JPS6089099A - 薄膜ｅｌ素子の電極構造 - 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】 く技術分野〉 本発明はエレクトロルミネッセンス（以下ＥＬと略称す
る）発光を呈する薄膜ＥＬ素子の電極構造に係わり、特
に限られた表示面積で大容量表示を得るための電極構造
に関するものである。

〈従来技術〉 従来、交流動作の薄膜ＥＬに関して、発光層に規則的に
高い電界（＋０６／ｃｒｎ程度）を印加し、絶縁耐圧、
発光効率及び動作の安定性等を高めるために、０．１−
２．０ｗｔ％のＭｎ　（あるいはＣｕ　、　Ａｔ。

Ｂｒ等）をドープしたＺｎＳ　、Ｚｎ５ｅ等の半導体発
光層をＹ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の誘電体薄膜でサンドイッ
チした三層構造ＺｎＳ　：Ｍｎ　（又は２１５ｅ：Ｍｎ
　）ＥＬ素子が開発され、発光緒特性の向上が確められ
ている。この薄膜ＥＬ素子は数ＫＨｚの交流電界印加に
よって高輝度発光し、しかも長寿命であるという特徴を
有している。また、この薄膜ＥＬ素子の発光に関しては
印加電圧を昇圧していく過程と高電圧側より降圧してい
く過程で、同じ印加電圧に対して発光輝度が異なるとい
ったヒステリシス特性を有していることが発見され、そ
してこのヒステリシス特性を有する薄膜ＥＬ素子に印加
電圧を昇圧する過程に於いて、光、電界、熱等が付与さ
れると薄膜ＥＬ素子は、その強度に対応した発光輝度の
状態に励起され、光、電界、熱等を除去して元の状態に
戻しても発光輝度が高くなった状態に留まるといったメ
モリー現象が存在することが知られている。そして、こ
のメモリー現象を有効に活用して薄膜ＥＬ素子をメモリ
ー素子に利用する薄膜ＥＬ素子応用技術が現在産業界で
研究開発中である。

薄１１ＪＥＬ素子の１例としてｚｎｓ　：　Ｍｎ薄膜Ｅ
　Ｌ素子の基本的な構造を第１図に示す。

第１図に基づいて薄膜ＥＬ素子の構造を具体的に説明す
ると、ガラス基板ｌ土にＩ　ｎｚ０３．５ｎ０２等の透
明電極２、さらにその上に積層してＹ２Ｏ３゜Ａｔ２０
３　、　Ｓｉ３Ｎ４．５ｉ０２等からなる第１の誘電体
層３がスパックあるいは電子ビーム蒸着法等により重畳
形成されている。第１の誘電体層３上にはＺｎＳ：Ｍｎ
焼結ペレットを電子ヒーム蒸着するこ吉により得られる
ＺｎＳ　発光層４が形成されている。この時、蒸着用の
ＺｎＳ：Ｍｎ焼結ペレットには活性物質となるＭｎが目
的に応じた濃度に設定されたペレットが使用される。

ＺｎＳ　発光層４上には第１の誘電体層３と同様の材質
から成る第２の誘電体層５が積層され、その上にＡＩ等
から成る背面電極６が蒸着形成されている。透明電極２
と背面電極６は互いに直交する方向に配列されて交流電
源７に接続され、薄膜ＥＬ素子が駆動される。

電極２．６聞にＡＣ電圧を印加すると、ＺｎＳ発光層４
の両側の誘電体層３．５間に上記ＡＣ電圧が誘起される
ことになり、従ってＺｎＳ発光層４内に発生した電界に
よって伝導帯に励起されかつ加速されて充分なエネルギ
ーを得た電子が、直接Ｍｎ発光センターを励起し、励起
されたＭｎ発光センターが基底状態に戻る際に黄色の発
光を行なう。即ち、高電界で加速された電子がＺｎＳ発
光層４中の発光センターであるＺｎサイトに入ったＭｎ
原子の電子を励起し、基底状態に落ちる時、略々５８５
０Ａ０をピークに幅広い波長領域で、強い発光を呈する
。

上記の如き構造を有する薄膜ＥＬ素子はスペース・フ７
ククの利点を生かした平向薄型ディスプレイ・デバイス
として、文字及び図形を含むコンピューターの田方表示
端末機器その他種々の表示装置に文字、記号、静止画像
、動画像等の表示手段として利用することができる。こ
の薄膜ＥＬ表示装置は第１図に於ける透明電極２及び背
面電極６で構成される電極構造、即ち、互いに直交する
如く帯状に複数本配列されたマトリックス電極構造に於
いて、透明電極２と背面電極６が平面図的に見て交叉し
た位置を表示画面の１絵素として表示を実行する。

薄膜ＥＬ表示装置は従来のブラウン管（ＣＲＴ）と比較
して動作電圧が低く、同じ平面型ディスプレイ・デバイ
スであるプラズマディスプレイパネル（ＦＤＰ　）と比
較すれば重量や強度面で優れており、液晶（ＬＣＤ）に
比べて動作可能温度範囲が広く、応答速度が速い等多く
の利点を有している。また純固体マトリックス型パネル
であるため動作寿命が長く、そのアドレスの正確さとと
もにコンピューター等の入出力表示手段として非常に有
効なものである。

上記の如き構造を有する薄膜ＥＬ素子において同一表示
面積で表示容量を大きくするためには、電極の巾（スト
ライプ中）を狭くしなければなら妃〜ところが透明電極
２け背面電極に比べて比ｌ五重・ 抵抗が高いだめ、単純に電極の巾を狭くするとそのスト
ライプ抵抗（線抵抗）が下式に示される如く大きくなる
。

Ｒニスドライブ抵抗　し：電極の長さ ｄ：　〃　の厚さ このストライプ抵抗が大きい、と電極末端部に行くに従
って、印加電圧の降下が大きくなり、発光輝度が落ち表
示画面に輝度ムラを生せしめ、表示素子としての品位が
低下する。したがって、上記現象を防ぐためには、電極
を厚くシ、ストライプ抵抗の増大をおさえなければなら
ない。例えば、ストライプ中を従来のＩ／２にすると、
ストライプ抵抗を同じにするには厚さを２倍にしなけれ
ばならない。ところが電極２が厚くなるとそのエツジで
の段差が大きくなり、この上に欠陥のない均一な絶縁層
、発光層をスパッタリング、あるいは蒸着形成するこけ
透明電極エツジでの絶縁耐圧が低下し、困難になるなど
の欠点があった。

〈目〕執的〉 本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、透明
電極を厚くすることなく、表示ピッチの細かい大容量表
示素子を提供することを目的とする。

〈実施例〉 捷ず、カラス基板■に細い金属線を埋める複数の溝１０
を形成しく第３図Ａ）、この溝に金属線８を埋め、その
上に透明電極２を形成する（第３図Ｂ）。ガラス基板ｌ
の表面に埋め込む金属線の直径とほぼ同じ巾、深さの構
を透明電極の帯の中央に形成する。その溝にＡｔ、Ｃｕ
、ＡＰ等の金属線８を埋める。金属線は発光時に目立ち
にくくすることからもできるだけ細い方が良く、直径１
０〜２０μｍが適当である。金属線を埋めた後、ガラス
表面を研磨して表面を滑らかにする。

この上に透明電極２をスパッタリング等の手法で形成す
る。このような構造とすることにより、金属に比べ、比
抵抗の大きい透明電極に細い金属線を付Ｈさせ、比抵抗
を下げて電圧降下による発元輝＜０低下を防止すること
ができる。

（７） 〈効　果〉 以上詳説した如く、本発明によれば、透明電極の下に細
い金属線を埋め込むことにより、透明電極を細くしても
抵抗の増大をおさえることができ、表示ピッチの細かい
表示素子が実現出来、表示品位の向上を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の薄膜ＥＬ素子の基本的構造を示す構成図
である。第２図（５）は従来の透明電極の配列状態を示
す平面図である。第２図（Ｂ）は第２図（８）の側面図
である。 第３図（８）、　ＣＢ）　、　（Ｃ）はいずれも本発明
の１実施例を示すもので、第３図（５）は、カラス基板
に金属線を埋める構を形成したものを示す側面図である
。 第３図（Ｂ）は、透明電極の構造を示す平面図である。 第３図（Ｃ）は第３図（均の側面図である。 １ニガラス、２：透明電極、３：誘電体層、４：発光層
、５．誘電体層、６．背面電極、７：ＡＣ電源、８：金
属線、１０．溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、互いに直交する方向に複数本配列された２組の帯状
   電極群で構成されるマトリックス電極間に誘電体層を介
   して層設されたＥＬ発光層を基板上に搭載して成る薄１
   １ＪＥＬ素子に於いて、前記基板上に細い金属線を埋設
   し、その土に前記一方の組の帯状電極群を配置したこと
   を特徴とする薄膜ＥＬ素子の電極構造。