JPH0125520Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 技術分野 本考案はエツチング処理を容易にして安定な透
明電極を形成することができるようにした薄膜電
子素子の背面電極構造に関する。

(ロ) 従来技術 最近、電子表示装置が広く用いられる傾向にあ
るが、この種の電子表示装置の表示素子の１つに
薄膜エレクトロルミネツセンス素子（以下EL素
子という）が知られている。薄膜EL素子は透明
基板と、透明電極と、誘電体膜または半導体膜
と、背面電極とを積層して成り、この素子は、
XYマトリクスEL素子と呼ばれる薄膜表示素子
で、第１図に示すような断面構造になつている。
第１図イはエツチング処理前、ロはエツチング処
理後の構造を示しており、１は基板ガラス、２は
酸化インジウムなどから成る透明電極で、ストラ
イプ状にパターン化されEL素子のＸ電極を形成
している。２ａは透明電極２の引出し部分、３は
発光にあずかるEL層で、Mnなどを添加したZnS
膜やY₂O₃si₃N₄などの誘電体層が数層蒸着により
積層される。４はエツチング処理前のAl蒸着膜
であり、エツチング処理後はＸ電極を構成する透
明電極２と平行で且つ直角に交わるストライプ状
の背面電極４′として形成されＹ電極を構成する。
５はこの背面電極４′を形成するためのフオトレ
ジストパターンである。

このような構造の素子の背面電極を形成するの
にエツチング処理が行なわれるが、酸系のエツチ
ング液を使用すると透明電極の引出し部２ａが容
易に溶解してしまうのでアルカリ系のエツチング
液に制約されてしまう。ところが、アルカリ系エ
ツチング液に実用的な速度（20Å／sec以上）で
溶解する電極材料はAl，Inなど数種に限定され
るので素子の特性に合つた電極材料の選択ができ
ないという問題がある。仮にアルカリ系エツチン
グ液でエツチングできる適当な電極材があつた場
合でも、電極材料がアルカリエツチング液と反応
するとき発生する水素が下の透明電極を還元し黒
い高抵抗の酸欠膜（In₂O_3-X、Ｘ＞０）に変質さ
せ、甚しい場合には、透明電極が白濁状の水和物
（In₂O₃の場合インジウム酸）となり、溶液中に溶
けて切断してしまうことがある。これについて
は、フエリシアン化カリウムや次亜塩素酸ナトリ
ウムなどの酸化剤をエツチング液に混合し、水素
の発生を抑制する方法が提案されている（たとえ
ば特開昭52−131940号）。しかしこの方法でも以
下に示すような問題が依然としてある。すなわち (1) フエリシアン系酸化剤が水質汚濁防止法指定
物質に該当するため、廃液の処理に多額の費用
がかかる。

(2) 液温、液組成、液の疲労度、撹拌などのエツ
チング条件に非常に敏感であるため、これらを
精密にコントロールするための設備に多額の投
資が必要である。

(3) 透明電極の物性や組成、エツチング面積の大
小など不確実な要因によつてエツチングの最適
条件が変動するため、失販する危険性が高い
（歩留りは精々85％）。

(4) 透明電極と外部回路との接続にはリードピン
などが用いられるが、リードピンと透明電極と
の接触が極めて不安定（接触抵抗が高い、発熱
する、外部振動などにより一時に非導通となる
などの理由で）なため、導電性接着剤などでリ
ードピンを透明電極に固定する必要があり、工
程が複雑で実装性が悪い。

(ハ) 考案の目的および構成 本考案は上記の点にかんがみてなされたもの
で、エツチング処理を容易にして安定な透明電極
を形成することを目的とし、そのために透明電極
と直接接触する背面電極部分をエツチングせずに
透明電極を被覆するように残して背面電極を構成
するようにしたものである。

(ニ) 実施例 以下本考案を図面に基づいて説明する。

第２図は本考案による背面電極構造の一実施例
を示しており、イはエツチング処理前、ロはエツ
チング処理後の素子の断面構造である。また第３
図は第２図ロの矢印方向から見た素子の平面図で
ある。図において第１図と同じ参照数字は同じ構
成部分を示しており、第２図イにおいては６はエ
ツチング用のレジストパターン、同図ロにおいて
は４″は４′と同様のAl蒸着膜である。

このような背面電極構造にすれば、透明電極２
の引出し部分２ａがエツチング処理後にAl蒸着
膜４″により被覆されるので、この引出し部分２
ａがエツチング液に直接さらされることもなけれ
ばAlが溶けるときに発生する水素に触れること
もないので侵されずに背面電極パターンを確実に
形成することができる。また従来アルカリ系のエ
ツチング液に頼つてきたが酸系エツチング液の使
用も可能になるので電極材料が自由に選べる。

またアルカリ系エツチング液を用いた場合に
も、エツチング条件を精密にコントロールするた
めの機器および廃液処理費が不要となるばかりで
なく同時に歩留りも向上するというメリツトも得
られる。さらに透明電極２の引出し部分２ａが背
面電極４′と同一の電極材料Alとなるので、リー
ドピンの取付けにはんだの使用が可能となり、背
面電極と同時にピン付けができる。

第４図は本考案による背面電極構造の他の実施
例を示しており、アモルフアスシリコン光起電力
型光センサに適用した例である。

図において、１１は透明基板ガラス、１２は酸
化イジウムなどの透明電極、１３，１４，１５は
それぞれＰ型アモルフアスシリコン、ｉ型アモル
フアスシリコン、ｎ型アモルフアスシリコン、１
６，１６′は背面電極として形成されるAlなどの
金属電極である。本実施例の場合も、透明電極１
２の引出し部分１２ａが背面電極１６′によつて
被覆されるようにしたので、背面電極をエツチン
グ処理する際、黒く変質したり、溶解したりする
おそれは全くない。

上記実施例ではいずれも薄膜EL素子を例示し
たが、本考案はたとえば固体エレクトロクロミツ
ク素子、アモルフアス太陽電池、薄膜トランジス
タのような同様の構造をもつ素子、にも適用する
ことができる。また背面電極としてAlのほかに
アルカリエツチング可能な電極材についても適用
できることはいうまでもない。

(ホ) 考案の効果 以上説明したように、本考案は透明電極と、誘
電体膜または半導体膜の少なくともいずれかと、
背面電極とを透明基板上に順次積層して形成され
る薄膜電子素子の背面電極の構造を誘電体膜、半
導体膜のいずれにも覆われない部分の透明電極が
背面電極膜で被覆される構造としたため、背面電
極のエツチングに酸系、アルカリ系いずれのエツ
チング液も使用でき、素子の目的や制約に適合し
たエツチングが可能となる。また多くのエツチン
グ条件を微妙にコントロール、透明電極の侵蝕防
止に必要だつた設備が不要となり、さらに不確定
な要因の変動によつて、誤つて透明電極が侵され
る危険が全くないので歩留りが向上する。さら
に、実装性については低融点はんだの使用が可能
となり工程作業が簡略化される。背面電極と対向
する透明電極の抵抗値は最も小さい場合でも５
Ω／口であつて金属電極に比べて極めて高いので
透明電極における電圧降下が問題となることがし
ばしばあるが、透明電極上の背面電極を残すよう
にした本考案では、電圧降下の低減にも極めて有
効である。

さらに、本考案によれば、誘電体膜または半導
体膜に覆われていない透明電極部分と、この覆わ
れていない透明電極部分と覆われている透明電極
部分の接続部分と接する誘電体膜または前記半導
体膜部分に対応する前記誘電体膜または前記半導
体膜の上部表面部分を含む上部表面上の所定の領
域とを一体的に覆うように金属膜を形成するため
金属膜を背面電極と同一材料によつて形成できる
ので、同一の工程によつて両者を形成でき、工程
数を削減することができる。また金属膜を誘電体
膜または半導体膜の一部を覆うまで延長させるこ
とにより、仮にフオトレジストパターンの形成位
置に誤差が生じても、この誤差を金属膜の延長部
分で吸収できるので、透明電極を確実にかつ簡単
な工程で被覆することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の背面電極構造を示す薄膜EL素
子の断面図で、イはエツチング処理前、ロはエツ
チング処理後、第２図は本考案による背面電極構
造の一実施例の断面図で、イはエツチング処理
前、ロはエツチング処理後、第３図は第２図ロの
矢印方向から見た背面電極の平面図、第４図は本
考案による背面電極構造を有するアモルフアスシ
リコン光起電力型光センサの断面図である。 １，２１，３１……基板ガラス、１２，２２…
…透明電極、２ａ，２２ａ……引出し部分、３…
…EL層、４……Al蒸着膜、４′，１６，１６′…
…背面電極、５……フオトレジストパターン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 透明電極と誘電体膜または半導体膜と、背面電
   極とを透明基板上に順次積層して形成した薄膜電
   子素子の背面電極構造において、前記誘電体膜ま
   たは前記半導体膜に覆われていない前記透明電極
   部分と、前記覆われていない前記透明電極部分と
   覆われている透明電極部分の接続部分と接する前
   記誘電体膜または前記半導体膜部分に対応する前
   記誘電体膜または前記半導体膜の上部表面部分を
   含む上部表面上の所定の領域とを一体的に覆うよ
   うに金属膜を形成したことを特徴とする背面電極
   構造。