JPH0424639Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は文字、図形等の情報をドツトマトリク
ス表示する薄膜ELマトリクス型デイスプレイパ
ネルに関するものである。

従来の技術 薄膜ELマトリクス型デイスプレイパネルの構
造例を第２図を参照しながら説明する。

尚、第２図の右半分はＸ方向の断面図、左半分
はＸ方向と直交するＹ方向の断面図である。

第２図において、１は透光性基板であるガラス
基板、２は該ガラス基板１上に形成されたマトリ
クス型薄膜EL素子である。

この薄膜EL素子２における３は上記ガラス基
板１上にI.T.O等を蒸着法によりＹ方向に定ピツ
チで多数のストライプ状に形成した透明電極、４
は透明電極３及びガラス基板１上に、Al₂O₃やY₂
O₃等を蒸着又はスパツタ法で形成した透明な第
１の絶縁層、５はこの第１の絶縁層４上にZ_oＳ：
M_o等を蒸着法等で形成した発光層、６は該発光
層５上に、Al₂O₃やY₂O₃等を蒸着法やスパツタ法
により形成した透明な第２の絶縁層、７は第２の
絶縁層６上にＸ方向に定ピツチで多数のストライ
プ状に形成したAl蒸着膜による背面電極である。

尚、上記薄膜EL素子２を囲繞するように、凹
板状のカバーガラス８をガラス基板１上に接着材
を介して固着することにより、薄膜ELマトリク
ス型デイスプレイパネルが構成され、更に上記ガ
ラス基板１とカバーガラス８からなる外囲器内
に、薄膜EL素子２の耐湿性を向上させるためシ
リコンオイル等の絶縁性保護流体が封入される
（特開昭57−7086号公報）。

この薄膜ELマトリクス型デイスプレイパネル
では、透明電極３と背面電極７が第３図に示すよ
うにマトリクス状に交差して、多数のマトリクス
状の画素ｍ，ｍ……を形成する。この透明電極３
と背面電極７の各一端部は、１本おきにガラス基
板１の反対側の周辺部上まで延設され、この両電
極３，７の延設端部間に駆動電圧を選択的に印加
すると、発光層５の画素部分が選択的に発光して
所望の情報のドツトマトリクス表示が行われる。

ところで、上記薄膜EL素子２の形成時、第１
の絶縁層４、発光層５及び第２の絶縁層６の膜厚
が均一になるように積層形成するのは困難で、上
記各層４，５，６の膜厚が薄い箇所でピンホール
が発生し易かつた。この結果、透明電極３と背面
電極７間に駆動電圧を印加した際、第１の絶縁層
４、発光層５及び第２の絶縁層６に発生したピン
ホールを介して、上記透明電極３と背面電極７間
で放電現象が生じて両電極３，７が絶縁破壊され
る。

ここで、上記背面電極７は、導電性や第２の絶
縁層６に対する接着性が良好で、比較的高融点
（660℃）を有するAl製のものであるため、上述
のように透明電極３と背面電極７間で絶縁破壊が
発生すると、Alでは蒸発飛散機能が乏しい故に、
その破壊域ａがスポツト状となる自己回復型絶縁
破壊［第４図参照］に留まらず、第５図に示すよ
うに破壊域ｂが背面電極７の全面に亘つて急速に
拡がる伝播型絶縁破壊へと至る。

このように伝播型絶縁破壊が発生して背面電極
７の全面に亘つて破壊域ｂは形成されると、その
背面電極７の画素ｍの断線により、その画素ｍか
ら給電点とは逆方向の全画素ｍ，ｍ……がすべて
発光不能となつてその表示機能が大幅に低下する
という問題点があつた。

そこで上記問題点を解決するための手段とし
て、前記背面電極７をSn，Zn，Pb，Cd，In，
Tl，Bi及びSbの群から選ばれたAlよりも低融点
の金属材料の１種、または２種以上の上記金属材
料の合金で形成したものが開発されている。

これは、蒸発拡散機能を有するAlよりも低融
点の金属材料を使用するため、透明電極３と背面
電極７間で絶縁破壊が発生した場合、上記背面電
極７での破壊点周辺部分を比較的低電流レベルで
瞬時に蒸発飛散させる。このように破壊域がスポ
ツト状となる自己回復型絶縁破壊を積極的に形成
して伝播型絶縁破壊を回避し、背面電極での断線
を未然に防止している。

考案が解決しようとする問題点 ところが、上記材質で形成した背面電極７を有
する薄膜ELマトリクス型デイスプレイパネルで
は、上記背面電極７が一般にAlよりも低融点の
軟金属であるため、背面電極７形成後の諸工程に
おいて、ゴミ、異物の付着、装置や治工具類との
接触等によつて背面電極７が容易に損傷し、断線
しやすいという問題点が新たに生じてきた。

そこで本考案の目的は、絶縁破壊発生時に背面
電極での破壊域の拡がりを抑止した自己回復機能
を有し、かつ背面電極形成後の薄膜ELパネル製
造工程中における背面電極の損傷を防止した薄膜
ELパネルを提供することにある。

問題点を解決するための手段 本考案は前記問題点に鑑みて提案されたもの
で、上記目的を達成するための技術的手段は、透
光性基板上に、ストライプ状の透明電極、第１の
絶縁層、発光層、第２の絶縁層、及びストライプ
状の背面電極を順次積層形成してなる薄膜EL素
子を有する薄膜ELパネルにおいて、Alよりも低
融点の金属材料または合金から成る背面電極の上
に、これよりも高融点・高硬度の絶縁性薄膜を適
切な膜厚で積層形成させたものである。

作 用 本考案に係る薄膜ELパネルによれば、Alより
も低融点の金属材料、または合金からなる背面電
極上に、これよりも高硬度の絶縁性薄膜からなる
保護層を適切な膜厚で積層形成させたから、絶縁
破壊が発生しても、低融点金属による背面電極が
低電流レベルで瞬時に蒸発飛散するので破壊域が
拡がらず、自己回復機能を有し、伝播型絶縁破壊
を回避する機能を有すると共に、背面電極形成工
程以後の薄膜ELパネルの製造工程において、ゴ
ミ、異物等が付着しても、前記背面電極に直接付
着することがないので、ゴミ、異物等の除去時に
背面電極を損傷することを防止できる。又、高硬
度の絶縁性薄膜で保護層を形成したから、取扱い
中に装置や治工具類と接触しても背面電極が損傷
することを防止できる。

実施例 本考案に係る薄膜ELパネルの一実施例を第１
図を参照しながら説明する。なお、第１図の右半
分はＸ方向の断面図、左半分はＹ方向の断面図で
ある。第１図において、９は透光性基板であるガ
ラス基板、１０は該ガラス基板９上に形成された
本考案に係る薄膜EL素子である。この薄膜EL素
子１０における１１は前記ガラス基板９上にI.T.
O等を蒸着法等によりＹ方向に定ピツチで多数の
ストライプ状に形成した透明電極、１２は透明電
極１１及びガラス基板９上にAl₂O₃やY₂O₃等を蒸
着又はスパツタ等で形成した透明な第１の絶縁
層、１３はこの第１の絶縁層１２上に、ZnS：
Mn等を蒸着法等で形成した発光層、１４は該発
光層１３上に、Al₂O₃やY₂O₃等を蒸着やスパツタ
等で形成した透明な第２の絶縁層、１５はこの第
２の絶縁層１４上に蒸着法等でＸ方向に定ピツチ
で、多数のストライプ状に形成した金属薄膜によ
る背面電極である。この背面電極１５は、Alよ
りも低融点の金属材料、例えば前述したように
Sn，Zn，Pb，Cd，In，Tl，Bi，及びSbの群か
ら選ばれた金属材料の１種、または２種以上の上
記金属材料の合金で形成される。１６は背面電極
１５上に同一パターンで蒸着法等により積層形成
した本考案による絶縁性薄膜であり、背面電極１
５の保護膜である。この絶縁性薄膜１６は以下の
ようにして形成することができる。すなわち第１
図において、第２の絶縁層１４まで順次形成した
薄膜ELパネルをいつたん真空装置から外部へ取
り出し、微細ピツチで多数のストライプ状に溝穴
を形成したメタルマスクを第２の絶縁層１４上に
位置合わせ固定して再び真空装置に装着し、前記
背面電極１５を形成後、連続して絶縁性薄膜を蒸
着法等により所定の膜厚で積層形成する。この場
合、背面電極１５を形成後、薄膜ELパネルを真
空装置から外部へ取りだし、前記メタルマスクを
除去するか、又は別の形状を有するメタルマスク
を装着して後真空装置へもどして後、絶縁性薄膜
１６を積層形成してもよい。

絶縁性薄膜材料としては、A₂O₃，Y₂O₃，
SiO₂，Ta₂O₅などの金属酸化物の単体又は混合膜
が使用できる。又、Si₃N₄などのシリコン窒化物
系材料との複でもよいし、前記金属酸化物とシリ
コン窒化物との複合膜でもよい。

絶縁性薄膜１６の膜厚は数1000A程度が望まし
い。数100A以下では十分な保護強度が得にくい
し、約1μ（10000A）以上では保護強度は十分であ
るが、絶縁破壊時に低融点の背面電極１５が容易
に蒸発飛散するのを抑制する方向に作用するの
で、背面電極１５による伝播性破壊防止効果を減
じる問題点が生じてくる。したがつて、絶縁性薄
膜の膜厚は、さらに望ましくは800A〜3000Aが
適切である。

本考案による絶縁性薄膜１６は前述のメタルマ
スク法の他にリフトオフ法によつて形成してもよ
い。すなわち、第２の絶縁層１４形成後にフオト
レジストをストライプ状にパターニング形成した
後、前記背面電極１５を蒸着等で形成し、連続し
て絶縁性薄膜１６を蒸着等で形成した後、薄膜
ELパネルを真空装置から外部へ取り出し、フオ
トレジストを除去することによつてストライプ状
の背面電極１５と絶縁性薄膜１６を積層形成する
ことができる。この場合、背面電極を形成後外部
へ取り出してフオトレジストを除去し、再び真空
装置へ装着して絶縁性薄膜を積層形成してもよ
い。

リフトオフ法でも、絶縁性薄膜材料は前記メタ
ルマスク法で使用した材料を使用できる。

考案の効果 本考案に係る薄膜ELパネルによれば、Ａより
も低融点・低硬度の金属材料、または合金からな
る背面電極の保護膜としてこれよりも高硬度の絶
縁性薄膜を適切な膜厚で積層形成したから、パネ
ル駆動時に透明電極と背面電極間で絶縁破壊が発
生しても、その破壊域が伝播型破壊に至ることな
くスポツト状の自己回復型破壊に留めることが実
現可能になつて、背面電極の断線を未然に防止す
る機能を有すると共に、背面電極形成工程以後の
薄膜ELパネル製造工程において、背面電極が損
傷することを防止することができて、信頼性の高
い薄膜ELパネルを高い歩留で提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る薄膜ELパネルの一実施
例を示す断面図で、右半分はＸ方向の断面図、左
半分はＹ方向の断面図である。第２図は従来の薄
膜ELパネルの構造例を示す断面図で、右半分は
Ｘ方向の断面図、左半分はＹ方向の断面図、第３
図は薄膜ELパネルでの画素部分を示す部分拡大
平面図、第４図は背面電極での自己回復型絶縁破
壊を示す部分拡大平面図、第５図は背面電極での
伝播型絶縁破壊を示す部分拡大平面図である。 ９……透光性基板、１０……薄膜EL素子、１
１……透明電極、１２……第１の絶縁層、１３…
…発光層、１４……第２の絶縁層、１５……背面
電極、１６……絶縁性薄膜。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 透光性基板上に、ストライプ状の透明電極、第
   １の絶縁層、発光層、第２の絶縁層及びストライ
   プ状の背面電極を順次積層形成してなる薄膜EL
   素子を有する薄膜ELパネルにおいて、 Alよりも低融点の金属材料または合金から成
   る背面電極上に、これよりも高融点、高硬度の絶
   縁性薄膜を積層形成したことを特徴とする薄膜
   ELパネル。