JPH01253189A - エレクトロルミネッセンス素子 - 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】 ［技術分野］ この発明は、エレクトロルミネッセンス素子（以下、Ｅ
Ｌ素子と記す）、特に、機械的な耐久性を向上させたＥ
Ｌ素子に関する。

［従来技術］ 薄膜ＥＬ索子は優れた視認性をもつ大容量のフラットパ
ネルデイスプレィとして開発が進められている。その構
造は透明ガラス基板上に電極となる透明導電膜、絶縁層
、発光層、絶縁層、背面電極を積層したものが代表的で
ある。ＥＬ素子は全固体であるため強度があり耐環境性
に優れ、可搬型のワードプロセッサー、コンピューター
への応用が進みつつある。

しかしその長期の信頼性においてはいくつかの問題を有
していた。それは経時的な積層膜の剥離、あるいは絶縁
破壊である。これらは積層膜の熱膨張係数の違い、薄膜
の欠陥などに関係していると思われるが、これらの問題
に対する有効な対策がたてられていないのが現状であっ
た。

特にこれらの問題点に対する基板の表面あらさに関する
検討は行われていなかった。

［目　的］ 本発明は、従来問題になっていた積層膜の剥落あるいは
絶縁破壊による長期信頼性の低下を訪島、（６頼性の高
い高輝度ＥＬデイスプレィを提供することを目的として
いる。

［構　成コ 上記目的を達成するための、この発明の構成は基板上に
透明電極、透明電極、絶縁層、発光層および背面電極を
設けたＥＬ素子において、素子を形成する基板面の表面
あらさを２０λ以上５０λ以下とすることを特徴とする
ものである。

以下添付図面に沿ってこの発明をさらに詳細に説明する
。

第１図はこの発明の薄膜ＥＬ素子の構成例を示す断面図
である。ガラス基板１上に透明電極２、第１絶縁層３、
発光層４、第２絶縁層５、背面？ｉ！極６が順次積層さ
れている。

ガラス基板１としてはソーダ石灰ガラス、ボロシリケー
ト、アミノボロシリケート、石英ガラス等を用いること
ができる。耐熱性、コストの点からボロシリケート、ア
ルミノボロシリケート等が適している。

ガラス基板の表面あらさは製法、研磨条件の選択により
変えることができる。表面あらさを上記範囲内の値とす
ることによりガラス基板と積層膜の接着強度が強く、素
子の絶縁耐圧が優れた薄膜ＥＬ素子を得ることができる
。さらに二の構成のＥＬ素子は長期信頼性に優れたちの
となっている。

第１図において透明電極２の材料はＩＴＯ。

５ｎ０２にｓｂ等をドープしたもの、ＺｎＯにＡ１等を
ドープしたものなどが用いられる。透明電極の膜厚は数
百オングストロームから数千オングストローム程度が好
適である。

絶縁層材料としてはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴａｚＯｓ
等の酸化物絶縁層、ＢＮ、ＡＪＮ、５ｉｙＮ＊笠の窒化
物絶縁層、５ｒＴｔ０３、ＰｂＴｉ０：＋等の強誘電材
料を用い、これらの積層としてもよい。これらの絶縁層
の膜厚は数百オングストロームから数μｍが適している
。

発光層としてはＺｎＳにＭｎ、Ｔｂを添加したもの、あ
るいはアルカリ土類カルコゲン化物に発光中心としてＣ
ｅ％Ｅ　ｕ　ｓ　Ｔ　ｂ等の希土類元素を添加したもの
が用いられる。これらの母材、発光中心の組合せにより
赤、緑、青、黄等の発光色を得る。発光層の膜厚数千オ
ングストロームから数μｍが適している。

背面電極６としてはＡ１等の金属あるいは前述の透明電
極を用いることができる。電極の膜厚は数百オングスト
ロームから数μｌが適している。

これらの薄膜は蒸着、イオンブレーティング、スパッタ
リング、ＣＶＤ等種々の薄膜形成方法により成膜される
。

以下に本発明を実施例によって更に詳細に説明する。

実施例１ 第１図の構成のパネルにおいてガラス基板１は厚さ　１
．１ｍｍのアルミノシリケートガラスとした。透明電極
２はＺｎＯ：Ａｌで膜厚を２０００　＆とした。第１絶
縁層３はＳｉＯ２とＡＩＮの積層措造とし、膜厚をそれ
ぞれ１０００λ、２０００　Ｘとした。発光層４はＳｒ
Ｓ：Ｃｅとし、膜厚は１μｍである。第２絶縁層５は第
１絶縁層と同じ＜ＡＩＮ、ＳｉＯ２の積層とした。背面
電極６はＡ】で膜厚は１０００人とした。

以上の構成の素子においてガラス基板表面あらさを変化
させ、それぞれの素子について絶縁耐圧を評価した。絶
縁耐圧は周波数１ｋＨｚ、パルス巾　１００μｓの両極
性パルスを素子に印加し、電圧を増加させた場合の素子
破壊電圧として評価した。第２図は絶縁耐圧のガラス基
板表面あらさ依存性をあられしている。

一方同条件で作製した各素子について高温雰囲気（８０
℃）で断続的に通電テストを繰返し積層膜のハクリの様
子を調べた。第３図は表面あらさに対する剥離の程度を
示したものである。

剥離の程度は素子の顕微鏡観察により評価した。

図では剥離のないものをＯで示した。

上記の結果から素子を形成する基板面の表面あらさを２
０Å以上５０λ以下とすることにより表示品質に優れ、
長期信頼性のあるＥＬ素子を得ることができることが明
らかである。

［効　果］ 以上説明したように、ＥＬ素子を形成する基板面の表面
あらさを２０Å以上５０Å以下とすることにより表示品
質に優れ、長期信頼性のあるＥＬ素子を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のＥＬ素子の構成を示す断面図、 第２図はガラス基板の表面あらさとそのガラス基板を用
いたＥＬ素子の絶縁耐圧の関係を示すグラフ、 第３図はＥＬ素子基板の表面あらさと剥離の程度との関
係を示すグラフである。 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に、透明電極、絶縁層、発光層および背面電極
   を設けたエレクトロルミネッセンス素子において、素子
   を形成する基板面の表面あらさが２０Å以上５０Å以下
   であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子
   。