JPH01204394A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH01204394A JPH01204394A JP63027540A JP2754088A JPH01204394A JP H01204394 A JPH01204394 A JP H01204394A JP 63027540 A JP63027540 A JP 63027540A JP 2754088 A JP2754088 A JP 2754088A JP H01204394 A JPH01204394 A JP H01204394A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スペースファクタ、表示品質に優れた平面デ
イスプレィが期待される薄膜ＥＬ素子に係り、特に、輝
度特性に優れた多色表示ＥＬ素子に関する。
イスプレィが期待される薄膜ＥＬ素子に係り、特に、輝
度特性に優れた多色表示ＥＬ素子に関する。
交流電界を印加することによって発光する薄膜ＥＬ素子
は、特開昭５０−１２９８９号及び特開昭５７−１７２
６９２号公報に記載のように、ガラス基板上に形成され
た透明電極上に第一絶縁層、発光層及び第二絶縁層が順
次積層され、さらに、その上部に透明電極と直交するよ
うに、背面電極が形成される。
は、特開昭５０−１２９８９号及び特開昭５７−１７２
６９２号公報に記載のように、ガラス基板上に形成され
た透明電極上に第一絶縁層、発光層及び第二絶縁層が順
次積層され、さらに、その上部に透明電極と直交するよ
うに、背面電極が形成される。
特開昭５０−１２９８９号公報では、絶縁層材料として
、窒化物を用い、発光層材料としてＺｎＳを用いたＥＬ
素子の発光特性や寿命特性の劣化を防ぐことを特徴とし
ている。また、特開昭５７−１７２６９２号公報では、
絶縁材料としてＴａ２Ｏ５を用い、発光層材料としてＺ
ｎＳやＺｎ５ｅ等を用いたＥＬ素子の低駆動電圧化を特
徴とする。
、窒化物を用い、発光層材料としてＺｎＳを用いたＥＬ
素子の発光特性や寿命特性の劣化を防ぐことを特徴とし
ている。また、特開昭５７−１７２６９２号公報では、
絶縁材料としてＴａ２Ｏ５を用い、発光層材料としてＺ
ｎＳやＺｎ５ｅ等を用いたＥＬ素子の低駆動電圧化を特
徴とする。
上記従来技術は、発光層にＳｒＳまたはＣａＳを用いた
場合の発光輝度や寿命の点について配慮されておらず、
発光層に付活剤を添加したＳｒＳやＣａＳを用いた場合
、輝度不足や時間の経過とともに輝度が低下していくと
いう問題があった。
場合の発光輝度や寿命の点について配慮されておらず、
発光層に付活剤を添加したＳｒＳやＣａＳを用いた場合
、輝度不足や時間の経過とともに輝度が低下していくと
いう問題があった。
たとえば、ＳｒＳ、または、ＣａＳを母体とする発光層
上に第二絶縁層としてのＴａ２Ｏ５膜をスパッタリング
法で形成する時に、緻密で絶縁特性の優れた絶縁層を得
るために、スパッタリングガスとして、Ａｒと０２の混
合ガスが用いられる。そのため、絶縁層形成過程の初期
に基板が酸素プラズマにさらされ、発光層の表面が酸素
プラズマにさらされ、発光層の表面が酸素イオンによる
衝撃を受けて酸化されＥＬ素子の輝度及び寿命特性を著
しく悪くする原因となっていた。このため、０２プラズ
マを生成しなくとも絶縁特性の優れた窒化物を使用する
必要があった。また、酸化物で発光層をはさんだ場合に
は（０２プラズマを用いずに）エージング中に界面で酸
化が生じ輝度が劣化した。この場合にも、窒化物にする
必要があった。このため、たとえば、５ｉａＮ＋とＴａ
２Ｏ５とを積層した絶縁層膜が試みられたが、密着性が
悪く、健全で信頼性の高いＥＬ素子は実現できなかった
。
上に第二絶縁層としてのＴａ２Ｏ５膜をスパッタリング
法で形成する時に、緻密で絶縁特性の優れた絶縁層を得
るために、スパッタリングガスとして、Ａｒと０２の混
合ガスが用いられる。そのため、絶縁層形成過程の初期
に基板が酸素プラズマにさらされ、発光層の表面が酸素
プラズマにさらされ、発光層の表面が酸素イオンによる
衝撃を受けて酸化されＥＬ素子の輝度及び寿命特性を著
しく悪くする原因となっていた。このため、０２プラズ
マを生成しなくとも絶縁特性の優れた窒化物を使用する
必要があった。また、酸化物で発光層をはさんだ場合に
は（０２プラズマを用いずに）エージング中に界面で酸
化が生じ輝度が劣化した。この場合にも、窒化物にする
必要があった。このため、たとえば、５ｉａＮ＋とＴａ
２Ｏ５とを積層した絶縁層膜が試みられたが、密着性が
悪く、健全で信頼性の高いＥＬ素子は実現できなかった
。
本発明の目的は、多色表示ＥＬＤ、あるいは、フルカラ
ーＥＬＤに好適な、高輝度で輝度の経時変化のない優れ
た素子を提供することにある。
ーＥＬＤに好適な、高輝度で輝度の経時変化のない優れ
た素子を提供することにある。
上記目的は、基板上に形成された透明電極上に第一絶縁
層、発光層、第二絶縁層、及び、背面電極が順次積層さ
れ、この両電極間に交流電界を印加することによってＥ
Ｌ発光を呈する薄膜ＥＬ素子において、ＳｒＳまたはＣ
ａＳを母体とする発光層をサンドイツチ状にはさむ第−
及び第二絶縁層として窒化物が発光層側に接するように
形成し、さらに、窒化物を構成する金属元素と酸化物を
構成する金属元素とが等しい積層絶縁膜にすることによ
り達成される。
層、発光層、第二絶縁層、及び、背面電極が順次積層さ
れ、この両電極間に交流電界を印加することによってＥ
Ｌ発光を呈する薄膜ＥＬ素子において、ＳｒＳまたはＣ
ａＳを母体とする発光層をサンドイツチ状にはさむ第−
及び第二絶縁層として窒化物が発光層側に接するように
形成し、さらに、窒化物を構成する金属元素と酸化物を
構成する金属元素とが等しい積層絶縁膜にすることによ
り達成される。
絶縁層として用いられる窒化物は、ＡｒとＮ２ガス雰囲
気中でスパッタリングして成膜することにより透過率が
高く、しかも、緻密で絶縁特性の優れた膜が得られる。
気中でスパッタリングして成膜することにより透過率が
高く、しかも、緻密で絶縁特性の優れた膜が得られる。
従って、ＳｒＳ、または、ＣａＳを母体とする発光層に
対して、酸素プラズマによる酸化防止ができ、素子の輝
度劣化を防止することができる。
対して、酸素プラズマによる酸化防止ができ、素子の輝
度劣化を防止することができる。
また、絶縁層として各窒化物を構成する金属元素に等し
く酸化物を構成する金属元素を形成するために密着性が
良く、膜はがれ等もないことを見い出した。さらに、酸
化膜中の酸素は、窒化物を通して発光層中へ拡散し、発
光層を劣化させることもないことが判明した。
く酸化物を構成する金属元素を形成するために密着性が
良く、膜はがれ等もないことを見い出した。さらに、酸
化膜中の酸素は、窒化物を通して発光層中へ拡散し、発
光層を劣化させることもないことが判明した。
以下本発明の実施例について説明する。まず、第１図は
本発明の構造の一例を示し、その製作法を以下に述べる
。
本発明の構造の一例を示し、その製作法を以下に述べる
。
第１図に示すように、ガラス基板１上に透明電極である
Ｉ Ｔｏ （Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ） ２
をスパッタリング法、または、電子ビーム蒸着法により
約２Ｏ０ｎｍの厚さに形成する。得られるＩＴＯ膜のシ
ート抵抗は１０Ω／口以下、透過率は８５％以上である
。このＩＴ○膜をフォトリソ技術によつて所望の形状に
パターニングする。この上に、第−絶ｍ層３として、Ｓ
ｉＯ２を１２Ｏｎｍの厚さに、Ａｒと０２ガス雰囲気中
でＲＦスパッタリング法で形成した。さらに、同一バッ
チ内で絶縁層４．５ｉ３１’Ｌ４をＡｒとＮ２混合ガス
雰囲気中でスパッタリング法で２Ｏ０ｎｍ形成した。本
基板を電子ビーム蒸着装置に移し、発光層５としてＳｒ
Ｓ：Ｃｅ、または、ＣａＳ：Ｅｕ膜をマスク蒸着した。
Ｉ Ｔｏ （Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ） ２
をスパッタリング法、または、電子ビーム蒸着法により
約２Ｏ０ｎｍの厚さに形成する。得られるＩＴＯ膜のシ
ート抵抗は１０Ω／口以下、透過率は８５％以上である
。このＩＴ○膜をフォトリソ技術によつて所望の形状に
パターニングする。この上に、第−絶ｍ層３として、Ｓ
ｉＯ２を１２Ｏｎｍの厚さに、Ａｒと０２ガス雰囲気中
でＲＦスパッタリング法で形成した。さらに、同一バッ
チ内で絶縁層４．５ｉ３１’Ｌ４をＡｒとＮ２混合ガス
雰囲気中でスパッタリング法で２Ｏ０ｎｍ形成した。本
基板を電子ビーム蒸着装置に移し、発光層５としてＳｒ
Ｓ：Ｃｅ、または、ＣａＳ：Ｅｕ膜をマスク蒸着した。
蒸着時の基板温度は４５０℃とし膜厚は１１０００ｎと
した。次に発光層５上に第一絶縁層３，４と同一条件で
第二絶縁層６を発光層５に接する上面に５ｉａＮａ膜を
２Ｏ０ｎｍ、さらに、その上部にＳｉＯ２膜７を１２Ｏ
ｎｍ形成した。
した。次に発光層５上に第一絶縁層３，４と同一条件で
第二絶縁層６を発光層５に接する上面に５ｉａＮａ膜を
２Ｏ０ｎｍ、さらに、その上部にＳｉＯ２膜７を１２Ｏ
ｎｍ形成した。
さらに、背面電極８としてＡＭをストライブ状のマスク
を用いてＩＴ○電極２と直交方向に約２Ｏ０ｎｍの厚さ
に蒸着した。この後、作製した素子を湿気から保護する
ため、第１図に示していないが乾燥した空気雰囲気中で
背面電極８上にガラス板を設置し周囲を樹脂で封止した
。
を用いてＩＴ○電極２と直交方向に約２Ｏ０ｎｍの厚さ
に蒸着した。この後、作製した素子を湿気から保護する
ため、第１図に示していないが乾燥した空気雰囲気中で
背面電極８上にガラス板を設置し周囲を樹脂で封止した
。
また、第１図の実施例に準じて、発光層５に接する両面
にＡ Ｑ Ｎ ／ Ａ Ｑ ２Ｏ３膜、Ｔ ａ Ｎ ／
Ｔａ２ｅ５、Ｔ ｉ Ｎ ／ Ｔ ｉ ２Ｏ ａの積
層膜を用いたＥＬ素子についても実施した。いずれの場
合も、膜はがれの現象は見られなかった。
にＡ Ｑ Ｎ ／ Ａ Ｑ ２Ｏ３膜、Ｔ ａ Ｎ ／
Ｔａ２ｅ５、Ｔ ｉ Ｎ ／ Ｔ ｉ ２Ｏ ａの積
層膜を用いたＥＬ素子についても実施した。いずれの場
合も、膜はがれの現象は見られなかった。
第２図は、従来の素子構造を示すが、この素子の絶縁膜
９，１０はＴａ２Ｏ５膜を使用しており、膜形成時のス
パッタリングガスにはＡｒと０２の混合ガスを用いた。
９，１０はＴａ２Ｏ５膜を使用しており、膜形成時のス
パッタリングガスにはＡｒと０２の混合ガスを用いた。
本素子を作製後５ Ｋ Ｈｚの正弦波の電圧印加状態で
ＥＬ輝度の連続測定を行った。その結果、第３図に示す
ように、輝度は時間の経過とともに低下して行くが、第
１図に示す本発明の素子構成を用いれば、輝度は電圧印
加直後に若干低下する現象が見られるが、その後の低下
現象は認められず安定な輝度特性を示すことが判明した
。従って、本実施例によれば、発光層の酸化防止ができ
、高輝度、長寿命のＥＬ素子を提供することができる。
ＥＬ輝度の連続測定を行った。その結果、第３図に示す
ように、輝度は時間の経過とともに低下して行くが、第
１図に示す本発明の素子構成を用いれば、輝度は電圧印
加直後に若干低下する現象が見られるが、その後の低下
現象は認められず安定な輝度特性を示すことが判明した
。従って、本実施例によれば、発光層の酸化防止ができ
、高輝度、長寿命のＥＬ素子を提供することができる。
一方、従来技術のＳ ｉ ３Ｎ４／ Ｔ ａ ２Ｏ５絶
縁膜を用いたＥＬ素子も作製したが、この場合は窒化物
を形成する金属元素と酸化物を形成する金属元素とが等
しくないことから密着性の向上がなく膜はがれを起こす
ことが判明した。
縁膜を用いたＥＬ素子も作製したが、この場合は窒化物
を形成する金属元素と酸化物を形成する金属元素とが等
しくないことから密着性の向上がなく膜はがれを起こす
ことが判明した。
□ 本発明によれば、輝度の経時変化を防止でき、長寿
命、高輝度の薄膜ＥＬ素子が得られる。
命、高輝度の薄膜ＥＬ素子が得られる。
第１図は本発明の一実施例の薄膜ＥＬ素子の断面図、第
２図は従来の薄膜ＥＬ素子の断面図、第３図は従来の薄
膜ＥＬ素子の輝度の劣化を示す図である。
２図は従来の薄膜ＥＬ素子の断面図、第３図は従来の薄
膜ＥＬ素子の輝度の劣化を示す図である。
Claims (2)
- １． 少なくとも一方が透明電極である一対の電極の間
に、二つの絶縁層にサンドイツチ状にはさまれた発光層
を設けた薄膜ＥＬ素子において、前記絶縁層は窒化物と
酸化膜の積層膜であり、かつ、窒化膜は前記発光層側に
形成され、さらに前記窒化膜を構成する金属元素と前記
酸化物を構成する金属元素が同じものであることを特徴
とする薄膜ＥＬ素子。 - ２． 特許請求の範囲第１項において、 前記絶縁層はＡｌＮ／Ａｌ＿２Ｏ＿３，Ｓｉ＿３Ｎ＿４
／ＳｉＯ＿２，ＴａＮ／Ｔａ＿２Ｏ＿５，ＴｉＮ／Ｔｉ
＿２Ｏ＿３のうちから選んだ少くも一種であることを特
徴とする薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63027540A JPH01204394A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63027540A JPH01204394A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01204394A true JPH01204394A (ja) | 1989-08-16 |
Family
ID=12223920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63027540A Pending JPH01204394A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01204394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02215080A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-28 | Yamaha Corp | 薄膜ｅｌ素子 |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP63027540A patent/JPH01204394A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02215080A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-28 | Yamaha Corp | 薄膜ｅｌ素子 |
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