JPS63183485A - 薄膜ｅｌ表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、第１の電圧印加用電極と第２の電圧印加用電
極とに電圧を印加し、等電位面形成の働きをする第３の
電極を介してＥ１発光膜に電圧を印加するようにした薄
膜ＥＬ表示素子に関する。

「従来技術およびその問題点」 薄膜Ｅ１表示素子は、近年各種装置のディスプレイに応
用されつつある。従来の薄膜ＥＬ表示素子は、例えば第
６図に示すように、透明ガラス基板２１上に、透明電極
２２と、第１の絶縁膜２３と、ＥＬ発光膜２４と、第２
の絶縁膜２５と、対向電極２６とを順次積層した６層構
造で構成されでいた。この薄膜ＥＬ表示素子は、透明電
極２２と対向電極２６との間に数１０Ｈｚから数にＨｚ
の交流電界を印加することにより、ＥＬ発光膜２４の内
の活性種イオンか励起され、発光するようになっている
。

しかしなから、従来の薄膜ＥＬ表示素子は、その構造か
ら電極の取出しｕＥＬ発光膜の上下から行なう必要があ
り、電極の取出し処理が複雑となっていた。また、各種
装盲のディスプレイとしての使用が増加するに伴って表
示分解能の向上が要求されでいる。ところが、Ｅ１発光
を取出す側の電極膜（通常透明ガラス基板側の電極）は
透明導電膜である必要があり、現在の技術水準において
透明導電膜の比抵抗は約２ＸＩＯ−’Ω・ｃｍ程度であ
るという制限がある。このため、表示分解能の向上を目
的としてパターン幅を細くしようとすると、導通抵抗が
増加してしまい、このことが表示分解能の向上のネック
となっていた。

そこで、本発明者は、第７図および第８図に示すような
構造の薄膜ＥＬ表示素子を既に提案している（特願昭６
１−１５２０７２号参照）。

この薄膜Ｅ１表示素子は、透明基板１上に形成された透
明導電膜２°と、この透明導電膜２′上に部分的に形成
されたＥＬ発光膜３と、このＥ１発光膜３に絶縁膜４を
介して形成された第１の電圧印加用電極５と、前記透明
導電膜２′の前記Ｅし発光膜３か形成されていない部分
に絶縁膜４を介して形成された第２の電圧印加用電極６
とを備えている。したがって、第１の電圧印加用電極５
と第２の電圧印加用電極６との門に交流電圧を印加する
と、交流電圧による電界は、第１の電圧印加用電極５、
第２の電圧印加用電極６と、等電位面形成の働きをする
透明導電膜２′との間に付与される。その結果、第８図
に示すように、第１の電圧印加用電極５と透明導電膜２
゛とが重なった斜線部分Ｓに位置するＥＬ発光膜３が発
光する。

この薄膜Ｅ１表示素子では、第１、第２の電圧印加用電
極５．６が共に背面側に形成されており、透明導電膜２
′にはＭ接電圧か印加されないので、透明導電膜２′の
パターン幅をより細くすることかできる。

また、第１の電圧印加用電極５と透明導電膜２“との間
にはＥＬ発光膜３と絶縁膜４とか介在し、透明導電膜２
°と第２の電圧印加用電極６との門には絶縁膜４のみか
介在することになるので、第１の電圧印加用電極５と第
２の電圧印加用電極６との閂に介在する層の数は従来の
薄膜ＥＬ表示素子と等しくなる。このため、発光に必要
な駆動電圧は増加することはない。

また、透明導電膜２′と第１の電圧印加用電極５との重
なり部分の面積Ｓよりも、透明導電膜２′と第２の電圧
印加用電極６との重なり部分の面積８１の方が大きくさ
れているので、発光に必要な駆動電圧を低減することが
可能となる。

しかしながら、上記の薄膜ＥＬ表示素子は、透明導電膜
と第１の電圧印加用電極との重なり部分の面積よりも、
透明導電膜と第２の電圧印加用電極との重なり部分の面
積の方を大きくした結果、発光しない非表示部分の面積
が大きくなり、発光する表示部分の面積が小さくなると
いう問題があった。

「発明の目的」 本発明の目的は、第１の電圧印加用電極と第２の電圧印
加用電極とに電圧を印加し、等電位面形成の働きをする
第３の電極を介して２１発光膜に電圧を印加するように
した薄膜ＥＬ表示素子においで、表示面積を広くとるこ
とができ、しかも駆動電圧を低減できるようにすること
にある。

「発明の構成」 本発明は、第１の電圧印加用電極と第２の電圧印加用電
極とに電圧を印加し、等電位面形成の働きをする第３の
電極を介して２１発光膜に電圧を印加するようにした薄
膜ＥＬ表示素子において、第１の電圧印加用電極と第３
の電極の一部との間１こ絶縁膜および２１発光膜か介在
し、第２の電圧印加用電極と第３の電極の他の部分とが
絶縁膜を介して多層に重なるように構成されていること
を特徴とする。

したがって、第１の電圧印加用電極と第２の電圧印加用
電極との門に交流電圧を印加すると、交流電圧による電
界は、第１の電圧印加用電極、第２の電圧印加用電極と
、等電位面形成の働きをする第３の電極との間に付与さ
れる。その結果、第１の電圧印加用電極と第３の電極と
の間に耐重された２１発光膜か発光する。

そして、本発明では、第２の電圧印加用電極と第３の電
極とか絶縁膜を介して多層に重なるように禍成されてい
るので、第２の電圧印加用電極と第３の電極との実質的
な重なり部分の面積を広くとることができ、これにより
第１の電圧印加用電極と第３の電極との間にがかる電圧
の比率を大きくし、駆動電圧を低減することか可能とな
る。しかも、表示面から見た場合における第２の電圧印
加用電極の部分か占める非表示部の面積は、比較的小さ
くすることができるので、第１の電圧印加用電極が占め
る表示部の面積を広くとることが可能となる。

「発明の実施例」 第１図には、本発明による薄膜ＥＬ表示素子の実施例が
示されでいる。なお、この薄膜ＥＬ表示素子においで、
従来と同一要素については同一符号をもって説明する。

市販の透明ガラス基板（コーニング井７０５９）　１上
に、Ｉｎ２Ｏ３−８ｎ０２系の透明導電膜からなる第３
の電極２ａをスパッタリング法により厚さ約２０００人
に形成し、エツチングしてパターン化する。次に、この
第３の電極２ａ上にマンガンをドープした硫化亜鉛（Ｚ
ｎＳ：Ｍｎ、Ｍｎ＝０．３ａｔＸ）からなるＥＬ発光膜
３をスパッタリング法により厚さ約６０００人に形成す
る。この場合、ＥＬ発光膜３は、第３の電極２ａを部分
的に覆うようにパターン化する。そして、コノ上に、Ｔ
ａ２０５．５ｉ０２．５ｉ３ｆＬなどからなる絶縁膜４
ａを反応性スパッタリング法により厚さ約３０００人に
形成する。さらに、この絶縁膜４ａ上に電圧印加用電極
用のアルミニウムをスパッタリング法（こより厚さ約２
０００人（こ形成する。そして、このアルミニウムをエ
ッチジグして、ＥＬ発光膜３が設けられた領域に対応す
る第１の電圧印加用電極５を形成する。

一方、ＥＬ発光膜３が設けられていない部分である第３
の電極２ａの上には、前記と同様な材質からなる絶縁膜
と、金属の膜とを交互に形成することにより、第２の電
圧印加用電極６と第３の電極２ｂとを絶縁膜４ｂを介し
て多層１こ形成する。この場合、第２の電圧印加用電極
６の各層は、スルーホールなどを介して接続され、第３
の電極２ｂの各層は、同しくスルーホールなどを介して
透明導電膜からなる第３の電極２ａに接続される。した
がって、第３の電極２ａ、２ｂは、連続した等電位面を
形成する電極部分となっている。

この薄膜ＥＬ表示素子において、第１の電圧印加用電極
５と第２の電圧印加用電極６との間に交流電圧を印加す
ると、交流電圧による電界は、第１の電圧印加用電極５
♂よび第２の電圧印加用電極６と、等電位面形成の働き
をする第３の電極２ａ、２ｂとの間に付与される。その
結果、第１の電圧印加用電極５と第３の電極２ａとの間
に配置されたＥし発光膜３１こ電圧が印加され発光する
。

この場合、ＥＬ発光膜３の発光部分は、第１の電圧印加
用電極５と第３の電極２ａとか重なった部分となってい
る。

そして、この実施例の場合、第２の電圧印加用電極６と
第３の電極２ｂとが多層に重なりあっているので、第２
の電圧印加用電極６と等電位面を形成する電極との重な
り部分の面積を、第１の電圧印加用電極５と第３の電極
２ａとの重なり部分の面積よりも広くとることかできる
。その結果、印加した電圧のうち、第１の電圧印加用電
極５と第３の電極２ａとの間にかかる電圧の比率を高く
することかでき、それによって必要とされる駆動電圧を
低減することが可能となる。しかも、表示面から見た場
合の第２の電圧印加用電極６の面積か小さくでも、第２
の電圧印加用電極と第３の電極２ａとを多層（こ形成す
るごとにより、両者の重なり面積を実質的に広くとるこ
とができるので、表示面積を広くとることも可能となる
。

第２図には、本発明による薄膜ＥＬ表示素子の他の実施
例か示されている。

この実施例は、第１図に示した実施例と基本的には変り
かないか、透明ガラス基板１０代りに、セラミックスか
らなる多層印刷配線基板８が用いられでいる。そして、
第２の電圧印加用電極６と第３の電極２ｂとの重なり部
分は、多層印刷配線基板８の内部に形成されている。ま
ブと、ＥＬ発光膜３の光は、第１の電圧印加用電極５側
から取出されるよう（こなっている。したかって、この
実施例では、第１の電圧印加用電極５か透明導電膜がら
なることが必要であり、第３の電極２ａは必ずしも透明
導電膜である必要はなく、通常の金属膜であってもよい
。なお、多層印刷配線基板８の表面に形成された第３の
電極２ａと、多層印刷配線基板８の内部に形成された第
３の電極２ｂとが導通していることは勿論である。

第３図には、本発明による薄膜Ｅ１表示素子のざらに他
の実施例が示されている。

この実施例は、第２図に示した実施例と基本的には変わ
りないか、第１の電圧印加用電極５の端子を多層印刷配
線基板８のスルーホール９を介してその背面側から取出
しており、一方、第２の電圧印加用電極６の端子も同じ
くスルーホールを介して多層印刷配線基板８の背面側か
ら取出している点が異なっている。

第４図には、本発明による薄膜ＥＬ表示素子のざらに他
の実施例が示されている。

この実施例では、基板としてセラミック基板１０か用い
られ、この基板１０上に、等電位面を形成する第３の電
極２ａ、ＥＬ発光膜３、絶縁膜４ａ、第１の電圧印加用
電極５が順次積層しで形成されている。この実施例にお
いても、第１の電圧印加用電極５が透明導電膜で形成さ
れ、Ｅ１発光膜３の光は、第１の電圧印加用電極５側か
ら取出される。また、第２の電圧印加用電極６の端子部
は、基板１０の表示面側、すなわち第１の電圧印加用電
極５と同じ側に設けられており、さらに第２の電圧印加
用電極６はスルーホール１１を介して基板１０の背面側
に取出されている。一方、第３の電極２ａもスルーホー
ル１２を介して基板１０の背面側に取出されている。そ
して、基板１０の背面側には、チップコンデンサ１３が
装着されでおり、チップコンデンサ１３において、スル
ーホール１１を介して接続された第２の電圧印加用電極
６と、スルーホール１２を介して接続された第３の電極
２ｂとが絶縁膜を介して多層に重なるように形成されて
いる。

第５図には、本発明のざらに他の実施例が示されている
。

この実施例は、基本的（こは上記第４図に示した実施例
と変わりはないが、第１の電圧印加用電極５の端子部を
スルーホール９を介してセラミック基板１０の背面側に
取出し、第２の電圧印加用電極６の端子部を同じく基板
１０の背面側に設けている点が異なっている。第３の電
極２ａをスルーホール１２を介して基板１０の背面側に
取出しでいる点は上記実施例と同しである。そして、チ
ップコンデンサ１３において、第２の電圧印加用電極６
と第３の電極２ｂとが絶縁膜を介して多層に重なってい
る点も同じである。

「発明の効果Ｊ 以上説明したように、本発明によれば、第１の電圧印加
用電極と第２の電圧印加用電極とに電圧を印加し、等電
位面形成の働きをする第３の電極を介してＥし発光膜に
電圧を印加するようにした薄膜Ｅ１表示素子において、
第２の電圧印加用電極と第３の電極とを絶縁膜を介して
多層に重なるように構成したので、第２の電圧印加用電
極と第３の電極との実質的な重なり部分の面積を広くと
ることかでき、これにより第１の電圧印加用電極と第３
の電極との間にかかる電圧の比率を大きくし、駆動電圧
を低減することが可能となる。しかも、駆動電圧を低減
するために必要な第２の電圧印加用電極と第３の電極と
の重なり部分の面積を多層構造にすることによって確保
しているので、表示面から見た場合における第２の電圧
印加用電極の部分が占める非表示部の面積は比較的小さ
くすることができ、第１の電圧印加用電極が占める表示
部の面積を広くとることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜ＥＬ表示素子の一実施例を示
す断面図、第２図、第３図、第４図および第５図は本発
明による薄膜ＥＬ表示素子のそれぞれ他の実施例を示す
断面図、第６図は従来の薄膜ＥＬ表示素子の一例を示す
断面図、第７図は本発明に先立って提案された薄膜ＥＬ
表示素子の断面図、第８図は同薄膜ＥＬ表示素子の平面
構成図である。 図中、１は透明ガラス基板、２ａ、２ｂは第３の電極、
３はＥＬ発光膜、４日、４ｂは絶縁膜、５は第１の電圧
印加用電極、６は第２の電圧印加用電極、８は多層印刷
配線基板、９はスルーホール、１０はセラミック基板、
１１．１２はスルーホール、１３はチップコンデンサで
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の電圧印加用電極と第２の電圧印加用電極と
   に電圧を印加し、等電位面形成の働きをする第３の電極
   を介してＥＬ発光膜に電圧を印加するようにした薄膜Ｅ
   Ｌ表示素子において、第１の電圧印加用電極と第３の電
   極の一部との間に絶縁膜およびＥＬ発光膜が介在し、第
   ２の電圧印加用電極と第３の電極の他の部分とが絶縁膜
   を介して多層に重なるように構成されていることを特徴
   とする薄膜ＥＬ表示素子。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記第２の電極
   と前記第３の電極との重なり部分が多層印刷配線基板で
   構成されている薄膜ＥＬ表示素子。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、前記第２の電極
   と前記第３の電極との重なり部分がチツプコンデンサで
   構成されている薄膜ＥＬ表示素子。