JPS61256589A - Ｅｌ表示装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、交流駆動のエレクトロルミネセント表示装置
（以下ＥＬ表示装置と略記）に係り、特に透明電極が劣
化せずに酸化物絶縁層が好ましい状態で形成されている
ＥＬ表示装置に関するものである。

〔発明の背景〕

本発明の対象である交流駆動のＥＬ表示装置のＥＬ表示
パネル部の構造を第１図に示す。ガラス基板１上に透明
電極（ＩＴＯ，ＳｒＯ，等）　２が形成されている。こ
の上に第１の絶縁層３として、ＳｉＯ，ｇ　Ａ　１１　
＠Ｏｓ　ｅ　Ｙ＊　Ｏｓ　ｔ　Ｔ　ａｔ　Ｏｓ　ｔ　５
ｒＴｉＯ，等のペロブスカイト型酸化物、あるいはＢａ
Ｔａ、０．等のタングステンブロンズ型酸化物が０．１
〜１．０μｍの厚さに、電子ビーム蒸着法あるいはスパ
ックリング法によって形成されている。この上には、活
性剤としてＭｎ、Ｔｂ　Ｆ、、ＳｍＦ、、ＴｍＦ。

等が適量添加された発光層ＺｎＳ４が０．２〜１．０μ
ｍ程度の厚さに、電子ビームあるいはスパッタリングに
よって形成されている。さらにこの上に、第２絶縁層５
として、第１絶縁層と同様な物質が形成されており、そ
の上にＡＱ、ＡｕまたはＩＴＯ，ＳｎＯ，等の背面電極
６が形成されている。上下の電極間に２００ｖ前後の交
流電圧を印加し、 ＥＬ発光を得る。ところが、電極間の距離（厚さ）は、
２つの絶縁層と発光層とを合わせても１μｍ程度である
ため、２００ｖ前後の電圧でも電界強度に換算すれば１
０＠Ｖ／（！１オーダと、絶縁層及び発光層の絶縁破壊
強度と同レベルの強電界になる。また、絶縁層はコンデ
ンサ的作用すなわち発光層界面へ電荷を蓄積させる働き
をするものであるから、材料として比誘電率の大なるも
のの方が印加電圧を効率的に発光層へ加えられる。この
ため、絶縁破壊耐圧が大でかつ比誘電率も大なる高品質
な絶縁層材料の適用が望まれる。

このような絶縁層材料としては前述したような酸化物が
考えられるが、これを高品質に形成する方法としては高
周波スパッタリング法が有効である。しかし、現状の問
題点として、透明電極上に第１絶縁層として酸化物をこ
の方法で形成すると、電極が黒化し光の透過率が低下し
てしまうため、ＥＬ表示装置として使用できないという
問題がある。原因は透明電極であるＩＴｏ　（Ｉ　ｎ、
０２＋ＳｎＯ□）あるいはＳｎＯ□中の酸素がスパッタ
リング中に抜けてしまい、金属Ｉｎあるいは金属Ｓｎが
出現するからであると考えられている。このため１例え
ば酸素を多量に添加するなど絶縁層のスパッタ条件を適
当に制御して解決しようとしているが、条件の制御が困
戴であったり、絶縁膜特性が必ずしも最良でなかったり
、材料によっては黒化現象が回避できない場合もあった
。このような問題は、例えばテレビジョン学会技術報告
ｖｏ１２．７．Ｎｏ、３４．　　Ｐ、２１　でも指摘さ
れている。

従って、第１絶縁層としては従来、黒化現象の生じにく
い窒化物の高周波スパッタリング法による膜、また、は
電子ビーム蒸着法あるいは化学気相蒸着法による膜等し
か用いられていなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、絶縁層として高品質な酸化物が用いら
れており、かつこれがスパッタリング法によって形成さ
れていながら、光の透過率の良好なＥＬ表示装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、スパッタリング時に基板である透明電極の電
位がアース電位またはアースに対して負電位に保持され
ていると黒化現象が生じるという事実の発見に基づいて
いる。従って、基板に正のバイアス電位を強制的に印加
してスパッタリングすれば、はとんど黒化現象は生じな
い、好ましくは、正に１０ｖ以上印加することが良好で
あり、１００ｖ以上印加する必要はない。

黒化現象というのは、目視によって認識されることであ
って、定量的には光の透過率で表わされる。通常、ガラ
ス基板上に形成されているＩＴＯ等の透明電極の透過率
は波長５８０ｎｍの光に対して８０％以上である。この
上に酸化物絶縁層を従来方式でスパッタリングしてＥＬ
素子を製造すると、黒化が生じるわけであるが、この時
の透過率は８０％以下に低下してしまう。本発明によれ
ば、この透過率を８０％より低下させることはなく、Ｅ
Ｌ発光を効率良く外部に取り出すことができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

（実施例１） 絶縁層を形成するスパッタリングターゲット材料として
、５ｒＴｉＯ，焼結体を用いた１反応ガスとしてＡ　ｒ
　＋　１０％０２を使用し、ガス圧２０　ｍＴｏｒｒ、
基板温度４００℃の条件で、基板の電圧をアースに対し
一２０Ｖから＋５０Ｖまで変化させて、高周波スパッタ
リングを行なった。このようにして透明電極ＩＴＯ上に
５ｒＴｉＯ□の絶縁層をｓ、ｏｏｏ人の厚さに形成した
後、透過率を測定した。波長５　、８００人における透
過率を、アースに対する電位をパラメータとしてプロッ
トした結果を第２図に示す。基板のガラスの透過率を１
００％としているが、透過率８０％以下では目視によれ
ば黒化しているので、電圧を＋ＩＯＶ以上にすれば効果
が出ていることがわかる。

（実施例２） 高周波スパッタリングにてＳ　ｉ　Ｏ，膜をＩＴＯ上に
形成した。反応ガスとして１００％Ａｒを使用し、ガス
圧５　ｍＴｏｒｒ　、基板水冷でスパッタリングを行な
った。この場合、基板表面電位はアースに対しフロート
の状態にした。このようにすると、高周波を印加した時
、基板表面に自己バイアス電位が発生する。測定によれ
ばアースに対し＋２０Ｖ程度バイアスされていることが
わかった。この条件でＳｉＯ□を２，０００人形成した
ところ、透過率９５％で黒化現象は生じなかった。

このほか、Ａ　Ｑ、Ｏ，、Ｙ、Ｏ，、Ｔａ、Ｏｓ、　Ｂ
ａＴａ、Ｏ。

等の酸化物についても、透明電極上にスパッタリングを
行なって検討したが、いずれの場合にも、透明電極表面
電位を正に＋ＩＯＶ以上バイアスされている場合には透
過率が低下することはなかった。

このようにして得られた第１絶縁層に、Ｍｎを微量添加
したＺｎＳ発光層をＥＢ無蒸着より形成し、続いて熱処
理した後、第２絶縁層として第１絶縁層と同様な酸化物
をスパッタリングにて形成し、背面電極としてＡｎを蒸
着により形成した。

このＥＬ素子を用いたＥＬ表示装置を製作したが、いず
れの酸化物の場合にも、良好なＥＬ発光による表示を得
ることができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるＥＬ表示装置は、光
の透過率が良好であるため、ＥＬ発光を効率良く外部に
取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＥＬ表示装置のＥＬ表示パネルの構成図、第２
図は、光透過率に及ぼす基板電位の影響を示す図である
。 １・・・ガラス基板、２・・・透明電極、３・・・第１
絶縁層、４・・・発光層、５・・・第２絶縁層、６・・
・背面電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．ガラス基板上に配設された、波長５８０ｎｍにおけ
   る光の透過率が８０％以上である透明電極、前記透明電
   極を覆つて形成された第１絶縁層、前記第１絶縁層上に
   積層された発光層、前記発光層上に積層された第２絶縁
   層、前記第２絶縁層上に配設され、前記透明電極と直角
   方向に配設された背面電極、および前記発光層への外気
   からの湿分を遮断することのできる保護構造から成るＥ
   Ｌ表示パネル、および前記透明電極−前記背面電極間に
   交流電圧を印加して表示を成さしめる駆動手段とから成
   るＥＬ表示装置において、 　前記第１絶縁層は酸化物で、かつスパツタリングによ
   つて形成されており、波長５８０ｎｍにおける光の透過
   率が８０％以上であることを特徴とするＥＬ表示装置。
2. ２．特許請求の範囲第１項記載のＥＬ表示装置において
   、前記第１絶縁層は、ＳｉＯ＿２，Ａｌ＿２Ｏ＿３，Ｙ
   ＿２Ｏ＿３，Ｔａ＿２Ｏ＿５，ＳｒＴｉＯ＿３等のペロ
   ブスカイト型酸化物、ＢａＴａ＿２Ｏ＿５等のタングス
   テンブロンズ型酸化物から選択された少なくとも１種で
   あることを特徴とするＥＬ表示装置。