実施例に係る反転構造の薄膜電場発光
素子を示す断面図
素子を示す断面図
【図２】この発明の実施例に係るモノカラー薄膜電場発
光素子を示す断面図
光素子を示す断面図
【図３】従来の薄膜電場発光素子を示す断面図
【図４】従来の反転構造薄膜電場発光素子を示す断面図
１ 絶縁基板 ２ 第一電極（透明電極） ２Ａ 第一電極（金属電極） ２Ｂ 第一電極（金属電極） ２Ｃ 第一電極（透明電極） ３ 第一絶縁膜 ４ 発光層 ５ 第二絶縁膜 ６ 第二電極 ６ 第二電極（金属電極） ６Ａ 第二電極（透明電極） ６Ｂ 第二電極（透明電極） ６Ｃ 第二電極（金属電極） ７ 封止フタ ８ 封止基板 ８Ａ 封止基板 ８Ｂ 封止基板 ９ ブラックマトリクス １０ カラーフィルタ １１ 封止用樹脂 １２ 端子電極 １２Ａ 端子電極 １３ 異方導電テープ １４ 背面黒色コート １５ 接着用熱硬化性樹脂 １５Ａ 接着用熱硬化性樹脂
───────────────────────────────────────────────────── 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 (3)
- 【請求項１】絶縁基板上に設けられた第一電極と第一絶
縁膜と発光層と第二絶縁膜および第二電極、封止基板上
に設けられた端子電極を有し、 第一電極はストライプであり絶縁基板の上に複数個が並
列的に積層され、 第一絶縁膜は前記した各ストライプと絶縁基板を選択的
に被覆し、 発光層は第一絶縁膜の上に選択的に積層され、 第二絶縁膜は発光層の全部と第一絶縁膜の上に積層さ
れ、 第二電極は第一電極と立体的に交差する複数のストライ
プであり、絶縁基板と第一絶縁膜と第二絶縁膜のうちの
少なくとも第二絶縁膜を選択的に被覆し、 端子電極は前記した第一電極と第二電極の各端部の位置
に対向して複数個配置形成され、第一電極と第二電極の
各端部は前記各端子電極と電気的に導通して封止基板が
絶縁基板に接合されてなることを特徴とする薄膜電場発
光素子。 - 【請求項２】封止基板はカラーフィルタ用のブラックマ
トリクスを備えることを特徴とする薄膜電場発光素子。 - 【請求項３】端子電極はクロム金属からなることを特徴
とする薄膜電場発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7014885A JPH08213169A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 薄膜電場発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7014885A JPH08213169A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 薄膜電場発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08213169A true JPH08213169A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=11873478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7014885A Pending JPH08213169A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 薄膜電場発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08213169A (ja) |
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