電極及び表示装置
【課題】簡素な工法で形成可能な、低反射且つ低抵抗の電極を提供する。
【解決手段】電極１７は、基板１１上に所定のパターンで形成された透明電極１２上に、その少なくとも一部が透明電極と電気的に接続して形成されたアルミニウムを含むＡｌ薄膜１５と、Ａｌ薄膜上に形成されたクロムを含むＣｒ薄膜１６とを備える。
【解決手段】電極１７は、基板１１上に所定のパターンで形成された透明電極１２上に、その少なくとも一部が透明電極と電気的に接続して形成されたアルミニウムを含むＡｌ薄膜１５と、Ａｌ薄膜上に形成されたクロムを含むＣｒ薄膜１６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示素子やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの表示装置において表示画面側に形成される電極に関する。また、本発明は表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、一般的な薄膜ＥＬ素子は、絶縁性基板５１上に、第１方向に平行なストライプ状の複数の背面電極５２、高い誘電率を有する絶縁層５３、電界を印加することによって発光する蛍光体層５４、高い誘電率を有する絶縁層５５、第１方向と直交する第２方向に平行なストライプ状の複数の透明電極５６をこの順に有している。背面電極５２と透明電極５６との間に電圧を印加することにより、この背面電極５２と透明電極５６との交点位置で蛍光体層５４が発光し、この光が透明電極５６を透過して画像が表示される。透明電極５６としては低抵抗で透明性の高いＩＴＯなどの材料が用いられるが、その抵抗値は十分には小さくなく消費電力の増大等の問題を生じる。そこで、抵抗補助電極として、透明電極５６に電気的に接触して補助電極（バス電極）５７が形成される。
【０００３】
ＥＬ表示素子やＰＤＰ等の表示装置の電極や配線用材料としては電気良導体であるＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどが幅広く用いられている。しかし、これらの材料は光反射率が高いため、これらの材料を、補助電極５７のように表示画面側に形成される電極材料として用いた場合、外光が反射して画像のコントラストが低下するという問題が生じる。
【０００４】
この問題を解消するために、特許文献１には、良導体のＡｌ薄膜とＡｌ及びＭｏを含む金属酸化物薄膜とが積層された黒色電極が提案されている。また、特許文献２には、ルテニウム系多酸化物を含む黒色電極が提案されている。光反射抑制層として使用されるこれらの黒色電極は、金属酸化物からなり高い耐熱性を有しているので電極形成以降の製造工程における熱処理に耐えることができる。
【特許文献１】特開平２−３０６５０５号公報
【特許文献２】特開２００４−１５８４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、電極形成以降に熱処理を必要としない場合には、黒色電極が高い耐熱性を有している必要がないため、より低コストで簡素な工法で形成可能な低反射且つ低抵抗な電極が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電極は、基板上に所定のパターンで形成された透明電極上に、その少なくとも一部が前記透明電極と電気的に接続して形成されたアルミニウムを含むＡｌ薄膜と、前記Ａｌ薄膜上に形成されたクロムを含むＣｒ薄膜とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の表示装置は上記の本発明の電極を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な方法で形成することができ、低反射性と高導電性とを兼ね備えた電極を提供することができる。
【０００９】
この電極を表示装置の表示画面側に形成される電極として用いると、外光反射が抑えられ、画質のコントラストを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の電極は、基板上に形成された透明電極に電気的に接続したアルミニウム又はアルミニウムを含む金属化合物からなるＡｌ薄膜と、クロム又はクロムを含む金属化合物からなるＣｒ薄膜とを備えている。これにより、前面基板側（Ｃｒ薄膜側）から見たときに電極を黒色化することができ、電極表面での光の反射を抑制することができる。また、電極の抵抗値を、Ａｌと同程度に低く抑えることができる。
【００１１】
本発明の電極の効果を確認するために行った実験結果を示す。
【００１２】
真空雰囲気下において、基板上に、Ａｌ小片を用いて通常の真空蒸着により膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜と、このＡｌ薄膜上にＣｒ粒を用いて通常の真空蒸着により膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜とを連続して形成した。得られた２層積層膜からなる電極の分光反射率を測定した。比較のために、Ｃｒ薄膜の膜厚を約１０ｎｍ，約３０ｎｍ，約１００ｎｍと変える以外は上記と同様にして形成した３種類の２層積層膜からなる電極、基板上に膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜のみを上記と同様に形成した単層の電極、及び基板上に膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜のみを上記と同様にして形成した単層の電極をそれぞれ形成して、それぞれの分光反射率を同様に測定した。結果を図１に示す。
【００１３】
図１より、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜は、Ａｌ薄膜のみからなる単層膜に比べて、波長４００〜８００ｎｍの可視光全域で反射率が大幅に低減している。更に、Ｃｒ薄膜の膜厚が約３０ｎｍ，約４０ｎｍ，約１００ｎｍである２層積層膜は、Ｃｒ薄膜のみからなる単層膜に比べて、反射率がほぼ同等かそれより小さい。
【００１４】
Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜においてＣｒ薄膜の膜厚が１００ｎｍを超えると、その電極表面の反射率はＣｒ薄膜のみからなる単層膜の反射率に近づき、光反射抑制効果は小さくなる。また、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜においてＣｒ薄膜の膜厚が１０ｎｍを下回ると、Ａｌ薄膜での反射の影響が大きくなり、同様に光反射抑制効果は小さくなる。本発明者らが実験を重ねた結果、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜において良好な光反射抑制効果を得るためにはＣｒ薄膜の膜厚は１０〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、約４０ｎｍが最適であることが分かった。
【００１５】
上記の、膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜と膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜とからなる２層積層膜、膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜のみからなる単層膜、及び膜厚約３００ｎｍのＣｒ薄膜のみからなる単層膜の抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
表１より、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜は、Ａｌ薄膜のみからなる単層膜と同等の低抵抗値を有していることが分かる。
【００１８】
上記の実験では、基板上にＡｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜を直接形成したが、基板とＡｌ薄膜との密着性が十分でなく、フォトレジストを用いたリフトオフ法により電極を形成する場合には、細線パターンに電極を形成することが困難となる場合がある。このような場合には、基板上に、第１層としてチタン又はチタンを含む金属化合物からなるＴｉ薄膜を形成し、この上にＡｌ薄膜及びＣｒ薄膜を順に積層することが好ましい。このような３層電極であれば、電極の密着性が向上し、パターニング性が向上するので、高精細パターンの電極を容易に形成することができる。
【００１９】
本発明の電極を備えたＥＬ表示素子の製造方法の一例を図２を用いて説明する。但し、以下は一例に過ぎず、本発明がこれに限定されないことはいうまでもない。
【００２０】
まず、図２（Ａ）に示すように、絶縁性基板上に複数のストライプ状の背面電極、絶縁層、蛍光体層をこの順に形成した基板１１を作成する。次に、基板１１上に所定の線幅及び間隔でＩＴＯなどからなる複数のストライプ状の透明電極１２を形成する。ここで、複数の透明電極１２の延設方向は複数のストライプ状の背面電極の延設方向と直交させる。次に、所定の線幅及び間隔でフォトレジスト１３のパターンを形成する。次に、全面に、真空蒸着により膜厚約２００ｎｍのＴｉ薄膜１４を形成し、Ｔｉ薄膜１４上に真空蒸着により膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜１５を形成し、更に、Ａｌ薄膜１５上に真空蒸着により膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜１６を形成する。Ｔｉ薄膜１４、Ａｌ薄膜１５、及びＣｒ薄膜１６からなる３層積層膜は真空雰囲気を維持したまま連続して形成する。Ａｌ薄膜１５は、その少なくとも一部が透明電極１２と電気的に接続して形成される。次に、フォトレジスト１３を除去する。その結果、図２（Ｂ）に示すように、透明電極１２上に、Ｔｉ薄膜１４、Ａｌ薄膜１５、及びＣｒ薄膜１６からなる補助電極１７が形成されたＥＬ表示素子を得る。
【００２１】
上記において、背面電極、絶縁体層、蛍光体層、及び透明電極の材料や形成方法は特に制限はなく、ＥＬ表示素子として公知の材料及び方法を適宜選択して使用することができる。例えば、無機ＥＬ表示素子の場合であれば、絶縁体層として無機誘電体層、蛍光体層として無機蛍光体層を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の電極利用分野は特に制限はないが、例えばＥＬ表示素子やＰＤＰなどの表示装置の表示面側に形成される電極として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、電極の分光反射率の測定結果を示した図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の電極の製造方法の概略を順に示した断面図である。
【図３】図３は、一般的なＥＬ表示素子の概略構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１ 基板
１２ 透明電極
１３ フォトレジスト
１４ Ｔｉ薄膜
１５ Ａｌ薄膜
１６ Ｃｒ薄膜
１７ 補助電極
５１ 絶縁性基板
５２ 背面電極
５３ 絶縁層
５４ 蛍光体層
５５ 絶縁層
５６ 透明電極
５７ 補助電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示素子やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの表示装置において表示画面側に形成される電極に関する。また、本発明は表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、一般的な薄膜ＥＬ素子は、絶縁性基板５１上に、第１方向に平行なストライプ状の複数の背面電極５２、高い誘電率を有する絶縁層５３、電界を印加することによって発光する蛍光体層５４、高い誘電率を有する絶縁層５５、第１方向と直交する第２方向に平行なストライプ状の複数の透明電極５６をこの順に有している。背面電極５２と透明電極５６との間に電圧を印加することにより、この背面電極５２と透明電極５６との交点位置で蛍光体層５４が発光し、この光が透明電極５６を透過して画像が表示される。透明電極５６としては低抵抗で透明性の高いＩＴＯなどの材料が用いられるが、その抵抗値は十分には小さくなく消費電力の増大等の問題を生じる。そこで、抵抗補助電極として、透明電極５６に電気的に接触して補助電極（バス電極）５７が形成される。
【０００３】
ＥＬ表示素子やＰＤＰ等の表示装置の電極や配線用材料としては電気良導体であるＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどが幅広く用いられている。しかし、これらの材料は光反射率が高いため、これらの材料を、補助電極５７のように表示画面側に形成される電極材料として用いた場合、外光が反射して画像のコントラストが低下するという問題が生じる。
【０００４】
この問題を解消するために、特許文献１には、良導体のＡｌ薄膜とＡｌ及びＭｏを含む金属酸化物薄膜とが積層された黒色電極が提案されている。また、特許文献２には、ルテニウム系多酸化物を含む黒色電極が提案されている。光反射抑制層として使用されるこれらの黒色電極は、金属酸化物からなり高い耐熱性を有しているので電極形成以降の製造工程における熱処理に耐えることができる。
【特許文献１】特開平２−３０６５０５号公報
【特許文献２】特開２００４−１５８４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、電極形成以降に熱処理を必要としない場合には、黒色電極が高い耐熱性を有している必要がないため、より低コストで簡素な工法で形成可能な低反射且つ低抵抗な電極が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電極は、基板上に所定のパターンで形成された透明電極上に、その少なくとも一部が前記透明電極と電気的に接続して形成されたアルミニウムを含むＡｌ薄膜と、前記Ａｌ薄膜上に形成されたクロムを含むＣｒ薄膜とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の表示装置は上記の本発明の電極を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な方法で形成することができ、低反射性と高導電性とを兼ね備えた電極を提供することができる。
【０００９】
この電極を表示装置の表示画面側に形成される電極として用いると、外光反射が抑えられ、画質のコントラストを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の電極は、基板上に形成された透明電極に電気的に接続したアルミニウム又はアルミニウムを含む金属化合物からなるＡｌ薄膜と、クロム又はクロムを含む金属化合物からなるＣｒ薄膜とを備えている。これにより、前面基板側（Ｃｒ薄膜側）から見たときに電極を黒色化することができ、電極表面での光の反射を抑制することができる。また、電極の抵抗値を、Ａｌと同程度に低く抑えることができる。
【００１１】
本発明の電極の効果を確認するために行った実験結果を示す。
【００１２】
真空雰囲気下において、基板上に、Ａｌ小片を用いて通常の真空蒸着により膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜と、このＡｌ薄膜上にＣｒ粒を用いて通常の真空蒸着により膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜とを連続して形成した。得られた２層積層膜からなる電極の分光反射率を測定した。比較のために、Ｃｒ薄膜の膜厚を約１０ｎｍ，約３０ｎｍ，約１００ｎｍと変える以外は上記と同様にして形成した３種類の２層積層膜からなる電極、基板上に膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜のみを上記と同様に形成した単層の電極、及び基板上に膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜のみを上記と同様にして形成した単層の電極をそれぞれ形成して、それぞれの分光反射率を同様に測定した。結果を図１に示す。
【００１３】
図１より、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜は、Ａｌ薄膜のみからなる単層膜に比べて、波長４００〜８００ｎｍの可視光全域で反射率が大幅に低減している。更に、Ｃｒ薄膜の膜厚が約３０ｎｍ，約４０ｎｍ，約１００ｎｍである２層積層膜は、Ｃｒ薄膜のみからなる単層膜に比べて、反射率がほぼ同等かそれより小さい。
【００１４】
Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜においてＣｒ薄膜の膜厚が１００ｎｍを超えると、その電極表面の反射率はＣｒ薄膜のみからなる単層膜の反射率に近づき、光反射抑制効果は小さくなる。また、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜においてＣｒ薄膜の膜厚が１０ｎｍを下回ると、Ａｌ薄膜での反射の影響が大きくなり、同様に光反射抑制効果は小さくなる。本発明者らが実験を重ねた結果、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜において良好な光反射抑制効果を得るためにはＣｒ薄膜の膜厚は１０〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、約４０ｎｍが最適であることが分かった。
【００１５】
上記の、膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜と膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜とからなる２層積層膜、膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜のみからなる単層膜、及び膜厚約３００ｎｍのＣｒ薄膜のみからなる単層膜の抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
表１より、Ａｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜は、Ａｌ薄膜のみからなる単層膜と同等の低抵抗値を有していることが分かる。
【００１８】
上記の実験では、基板上にＡｌ薄膜及びＣｒ薄膜からなる２層積層膜を直接形成したが、基板とＡｌ薄膜との密着性が十分でなく、フォトレジストを用いたリフトオフ法により電極を形成する場合には、細線パターンに電極を形成することが困難となる場合がある。このような場合には、基板上に、第１層としてチタン又はチタンを含む金属化合物からなるＴｉ薄膜を形成し、この上にＡｌ薄膜及びＣｒ薄膜を順に積層することが好ましい。このような３層電極であれば、電極の密着性が向上し、パターニング性が向上するので、高精細パターンの電極を容易に形成することができる。
【００１９】
本発明の電極を備えたＥＬ表示素子の製造方法の一例を図２を用いて説明する。但し、以下は一例に過ぎず、本発明がこれに限定されないことはいうまでもない。
【００２０】
まず、図２（Ａ）に示すように、絶縁性基板上に複数のストライプ状の背面電極、絶縁層、蛍光体層をこの順に形成した基板１１を作成する。次に、基板１１上に所定の線幅及び間隔でＩＴＯなどからなる複数のストライプ状の透明電極１２を形成する。ここで、複数の透明電極１２の延設方向は複数のストライプ状の背面電極の延設方向と直交させる。次に、所定の線幅及び間隔でフォトレジスト１３のパターンを形成する。次に、全面に、真空蒸着により膜厚約２００ｎｍのＴｉ薄膜１４を形成し、Ｔｉ薄膜１４上に真空蒸着により膜厚約３００ｎｍのＡｌ薄膜１５を形成し、更に、Ａｌ薄膜１５上に真空蒸着により膜厚約４０ｎｍのＣｒ薄膜１６を形成する。Ｔｉ薄膜１４、Ａｌ薄膜１５、及びＣｒ薄膜１６からなる３層積層膜は真空雰囲気を維持したまま連続して形成する。Ａｌ薄膜１５は、その少なくとも一部が透明電極１２と電気的に接続して形成される。次に、フォトレジスト１３を除去する。その結果、図２（Ｂ）に示すように、透明電極１２上に、Ｔｉ薄膜１４、Ａｌ薄膜１５、及びＣｒ薄膜１６からなる補助電極１７が形成されたＥＬ表示素子を得る。
【００２１】
上記において、背面電極、絶縁体層、蛍光体層、及び透明電極の材料や形成方法は特に制限はなく、ＥＬ表示素子として公知の材料及び方法を適宜選択して使用することができる。例えば、無機ＥＬ表示素子の場合であれば、絶縁体層として無機誘電体層、蛍光体層として無機蛍光体層を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の電極利用分野は特に制限はないが、例えばＥＬ表示素子やＰＤＰなどの表示装置の表示面側に形成される電極として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、電極の分光反射率の測定結果を示した図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の電極の製造方法の概略を順に示した断面図である。
【図３】図３は、一般的なＥＬ表示素子の概略構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１ 基板
１２ 透明電極
１３ フォトレジスト
１４ Ｔｉ薄膜
１５ Ａｌ薄膜
１６ Ｃｒ薄膜
１７ 補助電極
５１ 絶縁性基板
５２ 背面電極
５３ 絶縁層
５４ 蛍光体層
５５ 絶縁層
５６ 透明電極
５７ 補助電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に所定のパターンで形成された透明電極上に、その少なくとも一部が前記透明電極と電気的に接続して形成されたアルミニウムを含むＡｌ薄膜と、前記Ａｌ薄膜上に形成されたクロムを含むＣｒ薄膜とを備えることを特徴とする電極。
【請求項２】
前記透明電極と前記Ａｌ薄膜との間にチタンを含むＴｉ薄膜を更に備える請求項１に記載の電極。
【請求項３】
前記Ｃｒ薄膜の膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である請求項１又は２に記載の電極。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電極を用いた表示装置。
【請求項１】
基板上に所定のパターンで形成された透明電極上に、その少なくとも一部が前記透明電極と電気的に接続して形成されたアルミニウムを含むＡｌ薄膜と、前記Ａｌ薄膜上に形成されたクロムを含むＣｒ薄膜とを備えることを特徴とする電極。
【請求項２】
前記透明電極と前記Ａｌ薄膜との間にチタンを含むＴｉ薄膜を更に備える請求項１に記載の電極。
【請求項３】
前記Ｃｒ薄膜の膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内である請求項１又は２に記載の電極。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電極を用いた表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２２６４９４（Ｐ２００８−２２６４９４Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５８９３９（Ｐ２００７−５８９３９）
【出願日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
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