JPH05114482A - 透過型エレクトロルミネツセンス素子の製造方法 - Google Patents
透過型エレクトロルミネツセンス素子の製造方法Info
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- JPH05114482A JPH05114482A JP3273981A JP27398191A JPH05114482A JP H05114482 A JPH05114482 A JP H05114482A JP 3273981 A JP3273981 A JP 3273981A JP 27398191 A JP27398191 A JP 27398191A JP H05114482 A JPH05114482 A JP H05114482A
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- zno
- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発光層の母材として優れた発光効率が期待でき
るＺｎＳを採用した場合、その優れた発光効率を充分に
発揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造する。 【構成】透明ガラス基板１上に、ＺｎＯ：Ａｌの第１透
明電極層２と、ＺｎＯの第１絶縁層３と、ＺｎＳ：Ｍｎ
の発光層４と、Ｙ2 Ｏ3 の第２絶縁層５と、ＺｎＯ：Ａ
ｌの第２透明電極層６とを順次形成する。第１透明電極
層２のＺｎＯは（００１）方向に強く配向され、第１絶
縁層３のＺｎＯはより強く同方向に配向される。ＺｎＯ
と同一の結晶構造をもつＺｎＳを母材とする発光層４
は、ＺｎＯ結晶の影響を受け、より向上した結晶性の下
で形成される。このため、第１絶縁層３と発光層４との
界面付近に品質の悪い層が存在しにくく、発光層４の結
晶粒も百数十μｍ以上に成長し、ＺｎＳによる優れた発
光効率を発揮する。
るＺｎＳを採用した場合、その優れた発光効率を充分に
発揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造する。 【構成】透明ガラス基板１上に、ＺｎＯ：Ａｌの第１透
明電極層２と、ＺｎＯの第１絶縁層３と、ＺｎＳ：Ｍｎ
の発光層４と、Ｙ2 Ｏ3 の第２絶縁層５と、ＺｎＯ：Ａ
ｌの第２透明電極層６とを順次形成する。第１透明電極
層２のＺｎＯは（００１）方向に強く配向され、第１絶
縁層３のＺｎＯはより強く同方向に配向される。ＺｎＯ
と同一の結晶構造をもつＺｎＳを母材とする発光層４
は、ＺｎＯ結晶の影響を受け、より向上した結晶性の下
で形成される。このため、第１絶縁層３と発光層４との
界面付近に品質の悪い層が存在しにくく、発光層４の結
晶粒も百数十μｍ以上に成長し、ＺｎＳによる優れた発
光効率を発揮する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、文字板照明、ディスプ
レイ等の発光素子として利用される透過型エレクトロル
ミネセンス（ＥＬ）素子の製造方法に関する。
レイ等の発光素子として利用される透過型エレクトロル
ミネセンス（ＥＬ）素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜ＥＬ素子は、基板上に第１電極層と
第１絶縁層と発光層と第２絶縁層と第２電極層とが順次
積層され、第１電極層と第２電極層との間に所定のしき
い値以上の電圧を印加することにより、発光層が発光す
るものである。所望により第２電極層上にさらに基板が
積層されることもある。この薄膜ＥＬ素子は、通常、基
板、第１電極層並びに第１及び第２絶縁層が透明に形成
されるが、第２電極層も透明に形成された透過型ＥＬ素
子では、発光層の光が第１絶縁層及び第１電極層を透過
して表側の基板から放射されるとともに、第２絶縁層及
び第２電極層を透過して裏側の基板から放射され、かつ
非発光時に透明体とされる。
第１絶縁層と発光層と第２絶縁層と第２電極層とが順次
積層され、第１電極層と第２電極層との間に所定のしき
い値以上の電圧を印加することにより、発光層が発光す
るものである。所望により第２電極層上にさらに基板が
積層されることもある。この薄膜ＥＬ素子は、通常、基
板、第１電極層並びに第１及び第２絶縁層が透明に形成
されるが、第２電極層も透明に形成された透過型ＥＬ素
子では、発光層の光が第１絶縁層及び第１電極層を透過
して表側の基板から放射されるとともに、第２絶縁層及
び第２電極層を透過して裏側の基板から放射され、かつ
非発光時に透明体とされる。
【０００３】一般的な透過型ＥＬ素子は、基板として透
明ガラス基板が採用され、第１及び第２電極層としてＩ
ｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 （ＩＴＯ）又はＺｎＯ：Ａｌ（Ｚｎ
Ｏ中に数％Ａｌを添加したもの。以下同様。）が採用さ
れ、第１及び第２絶縁層としてＹ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ5 又
はＳｉ3 Ｎ4 が採用され、発光層としてＺｎＳ：Ｍｎ又
はＺｎＳ：ＴｂＦ3 が採用されている。この透過型ＥＬ
素子では、ＺｎＳ：Ｍｎ又はＺｎＳ：ＴｂＦ3 の発光層
の採用により良好な発光効率を発揮するとともに、上記
第１及び第２電極層と第１及び第２絶縁層との採用によ
り、透明ガラス基板と第１電極層との間、第１電極層と
第１絶縁層との間及び第２絶縁層と第２電極層との間の
良好な密着性による良好な耐久性を発揮している。
明ガラス基板が採用され、第１及び第２電極層としてＩ
ｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 （ＩＴＯ）又はＺｎＯ：Ａｌ（Ｚｎ
Ｏ中に数％Ａｌを添加したもの。以下同様。）が採用さ
れ、第１及び第２絶縁層としてＹ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ5 又
はＳｉ3 Ｎ4 が採用され、発光層としてＺｎＳ：Ｍｎ又
はＺｎＳ：ＴｂＦ3 が採用されている。この透過型ＥＬ
素子では、ＺｎＳ：Ｍｎ又はＺｎＳ：ＴｂＦ3 の発光層
の採用により良好な発光効率を発揮するとともに、上記
第１及び第２電極層と第１及び第２絶縁層との採用によ
り、透明ガラス基板と第１電極層との間、第１電極層と
第１絶縁層との間及び第２絶縁層と第２電極層との間の
良好な密着性による良好な耐久性を発揮している。
【０００４】また、第２電極層が金属光沢を有して形成
され、この第２電極層で発光層の光を反射させる非透過
型ＥＬ素子では、第１電極層としてＺｎＯ：Ａｌが採用
され、第１及び第２絶縁層としてＡｌＮ−Ｓｉ3 Ｎ4 系
が採用され、発光層の母材としてＳｒＳ等のアルカリ土
類カルコゲン化物が採用され、第２電極層としてＡｌが
採用されたものが知られている（特開平２−８２４９３
号公報）。この非透過型ＥＬ素子では、アルカリ土類カ
ルコゲン化物を発光層の母材としつつ、ＺｎＯ：Ａｌか
らなる第１透明電極層とＡｌＮ−Ｓｉ3 Ｎ4 系の第１及
び第２絶縁層とを採用することにより、第１電極層と第
１絶縁層との良好な密着性等による耐久性の向上が図ら
れている。
され、この第２電極層で発光層の光を反射させる非透過
型ＥＬ素子では、第１電極層としてＺｎＯ：Ａｌが採用
され、第１及び第２絶縁層としてＡｌＮ−Ｓｉ3 Ｎ4 系
が採用され、発光層の母材としてＳｒＳ等のアルカリ土
類カルコゲン化物が採用され、第２電極層としてＡｌが
採用されたものが知られている（特開平２−８２４９３
号公報）。この非透過型ＥＬ素子では、アルカリ土類カ
ルコゲン化物を発光層の母材としつつ、ＺｎＯ：Ａｌか
らなる第１透明電極層とＡｌＮ−Ｓｉ3 Ｎ4 系の第１及
び第２絶縁層とを採用することにより、第１電極層と第
１絶縁層との良好な密着性等による耐久性の向上が図ら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記一般的な
透過型ＥＬ素子では、発光層の母材として優れた発光効
率が期待できるＺｎＳを採用した場合、第１及び第２絶
縁層として採用するＹ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ5 又はＳｉ3 Ｎ
4 が非晶質であるため、発光層を第１絶縁層上に（１１
１）配向の閃亜鉛鉱構造では形成できるものの、第１絶
縁層と発光層との界面付近に品質の悪い層が大きな厚さ
で存在してしまうとともに、発光層の結晶粒も数μｍ〜
数十μｍ程度にしかならないことが明らかとなった。こ
のため、この透過型ＥＬ素子の発光効率は、最も大きい
発光効率が期待されるＺｎＳ：Ｍｎの発光層（黄橙色発
光）を採用した場合でも２（ｌｍ／Ｗ）程度であり、比
較的大きい発光効率が期待されるＺｎＳ：ＴｂＦ3 の発
光層（緑色発光）を採用した場合では１（ｌｍ／Ｗ）程
度以下であった。
透過型ＥＬ素子では、発光層の母材として優れた発光効
率が期待できるＺｎＳを採用した場合、第１及び第２絶
縁層として採用するＹ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ5 又はＳｉ3 Ｎ
4 が非晶質であるため、発光層を第１絶縁層上に（１１
１）配向の閃亜鉛鉱構造では形成できるものの、第１絶
縁層と発光層との界面付近に品質の悪い層が大きな厚さ
で存在してしまうとともに、発光層の結晶粒も数μｍ〜
数十μｍ程度にしかならないことが明らかとなった。こ
のため、この透過型ＥＬ素子の発光効率は、最も大きい
発光効率が期待されるＺｎＳ：Ｍｎの発光層（黄橙色発
光）を採用した場合でも２（ｌｍ／Ｗ）程度であり、比
較的大きい発光効率が期待されるＺｎＳ：ＴｂＦ3 の発
光層（緑色発光）を採用した場合では１（ｌｍ／Ｗ）程
度以下であった。
【０００６】なお、上記公報記載の非透過型ＥＬ素子に
おいて、基板として透明ガラス基板を採用し、第２電極
層をＡｌではなく例えばＺｎＯ：Ａｌとすれば、透過型
ＥＬ素子となりうるが、こうして得られる透過型ＥＬ素
子においても、第１及び第２絶縁層がＡｌＮ−Ｓｉ3 Ｎ
4 系のやはり非晶質のものであるため、発光層の母材と
してＺｎＳを採用した場合は、上記と同様に充分な発光
効率を発揮することができない。
おいて、基板として透明ガラス基板を採用し、第２電極
層をＡｌではなく例えばＺｎＯ：Ａｌとすれば、透過型
ＥＬ素子となりうるが、こうして得られる透過型ＥＬ素
子においても、第１及び第２絶縁層がＡｌＮ−Ｓｉ3 Ｎ
4 系のやはり非晶質のものであるため、発光層の母材と
してＺｎＳを採用した場合は、上記と同様に充分な発光
効率を発揮することができない。
【０００７】本発明は、上記従来の不具合に鑑みてなさ
れたものであって、発光層の母材として優れた発光効率
が期待できるＺｎＳを採用した場合、その優れた発光効
率を充分に発揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造する
ことを目的とする。
れたものであって、発光層の母材として優れた発光効率
が期待できるＺｎＳを採用した場合、その優れた発光効
率を充分に発揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の透過型ＥＬ素子
の製造方法は、透明基板上にＺｎＯとＡｌとからなる第
１透明電極層を形成する第１工程と、該第１透明電極層
上にＺｎＯからなる第１絶縁層を形成する第２工程と、
該第１絶縁層上にＺｎＳを母材とする発光層をスパッタ
リング法により４００〜５００℃にて形成する第３工程
と、該発光層上に第２絶縁層と第２透明電極層とを順次
形成する第４工程と、を含むことを特徴とするものであ
る。
の製造方法は、透明基板上にＺｎＯとＡｌとからなる第
１透明電極層を形成する第１工程と、該第１透明電極層
上にＺｎＯからなる第１絶縁層を形成する第２工程と、
該第１絶縁層上にＺｎＳを母材とする発光層をスパッタ
リング法により４００〜５００℃にて形成する第３工程
と、該発光層上に第２絶縁層と第２透明電極層とを順次
形成する第４工程と、を含むことを特徴とするものであ
る。
【０００９】第１工程では、透明基板上にＺｎＯとＡｌ
と（ＺｎＯ：Ａｌ）からなる第１透明電極層を形成す
る。基板としては、後述する第３工程での熱に耐えられ
る透明基板を用いることができ例えば、透明ガラス基板
を用いることができる。第１透明電極層は、ＺｎＯ：Ａ
ｌからなる。この第１透明電極層を形成するには、スパ
ッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法等の
公知の成膜方法を採用することができるが、透明基板の
温度が２００〜４００℃のスパッタリング法により形成
することが好ましい。第１透明電極層をスパッタリング
法により形成すれば、他の工程もスパッタリング法で行
なうことにより、蒸発源の共通化が可能であり、雰囲気
ガスの変更作業で各層の形成が可能となるため、作業性
が向上するからである。また、第１透明電極層を温度が
２００〜４００℃の透明基板にスパッタリング法により
形成すれば、ＺｎＯ：Ａｌが（００１）方向に強く配向
しやすいからである。
と（ＺｎＯ：Ａｌ）からなる第１透明電極層を形成す
る。基板としては、後述する第３工程での熱に耐えられ
る透明基板を用いることができ例えば、透明ガラス基板
を用いることができる。第１透明電極層は、ＺｎＯ：Ａ
ｌからなる。この第１透明電極層を形成するには、スパ
ッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法等の
公知の成膜方法を採用することができるが、透明基板の
温度が２００〜４００℃のスパッタリング法により形成
することが好ましい。第１透明電極層をスパッタリング
法により形成すれば、他の工程もスパッタリング法で行
なうことにより、蒸発源の共通化が可能であり、雰囲気
ガスの変更作業で各層の形成が可能となるため、作業性
が向上するからである。また、第１透明電極層を温度が
２００〜４００℃の透明基板にスパッタリング法により
形成すれば、ＺｎＯ：Ａｌが（００１）方向に強く配向
しやすいからである。
【００１０】第２工程では、第１透明電極層上にＺｎＯ
からなる第１絶縁層を形成する。第１絶縁層を形成する
にも、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公
知の成膜方法を採用することができるが、第１工程と同
様の理由により、透明基板の温度が２００〜４００℃の
スパッタリング法により形成することが好ましい。第３
工程では、第１絶縁層上にＺｎＳを母材とする発光層を
スパッタリング法により４００〜５００℃にて形成す
る。発光層としては、付活剤としてＭｎを用いたＺｎ
Ｓ：Ｍｎ、付活剤としてＴｂＦ3 を用いたＺｎＳ：Ｔｂ
Ｆ3 を採用することができる。発光層をスパッタリング
法により４００℃未満で形成すれば、結晶が（１１１）
に配向した閃亜鉛鉱構造になるとともに、結晶粒の大き
さが数十μｍ程度であり、かつ結晶が比較的弱い配向強
度を示すため、得られる透過型ＥＬ素子が充分な発光効
率を発揮できない。発光層をスパッタリング法により５
００℃を超えて形成すれば、透明基板に歪みを生じやす
く、製品歩留りが低下する。また、発光層をスパッタ装
置によるスパッタリング法でなく、ＭＯＣＶＤ（有機金
属化学蒸着）法、ＡＬＥ（原子層エピタキシー）法によ
り形成しても発光層の結晶粒を大きく成長させることが
できるが、これらの方法では装置の煩雑化を生じてしま
う。 第４工程では、発光層上に第２絶縁層と第２透明
電極層とを順次形成する。第２絶縁層としては、第１絶
縁層と同様のＺｎＯの他、Ｙ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｓｉ
3 Ｎ4 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 等の高誘電材料を採用
することができる。この第２絶縁層を形成するには、ス
パッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の成膜
方法を採用することができる。第１工程と同様の理由に
より、第２絶縁層としてＺｎＯを採用し、透明基板の温
度が２００〜４００℃のスパッタリング法により形成す
ることが好ましい。第２透明電極層としては、第１透明
電極層と同様のＺｎＯ：Ａｌの他、ＩＴＯ、ＳｎＯ2 、
Ｉｎ2 Ｏ3等を採用することができる。この第２透明電
極層を形成するには、スパッタリング法、真空蒸着法、
ＣＶＤ法等の公知の成膜方法を利用できる。第１工程と
同様の理由により、第２透明電極層としてＺｎＯ：Ａｌ
を採用し、透明基板の温度が２００〜４００℃のスパッ
タリング法により形成することが好ましい。
からなる第１絶縁層を形成する。第１絶縁層を形成する
にも、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公
知の成膜方法を採用することができるが、第１工程と同
様の理由により、透明基板の温度が２００〜４００℃の
スパッタリング法により形成することが好ましい。第３
工程では、第１絶縁層上にＺｎＳを母材とする発光層を
スパッタリング法により４００〜５００℃にて形成す
る。発光層としては、付活剤としてＭｎを用いたＺｎ
Ｓ：Ｍｎ、付活剤としてＴｂＦ3 を用いたＺｎＳ：Ｔｂ
Ｆ3 を採用することができる。発光層をスパッタリング
法により４００℃未満で形成すれば、結晶が（１１１）
に配向した閃亜鉛鉱構造になるとともに、結晶粒の大き
さが数十μｍ程度であり、かつ結晶が比較的弱い配向強
度を示すため、得られる透過型ＥＬ素子が充分な発光効
率を発揮できない。発光層をスパッタリング法により５
００℃を超えて形成すれば、透明基板に歪みを生じやす
く、製品歩留りが低下する。また、発光層をスパッタ装
置によるスパッタリング法でなく、ＭＯＣＶＤ（有機金
属化学蒸着）法、ＡＬＥ（原子層エピタキシー）法によ
り形成しても発光層の結晶粒を大きく成長させることが
できるが、これらの方法では装置の煩雑化を生じてしま
う。 第４工程では、発光層上に第２絶縁層と第２透明
電極層とを順次形成する。第２絶縁層としては、第１絶
縁層と同様のＺｎＯの他、Ｙ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｓｉ
3 Ｎ4 、Ｓｍ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 等の高誘電材料を採用
することができる。この第２絶縁層を形成するには、ス
パッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の成膜
方法を採用することができる。第１工程と同様の理由に
より、第２絶縁層としてＺｎＯを採用し、透明基板の温
度が２００〜４００℃のスパッタリング法により形成す
ることが好ましい。第２透明電極層としては、第１透明
電極層と同様のＺｎＯ：Ａｌの他、ＩＴＯ、ＳｎＯ2 、
Ｉｎ2 Ｏ3等を採用することができる。この第２透明電
極層を形成するには、スパッタリング法、真空蒸着法、
ＣＶＤ法等の公知の成膜方法を利用できる。第１工程と
同様の理由により、第２透明電極層としてＺｎＯ：Ａｌ
を採用し、透明基板の温度が２００〜４００℃のスパッ
タリング法により形成することが好ましい。
【００１１】
【作用】本発明者は、鋭意研究の結果、上記第１電極
層、第１絶縁層及び発光層の採用により上記目的を達成
できることを発見し、本発明を完成するに至った。すな
わち、本発明の製造方法では、まず透明基板上にＺｎ
Ｏ：Ａｌの第１透明電極層が形成される。この第１透明
電極層は、透明基板が透明ガラス基板のように非晶質の
ものであっても、ＺｎＯが透明基板上に（００１）方向
のウルツ鉱構造で強く配向され、内部にＡｌが数％添加
されることにより１０-3Ω・ｃｍ以下の導電性を示す。
層、第１絶縁層及び発光層の採用により上記目的を達成
できることを発見し、本発明を完成するに至った。すな
わち、本発明の製造方法では、まず透明基板上にＺｎ
Ｏ：Ａｌの第１透明電極層が形成される。この第１透明
電極層は、透明基板が透明ガラス基板のように非晶質の
ものであっても、ＺｎＯが透明基板上に（００１）方向
のウルツ鉱構造で強く配向され、内部にＡｌが数％添加
されることにより１０-3Ω・ｃｍ以下の導電性を示す。
【００１２】次いで、この第１透明電極層上にはＺｎＯ
からなる第１絶縁層が形成される。この第１絶縁層で
は、既に（００１）方向でＺｎＯが強く配向した第１透
明電極層上に更に同一元素からなるＺｎＯが形成される
ため、より強くＺｎＯが（００１）方向のウルツ鉱構造
で配向される。そして、第１絶縁層上にはＺｎＳを母材
とする発光層が形成される。この発光層は、第１透明電
極層及び第１絶縁層におけるＺｎＯと同一の結晶構造を
もつＺｎＳを母材としているため、ＺｎＯ結晶の影響を
受け、より向上した結晶性の下で形成されると考えられ
る。このため、第１絶縁層と発光層との界面付近に品質
の悪い層が存在しにくく、発光層の結晶粒も百数十μｍ
以上に成長する。
からなる第１絶縁層が形成される。この第１絶縁層で
は、既に（００１）方向でＺｎＯが強く配向した第１透
明電極層上に更に同一元素からなるＺｎＯが形成される
ため、より強くＺｎＯが（００１）方向のウルツ鉱構造
で配向される。そして、第１絶縁層上にはＺｎＳを母材
とする発光層が形成される。この発光層は、第１透明電
極層及び第１絶縁層におけるＺｎＯと同一の結晶構造を
もつＺｎＳを母材としているため、ＺｎＯ結晶の影響を
受け、より向上した結晶性の下で形成されると考えられ
る。このため、第１絶縁層と発光層との界面付近に品質
の悪い層が存在しにくく、発光層の結晶粒も百数十μｍ
以上に成長する。
【００１３】この後、発光層上には第２絶縁層と第２透
明電極層とが順次形成され、透過型ＥＬ素子が得られ
る。こうして得られた透過型ＥＬ素子は、上記のように
発光層が第１絶縁層との界面に品質の悪い層を存在させ
にくいとともに充分に結晶粒を成長させているため、発
光層の母材たるＺｎＳによる優れた発光効率を充分に発
揮する。
明電極層とが順次形成され、透過型ＥＬ素子が得られ
る。こうして得られた透過型ＥＬ素子は、上記のように
発光層が第１絶縁層との界面に品質の悪い層を存在させ
にくいとともに充分に結晶粒を成長させているため、発
光層の母材たるＺｎＳによる優れた発光効率を充分に発
揮する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。 （実施例１）｛第１工程｝透明基板として厚さ１．１ｍ
ｍの無アルカリ透明ガラス基板１を用意し、この透明ガ
ラス基板１を洗浄後、乾燥させてマグネトロン型スパッ
タ装置にセットする。そして、スパッタ装置の成膜チャ
ンバー内を２×１０-6Ｔｏｒｒ以下に排気し、透明ガラ
ス基板１を２００〜４００℃に加熱した後、ＺｎＯとＡ
ｌとを各ターゲットとして、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガ
ス中でスパッタする。このとき、ＺｎＯ中のＡｌ濃度が
２ｗｔ％程度になるように各ターゲットに投入するスパ
ッタ電力を調整する。こうして、透明ガラス基板１上に
ＺｎＯ：Ａｌの第１透明電極層２を厚さ２００ｎｍで成
膜する。
照しつつ説明する。 （実施例１）｛第１工程｝透明基板として厚さ１．１ｍ
ｍの無アルカリ透明ガラス基板１を用意し、この透明ガ
ラス基板１を洗浄後、乾燥させてマグネトロン型スパッ
タ装置にセットする。そして、スパッタ装置の成膜チャ
ンバー内を２×１０-6Ｔｏｒｒ以下に排気し、透明ガラ
ス基板１を２００〜４００℃に加熱した後、ＺｎＯとＡ
ｌとを各ターゲットとして、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガ
ス中でスパッタする。このとき、ＺｎＯ中のＡｌ濃度が
２ｗｔ％程度になるように各ターゲットに投入するスパ
ッタ電力を調整する。こうして、透明ガラス基板１上に
ＺｎＯ：Ａｌの第１透明電極層２を厚さ２００ｎｍで成
膜する。
【００１５】｛第２工程｝続いて、透明ガラス基板１を
２００〜４００℃に加熱した状態で、ＺｎＯをターゲッ
トとして、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガス中でスパッタす
る。こうして、第１透明電極層２上にＺｎＯからなる第
１絶縁層３を厚さ２００〜４００ｎｍで成膜する。
２００〜４００℃に加熱した状態で、ＺｎＯをターゲッ
トとして、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガス中でスパッタす
る。こうして、第１透明電極層２上にＺｎＯからなる第
１絶縁層３を厚さ２００〜４００ｎｍで成膜する。
【００１６】｛第３工程｝透明ガラス基板１を４００℃
に加熱した状態で、ＺｎＳとＭｎとを各ターゲットとし
て、Ａｒスパッタガス中でスパッタする。このとき、Ｚ
ｎＳが９９．５ｗｔ％、Ｍｎが０．５ｗｔ％になるよう
に各ターゲットに投入するスパッタ電力を調整する。こ
うして、第１絶縁層３上にＺｎＳ：Ｍｎの発光層４を厚
さ４００〜６００ｎｍで成膜する。
に加熱した状態で、ＺｎＳとＭｎとを各ターゲットとし
て、Ａｒスパッタガス中でスパッタする。このとき、Ｚ
ｎＳが９９．５ｗｔ％、Ｍｎが０．５ｗｔ％になるよう
に各ターゲットに投入するスパッタ電力を調整する。こ
うして、第１絶縁層３上にＺｎＳ：Ｍｎの発光層４を厚
さ４００〜６００ｎｍで成膜する。
【００１７】｛第４工程｝透明ガラス基板１を１００〜
３００℃に加熱した状態で、Ｙ2 Ｏ3 をターゲットとし
て、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガス中でスパッタする。こ
うして、発光層４上にＹ2 Ｏ3 からなる第２絶縁層５を
厚さ４００ｎｍで成膜する。また、透明ガラス基板１を
２００〜４００℃に加熱した状態で、ＺｎＯとＡｌとを
ターゲットとして、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガス中でス
パッタする。このとき、ＺｎＯ中のＡｌ濃度が２ｗｔ％
程度になるように各ターゲットに投入するスパッタ電力
を調整する。こうして、第２絶縁層５上にＺｎＯ：Ａｌ
の第２透明電極層６を厚さ２００ｎｍで成膜し、透過型
ＥＬ素子を得る。
３００℃に加熱した状態で、Ｙ2 Ｏ3 をターゲットとし
て、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガス中でスパッタする。こ
うして、発光層４上にＹ2 Ｏ3 からなる第２絶縁層５を
厚さ４００ｎｍで成膜する。また、透明ガラス基板１を
２００〜４００℃に加熱した状態で、ＺｎＯとＡｌとを
ターゲットとして、（Ａｒ＋Ｏ2 ）スパッタガス中でス
パッタする。このとき、ＺｎＯ中のＡｌ濃度が２ｗｔ％
程度になるように各ターゲットに投入するスパッタ電力
を調整する。こうして、第２絶縁層５上にＺｎＯ：Ａｌ
の第２透明電極層６を厚さ２００ｎｍで成膜し、透過型
ＥＬ素子を得る。
【００１８】この透過型ＥＬ素子は、図１に示すよう
に、透明ガラス基板１上に、ＺｎＯ：Ａｌの第１透明電
極層２と、ＺｎＯからなる第１絶縁層３と、ＺｎＳ：Ｍ
ｎの発光層４と、Ｙ2 Ｏ3 からなる第２絶縁層５と、Ｚ
ｎＯ：Ａｌの第２透明電極層６とが順次積層されてい
る。 （実施例２）上記｛第３工程｝において透明ガラス基板
１の加熱温度を４５０℃とし、他の工程及び条件は実施
例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。 （実施例３）上記｛第３工程｝において透明ガラス基板
１の加熱温度を５００℃とし、他の工程及び条件は実施
例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。 （比較例１）上記｛第２工程｝においてＹ2 Ｏ3 をター
ゲットとして、第１透明電極層上にＹ2 Ｏ3 からなる第
１絶縁層を厚さ４００ｎｍで成膜し、他の工程及び条件
は実施例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。
に、透明ガラス基板１上に、ＺｎＯ：Ａｌの第１透明電
極層２と、ＺｎＯからなる第１絶縁層３と、ＺｎＳ：Ｍ
ｎの発光層４と、Ｙ2 Ｏ3 からなる第２絶縁層５と、Ｚ
ｎＯ：Ａｌの第２透明電極層６とが順次積層されてい
る。 （実施例２）上記｛第３工程｝において透明ガラス基板
１の加熱温度を４５０℃とし、他の工程及び条件は実施
例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。 （実施例３）上記｛第３工程｝において透明ガラス基板
１の加熱温度を５００℃とし、他の工程及び条件は実施
例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。 （比較例１）上記｛第２工程｝においてＹ2 Ｏ3 をター
ゲットとして、第１透明電極層上にＹ2 Ｏ3 からなる第
１絶縁層を厚さ４００ｎｍで成膜し、他の工程及び条件
は実施例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。
【００１９】この透過型ＥＬ素子は、図２に示すよう
に、透明ガラス基板１１上に、ＺｎＯ：Ａｌの第１透明
電極層１２と、Ｙ2 Ｏ3 からなる第１絶縁層１３と、Ｚ
ｎＳ：Ｍｎの発光層１４と、Ｙ2 Ｏ3からなる第２絶縁
層１５と、ＺｎＯ：Ａｌの第２透明電極層１６とが順次
積層されている。 （比較例２）上記｛第３工程｝において透明ガラス基板
１の加熱温度を３５０℃とし、他の工程及び条件は実施
例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。 （評価）これら実施例１〜３及び比較例１、２の透過型
ＥＬ素子に交流電界を印加し、発光効率を測定したとこ
ろ、実施例１の透過型ＥＬ素子の発光効率は４．３（ｌ
ｍ／Ｗ）、実施例２の透過型ＥＬ素子の発光効率は４．
９（ｌｍ／Ｗ）、実施例３の透過型ＥＬ素子の発光効率
は４．７（ｌｍ／Ｗ）であった。一方、比較例１の透過
型ＥＬ素子の発光効率は２．０（ｌｍ／Ｗ）、比較例２
の透過型ＥＬ素子の発光効率は１．６（ｌｍ／Ｗ）であ
った。
に、透明ガラス基板１１上に、ＺｎＯ：Ａｌの第１透明
電極層１２と、Ｙ2 Ｏ3 からなる第１絶縁層１３と、Ｚ
ｎＳ：Ｍｎの発光層１４と、Ｙ2 Ｏ3からなる第２絶縁
層１５と、ＺｎＯ：Ａｌの第２透明電極層１６とが順次
積層されている。 （比較例２）上記｛第３工程｝において透明ガラス基板
１の加熱温度を３５０℃とし、他の工程及び条件は実施
例１と同一で透過型ＥＬ素子を得る。 （評価）これら実施例１〜３及び比較例１、２の透過型
ＥＬ素子に交流電界を印加し、発光効率を測定したとこ
ろ、実施例１の透過型ＥＬ素子の発光効率は４．３（ｌ
ｍ／Ｗ）、実施例２の透過型ＥＬ素子の発光効率は４．
９（ｌｍ／Ｗ）、実施例３の透過型ＥＬ素子の発光効率
は４．７（ｌｍ／Ｗ）であった。一方、比較例１の透過
型ＥＬ素子の発光効率は２．０（ｌｍ／Ｗ）、比較例２
の透過型ＥＬ素子の発光効率は１．６（ｌｍ／Ｗ）であ
った。
【００２０】また、実施例１〜３及び比較例１、２の透
過型ＥＬ素子の発光層の結晶構造等を調べたところ、実
施例１〜３の透過型ＥＬ素子では（００１）に配向した
ウルツ鉱構造、結晶粒の大きさは１５０〜２００μｍ程
度であり、強い配向強度を示していた。一方、比較例
１、２の透過型ＥＬ素子では（１１１）に配向した閃亜
鉛鉱構造、結晶粒の大きさは３０〜５０μｍ程度であ
り、実施例１〜３のものと比較して弱い配向強度を示し
ていた。特に、比較例１の透過型ＥＬ素子では、第１絶
縁層１３と発光層１４との界面付近に品質の悪い層が大
きな厚さで存在していた。
過型ＥＬ素子の発光層の結晶構造等を調べたところ、実
施例１〜３の透過型ＥＬ素子では（００１）に配向した
ウルツ鉱構造、結晶粒の大きさは１５０〜２００μｍ程
度であり、強い配向強度を示していた。一方、比較例
１、２の透過型ＥＬ素子では（１１１）に配向した閃亜
鉛鉱構造、結晶粒の大きさは３０〜５０μｍ程度であ
り、実施例１〜３のものと比較して弱い配向強度を示し
ていた。特に、比較例１の透過型ＥＬ素子では、第１絶
縁層１３と発光層１４との界面付近に品質の悪い層が大
きな厚さで存在していた。
【００２１】したがって、比較例１、２では、発光層の
母材として優れた発光効率が期待できるＺｎＳを採用し
たとしても、充分な発光効率を発揮できない透過型ＥＬ
素子を製造してしまうことがわかる。一方、実施例１〜
３では、ＺｎＳ：Ｍｎによる優れた発光効率を充分に発
揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造できることがわか
る。
母材として優れた発光効率が期待できるＺｎＳを採用し
たとしても、充分な発光効率を発揮できない透過型ＥＬ
素子を製造してしまうことがわかる。一方、実施例１〜
３では、ＺｎＳ：Ｍｎによる優れた発光効率を充分に発
揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造できることがわか
る。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の製造方法
では、透明基板上にＺｎＯ：Ａｌの第１透明電極層を形
成し、この第１透明電極層上にＺｎＯからなる第１絶縁
層を形成し、この第１絶縁層上にＺｎＳを母材とする発
光層をスパッタリング法により４００〜５００℃にて形
成しているため、ＺｎＳによる優れた発光効率を充分に
発揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造できる。
では、透明基板上にＺｎＯ：Ａｌの第１透明電極層を形
成し、この第１透明電極層上にＺｎＯからなる第１絶縁
層を形成し、この第１絶縁層上にＺｎＳを母材とする発
光層をスパッタリング法により４００〜５００℃にて形
成しているため、ＺｎＳによる優れた発光効率を充分に
発揮できる透過型ＥＬ素子を容易に製造できる。
【図１】実施例１の透過型ＥＬ素子の断面図である。
【図２】比較例１の透過型ＥＬ素子の断面図である。
１…透明ガラス基板 ２…第１透明電極層 ３
…第１絶縁層 ４…発光層 ５…第２絶縁層 ６
…第２透明電極層
…第１絶縁層 ４…発光層 ５…第２絶縁層 ６
…第２透明電極層
Claims (1)
- 【請求項１】透明基板上にＺｎＯとＡｌとからなる第１
透明電極層を形成する第１工程と、 該第１透明電極層上にＺｎＯからなる第１絶縁層を形成
する第２工程と、 該第１絶縁層上にＺｎＳを母材とする発光層をスパッタ
リング法により４００〜５００℃にて形成する第３工程
と、 該発光層上に第２絶縁層と第２透明電極層とを順次形成
する第４工程と、を含むことを特徴とする透過型エレク
トロルミネッセンス素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273981A JPH05114482A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 透過型エレクトロルミネツセンス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273981A JPH05114482A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 透過型エレクトロルミネツセンス素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114482A true JPH05114482A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17535276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273981A Pending JPH05114482A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 透過型エレクトロルミネツセンス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114482A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100353578C (zh) * | 2005-11-18 | 2007-12-05 | 浙江大学 | 一种硅基氧化锌紫外电致发光器件及其制备方法 |
| WO2008099702A1 (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Sony Corporation | エレクトロウェッティングデバイス及びその製造方法 |
| KR100857472B1 (ko) * | 2007-05-29 | 2008-09-08 | 한국전자통신연구원 | 유기 전계 발광 표시 소자 및 그 제조 방법 |
| JP2010192441A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Samsung Mobile Display Co Ltd | 有機発光素子及びその製造方法 |
| US8569095B2 (en) | 2009-07-08 | 2013-10-29 | Nikon Corporation | Optical device, optical equipment and method for manufacturing Optical Device |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3273981A patent/JPH05114482A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100353578C (zh) * | 2005-11-18 | 2007-12-05 | 浙江大学 | 一种硅基氧化锌紫外电致发光器件及其制备方法 |
| WO2008099702A1 (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Sony Corporation | エレクトロウェッティングデバイス及びその製造方法 |
| JP2008197296A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Sony Corp | エレクトロウェッティングデバイス及びその製造方法 |
| US8081389B2 (en) | 2007-02-13 | 2011-12-20 | Sony Corporation | Electro-wetting device and a method of manufacturing the same |
| KR100857472B1 (ko) * | 2007-05-29 | 2008-09-08 | 한국전자통신연구원 | 유기 전계 발광 표시 소자 및 그 제조 방법 |
| JP2010192441A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Samsung Mobile Display Co Ltd | 有機発光素子及びその製造方法 |
| US8383431B2 (en) | 2009-02-17 | 2013-02-26 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light-emitting diode and method of manufacturing the same |
| US8569095B2 (en) | 2009-07-08 | 2013-10-29 | Nikon Corporation | Optical device, optical equipment and method for manufacturing Optical Device |
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