JPH0714678A - El element - Google Patents
El elementInfo
- Publication number
- JPH0714678A JPH0714678A JP5152400A JP15240093A JPH0714678A JP H0714678 A JPH0714678 A JP H0714678A JP 5152400 A JP5152400 A JP 5152400A JP 15240093 A JP15240093 A JP 15240093A JP H0714678 A JPH0714678 A JP H0714678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion barrier
- barrier layer
- layer
- glass substrate
- insulating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 59
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 19
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 115
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 64
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 3
- -1 Na diffuse into ITO Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＥＬ（エレクトロルミ
ネセント）素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EL (electroluminescent) element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は、従来のＥＬ素子１７の構成を示
す断面図である。ＥＬ素子１７は、いわゆる二重絶縁構
造の薄膜ＥＬ素子であり、ガラス基板１１、透明電極１
２、絶縁層１３，１５、ＥＬ発光層１４および金属電極
１６を含む。ガラス基板１１の一方表面１１ａ上に、た
とえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）で実現される透明電
極１２が形成される。この透明電極１２は、複数の帯状
に、かつ互いに平行に形成される。透明電極１２が形成
された前記表面１１ａ上には、絶縁層１３が形成され
る。絶縁層１３は、基板１１上に形成される絶縁層１３
ａと、該絶縁層１３ａ上に形成される絶縁層１３ｂとか
ら成り、絶縁層１３ａ，１３ｂは、たとえばＳｉＯ2、
Ｓｉ3Ｎ4、Ｔａ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＰｂＴｉ
Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3で実現される。なお、絶縁層１３は、
上述したように２層である必要はなく、たとえば１層で
もよい。絶縁層１３を１層とした場合においても、たと
えば上述した材料で実現される。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a conventional EL element 17. The EL element 17 is a so-called double insulating structure thin film EL element, and includes a glass substrate 11 and a transparent electrode 1.
2, including insulating layers 13 and 15, EL light emitting layer 14 and metal electrode 16. A transparent electrode 12 made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide) is formed on one surface 11a of the glass substrate 11. The transparent electrode 12 is formed in a plurality of strips and parallel to each other. An insulating layer 13 is formed on the surface 11a on which the transparent electrode 12 is formed. The insulating layer 13 is the insulating layer 13 formed on the substrate 11.
a and an insulating layer 13b formed on the insulating layer 13a, the insulating layers 13a and 13b are made of SiO 2 ,
Si 3 N 4 , Ta 2 O 5 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , PbTi
It is realized by O 3 and SrTiO 3 . The insulating layer 13 is
As described above, the number of layers does not have to be two and may be one, for example. Even when the insulating layer 13 is a single layer, it is realized by the above-mentioned material, for example.
【０００３】絶縁層１３上には、ＥＬ発光層１４が形成
される。ＥＬ発光層１４は、たとえばＺｎＳ、ＳｒＳ、
ＣａＳで実現される母体中に、たとえばＭｎ、Ｔｂ、Ｃ
ｅ、Ｅｕで実現される発光センターをドープして形成さ
れる。ＥＬ発光層１４の表面全体には、絶縁層１５が形
成される。絶縁層１５は、ＥＬ発光層１４上に形成され
る絶縁層１５ａと、該絶縁膜１５ａ上に形成される絶縁
層１５ｂとから成る。絶縁層１５ａ，１５ｂは、前記絶
縁層１３ａ，１３ｂと同様の材料で実現される。なお、
絶縁層１５も前記絶縁層１３と同様に１層であってもよ
い。絶縁層１５上には、たとえばＡｌ、Ｎｉで実現され
る金属電極１６が形成される。金属電極１６は、複数の
帯状に、かつ前記透明電極１２と直交するようにして形
成される。An EL light emitting layer 14 is formed on the insulating layer 13. The EL light emitting layer 14 is made of, for example, ZnS, SrS,
In the matrix realized by CaS, for example, Mn, Tb, C
It is formed by doping a light emitting center realized by e and Eu. An insulating layer 15 is formed on the entire surface of the EL light emitting layer 14. The insulating layer 15 includes an insulating layer 15a formed on the EL light emitting layer 14 and an insulating layer 15b formed on the insulating film 15a. The insulating layers 15a and 15b are made of the same material as the insulating layers 13a and 13b. In addition,
The insulating layer 15 may be a single layer like the insulating layer 13. A metal electrode 16 made of, for example, Al or Ni is formed on the insulating layer 15. The metal electrode 16 is formed in a plurality of strips and is orthogonal to the transparent electrode 12.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来、前述したガラス
基板１１としては、アルカリイオンなどの不純物を含ま
ないノンアルカリガラス基板、たとえばＯＡ−２（商品
名、日本電気硝子株式会社製）が使用される。これは、
ガラス基板に含まれるアルカリイオンなどの不純物が、
ＥＬ素子１７の形成に必要な４００℃〜５００℃の比較
的高い温度が加わる工程において、ＥＬ発光層１４中に
拡散し、ＥＬ素子１７の電気特性に悪影響を及ぼして信
頼性の低下を招くという問題を防ぐためである。しかし
ながら、上述したノンアルカリガラス基板は、非常に高
価であることから、ＥＬ素子１７の製造コストが高くな
るという不都合が生じる。このため、ＥＬ素子１７の製
造コストの低減を目的として、高価なノンアルカリガラ
ス基板に代えて、比較的安価なＳＬＧ（Soda Lime Glas
s）基板の使用が検討されている。このような検討は、
たとえば特公昭５７−２８１９８、特公昭６３−３３１
２３、特開平４−２２９５９５、特開平３−９５３１に
開示されている。Conventionally, as the above-mentioned glass substrate 11, a non-alkali glass substrate containing no impurities such as alkali ions, for example, OA-2 (trade name, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) is used. It this is,
Impurities such as alkali ions contained in the glass substrate
In the process in which a relatively high temperature of 400 ° C. to 500 ° C. required for forming the EL element 17 is applied, it diffuses into the EL light emitting layer 14 and adversely affects the electrical characteristics of the EL element 17, resulting in a decrease in reliability. This is to prevent problems. However, since the above-mentioned non-alkali glass substrate is very expensive, there is a disadvantage that the manufacturing cost of the EL element 17 increases. Therefore, in order to reduce the manufacturing cost of the EL element 17, a relatively inexpensive SLG (Soda Lime Glas) is used instead of the expensive non-alkali glass substrate.
s) The use of substrates is being considered. Such an examination
For example, Japanese Patent Publication 57-28198 and Japanese Patent Publication 63-331.
23, JP-A-4-229595, and JP-A-3-9531.
【０００５】ノンアルカリガラス基板を単純にＳＬＧ基
板に代えるだけでは、前記４００℃〜５００℃の高温工
程においてＮａなどのアルカリイオンが透明電極１２と
されるＩＴＯ中に拡散し、ＩＴＯ電極の高抵抗化が生じ
る。また、ＥＬ発光層１４にまで拡散すると、ＥＬ発光
層１４が劣化し、発光輝度が低下する。したがって、Ｅ
Ｌ素子１７の電気特性が低下して信頼性が低下する。By simply replacing the non-alkali glass substrate with the SLG substrate, alkali ions such as Na diffuse into ITO, which is the transparent electrode 12, in the high temperature process of 400 ° C. to 500 ° C., and the high resistance of the ITO electrode is obtained. Will occur. Further, when the EL light emitting layer 14 is diffused, the EL light emitting layer 14 is deteriorated and the emission brightness is lowered. Therefore, E
The electrical characteristics of the L element 17 are degraded and the reliability is reduced.
【０００６】また、ＥＬ素子１７の形成時において用い
られる高温工程を用いず、比較的低い温度で形成するこ
とができる液晶素子では、前記ＳＬＧ基板が使用されて
いる。この場合においても、アルカリイオンなどの液晶
層への拡散を防ぐために、ＳＬＧ基板表面に、たとえば
ＳｉＯ2が形成される。このＳｉＯ2は、たとえばディッ
ピング法で形成される。このようなディッピング法によ
るＳｉＯ2の形成をＥＬ素子１７に応用しても、前述し
た高温工程においてアルカリイオンが拡散し、ＥＬ素子
１７の信頼性が低下するという問題が生じる。Further, the SLG substrate is used in a liquid crystal element which can be formed at a relatively low temperature without using the high temperature process used when forming the EL element 17. Also in this case, for example, SiO 2 is formed on the surface of the SLG substrate in order to prevent diffusion of alkali ions into the liquid crystal layer. This SiO 2 is formed by, for example, a dipping method. Even if the formation of SiO 2 by such a dipping method is applied to the EL element 17, there arises a problem that the reliability of the EL element 17 is lowered due to the diffusion of alkali ions in the high temperature process described above.
【０００７】本発明の目的は、電気特性の低下がなくて
信頼性が高く、また比較的安価なＥＬ素子を提供するこ
とである。An object of the present invention is to provide an EL element which has a high reliability without deterioration of electric characteristics and is relatively inexpensive.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、ＥＬ発光層を
挟んで配置される透明電極と金属電極とを含むＥＬ構造
がガラス基板表面に形成されるＥＬ素子において、前記
ＥＬ構造が形成されるガラス基板表面に、第１イオンバ
リア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成されてい
ることを特徴とするＥＬ素子である。The present invention provides an EL device in which an EL structure including a transparent electrode and a metal electrode disposed with an EL light emitting layer sandwiched therebetween is formed on a glass substrate surface, wherein the EL structure is formed. The EL element is characterized in that the first ion barrier layer and the second ion barrier layer are formed in this order on the surface of the glass substrate.
【０００９】また本発明は、前記第１イオンバリア層材
料がＳｉ3Ｎ4であり、前記第２イオンバリア層材料が金
属酸化物であることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the first ion barrier layer material is Si 3 N 4 and the second ion barrier layer material is a metal oxide.
【００１０】また本発明は、前記金属酸化物がＳｉＯ2
であることを特徴とする。In the present invention, the metal oxide is SiO 2
Is characterized in that.
【００１１】[0011]
【作用】本発明に従えば、ガラス基板表面に第１イオン
バリア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成され、
前記第２イオンバリア層上にＥＬ発光層を挟んで配置さ
れる透明電極と金属電極とを含むＥＬ構造が形成され
る。第１および第２イオンバリア層によって、ガラス基
板からのアルカリイオンなどの不純物の拡散が防止され
る。したがって、前記ＥＬ構造の電極の高抵抗化やＥＬ
発光層の劣化が生じることはなく、発光輝度の低下な
ど、電気特性の低下を防止することができる。このた
め、ＥＬ素子の信頼性が向上する。また、比較的安価
な、たとえばアルカリイオンなどの不純物を含む基板を
使用することが可能となり、製造コストが低減する。According to the present invention, the first ion barrier layer and the second ion barrier layer are formed in this order on the surface of the glass substrate,
An EL structure is formed on the second ion barrier layer, the EL structure including a transparent electrode and a metal electrode that are disposed with the EL light emitting layer interposed therebetween. The first and second ion barrier layers prevent diffusion of impurities such as alkali ions from the glass substrate. Therefore, the resistance of the electrode having the EL structure is increased and the EL
There is no deterioration of the light emitting layer, and it is possible to prevent deterioration of electric characteristics such as decrease of light emission brightness. Therefore, the reliability of the EL element is improved. In addition, a relatively inexpensive substrate containing impurities such as alkali ions can be used, and the manufacturing cost is reduced.
【００１２】また本発明に従えば、前記第１イオンバリ
ア層は、Ｓｉ3Ｎ4から成り、前記第２イオンバリア層は
金属酸化物から成る。前記第１イオンバリア層は、ガラ
ス基板に含まれるＮａなどのアルカリイオンの拡散を防
止することが確認され、前記第２イオンバリア層は、前
記ＥＬ構造の透明電極との密着性を向上することが確認
された。したがって、ＥＬ素子の電気特性の低下を防止
することができ、かつ密着性を向上することができるの
で、ＥＬ素子の信頼性が向上する。According to the invention, the first ion barrier layer is made of Si 3 N 4 , and the second ion barrier layer is made of a metal oxide. It has been confirmed that the first ion barrier layer prevents diffusion of alkali ions such as Na contained in the glass substrate, and the second ion barrier layer improves adhesion with the transparent electrode of the EL structure. Was confirmed. Therefore, the deterioration of the electrical characteristics of the EL element can be prevented and the adhesion can be improved, so that the reliability of the EL element is improved.
【００１３】さらに本発明に従えば、前記第１イオンバ
リア層はＳｉ3Ｎ4から成るとともに、前記第２イオンバ
リア層の金属酸化物としてＳｉＯ2が使用される。した
がって、第１および第２イオンバリア層を、同一のター
ゲット（Ｓｉ）を用いるスパッタリング法によって連続
形成することが可能となる。また、イオンバリア層上の
ＥＬ構造の透明電極をもスパッタリング法で形成する
と、真空状態を維持したまま連続形成することができる
ので、製造時間の短縮を図ることが可能となる。Further in accordance with the present invention, the first ion barrier layer is made of Si 3 N 4, and SiO 2 is used as the metal oxide of the second ion barrier layer. Therefore, the first and second ion barrier layers can be continuously formed by the sputtering method using the same target (Si). Further, when the transparent electrode having the EL structure on the ion barrier layer is also formed by the sputtering method, it can be continuously formed while maintaining the vacuum state, so that the manufacturing time can be shortened.
【００１４】[0014]
【実施例】図１は、本発明の一実施例であるＥＬ素子８
の構成を示す断面図である。ＥＬ素子８は、いわゆる二
重絶縁構造の薄膜ＥＬ素子であり、ガラス基板１、第１
イオンバリア層２ａ、第２イオンバリア層２ｂ、透明電
極３、絶縁層４，６、ＥＬ発光層５および金属電極７を
含む。たとえば、ＳＬＧ基板で実現されるガラス基板１
の一方表面１ａ上に、第１イオンバリア層２ａと第２イ
オンバリア層２ｂとがこの順に形成される。第１イオン
バリア層２ａは、Ｓｉ3Ｎ4で実現され、第２イオンバリ
ア層２ｂは、ＳｉＯ2で実現される。第２イオンバリア
層２ｂ上には、たとえばＩＴＯで実現される透明電極３
が形成される。透明電極３は、複数の帯状に形成され、
互いの帯状電極が平行となるように形成される。透明電
極３が形成された第２イオンバリア層２ｂ上には、絶縁
層４が形成される。絶縁層４は、第２イオンバリア層２
ｂ上に形成される絶縁層４ａと、前記絶縁層４ａ上に形
成される絶縁層４ｂとから構成される。絶縁層４ａは、
たとえばＳｉＯ2で実現され、絶縁層４ｂは、たとえば
Ｓｉ3Ｎ4で実現される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an EL device 8 which is an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the configuration of FIG. The EL element 8 is a so-called double-insulating thin-film EL element, and includes the glass substrate 1, the first
The ion barrier layer 2a, the second ion barrier layer 2b, the transparent electrode 3, the insulating layers 4 and 6, the EL light emitting layer 5 and the metal electrode 7 are included. For example, a glass substrate 1 realized by an SLG substrate
The first ion barrier layer 2a and the second ion barrier layer 2b are formed in this order on the one surface 1a. The first ion barrier layer 2a is realized by Si 3 N 4 , and the second ion barrier layer 2b is realized by SiO 2 . On the second ion barrier layer 2b, a transparent electrode 3 made of, for example, ITO
Is formed. The transparent electrode 3 is formed in a plurality of strips,
The strip electrodes are formed so as to be parallel to each other. The insulating layer 4 is formed on the second ion barrier layer 2b on which the transparent electrode 3 is formed. The insulating layer 4 is the second ion barrier layer 2
The insulating layer 4a is formed on the insulating layer 4b and the insulating layer 4b is formed on the insulating layer 4a. The insulating layer 4a is
For example, it is realized by SiO 2 , and the insulating layer 4b is realized by Si 3 N 4 , for example.
【００１５】絶縁層４上には、ＥＬ発光層５が形成され
る。ＥＬ発光層５は、たとえばＭｎをドープしたＺｎＳ
で実現される。ＥＬ発光層５の表面全体には、絶縁層６
が形成される。絶縁層６は、ＥＬ発光層５上に形成され
る絶縁層６ａと、前記絶縁層６ａ上に形成される絶縁層
６ｂとから構成される。絶縁層６ａは、たとえばＳｉ3
Ｎ4で実現され、絶縁層６ｂは、たとえばＳｉＯ2で実現
される。絶縁層６上には、たとえばＡｌ、Ｎｉで実現さ
れる金属電極７が形成される。金属電極７は、複数の帯
状に形成され、前記透明電極３と直交する方向に形成さ
れる。An EL light emitting layer 5 is formed on the insulating layer 4. The EL light emitting layer 5 is, for example, Mn-doped ZnS.
Will be realized in. An insulating layer 6 is formed on the entire surface of the EL light emitting layer 5.
Is formed. The insulating layer 6 is composed of an insulating layer 6a formed on the EL light emitting layer 5 and an insulating layer 6b formed on the insulating layer 6a. The insulating layer 6a is made of, for example, Si 3
The insulating layer 6b is realized by N 4 , and the insulating layer 6b is realized by SiO 2 , for example. A metal electrode 7 made of, for example, Al or Ni is formed on the insulating layer 6. The metal electrode 7 is formed in a plurality of strips and is formed in a direction orthogonal to the transparent electrode 3.
【００１６】図２は、前記ＥＬ素子８の作成方法を示す
工程図である。工程ａ１では、たとえばＳＬＧ基板で実
現されるガラス基板１の一方表面１ａ上に、Ｓｉ3Ｎ4で
実現される第１イオンバリア層２ａが、スパッタリング
法によって形成される。第１イオンバリア層２ａの厚さ
は、ガラス基板１からのアルカリイオンなどの拡散を充
分に防止することができる厚さとされ、たとえば１００
Å〜１５００Åに選ばれる。１００Å以下では、たとえ
ばピンホールと称される欠陥が発生してイオンバリア層
としての効果が得られないので、好ましくない。工程ａ
２では、前記第１イオンバリア層２ａ上にＳｉＯ2で実
現される第２イオンバリア層２ｂがスパッタリング法に
よって形成される。ＳｉＯ2で実現される第２イオンバ
リア層２ｂは、透明電極３との密着性を向上して、剥離
を防止するものである。透明電極３との密着性を向上す
るためには、ＳｉＯ2の他に、Ａｌ2Ｏ3やＹ2Ｏ3などの
金属酸化物を使用することも可能である。第２イオンバ
リア層２ｂの厚さは、透明電極３との間の剥離が生じな
い程度の厚さとされ、たとえば１００Å〜３００Åに選
ばれる。2A to 2D are process diagrams showing a method for producing the EL element 8. In step a1, the first ion barrier layer 2a made of Si 3 N 4 is formed by sputtering on one surface 1a of the glass substrate 1 made of, for example, an SLG substrate. The thickness of the first ion barrier layer 2a is set to a thickness that can sufficiently prevent diffusion of alkali ions and the like from the glass substrate 1, and is, for example, 100.
Selected from Å to 1500Å. When it is 100 Å or less, for example, defects called pinholes occur and the effect as an ion barrier layer cannot be obtained, which is not preferable. Process a
2, the second ion barrier layer 2b made of SiO 2 is formed on the first ion barrier layer 2a by the sputtering method. The second ion barrier layer 2b made of SiO 2 improves adhesion to the transparent electrode 3 and prevents peeling. In order to improve the adhesion to the transparent electrode 3, it is possible to use a metal oxide such as Al 2 O 3 or Y 2 O 3 in addition to SiO 2 . The thickness of the second ion barrier layer 2b is set to a thickness that does not cause peeling from the transparent electrode 3, and is selected, for example, from 100Å to 300Å.
【００１７】本実施例では、第２イオンバリア層２ｂと
してＳｉＯ2を使用しているけれども、ＳｉＯ2を使用す
ると、スパッタリング法によって、前記Ｓｉ3Ｎ4で実現
される第１イオンバリア層２ａと連続して形成すること
ができる。すなわち、同一ターゲット（Ｓｉ）を用いて
スパッターガスを切替えるだけで形成することができ
る。したがって、第１および第２イオンバリア層２ａ，
２ｂを形成するために、１種類のターゲットをスパッタ
装置内に設置すればよく、スパッタ装置の小型化に寄与
することができる。In this embodiment, SiO 2 is used as the second ion barrier layer 2b. However, when SiO 2 is used, the first ion barrier layer 2a made of Si 3 N 4 is formed by the sputtering method. It can be formed continuously. That is, the same target (Si) can be used to switch the sputtering gas. Therefore, the first and second ion barrier layers 2a,
In order to form 2b, it suffices to install one kind of target in the sputtering apparatus, which can contribute to downsizing of the sputtering apparatus.
【００１８】工程ａ３では、透明電極３が形成される。
透明電極３とされるＩＴＯ膜は、電子ビーム蒸着法やス
パッタリング法によって形成されるけれども、低抵抗率
のＩＴＯ膜を得るためには、通常スパッタリング法によ
って形成される。このため、前記第１および第２イオン
バリア層２ａ，２ｂと連続して形成することができる。
すなわち、スパッタ装置内にイオンバリア層２ａ，２ｂ
用ターゲットと、ＩＴＯ膜用ターゲットとを設置するこ
とにより、真空状態を維持したまま連続して形成するこ
とが可能となる。したがって、作成時間を短縮すること
が可能となる。スパッタリング法によって形成されたＩ
ＴＯ膜は、前述したように帯状にエッチングされる。In step a3, the transparent electrode 3 is formed.
The ITO film used as the transparent electrode 3 is formed by an electron beam evaporation method or a sputtering method, but in order to obtain an ITO film having a low resistivity, it is usually formed by a sputtering method. Therefore, it can be formed continuously with the first and second ion barrier layers 2a and 2b.
That is, the ion barrier layers 2a and 2b are provided in the sputtering apparatus.
By installing the target for ITO and the target for ITO film, it is possible to continuously form while maintaining the vacuum state. Therefore, it is possible to reduce the creation time. I formed by sputtering
The TO film is etched in a strip shape as described above.
【００１９】工程ａ４では、絶縁層４ａがスパッタリン
グ法で形成され、工程ａ５では絶縁層４ｂが同じくスパ
ッタリング法で形成される。さらに、工程ａ６ではＥＬ
発光層５が電子ビーム蒸着法によって形成される。工程
ａ７では、絶縁層６ａがスパッタリング法で形成され、
工程ａ８では絶縁層６ｂが同じくスパッタリング法で形
成される。工程ａ９では、金属電極７が形成される。In step a4, the insulating layer 4a is formed by the sputtering method, and in step a5, the insulating layer 4b is similarly formed by the sputtering method. Furthermore, in step a6, EL
The light emitting layer 5 is formed by the electron beam evaporation method. In step a7, the insulating layer 6a is formed by the sputtering method,
In step a8, the insulating layer 6b is also formed by the sputtering method. In step a9, the metal electrode 7 is formed.
【００２０】なお本実施例では、前記第１イオンバリア
層２ａとしてのＳｉ3Ｎ4を厚さ２５０Å、５００Å、１
０００Åの３通り作成し、第２イオンバリア層２ｂとし
てのＳｉＯ2をそれぞれ２００Åとして作成した。In this embodiment, the Si 3 N 4 as the first ion barrier layer 2a is formed to a thickness of 250Å, 500Å, 1
Three kinds of 000Å were prepared, and SiO 2 as the second ion barrier layer 2b was prepared to be 200Å.
【００２１】以上のようにして作成したＥＬ素子８の透
明電極３の抵抗値は、ＥＬ発光層５を形成する前では
５．５ｋΩ〜６．０ｋΩであったのに対し、ＥＬ発光層
５の形成後では５．０ｋΩ〜５．５ｋΩであり、抵抗値
の上昇は確認されなかった。なお、この値はノンアルカ
リガラス基板を使用した場合と同程度であった。また、
周波数１００Ｈｚ、パルス幅５０μｓｅｃでのパルス駆
動時において、Ｌ40（発光開始電圧から４０Ｖ高い電圧
での発光輝度）が１２０ｆｔ・Ｌ程度であった。この値
も、ノンアルカリガラス基板を使用した場合と同程度で
あった。さらに、周囲温度５５℃、周波数５００Ｈｚ、
パルス幅５０μｓｅｃでのパルス駆動時における発光開
始電圧の経時変化も、ノンアルカリガラス基板を使用し
た場合とほぼ同じであった。The resistance value of the transparent electrode 3 of the EL element 8 formed as described above was 5.5 kΩ to 6.0 kΩ before the EL light emitting layer 5 was formed. After formation, it was 5.0 kΩ to 5.5 kΩ, and no increase in resistance value was confirmed. This value was about the same as when using a non-alkali glass substrate. Also,
When pulse-driven at a frequency of 100 Hz and a pulse width of 50 μsec, L 40 (light emission luminance at a voltage higher by 40 V from the light emission start voltage) was about 120 ft · L. This value was also about the same as when a non-alkali glass substrate was used. Furthermore, ambient temperature 55 ℃, frequency 500Hz,
The change with time of the light emission starting voltage during pulse driving with a pulse width of 50 μsec was almost the same as when the non-alkali glass substrate was used.
【００２２】図３は、ＳＬＧ基板上にスパッタリング法
によってＳｉ3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果
を示す図であり、図４は、ＳＬＧ基板上にプラズマＣＶ
Ｄ法によってＳｉ3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析
結果を示す図であり、図５は、ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2
膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a SIMS analysis result when a Si 3 N 4 film is formed on an SLG substrate by a sputtering method, and FIG. 4 is a plasma CV on the SLG substrate.
FIG. 5 is a diagram showing a SIMS analysis result when a Si 3 N 4 film is formed by the D method. FIG. 5 shows SiO 2 on an SLG substrate.
It is a figure which shows the SIMS analysis result at the time of forming a film.
【００２３】ＳＩＭＳ分析法とは、ＣｓやＯなどの１次
イオンを試料に照射し、試料から飛び出した２次イオン
の量および質量を測定して、試料中の元素の濃度および
種類を調べる分析方法である。前記１次イオンの照射に
より試料がエッチングされるので、特定元素濃度の時間
変化を測定することは、試料の厚み方向への前記特定元
素の濃度変化を測定することに対応する。The SIMS analysis method is an analysis in which a sample is irradiated with primary ions such as Cs and O, and the amount and mass of secondary ions protruding from the sample are measured to examine the concentration and type of elements in the sample. Is the way. Since the sample is etched by the irradiation of the primary ions, measuring the change over time in the concentration of the specific element corresponds to measuring the change over the concentration of the specific element in the thickness direction of the sample.
【００２４】図３〜図５において、縦軸は元素のカウン
ト数、すなわち濃度を示し、横軸はエッチング時間、す
なわち試料表面から厚み方向への厚さを示す。また、使
用したＳＬＧ基板中には、Ｎａ2Ｏ、ＳｉＯ2、ＣａＯ、
ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏなどが含まれているので、た
とえばＭｇ元素が検出されると、ＳＬＧ基板上のＳｉ3
Ｎ4あるいはＳｉＯ2がエッチングされてＳＬＧ基板表面
が露出したものと考えられる。図５に示されるように、
ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2を形成したものは、ＳＬＧ基板
中のＮａがＳｉＯ2の表面に向けて拡散しているのに対
し、図３および図４に示されるように、ＳＬＧ基板上に
Ｓｉ3Ｎ4を形成したものは、Ｎａの拡散が防止されてい
ることが分かる。3 to 5, the vertical axis represents the element count number, that is, the concentration, and the horizontal axis represents the etching time, that is, the thickness in the thickness direction from the sample surface. In addition, in the used SLG substrate, Na 2 O, SiO 2 , CaO,
Since MgO, Al 2 O 3 , K 2 O, etc. are contained, for example, when Mg element is detected, Si 3 on the SLG substrate is detected.
It is considered that N 4 or SiO 2 was etched to expose the surface of the SLG substrate. As shown in FIG.
In the case where SiO 2 is formed on the SLG substrate, Na in the SLG substrate diffuses toward the surface of SiO 2 , but as shown in FIGS. 3 and 4, Si 3 is formed on the SLG substrate. that forms the N 4 it is seen that diffusion of Na can be prevented.
【００２５】以上のことから、本実施例のＥＬ素子８
は、ＳＬＧ基板を用いたガラス基板１からのＮａなどの
アルカリイオンの拡散が防止されて、前述したようにノ
ンアルカリガラス基板を用いたＥＬ素子とほぼ同程度の
特性が得られたものと考えられる。From the above, the EL element 8 of this embodiment
It is considered that the diffusion of alkaline ions such as Na from the glass substrate 1 using the SLG substrate was prevented, and that the characteristics similar to those of the EL element using the non-alkali glass substrate were obtained as described above. To be
【００２６】なお、本実施例では二重絶縁構造の薄膜Ｅ
Ｌ素子の例について説明したけれども、二重絶縁構造以
外の薄膜ＥＬ素子や、分散型ＥＬ素子とする例も本発明
の範囲に属するものである。In this embodiment, the thin film E having a double insulation structure is used.
Although the example of the L element has been described, a thin film EL element having a structure other than the double insulation structure or an example of a dispersion type EL element also belongs to the scope of the present invention.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガラス基
板上に第１および第２イオンバリア層が形成される。第
１および第２イオンバリア層は、ガラス基板からの不純
物の拡散を防止する。したがって、ＥＬ構造の電極の高
抵抗化やＥＬ発光層の劣化が防止され、発光輝度の低下
など、電気特性の低下が低減する。このため、ＥＬ素子
の信頼性が向上する。また、比較的安価なガラス基板を
用いることができ、製造コストが低減する。As described above, according to the present invention, the first and second ion barrier layers are formed on the glass substrate. The first and second ion barrier layers prevent diffusion of impurities from the glass substrate. Therefore, it is possible to prevent the resistance of the electrode having the EL structure from increasing and the deterioration of the EL light emitting layer, and reduce the deterioration of the electrical characteristics such as the decrease of the emission brightness. Therefore, the reliability of the EL element is improved. Further, a relatively inexpensive glass substrate can be used, and the manufacturing cost is reduced.
【００２８】また本発明によれば、第１イオンバリア層
はＳｉ3Ｎ4から成り、第２イオンバリア層は金属酸化物
から成る。第１イオンバリア層であるＳｉ3Ｎ4は、ガラ
ス基板からのアルカリイオンなどの不純物の拡散を防止
し、第２イオンバリア層である金属酸化物はＥＬ構造の
透明電極との密着性を向上する。したがって、ＥＬ素子
の電気特性の低下が低減し、かつ密着性が向上する。こ
のためＥＬ素子の信頼性が向上する。Further, according to the present invention, the first ion barrier layer is made of Si 3 N 4 and the second ion barrier layer is made of a metal oxide. The first ion barrier layer Si 3 N 4 prevents diffusion of impurities such as alkali ions from the glass substrate, and the second ion barrier layer metal oxide improves the adhesion to the transparent electrode of the EL structure. To do. Therefore, the deterioration of the electrical characteristics of the EL element is reduced and the adhesion is improved. Therefore, the reliability of the EL element is improved.
【００２９】さらに本発明によれば、第１イオンバリア
層はＳｉ3Ｎ4から成り、第２イオンバリア層はＳｉＯ2
から成る。したがって、第１および第２イオンバリア層
を、同一のターゲット（Ｓｉ）を用いるスパッタリング
法によって連続形成することが可能となり、製造時間を
短縮することができる。Further in accordance with the present invention, the first ion barrier layer comprises Si 3 N 4 and the second ion barrier layer is SiO 2.
Consists of. Therefore, the first and second ion barrier layers can be continuously formed by the sputtering method using the same target (Si), and the manufacturing time can be shortened.
【図１】本発明の一実施例であるＥＬ素子８の構成を示
す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an EL element 8 which is an embodiment of the present invention.
【図２】前記ＥＬ素子８の作成方法を示す工程図であ
る。FIG. 2 is a process drawing showing a method for producing the EL element 8.
【図３】ＳＬＧ基板上にスパッタリング法によってＳｉ
3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図であ
る。FIG. 3 Si is sputtered on an SLG substrate.
3 N is a diagram showing SIMS analysis results of 4 when the membrane was formed.
【図４】ＳＬＧ基板上にプラズマＣＶＤ法によってＳｉ
3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図であ
る。FIG. 4 Si is formed on a SLG substrate by a plasma CVD method.
3 N is a diagram showing SIMS analysis results of 4 when the membrane was formed.
【図５】ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2膜を形成したときのＳ
ＩＭＳ分析結果を示す図である。FIG. 5: S when an SiO 2 film is formed on an SLG substrate
It is a figure which shows an IMS analysis result.
【図６】従来のＥＬ素子１７の構成を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional EL element 17.
１ ガラス基板 ２ａ 第１イオンバリア層 ２ｂ 第２イオンバリア層 ３ 透明電極 ４，６ 絶縁層 ５ ＥＬ発光層 ７ 金属電極 ８ ＥＬ素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2a 1st ion barrier layer 2b 2nd ion barrier layer 3 Transparent electrode 4,6 Insulating layer 5 EL light emitting layer 7 Metal electrode 8 EL element
Claims (3)
と金属電極とを含むＥＬ構造がガラス基板表面に形成さ
れるＥＬ素子において、 前記ＥＬ構造が形成されるガラス基板表面に、第１イオ
ンバリア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成され
ていることを特徴とするＥＬ素子。1. An EL device in which an EL structure including a transparent electrode and a metal electrode arranged with an EL light-emitting layer sandwiched therebetween is formed on a glass substrate surface, wherein a first substrate is formed on the glass substrate surface on which the EL structure is formed. An EL device having an ion barrier layer and a second ion barrier layer formed in this order.
であり、前記第２イオンバリア層材料が金属酸化物であ
ることを特徴とする請求項１記載のＥＬ素子。2. The first ion barrier layer material is Si 3 N 4
2. The EL element according to claim 1, wherein the second ion barrier layer material is a metal oxide.
特徴とする請求項２記載のＥＬ素子。3. The EL device according to claim 2 , wherein the metal oxide is SiO 2 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152400A JP2793102B2 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | EL element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152400A JP2793102B2 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | EL element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714678A true JPH0714678A (en) | 1995-01-17 |
| JP2793102B2 JP2793102B2 (en) | 1998-09-03 |
Family
ID=15539689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5152400A Expired - Fee Related JP2793102B2 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | EL element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793102B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6399222B2 (en) * | 1997-12-27 | 2002-06-04 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device |
| US6689492B1 (en) | 1999-06-04 | 2004-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and electronic device |
| WO2004057919A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Ifire Technology Corp. | Barrier layer for thick film dielectric electroluminescent displays |
| KR100459123B1 (en) * | 2001-09-13 | 2004-12-03 | 엘지전자 주식회사 | Organic Electro Luminescence Device |
| US6830494B1 (en) | 1999-10-12 | 2004-12-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and manufacturing method thereof |
| KR100696509B1 (en) * | 2005-04-15 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | Flat display device and manufacturing method thereof |
| US7288420B1 (en) * | 1999-06-04 | 2007-10-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing an electro-optical device |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5152400A patent/JP2793102B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6399222B2 (en) * | 1997-12-27 | 2002-06-04 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device |
| US7288420B1 (en) * | 1999-06-04 | 2007-10-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing an electro-optical device |
| US6689492B1 (en) | 1999-06-04 | 2004-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and electronic device |
| US9293726B2 (en) | 1999-06-04 | 2016-03-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing an electro-optical device |
| US9178177B2 (en) | 1999-06-04 | 2015-11-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and electronic device |
| US7147530B2 (en) | 1999-06-04 | 2006-12-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electroluminescence display device and method of manufacturing the same |
| US6830494B1 (en) | 1999-10-12 | 2004-12-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and manufacturing method thereof |
| KR100459123B1 (en) * | 2001-09-13 | 2004-12-03 | 엘지전자 주식회사 | Organic Electro Luminescence Device |
| JP2010171027A (en) * | 2002-12-20 | 2010-08-05 | Ifire Ip Corp | Barrier layer for thick film dielectric electroluminescent displays |
| US7989088B2 (en) * | 2002-12-20 | 2011-08-02 | Ifire Ip Corporation | Barrier layer for thick film dielectric electroluminescent displays |
| JP2006511045A (en) * | 2002-12-20 | 2006-03-30 | アイファイアー・テクノロジー・コープ | Barrier layers for thick film dielectric electroluminescent displays |
| WO2004057919A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Ifire Technology Corp. | Barrier layer for thick film dielectric electroluminescent displays |
| KR100696509B1 (en) * | 2005-04-15 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | Flat display device and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2793102B2 (en) | 1998-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0645073B1 (en) | Low resistance, thermally stable electrode structure for electroluminescent displays | |
| RU2131174C1 (en) | Color electric luminescence indication board | |
| RU2129344C1 (en) | Luminescent indication board which is visible under day light | |
| JP2793102B2 (en) | EL element | |
| JPH06104089A (en) | Thin film light emitting element | |
| US4734618A (en) | Electroluminescent panel comprising a layer of silicon between a transparent electrode and a dielectric layer and a method of making the same | |
| US4947081A (en) | Dual insulation oxynitride blocking thin film electroluminescence display device | |
| JPH01186589A (en) | Electroluminescence element | |
| EP0450077A1 (en) | Thin-film electroluminescent element and method of manufacturing the same | |
| JP2686170B2 (en) | Thin film EL element | |
| JPH03112089A (en) | Thin film el element | |
| JPH07272858A (en) | Electroluminescent element and its manufacture | |
| JPS61151996A (en) | Thin film electroluminescence element and manufacture thereof | |
| JPH01204394A (en) | Thin film el element | |
| KR930005763B1 (en) | Thin film el element | |
| JPH05205874A (en) | Thin film el panel | |
| JPS6364291A (en) | Thin film electroluminescence device | |
| JPS6215964Y2 (en) | ||
| JPH06267659A (en) | Forming method of tungsten electrode of thin film el panel | |
| JPS61151994A (en) | Manufacture of thin film electroluminescence element | |
| JPH0666155B2 (en) | Method of forming electrodes | |
| JPS61151995A (en) | Thin film electroluminescence element | |
| JPS6364294A (en) | Thin film electroluminescence device | |
| JPH01120794A (en) | Thin film el element | |
| JPS6147096A (en) | Method of producing thin film el element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090619 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110619 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |