JPH11185972A - El element - Google Patents
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- JPH11185972A JPH11185972A JP9348236A JP34823697A JPH11185972A JP H11185972 A JPH11185972 A JP H11185972A JP 9348236 A JP9348236 A JP 9348236A JP 34823697 A JP34823697 A JP 34823697A JP H11185972 A JPH11185972 A JP H11185972A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば計器類の自
発光型のセグメント表示やマトリックス表示、あるいは
各種情報端末機器のディスプレイなどに使用されるＥＬ
（エレクトロルミネッセンス）素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EL device used for, for example, a self-luminous segment display or a matrix display of instruments or a display of various information terminal equipment.
(Electroluminescence) device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＥＬ素子において、絶縁性基板で
あるガラス基板上に第１透明電極、第１絶縁層、発光
層、第２絶縁層、および第２透明電極を順次積層して、
透明ＥＬとしたものがある（例えば、実公平７−２４７
９９号公報参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, in an EL device, a first transparent electrode, a first insulating layer, a light emitting layer, a second insulating layer, and a second transparent electrode are sequentially laminated on a glass substrate which is an insulating substrate.
There is a transparent EL (for example, Japanese Utility Model 7-247)
No. 99).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】透明電極は、アルミニ
ウムなどの金属電極に比べて比抵抗が大きいため、パネ
ルを大面積化した場合、電極取り出し部から遠くなるに
従って、配線抵抗が高くなり、電圧降下が生じる。その
結果、発光輝度の低下により、輝度ムラが発生する。Since a transparent electrode has a higher specific resistance than a metal electrode such as aluminum, when a panel is enlarged, the wiring resistance increases as the distance from the electrode extraction portion increases, and the voltage increases. A descent occurs. As a result, luminance unevenness occurs due to a decrease in light emission luminance.
【０００４】この問題を解決するために、透明電極に金
属補助電極を配設した構成が提案されている。しかしな
がら、金属補助電極に用いられるアルミニウム、銅、銀
等の金属は、低抵抗であると同時に高反射率を有するの
で、例えば太陽光などの外光が直接パネルに当たった場
合、金属補助電極で外光が反射して画面全体が白っぽく
見えたり、パネル表面の反射率が増加してパネルに対向
する景色が写り込み、表示画面のコントラストが著しく
低下してしまうという問題を生じる。In order to solve this problem, a configuration has been proposed in which a metal auxiliary electrode is provided on a transparent electrode. However, metals such as aluminum, copper, and silver used for the metal auxiliary electrode have low resistance and high reflectivity at the same time, so when external light such as sunlight directly hits the panel, the metal auxiliary electrode may There is a problem that the entire screen looks whitish due to the reflection of external light, and the reflectivity of the panel surface is increased, so that the scenery facing the panel is reflected and the contrast of the display screen is significantly reduced.
【０００５】そこで、本発明者等は、透明電極の金属補
助電極を無くし、さらに配線抵抗が高くなるのを補うた
めに、第１、第２透明電極の膜厚を大きくして低抵抗化
を図ることを検討した。しかしながら、第１、第２透明
電極の膜厚を大きくした場合、第２透明電極において
は、破壊の形態が、１つの微小破壊にとどまらず連続し
て破壊が発生する伝搬型破壊になることが分かった。す
なわち、第２透明電極の膜厚を大きくすると、絶縁破壊
時に発生する熱により、絶縁層、発光層、電極が蒸発す
る際、第２透明電極が破壊端部に残存するため、破壊が
進行し、伝搬型破壊となる。従って、単純に第１、第２
透明電極の膜厚を大きくするだけでは、ディスプレイ素
子として問題が生じる。Therefore, the present inventors have made the first and second transparent electrodes thicker to reduce the resistance in order to eliminate the metal auxiliary electrode of the transparent electrode and to further increase the wiring resistance. I considered how to do it. However, when the thickness of the first and second transparent electrodes is increased, the mode of destruction of the second transparent electrode is not limited to one minute destruction but may be a propagation type destruction in which destruction occurs continuously. Do you get it. That is, when the thickness of the second transparent electrode is increased, the heat generated at the time of dielectric breakdown causes the second transparent electrode to remain at the breakdown end when the insulating layer, the light emitting layer, and the electrode evaporate. , Resulting in propagation-type destruction. Therefore, simply the first and second
Just increasing the thickness of the transparent electrode causes a problem as a display element.
【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、第１、第２透明電極を用いたＥＬ素子において、金
属補助電極無しでも大面積化が可能で、伝搬型の絶縁破
壊とならないようにすることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and in an EL element using first and second transparent electrodes, the area can be increased without a metal auxiliary electrode, so that propagation-type dielectric breakdown does not occur. The purpose is to.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題に
ついて鋭意検討し、透明電極の膜厚を大きくすると、絶
縁破壊時にその電極が破壊端部に残存するため、破壊が
進行し伝搬型破壊となるが、透明電極の膜厚が小さい
と、電極が蒸発し易くなり、かつ破壊端部より後退する
ため、破壊の伝搬経路が止まり、自己回復型破壊となる
という点に着目し、第１、第２透明電極のうち電極の長
い方を厚くしてこれを基板に近い側に設置し、膜厚の小
さい電極を基板より遠い側に設置することを着想した。Means for Solving the Problems The present inventors diligently study the above problem, and when the thickness of the transparent electrode is increased, the electrode remains at the breakdown end portion at the time of dielectric breakdown. Focusing on the fact that if the thickness of the transparent electrode is small, the electrode is likely to evaporate and recede from the end of the break, the propagation path of the break stops, resulting in self-recovery break. The idea was to thicken the longer one of the first and second transparent electrodes and install it on the side closer to the substrate, and to install the thinner electrode on the side farther from the substrate.
【０００８】このような着想を基になされた請求項１に
記載の発明は、基板（１）に近い側の第１透明電極
（２）の配線長さを、基板（１）から遠い側の第２透明
電極（６）の配線長さより長く形成し、かつ膜厚を大き
くしたことを特徴としている。このように基板（１）に
近い側の第１透明電極（２）の方を厚く形成することに
よって、第１透明電極（２）を長くしてもその配線抵抗
を小さくすることができ、また、絶縁破壊時に膜厚が大
きい第１透明電極（２）側の電極が破壊端部に残存し膜
厚が小さい第２透明電極（６）側は容易に蒸発し、後退
するため、自己回復型の破壊とすることができる。従っ
て、金属補助電極無しでも大面積化が可能で、伝搬型の
絶縁破壊とならないＥＬ素子とすることができる。According to the first aspect of the present invention based on such an idea, the wiring length of the first transparent electrode (2) closer to the substrate (1) is reduced by changing the wiring length of the first transparent electrode (2) farther from the substrate (1). It is characterized in that the second transparent electrode (6) is formed longer than the wiring length and has a large film thickness. By forming the first transparent electrode (2) closer to the substrate (1) thicker in this way, even if the first transparent electrode (2) is made longer, its wiring resistance can be reduced. At the time of dielectric breakdown, the electrode on the side of the first transparent electrode (2) having a large film thickness remains at the breakdown end, and the side of the second transparent electrode (6) having a small film thickness easily evaporates and recedes. Can be destroyed. Therefore, an EL element which can have a large area without a metal auxiliary electrode and does not cause propagation-type dielectric breakdown can be obtained.
【０００９】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、第２透明電極（６）の膜厚を６５０ｎｍより小さく
すれば伝搬型の絶縁破壊が発生する確率を小さくするこ
とができる。特に、請求項３に記載の発明のように、第
２透明電極（６）の膜厚を４５０ｎｍ以下にすれば、伝
搬型の絶縁破壊が発生する確率を極めて小さくすること
ができる。In this case, when the thickness of the second transparent electrode (6) is made smaller than 650 nm, the probability of occurrence of propagation-type dielectric breakdown can be reduced. In particular, when the thickness of the second transparent electrode (6) is set to 450 nm or less as in the invention described in claim 3, the probability of occurrence of propagation-type dielectric breakdown can be extremely reduced.
【００１０】また、請求項４に記載の発明においては、
第１透明電極（２）の表面粗さが、ＪＩＳＢ０６０１で
定義された算術平均粗さ（Ｒａ）において２５ｎｍ以下
になっていることを特徴としている。第１透明電極
（２）の膜厚を大きくすると、第１透明電極（２）の表
面の結晶粒が大きくなるため、第１透明電極（２）表面
の結晶粒による凹凸部分や第１透明電極（２）のパター
ンのエッジ部にて電界集中によるリーク電流が増大し絶
縁破壊の原因になるが、第１透明電極（２）の表面粗さ
を２５ｎｍ以下にすることにより、上記した第１透明電
極（２）表面の結晶粒による凹凸部分や第１透明電極
（２）のパターンのエッジ部での電界集中によるリーク
電流を低減し、絶縁破壊を低減することができる。Further, in the invention according to claim 4,
The surface roughness of the first transparent electrode (2) is characterized in that the arithmetic average roughness (Ra) defined by JIS B0601 is 25 nm or less. When the thickness of the first transparent electrode (2) is increased, the crystal grains on the surface of the first transparent electrode (2) are increased. The leakage current due to the electric field concentration increases at the edge of the pattern (2) and causes dielectric breakdown. However, by setting the surface roughness of the first transparent electrode (2) to 25 nm or less, the above-mentioned first transparent electrode (2) is formed. Leakage current due to electric field concentration at uneven portions due to crystal grains on the surface of the electrode (2) and at the edge of the pattern of the first transparent electrode (2) can be reduced, and dielectric breakdown can be reduced.
【００１１】なお、表面粗さとしては、ＪＩＳＢ０６０
１における算術平均粗さ（Ｒａ）で定義されたものを用
いている。すなわち、対象面に直角な平面で対称面を切
断したときに、その切り口に現れる輪郭から、所定の波
長より長い表面うねり成分を除去した曲線を粗さ曲線と
する。粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さｌだけ
抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にＸ軸を、
縦倍率の方向にＹ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で
表したときに、数式１によって求められる算術平均粗さ
を表面粗さ（Ｒａ）としている。The surface roughness is JIS B060
1 is defined as the arithmetic average roughness (Ra). That is, a curve obtained by removing a surface undulation component longer than a predetermined wavelength from a contour appearing at a cut surface when a symmetric surface is cut by a plane perpendicular to the target surface is defined as a roughness curve. From the roughness curve, a reference length 1 is drawn in the direction of the average line, and the X axis is drawn in the direction of the average line of the extracted portion.
When the Y axis is taken in the direction of the vertical magnification and the roughness curve is represented by y = f (x), the arithmetic average roughness obtained by Expression 1 is defined as the surface roughness (Ra).
【００１２】[0012]
【数１】 (Equation 1)
【００１３】但し、ＪＩＳＢ０６０１においては、算術
平均粗さ（Ｒａ）をμｍで表しているが、上記した表面
粗さ（Ｒａ）においてはｎｍで表している。なお、上記
した表面粗さ（Ｒａ）の値は、ＡＦＭ（原子間力顕微
鏡）を用いた測定によって得ることができる。また、請
求項５に記載の発明においては、第１透明電極（２）を
走査電極とし、第２透明電極（６）を信号電極としてい
る。従って、マトリクス表示を行うものにおいて上記し
た各請求項の発明を適切に実施することができる。However, in JIS B0601, the arithmetic average roughness (Ra) is represented by μm, whereas the above-mentioned surface roughness (Ra) is represented by nm. The value of the above surface roughness (Ra) can be obtained by measurement using an AFM (atomic force microscope). Further, in the invention described in claim 5, the first transparent electrode (2) is used as a scanning electrode, and the second transparent electrode (6) is used as a signal electrode. Therefore, the invention of each of the above-mentioned claims can be appropriately implemented in a matrix display.
【００１４】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。The above-mentioned reference numerals in parentheses indicate the correspondence with specific means described in the embodiment described later.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１に本発明の一実施形態を示す薄
膜ＥＬ素子の断面構成を示す。この薄膜ＥＬ素子は、無
アルカリガラスからなる絶縁性基板１上に、前面電極と
して光学的に透明なＩＴＯからなる第１透明電極２、光
学的に透明なＴａＳｎＯ（タンタル錫酸化物）からなる
第１絶縁層３、Ｍｎ（マンガン）が添加されたＺｎＳ
（硫化亜鉛）からなる発光層４、光学的に透明なＳｉＯ
Ｎ（酸窒化シリコン）からなる第２絶縁層５、背面電極
として光学的に透明なＩＴＯからなる第２透明電極６を
順次積層して構成されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a thin-film EL element showing one embodiment of the present invention. This thin-film EL element has a first transparent electrode 2 made of optically transparent ITO as a front electrode on an insulating substrate 1 made of non-alkali glass, and a second transparent electrode made of optically transparent TaSnO (tantalum tin oxide). 1 Insulating layer 3, ZnS with Mn (manganese) added
Light-emitting layer 4 made of (zinc sulfide), optically transparent SiO
A second insulating layer 5 made of N (silicon oxynitride) and a second transparent electrode 6 made of optically transparent ITO as a back electrode are sequentially laminated.
【００１６】この薄膜ＥＬ素子は、次のようにして製造
される。まず、無アルカリガラス基板１上にＩＴＯから
なる透明電極をスパッタ法により１μｍの厚さに形成す
る。この後、その膜をフォトリソグラフィ工程によって
所望の電極パターンに加工する。その際のエッチング液
としては、ＨＣＩ（塩酸）とＦｅＣｌ3 （塩化第二鉄）
を主成分とした溶液を用いる。次に、Ａｌ2 Ｏ3を主成
分とした研磨砥粒を含む研磨液を用いて機械的研磨によ
り透明電極表面の凹凸、およびパターンエッジ部の突起
を除去する。このようにして膜厚が８００〜９５０ｎｍ
の第１透明電極２をガラス基板１上にパターニング形成
する。This thin film EL device is manufactured as follows. First, a transparent electrode made of ITO is formed on an alkali-free glass substrate 1 to a thickness of 1 μm by a sputtering method. Thereafter, the film is processed into a desired electrode pattern by a photolithography process. At this time, HCI (hydrochloric acid) and FeCl 3 (ferric chloride) are used as an etchant.
Is used. Next, irregularities on the surface of the transparent electrode and projections at the pattern edge are removed by mechanical polishing using a polishing liquid containing polishing grains mainly composed of Al 2 O 3 . Thus, the film thickness is 800 to 950 nm.
Is formed on the glass substrate 1 by patterning.
【００１７】次に、第１透明電極２上に、ＴａＳｎＯか
らなる第１絶縁層３をスパッタ法により３００ｎｍの厚
さに形成する。この場合、ターゲットとしては、Ｔａ2
Ｏ5（酸化タンタル）にＳｎＯ2 （酸化錫）を添加した
混合焼結ターゲットを用いる。そして、第１絶縁層３上
に、ＺｎＳを母体材料とし、発光中心としてＭｎを添加
したＺｎＳ：Ｍｎ発光層４を蒸着法により９００ｎｍの
厚さに形成する。Next, a first insulating layer 3 made of TaSnO is formed on the first transparent electrode 2 to a thickness of 300 nm by a sputtering method. In this case, the target is Ta 2
A mixed sintering target in which SnO 2 (tin oxide) is added to O 5 (tantalum oxide) is used. Then, a ZnS: Mn light emitting layer 4 having ZnS as a base material and Mn added as a light emission center is formed to a thickness of 900 nm on the first insulating layer 3 by an evaporation method.
【００１８】次に、発光層４上に、ＳｉＯＮからなる第
２絶縁層５を、Ｓｉ（シリコン）をターゲットとして、
Ｏ2 （酸素）とＮ2 （窒素）ガスを導入しながらスパッ
タ法により１５０ｎｍの厚さに形成する。そして、この
第２絶縁層５上にＩＴＯからなる第２透明電極６を２０
０ｎｍの厚さに形成する。Next, a second insulating layer 5 made of SiON is formed on the light emitting layer 4 by using Si (silicon) as a target.
It is formed to a thickness of 150 nm by sputtering while introducing O 2 (oxygen) and N 2 (nitrogen) gas. Then, a second transparent electrode 6 made of ITO is formed on the second insulating layer 5 by 20.
It is formed to a thickness of 0 nm.
【００１９】このような構造からなる薄膜ＥＬ素子にお
いて、第１透明電極２と第２透明電極６の間に交流電圧
を印加すると、オレンジ色に発光する。図２乃至図７
に、第１透明電極２を走査電極とし、第２透明電極６を
信号電極（データ電極）として用いたＥＬ素子の配線関
係を模式的に示す。図２は第１透明電極を両側から、第
２透明電極を片側から取り出すようにした例を示し、図
３は図２に対し第１透明電極を左右に分割した例を示
す。また、図４は第１透明電極を左右から交互に、第２
透明電極を上下から交互に取り出すようにした例を示
し、図５は図４に対し第２透明電極を上下に分割した例
を示す。さらに、図６は第２透明電極を左右に分割した
例を示し、図７は第１透明電極を左右に分割し、第２透
明電極を上下に分割した例を示す。When an AC voltage is applied between the first transparent electrode 2 and the second transparent electrode 6 in the thin film EL device having such a structure, the device emits orange light. 2 to 7
FIG. 2 schematically shows a wiring relationship of an EL element using the first transparent electrode 2 as a scanning electrode and the second transparent electrode 6 as a signal electrode (data electrode). FIG. 2 shows an example in which the first transparent electrode is taken out from both sides and the second transparent electrode is taken out from one side, and FIG. 3 shows an example in which the first transparent electrode is divided into right and left parts in FIG. FIG. 4 shows that the first transparent electrodes are alternately arranged from the left and right,
FIG. 5 shows an example in which transparent electrodes are alternately taken out from above and below, and FIG. 5 shows an example in which the second transparent electrode is divided into upper and lower parts in FIG. FIG. 6 shows an example in which the second transparent electrode is divided into left and right parts, and FIG. 7 shows an example in which the first transparent electrode is divided into left and right parts and the second transparent electrode is divided into upper and lower parts.
【００２０】通常、マトリックス表示においては、周波
数を上げるため、走査電極は本数の少ない側の電極とし
ており、図２乃至図７に示すものにおいては、発光する
領域である有効表示部（最も外側にある走査電極と信号
電極のそれぞれによって囲まれた矩形領域）において、
配線長さの長い方の電極を走査電極である第１透明電極
とし、配線長さの短い方の電極を信号電極である第２透
明電極としている。Usually, in a matrix display, in order to increase the frequency, the scanning electrodes are electrodes on the side with a small number of scanning electrodes. In the ones shown in FIGS. (A rectangular area surrounded by each of a certain scanning electrode and a signal electrode)
The electrode with the longer wiring length is a first transparent electrode that is a scanning electrode, and the electrode with the shorter wiring length is a second transparent electrode that is a signal electrode.
【００２１】このように走査電極を信号電極に比べて長
くすると、電圧降下によって輝度ムラが生じるが、走査
電極である第１透明電極２の膜厚を大きくすることによ
って電圧降下を小さくし、輝度ムラを低減することがで
きる。また、第２透明電極６を第１透明電極２より薄く
しているため、絶縁破壊時に伝搬型破壊でなく自己回復
型の破壊とすることができる。図８に、第２透明電極６
の膜厚と伝搬型破壊の発生確率の実験結果を示す。この
図より第２透明電極６の膜厚が６５０ｎｍ以上になる
と、伝搬型の破壊の発生確率が高くなることが分かる。
従って、第２透明電極６の膜厚は６５０ｎｍより小さい
のが好ましく、特に４５０ｎｍ以下にした場合には、伝
搬型の破壊の発生確率を０にすることができる。When the scanning electrode is longer than the signal electrode as described above, luminance unevenness occurs due to the voltage drop. However, by increasing the film thickness of the first transparent electrode 2 as the scanning electrode, the voltage drop is reduced and the luminance is reduced. Unevenness can be reduced. Further, since the second transparent electrode 6 is thinner than the first transparent electrode 2, a self-recovery type breakdown can be obtained instead of a propagation type breakdown at the time of dielectric breakdown. FIG. 8 shows the second transparent electrode 6.
The experimental results of the film thickness and the probability of occurrence of propagation type destruction are shown. From this figure, it can be seen that when the thickness of the second transparent electrode 6 is 650 nm or more, the probability of occurrence of propagation type destruction increases.
Therefore, the thickness of the second transparent electrode 6 is preferably smaller than 650 nm. In particular, when the thickness is set to 450 nm or less, the probability of occurrence of propagation type destruction can be reduced to zero.
【００２２】また、この種のＥＬ素子において、前面電
極と背面電極が交差した特定の画素において発光した光
は、前面電極方向に進むととともに背面電極方向にも進
み、背面電極方向に進んだ光が、発光層の凹凸及びそれ
以降に形成される各薄膜界面の凹凸により散乱されて隣
接する画素方向にも進み、隣接する非発光画素におい
て、あたかも発光しているかのように見える現象（ハロ
ー現象）が生じ、コントラストが低下するという問題が
生じる。In this type of EL device, light emitted from a specific pixel where the front electrode and the back electrode cross each other travels in the direction of the front electrode as well as in the direction of the back electrode, and the light that travels in the direction of the back electrode. Is scattered by the unevenness of the light emitting layer and the unevenness of the interface of each thin film formed thereafter, and advances toward the adjacent pixel, and the adjacent non-emitting pixel looks as if emitting light (halo phenomenon). ) Occurs, causing a problem that the contrast is reduced.
【００２３】このようなハロー現象に対し、第１透明電
極２の膜厚を大きくすることによって、ハロー現象を低
減し、コントラストを向上できることが分かった。図９
に、第１透明電極２の膜厚と隣接画素の輝度との関係を
示す。なお、隣接画素の輝度は、選択画素を発光させた
際に、光取り出し方向（図１中の白抜き矢印方向）から
見て、隣接する非選択画素の輝度を測定したものであ
る。図に示すように、第１透明電極２の膜厚を大きくす
るに従って隣接画素の輝度が低下している。これは、Ｉ
ＴＯからなる第１透明電極２が、その膜厚の増加に伴っ
て光の吸収量が増大するからである。人間は、１ｃｄ／
ｍ2 以上の輝度を発光していると認識するので、図９に
示す結果から、第１透明電極２の膜厚を４００ｎｍより
大きくすることによって、ハロー現象を抑制しコントラ
ストを向上させることができる。It has been found that the halo phenomenon can be reduced and the contrast can be improved by increasing the thickness of the first transparent electrode 2 against such a halo phenomenon. FIG.
2 shows a relationship between the thickness of the first transparent electrode 2 and the luminance of the adjacent pixel. The luminance of the adjacent pixel is obtained by measuring the luminance of an adjacent non-selected pixel when the selected pixel emits light, viewed from the light extraction direction (the direction of the outlined arrow in FIG. 1). As shown in the figure, as the thickness of the first transparent electrode 2 increases, the luminance of the adjacent pixel decreases. This is
This is because the amount of light absorption of the first transparent electrode 2 made of TO increases as the film thickness increases. For humans, 1 cd /
Since it is recognized that the light emitting device emits light having a luminance of m 2 or more, the halo phenomenon can be suppressed and the contrast can be improved by setting the thickness of the first transparent electrode 2 to be larger than 400 nm from the results shown in FIG. .
【００２４】また、上記したように第１透明電極２の膜
厚を大きくした場合、第１透明電極２の表面の結晶粒が
大きくなり、また第１透明電極２とガラス基板１との段
差が大きくなる。このため、第１透明電極２の表面の結
晶粒による凹凸部分や第１透明電極２のパターンのエッ
ジ部などの尖った部分において電界集中によるリーク電
流が増大し絶縁破壊の原因となる。また、第１透明電極
２の表面粗さが大きいと、第１透明電極２上に成膜する
第１絶縁層３の性能指数が低下し、絶縁破壊が多発する
可能性がある。When the thickness of the first transparent electrode 2 is increased as described above, the crystal grains on the surface of the first transparent electrode 2 become large, and the step between the first transparent electrode 2 and the glass substrate 1 is reduced. growing. For this reason, a leak current due to electric field concentration increases in a sharp portion such as an uneven portion due to crystal grains on the surface of the first transparent electrode 2 or an edge portion of a pattern of the first transparent electrode 2, causing dielectric breakdown. In addition, if the surface roughness of the first transparent electrode 2 is large, the performance index of the first insulating layer 3 formed on the first transparent electrode 2 is reduced, and dielectric breakdown may occur frequently.
【００２５】このような問題に対し、第１透明電極２の
表面粗さを調整することによって、上記した絶縁破壊を
防止できることが分かった。すなわち、第１透明電極２
の表面粗さと第１絶縁層３の性能指数との関係を調べた
結果、図１０に示すように、第１透明電極２の表面粗さ
を２５ｎｍ以下にした場合、第１透明電極２上の第１絶
縁層３の性能指数を飛躍的に向上させ、さらに第１透明
電極２の表面の結晶粒による凹凸部分や第１透明電極２
のパターンのエッジ部でのリーク電流を低減でき、絶縁
破壊を防止できることが分かった。It has been found that the above-described dielectric breakdown can be prevented by adjusting the surface roughness of the first transparent electrode 2 against such a problem. That is, the first transparent electrode 2
As a result of examining the relationship between the surface roughness of the first transparent electrode 2 and the figure of merit of the first insulating layer 3, when the surface roughness of the first transparent electrode 2 was 25 nm or less as shown in FIG. The performance index of the first insulating layer 3 is dramatically improved, and the unevenness due to crystal grains on the surface of the first transparent electrode 2 and the first transparent electrode 2
It has been found that the leakage current at the edge of the pattern can be reduced and the dielectric breakdown can be prevented.
【００２６】なお、性能指数とは、絶縁層の比誘電率×
絶縁耐圧で定義されるもので、絶縁耐圧は単位厚さあた
りの破壊電圧のことを意味する。つまり、同一材料、同
一膜厚の絶縁層の場合、性能指数が低いということは、
絶縁破壊が低電圧でも発生することである。また、第１
透明電極２の表面粗さは、数式１によって求められる算
術平均粗さ（Ｒａ）であって、その値は、ＡＦＭ（原子
間力顕微鏡）を用いて測定することができる。Note that the figure of merit is the relative dielectric constant of the insulating layer.times.
It is defined by the dielectric strength, and the dielectric strength means the breakdown voltage per unit thickness. In other words, for an insulating layer of the same material and the same thickness, the lower figure of merit means that
Dielectric breakdown occurs even at low voltage. Also, the first
The surface roughness of the transparent electrode 2 is an arithmetic average roughness (Ra) obtained by Expression 1, and the value can be measured using an AFM (atomic force microscope).
【００２７】上記した表面粗さが２５ｎｍ以下である平
坦面は、機械的もしくは化学的に研磨を行うことによっ
て得られる。すなわち、エッチングした後のＩＴＯ電極
の表面およびパターンエッジに機械的あるいは化学的な
研磨を行い、表面を滑らかにすることによって、第１透
明電極２の表面粗さを２５ｎｍ以下にすることができ
る。The above-mentioned flat surface having a surface roughness of 25 nm or less can be obtained by mechanically or chemically polishing. That is, the surface roughness of the first transparent electrode 2 can be reduced to 25 nm or less by mechanically or chemically polishing the surface and the pattern edge of the etched ITO electrode and smoothing the surface.
【００２８】なお、上記した実施形態においては、第
１、第２透明電極２、６をＩＴＯを用いて構成するもの
を示したが、ＳｎＯ2 （酸化スズ）、ＺｎＯ（酸化亜
鉛）を用いてもよく、その他の透明導電膜を用いてもよ
い。また、ガラス基板１上に成膜する各層２〜６として
は、図１に示すものに限らず、いずれかの層が複数層で
構成されていたり、あるいは他の層が付加された構成に
なっていてもよい。In the above-described embodiment, the first and second transparent electrodes 2 and 6 are formed by using ITO. However, the first and second transparent electrodes 2 and 6 are formed by using SnO 2 (tin oxide) and ZnO (zinc oxide). And other transparent conductive films may be used. Further, each of the layers 2 to 6 formed on the glass substrate 1 is not limited to the one shown in FIG. 1, and any one of the layers is composed of a plurality of layers, or another layer is added. May be.
【００２９】また、本発明は、上記したドットマトリッ
クスタイプのＥＬ素子に限らず、セグメントタイプや、
パターンの無い面発光タイプのＥＬ素子にも同様に適用
することができる。また、ＥＬ素子としては、薄膜ＥＬ
素子に限らず、分散型のＥＬ素子にも同様に適用するこ
とができる。The present invention is not limited to the above-described dot matrix type EL device, but also includes a segment type,
The present invention can be similarly applied to a surface-emitting type EL element having no pattern. Further, as the EL element, a thin film EL is used.
The invention can be applied not only to the element but also to a dispersion type EL element.
【図１】本発明の一実施形態を示すＥＬ素子の断面構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of an EL element showing one embodiment of the present invention.
【図２】ＥＬ素子における走査電極と信号電極の第１の
配線例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first wiring example of a scanning electrode and a signal electrode in an EL element.
【図３】ＥＬ素子における走査電極と信号電極の第２の
配線例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second wiring example of a scanning electrode and a signal electrode in an EL element.
【図４】ＥＬ素子における走査電極と信号電極の第３の
配線例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a third wiring example of a scanning electrode and a signal electrode in an EL element.
【図５】ＥＬ素子における走査電極と信号電極の第４の
配線例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a fourth wiring example of a scanning electrode and a signal electrode in an EL element.
【図６】ＥＬ素子における走査電極と信号電極の第５の
配線例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fifth wiring example of a scanning electrode and a signal electrode in an EL element.
【図７】ＥＬ素子における走査電極と信号電極の第６の
配線例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a sixth wiring example of a scanning electrode and a signal electrode in an EL element.
【図８】第２透明電極の膜厚と伝搬型破壊の発生確率と
の関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between the thickness of a second transparent electrode and the probability of occurrence of propagation type destruction.
【図９】第１透明電極２の膜厚と隣接画素の輝度との関
係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a film thickness of a first transparent electrode 2 and luminance of an adjacent pixel.
【図１０】第１透明電極２の表面粗さと第１絶縁層３の
性能指数との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the surface roughness of the first transparent electrode 2 and the figure of merit of the first insulating layer 3;
１…ガラス基板、２…第１透明電極、３…第１絶縁層、
４…発光層、５…第２絶縁層、６…第２透明電極。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate, 2 ... 1st transparent electrode, 3 ... 1st insulating layer,
4 ... light-emitting layer, 5 ... second insulating layer, 6 ... second transparent electrode.
Claims (5)
形成され、この第１透明電極（２）の上に第２透明電極
（６）か形成され、前記第１透明電極（２）と前記第２
透明電極（６）の間に絶縁体（３、５）および発光部材
（４）が設けられてなるＥＬ素子において、 前記第１透明電極（２）の配線長さを前記第２透明電極
（６）の配線長さより長く形成し、かつ膜厚を大きくし
たことを特徴とするＥＬ素子。1. A first transparent electrode (2) is formed on a substrate (1), and a second transparent electrode (6) is formed on the first transparent electrode (2), wherein the first transparent electrode is formed. (2) and the second
In an EL device comprising an insulator (3, 5) and a light-emitting member (4) provided between transparent electrodes (6), the wiring length of the first transparent electrode (2) may be changed to the second transparent electrode (6). An EL element characterized in that it is formed longer than the wiring length and the film thickness is increased.
０ｎｍより小さくなっていることを特徴とする請求項１
に記載のＥＬ素子。2. The film thickness of the second transparent electrode (6) is 65
2. The method according to claim 1, wherein the distance is less than 0 nm.
3. The EL device according to claim 1.
０ｎｍ以下になっていることを特徴とする請求項２に記
載のＥＬ素子。3. The film thickness of the second transparent electrode (6) is 45
The EL device according to claim 2, wherein the thickness is 0 nm or less.
ＪＩＳＢ０６０１で定義された算術平均粗さ（Ｒａ）に
おいて２５ｎｍ以下になっていることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか１つに記載のＥＬ素子。4. The surface roughness of the first transparent electrode (2) is as follows:
The EL device according to any one of claims 1 to 3, wherein an arithmetic average roughness (Ra) defined by JISB0601 is 25 nm or less.
り、前記第２透明電極（６）は信号電極であることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のＥＬ素
子。5. The method according to claim 1, wherein the first transparent electrode is a scanning electrode, and the second transparent electrode is a signal electrode. EL element.
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|---|---|---|---|
| JP34823697A JP3233086B2 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | EL element |
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| JP (1) | JP3233086B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002352956A (en) * | 2001-03-23 | 2002-12-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | Thin-film light emitting substance and manufacturing method therefor |
| JP2003257616A (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-12 | Ricoh Co Ltd | Functional element substrate and image display device by use of the same |
| JP2007101622A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Geomatec Co Ltd | Display electrode film and manufacturing method of display electrode pattern |
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-
1997
- 1997-12-17 JP JP34823697A patent/JP3233086B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2011118341A (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Organic electroluminescence display device |
| US9449547B2 (en) | 2009-12-01 | 2016-09-20 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting display |
Also Published As
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|---|---|
| JP3233086B2 (en) | 2001-11-26 |
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