JPH02306581A - 薄膜ｅｌ素子の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発光輝度を向上させた薄［ＥＬ素子の製造法
に関する。

（従来の技術） 従来、透明導電膜、必要に応じ第１の絶縁層。

発光層、第２の絶縁層及び導電膜を順次積層してなる薄
膜ＥＬ素子において該薄膜ＥＬ素予め発光輝度を向上さ
せるために通常、その製造工程において、一般的には発
光層の形成後基板を真空下、５００〜６００℃で１〜２
時間程度加熱する熱処理が行われている（日経エレクト
ロニクス１９７９年４月号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の薄膜ＥＬ素子において発光層としてＭｎを少
量添加したＺｎＳ発光層を用いたものであって第１及び
第２の絶縁層を有するものが、現在、最も高い発光輝度
を示すものとされている。

しかし、この薄膜ＥＬ素子においても、フレーム周波数
が数十Ｈｚである線順次走査による発光時の輝度は２０
〜３０フートランバートであり、ＣＲＴ（カソード・レ
イ・チューブ）などと比べると実用的なディスプレイパ
ネルとするには、未だ、発光輝度が不充分である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、透光性基材上に、透明導電膜、発光層及び導
電膜を順次積層し、これらの層間のうち少なくとも一つ
の層間に絶縁層を形成する薄膜ＥＬ素子の製造法におい
て、上記発光層を形成した後上記導電膜を形成する前の
基板を水を含む雰囲気中で熱処理する工程を含むことを
特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造法に関する。

本発明における透光性基材としてはガラス板等が使用さ
れる。

透明導電膜は、Ｓｎ○２１１ｎ２０３、インジウムスズ
オキサイド（ＩＴ○）等からなり、電子ビーム蒸着法、
真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ　（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｒｉｔｉｏｎ）法、プ
ラズマＣＶＤ法等によって形成される。

発光層は、Ｍｎ、Ｔｂ等の発光中心を含むＺｎＳ、Ｃａ
Ｓ、ＳｒＳ、Ｚｎ５ｅ等のＶＩＢ族元素を含む母体から
なる螢光体からなり、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、
スパッタリング法、ＭＯＣＶＤ　（Ｍｅｔａ］、　Ｏｒ
ｇａｎｉｃ　ＣＶＤ）法、　Ａ　Ｌ　Ｅ　（Ａｔｏｍｉ
ｃＬａｙｅｒ　Ｅｐｉｔａｘｙ）法等で形成される。

もう一つの導電膜は、透明導電膜と同様のものでもよく
、アルミニウム、クロム、金等の金属からなるものであ
ってもよい。

前記絶縁層は、Ｔａ２０６．Ｙ２Ｏ３，ＳｉＣ２゜Ａｆ
１２０３．Ｓｉ３Ｎ、、ＡｕＮ、ＳｒＴｉＯ３等からな
り、これらの層を２Ｍ以以上層してＩＩＩＩＡａＷとし
てもよい。これらの層の形成方法は、透明導電膜の形成
方法と同様である。

本発明しこおいて、絶縁層は、前記透明導電膜と前記発
光層の間に及び／又は前記発光層と前記導電膜の間に積
層される。以下、前記透明導電膜と前記発光層の間の絶
縁層を第１の絶縁層と及び前記発光層と前記導電膜の間
を第２の絶縁層と言う。

４一 本発明において、透明導電膜、第１の絶縁層。

発光層、第２の１ｆＩＡ縁層及び導電膜（背面電極）が
、この順序で、基材上に順次形成される。ただし、第１
及び第２の絶縁層のうちどちらか一つはなくてもよい。

また、発光層を形成後前記と同様の絶縁層を積層し、さ
らに発光層を形成してもよい。

本発明においては、これらの工程中発光層の形成後背面
電極を形成する前までに少なくとも１回基板を水を含む
雰囲気中で熱処理する。この基板は、発光層を形成した
後のものでもよいが、第２の絶縁層の少なくとも一部を
形成した後のものが好ましい。また、この場合、前記熱
処理前に形成されている第２の絶縁層の少なくとも一部
が酸化物からなるものであるのが好ましい。

水を含む雰囲気としては、水蒸気分圧が全圧を１気圧と
したとき、１トール（’ｌ’　ｏ　ｒ　ｒ）乃至１気圧
である気体が好ましく、全圧が１気圧を超えてもそれ未
満であっても水蒸気分圧が１ト一ル以上あればよい。水
蒸気以外に含まれる気体としては、Ａ　ｒ　＊　Ｎ２等
の不活性ガス、酸素ガス、空気等がある。また、熱処理
温度は、２００〜６５０℃の範囲が好ましい。温度が低
すぎる場合は、発光輝度向上の効果を得るのが困難にな
る傾向があり、温度が高いほど本発明の効果を得るのに
処理時間が短くて済むが、高すぎると基材等が劣化しゃ
すくな傾向がある。

このような処理により、酸素が発光層に導入され、発光
層のＶＩＢ族元素の欠陥が埋められるものと考えられ、
結果として発光輝度が向上する。

また１本発明において、発光層形成後、真空下又は不活
性ガス雰囲気下、単に加熱処理してもよい。

本発明を図面を用いて説明する。第１図は本発明により
得られる薄膜ＥＬ素子の一例を示す断面図であり、基板
１の上に透明導電膜（透明電極）２、第１の絶縁層３２
発光Ｍ４．第２の絶縁層５及びもう一つの導電膜（背面
電極）６をこの順に積層して作製したものである。なお
、第１において透明導電膜２ともう一つの導電膜６が交
流電源７に導線によって連結されている。

実施例１ 第１図に示すような構造の薄膜ＥＬ素子を作成した。

基材１としてのコーニング社＃７０５９ガラス（１００
Ｘ７５ｍｍ２、厚さ１．１＋ｎｍ）上にＩＴＯ膜をスパ
ッタリング法で形成し、これをエツチングして透明導電
膜２としてのストライプ状ＩＴＯ透明電極（膜厚０　、
２　μｍ　、幅０．１５ｎｗｎ、電極間隔０．１ｍｎ）
３２０本を形成した。この上に、第１の絶縁層３として
Ｓｉ３Ｎ、膜をプラズマＣＶＤ法で０．３μｍの厚さに
形成し、さらに、発光層４として電子ビーム蒸着法でマ
ンガン付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）層０．５μｍの厚
さに形成した。

この後、真空中５００℃で１．５時間加熱処理した。つ
いで、第２の絶縁層の第１層５としてＳｉＯ２膜をスパ
ッタリング法で０．０５μｍの厚さに形成した。この後
、高純度脱イオン水の水蒸気中（水蒸気分圧＝１気圧、
全圧＝１気圧）５００℃で１時間加熱処理した。次いで
、第２の絶縁層の第２層６としてＳｉＮ膜をスパッタリ
ング法で０．２７μｍの厚さに形成した。最後に、電子
ビーム蒸着法でΔΩ層を形成し、エツチングして導電膜
７としてのストライプ状ＡＱの背面電極（膜厚０　、２
　ｐ　ｍ　、幅０．１５ｍｎ、電極間隔０．１ｎｎ）を
２００本、ＩＴ○透明電極と直交するように形成した。

得られた薄膜ＥＬ素子を試料Ａとした。

比較例１ 実施例１において、高純度脱イオン水の水蒸気中５００
℃で１時間の加熱処理をしないこと以外は、実施例１に
準じて、薄膜ＥＬ素子を得た。得られた薄膜ＥＬ素子を
試料Ｂとした。

前記で得られた試料Ａ及び試料Ｂを周波数１ｋＨｚの正
弦波電圧を用いて駆動し、透明電極と背面電極の間に印
加する開動電圧（ｖｏ−ｙ）と発光輝度の関係（印加電
圧−発光輝度特性）を求めた。

第２図はこの結果を示す。第２図中、グラフ８は試料Ａ
についての及びグラフ９は試料Ｂについての結果である
。これらの結果から明らかであるように、発光開始電圧
より５０Ｖ高い印加電圧において、発光輝度は試料Ａで
は１５００ｃｄ／ｒＪ（２５０ｖにおいて）及び試料Ｂ
では５００ｃｄ／イ（２１０Ｖにおいて）あった。

実施例２ 実施例１において、高純度脱イオン水の水蒸気中５００
℃で１時間の加熱処理の代わりに窒素ガスに高純度脱イ
オン水を通過させて得られた混合ガス（水蒸気分圧：６
トール、全圧＝１気圧）雰囲気中、５００℃で２．５時
間の加熱処理を行ったこと以外は、実施例１に準じて薄
膜ＥＬ素子を得た。この薄膜ＥＬ素子について前記と同
様に、印加電圧−発光輝度特性を求めたところ、発光開
始電圧より５０Ｖ高い印加電圧において、発光輝度は１
５００　ｃ　ｄ　／　ｒｒｉ’　（２６０Ｖにおいて）
であった・ 〔発明の効果〕 本発明によれば発光輝度の大きな薄膜ＥＬ素子を容易に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る薄膜ＥＬ素子の断面図及び第２図
は実施例１及び比較例１で得られた薄膜ＥＬ素子の印加
電圧−発光輝度特性を示すグラフである。 １・・・基材、２・・・透明導電膜、３・・・第１の絶
縁層、４・・・発光層、５・・・第２の絶縁膜の第１層
、６・・・第２の絶縁膜の第２層、７・・・導電膜、８
・・・実施例１の結果を示すグラフ、９・・・比較例１
の結果を示すグラフ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 　１．透光性基材上に、透明導電膜、発光層及び導電膜
   を順次積層し、これらの層間のうち少なくとも一つの層
   間に絶縁層を形成する薄膜ＥＬ素子の製造法において、
   上記発光層を形成した後上記導電膜を形成する前の基板
   を水を含む雰囲気中で熱処理する工程を含むことを特徴
   とする薄膜ＥＬ素子の製造法。
2. 　２．絶縁層を発光層と導電膜の間に形成する請求項１
   に記載の薄膜ＥＬ素子の製造法。
3. 　３．請求項２に記載の絶縁層の少なくとも一部を形成
   後、基板を水を含む雰囲気中で熱処理する請求項２に記
   載の薄膜ＥＬ素子の製造法。
4. 　４．絶縁層の少なくとも一部が、酸化物からなる絶縁
   物である請求項３に記載の薄膜ＥＬ素子の製造法。
5. 　５．水を含む雰囲気が、水蒸気分圧が１トール乃至１
   気圧の雰囲気である請求項１に記載の薄膜ＥＬ素子の製
   造法。