JPS62237694A - 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子およびその製造方法Info
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- JPS62237694A JPS62237694A JP61081329A JP8132986A JPS62237694A JP S62237694 A JPS62237694 A JP S62237694A JP 61081329 A JP61081329 A JP 61081329A JP 8132986 A JP8132986 A JP 8132986A JP S62237694 A JPS62237694 A JP S62237694A
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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、薄膜ＥＬ素子に関し、コントラストおよび安
定性の優れたフラットディスプレイを形成するのに適し
た薄膜ＥＬ素子、およびその製造方法に関する。
定性の優れたフラットディスプレイを形成するのに適し
た薄膜ＥＬ素子、およびその製造方法に関する。
従来の技術
］ンピュータ端末などに用いるフラノトディスプレイと
して、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されている。従来この
ような薄膜ＥＬ素子は、ガラス基板上に、ＩＴＯ薄膜か
らなるストライプ状透明電極、酸化イツトリウム、酸化
チタニウム、チタン酸ストロンチウム、窒化珪素、ある
いは酸化タンタルなどからなる第１誘電体層、マンガン
添加硫化亜鉛やテルビウム添加硫化亜鉛からなるＥＬ発
光体層、酸化イツトリウム、酸化アルミニウム。
して、薄膜ＥＬ素子が盛んに研究されている。従来この
ような薄膜ＥＬ素子は、ガラス基板上に、ＩＴＯ薄膜か
らなるストライプ状透明電極、酸化イツトリウム、酸化
チタニウム、チタン酸ストロンチウム、窒化珪素、ある
いは酸化タンタルなどからなる第１誘電体層、マンガン
添加硫化亜鉛やテルビウム添加硫化亜鉛からなるＥＬ発
光体層、酸化イツトリウム、酸化アルミニウム。
窒化珪素、あるいはタンタル酸バリウムなどからなる第
２誘電体層、およびアルミニウム薄膜からなる、透明電
極とは直交する方向のストライプ状背面電極を順次積層
した構造を有するものであり、透明電極と背面電極間に
、交流パルス電圧を印加することにより、透明電極と背
面電極にはさまれた部分のＥＬ発光体層を発光させ、文
字や図形を表示するものである。このようなＥＬ素子に
おいて、背面電極以外は透明な薄膜で形成されているた
め、窓や室内灯などの周囲からの光は背面電極で反射さ
れ、ディスプレイを見ている人の目に入り、コントラス
トが低下するという欠点があった・そのため第２誘電体
層、あるいは第２誘電体層の一部として、炭化珪素薄膜
などの着色した薄膜を用いることによりコントラストの
向上が図られている（特公昭５９−７１９７号公報）。
２誘電体層、およびアルミニウム薄膜からなる、透明電
極とは直交する方向のストライプ状背面電極を順次積層
した構造を有するものであり、透明電極と背面電極間に
、交流パルス電圧を印加することにより、透明電極と背
面電極にはさまれた部分のＥＬ発光体層を発光させ、文
字や図形を表示するものである。このようなＥＬ素子に
おいて、背面電極以外は透明な薄膜で形成されているた
め、窓や室内灯などの周囲からの光は背面電極で反射さ
れ、ディスプレイを見ている人の目に入り、コントラス
トが低下するという欠点があった・そのため第２誘電体
層、あるいは第２誘電体層の一部として、炭化珪素薄膜
などの着色した薄膜を用いることによりコントラストの
向上が図られている（特公昭５９−７１９７号公報）。
発明が解決しようとする問題点
第２誘電体層、あるいは第２誘電体層の一部として炭化
珪素薄膜を用いた場合、従来の酸化物誘電体や、窒化物
誘電体を用いた場合と比較して、同等もしくはそれ以上
の安定性を有し、かつコントラストの高いＥＬ素子が形
成できる。しかし、炭化珪素薄膜の抵抗率が、酸化物誘
電体薄膜に比較して少し低いため、マトリックス形のＥ
Ｉ、素子において、背面電極ストライプ間のギャップが
小さい場合や、ストライプが長い場合に絵素間の電気的
リークが発生し、クロストークが生じることがあったり
、消費電力が若干増加するという問題点があった。
珪素薄膜を用いた場合、従来の酸化物誘電体や、窒化物
誘電体を用いた場合と比較して、同等もしくはそれ以上
の安定性を有し、かつコントラストの高いＥＬ素子が形
成できる。しかし、炭化珪素薄膜の抵抗率が、酸化物誘
電体薄膜に比較して少し低いため、マトリックス形のＥ
Ｉ、素子において、背面電極ストライプ間のギャップが
小さい場合や、ストライプが長い場合に絵素間の電気的
リークが発生し、クロストークが生じることがあったり
、消費電力が若干増加するという問題点があった。
問題点を解決するための手段
第２誘電体層、あるいは第２誘電体層の一部に、少量の
窒素原子を含む炭化珪素からなる着色層を使用する。ま
た前記着色層は、炭化珪素をターゲットとして窒素ガス
を含む希ガス中でスパッタリングする製法や、珪素をタ
ーゲットとして窒素ガスおよび炭化水素ガスを含む希ガ
ス中でスパッタリングする製法により製造することがで
きる。
窒素原子を含む炭化珪素からなる着色層を使用する。ま
た前記着色層は、炭化珪素をターゲットとして窒素ガス
を含む希ガス中でスパッタリングする製法や、珪素をタ
ーゲットとして窒素ガスおよび炭化水素ガスを含む希ガ
ス中でスパッタリングする製法により製造することがで
きる。
作 用
炭化珪素薄膜には、多くの欠陥があり、そのために微小
な電気伝導性が生ずるものと考えられる。
な電気伝導性が生ずるものと考えられる。
少量の窒素原子を炭化珪素に添加することにより、欠陥
が減少し抵抗率が増大したため、コントラストが高く、
安定に動作し、かつクロストークのないマ） ＩＪフッ
クス形薄膜ＥＬ素子が形成できたものと考えられる。
が減少し抵抗率が増大したため、コントラストが高く、
安定に動作し、かつクロストークのないマ） ＩＪフッ
クス形薄膜ＥＬ素子が形成できたものと考えられる。
実施例
第１図に本発明の薄膜ＥＬ素子の断面図を示す。
コーニング７０６９ガラスから成る透光性絶縁体基板１
上に、スパッタリング法により厚さ２０００人の錫添加
酸化インジウム薄膜を形成し、ホトリソグラフィ技術に
よりストライプ状に加工し透明電極２とした。その上に
チタン酸ストロンチウムを基板温度４００’Ｃでスパッ
タリングすることにより厚さ６０００人の第１誘電体層
３を形成した。
上に、スパッタリング法により厚さ２０００人の錫添加
酸化インジウム薄膜を形成し、ホトリソグラフィ技術に
よりストライプ状に加工し透明電極２とした。その上に
チタン酸ストロンチウムを基板温度４００’Ｃでスパッ
タリングすることにより厚さ６０００人の第１誘電体層
３を形成した。
その上にマンガンと硫化亜鉛との共蒸着法により、基板
温度２ｏｏ℃で厚さ４０００人のマンガン添加硫化亜鉛
薄膜からなるＥＬ発光体層４を形成した。その後真空中
、４５５０℃で１時間熱処理を行い、ＥＬ発光体層４の
活性化を行った。その上に炭化珪素の焼結体からなるタ
ーゲットを、１６チの窒素を含むアルゴン雰囲気中で、
基板温度３６０℃でスパッタリングすることにより厚さ
２０ｏＯ人の着色層６を形成した。この着色層６の面積
抵抗は３×１ｏ Ω／口であった０また光透過率は、３
６チであった。最後に厚さ２ｏＯｏ人のアルミニウムを
真空蒸着し、ホトリソグラフィ技術により透明電極２と
は直交する方向のストライプ状の背面電極６を形成し、
薄膜ＥＬ素子を完成した。
温度２ｏｏ℃で厚さ４０００人のマンガン添加硫化亜鉛
薄膜からなるＥＬ発光体層４を形成した。その後真空中
、４５５０℃で１時間熱処理を行い、ＥＬ発光体層４の
活性化を行った。その上に炭化珪素の焼結体からなるタ
ーゲットを、１６チの窒素を含むアルゴン雰囲気中で、
基板温度３６０℃でスパッタリングすることにより厚さ
２０ｏＯ人の着色層６を形成した。この着色層６の面積
抵抗は３×１ｏ Ω／口であった０また光透過率は、３
６チであった。最後に厚さ２ｏＯｏ人のアルミニウムを
真空蒸着し、ホトリソグラフィ技術により透明電極２と
は直交する方向のストライプ状の背面電極６を形成し、
薄膜ＥＬ素子を完成した。
本発明の薄膜ＥＬ素子を線順次駆動したところ、コント
ラストが高く、安定に動作し、クロストークなしに文字
や図形を表示することができた。
ラストが高く、安定に動作し、クロストークなしに文字
や図形を表示することができた。
本実施例においては、ＥＬ発光体層４と背面電極６との
間に着色層５のみを介在させたが、第２図、第３図、あ
るいは第４図に示すようにＥＬ発光体層４と着色層６の
間や、着色層６と背面電極６との間、あるいは両方に酸
化物や窒化物の誘電体層７，８を介在させても本発明の
効果を発揮できたことはもちろんである。
間に着色層５のみを介在させたが、第２図、第３図、あ
るいは第４図に示すようにＥＬ発光体層４と着色層６の
間や、着色層６と背面電極６との間、あるいは両方に酸
化物や窒化物の誘電体層７，８を介在させても本発明の
効果を発揮できたことはもちろんである。
着色層５に用いた炭化珪素中の窒素の含有量は０．１重
量％未満では、高抵抗化に効果がなく、１０重量％よシ
多い場合は光透過率が高く、駆動中に絶縁破壊が生ずる
こともあり、実用的でなかった。
量％未満では、高抵抗化に効果がなく、１０重量％よシ
多い場合は光透過率が高く、駆動中に絶縁破壊が生ずる
こともあり、実用的でなかった。
着色層５の形成法としては実施例で述べた方法以外に、
珪素をターゲットとし、窒素ガスおよび炭化水素ガスを
含む希ガス中でスパッタリングすることによっても再現
性よく形成することができた。炭化水素ガスとしてはメ
タン、エタン、プロパン、あるいはアセチレンガスを用
いることができた。これらの製法により着色層６を形成
する場合の基板温度は室温から６００℃が適当であり、
６００℃より高い基板温度の場合、抵抗率が減少しクロ
ストークが生ずることがあった。
珪素をターゲットとし、窒素ガスおよび炭化水素ガスを
含む希ガス中でスパッタリングすることによっても再現
性よく形成することができた。炭化水素ガスとしてはメ
タン、エタン、プロパン、あるいはアセチレンガスを用
いることができた。これらの製法により着色層６を形成
する場合の基板温度は室温から６００℃が適当であり、
６００℃より高い基板温度の場合、抵抗率が減少しクロ
ストークが生ずることがあった。
着色層の厚さを厚くするほど、第５図に示すように光透
過率は減少しコントラストは向上するが、着色層の厚さ
はＳＯＯÅ以上でコントランスの向上に対して効果的で
あった。
過率は減少しコントラストは向上するが、着色層の厚さ
はＳＯＯÅ以上でコントランスの向上に対して効果的で
あった。
発明の効果
本発明によれば、コントラストが高く、長期間に渡り安
定に駆動ができ、マ） ＩＪフックス動を行ってもクロ
ストークがない高品位表示が可能な薄膜ＥＬ素子を形成
することができ、コンピュータ端末などの薄形ディスプ
レイとして広く実用できる。
定に駆動ができ、マ） ＩＪフックス動を行ってもクロ
ストークがない高品位表示が可能な薄膜ＥＬ素子を形成
することができ、コンピュータ端末などの薄形ディスプ
レイとして広く実用できる。
第１図、第２図、第３図、および第４図は本発明の実施
例における薄膜ＥＬ素子の断面図、第５図は着色層の厚
さと光透過率の関係を示すグラフである。 １・・・・・・透光性絶縁体基板、２・・・・・・透明
電極、３・・・・・・第１誘電体層、４・・・・・・Ｅ
Ｌ発光体層、５・・・・・・着色層、６・・・・・・背
面電極、７，８・・・・・・誘電体層〇代理人の氏名
弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 を面Ｖ、極 第２図 第３図 第４図
例における薄膜ＥＬ素子の断面図、第５図は着色層の厚
さと光透過率の関係を示すグラフである。 １・・・・・・透光性絶縁体基板、２・・・・・・透明
電極、３・・・・・・第１誘電体層、４・・・・・・Ｅ
Ｌ発光体層、５・・・・・・着色層、６・・・・・・背
面電極、７，８・・・・・・誘電体層〇代理人の氏名
弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 を面Ｖ、極 第２図 第３図 第４図
Claims (6)
- （１） 透光性絶縁体基板，透明電極，誘電体層，ＥＬ
発光体層，および背面電極を備えた薄膜ＥＬ素子におい
て、前記背面電極と前記ＥＬ発光体層との間に、少量の
窒素原子を含む炭化珪素からなる着色層を有することを
特徴とする薄膜ＥＬ素子。 - （２） 着色層とＥＬ発光体層との間に、誘電体薄膜を
介在させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の薄膜ＥＬ素子。 - （３） 背面電極と着色層との間に誘電体薄膜を介在さ
せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、あるいは
第２項に記載の薄膜ＥＬ素子。 - （４） 着色層中の窒素原子の含有量が０．１重量％以
上，１０重量％以下であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の薄膜ＥＬ素子。 - （５） 透光性絶縁体基板，透明電極，誘電体層，ＥＬ
発光体層，少量の窒素原子を含む炭化珪素からなる着色
層、および背面電極を備えた薄膜ＥＬ素子を製造するに
際して、前記着色層を窒素ガスを含む希ガス中で、炭化
珪素をターゲットとして、スパッタリング法により形成
することを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - （６） 透孔性絶縁体基板，透明電極，誘電体層，ＥＬ
発光体層，少量の窒素原子を含む炭化珪素からなる着色
層，および背面電極を備えた薄膜ＥＬ素子を製造するに
際して、前記着色層を窒素ガスおよび炭化水素ガスを含
む希ガス中で、珪素をターゲットとして、スパッタリン
グ法により形成することを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61081329A JPH0687428B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61081329A JPH0687428B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237694A true JPS62237694A (ja) | 1987-10-17 |
| JPH0687428B2 JPH0687428B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=13743344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61081329A Expired - Lifetime JPH0687428B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687428B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049984A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-06-27 | Murata Manufacturing Co.,Ltd. | Ceramique transparente, procede de production de celle-ci et element optique |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP61081329A patent/JPH0687428B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049984A1 (fr) * | 2000-12-20 | 2002-06-27 | Murata Manufacturing Co.,Ltd. | Ceramique transparente, procede de production de celle-ci et element optique |
| GB2376230A (en) * | 2000-12-20 | 2002-12-11 | Murata Manufacturing Co | Transparent ceramic and method for production thereof, and optical element |
| GB2376230B (en) * | 2000-12-20 | 2004-11-24 | Murata Manufacturing Co | Transparent ceramic, method of producing the same, and optical devices |
| US6908872B2 (en) | 2000-12-20 | 2005-06-21 | Murata Manufacturing Co. Ltd | Transparent ceramic and method for production thereof, and optical element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0687428B2 (ja) | 1994-11-02 |
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