JPH02195684A - 薄膜ｅｌ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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、交流駆動の薄膜ＥＬ（エレクトロルミネセン
ス）素子に関するものである。

（従来の技術） 一般に、この種の薄膜ＥＬ素子は、例えば特開昭６３−
１７０８９１号公報に開示され第４図に示すように二重
絶縁層構造を有し、ガラス等の透明絶縁板から成る基板
ｌ上に蒸着法やスパッタリング法等の適当な方法を用い
てＩＴＯ等の透明導電材料を素材とする透明電極２を形
成し、次いでこの上に絶縁破壊を防ぐため、ＳｉＯ２，
ＡＱ２０１．　ＹｚＯ＋、　Ｔａｘｅｓ等の酸化物絶縁
材料を素材とする第１の絶縁層３、ＺｎＳ等の母体材料
内にＭｎ等の発光中心を添加した螢光材料を素材とする
発光層４、第１の絶縁層３と同様な材料から成る第２の
絶縁層５、及び前記透明電極２と対向すると共に反射性
を有する電極としてへａ等の導電材料を素材とする背面
電極６をこの順序で順次蒸着法やスパッタリング法等の
適当な方法を用いて積層形成して成るものである。

そして、透明電極２と背面電極６との間に交流電圧を印
加すると、電極２．６間に発生する電界により発光Ｎ４
が発光し、基板ｌを通って外部へ照射される。

（発明が解決しようとする課題） このような薄膜ＥＬ素子においては、発光層４に安定し
た電界を加え、かつ素子の耐圧を高め消費電力や発熱を
少な（するために、絶縁層３．５は通常ＳｉＯ□やＳｉ
３Ｎ、等の高抵抗率で誘電体損の小さい高誘電体材料を
単体でスパッタリングや蒸着などの方法により形成して
いた。しかし、これらの材料は高抵抗率であるため絶縁
層３．５の耐圧が高くなる長所はあるが、逆に、画電極
２．６間に加わる電圧のうち発光層４に分圧される電圧
が少なくなり、ＥＬ素子の輝度が低くなる問題があった
。

そこで、本発明は前記問題に基づいて成されたものであ
り、素子の高耐圧を維持しながら輝度の向上を達成でき
る薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とするものである
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、対向配設された透明電極と背面電極との間に
少な（とも−側に絶縁層を積層した発光層を設けた薄膜
ＥＬ素子において、前記絶縁層が複数種の高誘電体層を
電子ビーム蒸着法により積層して形成されたものである
。

（作用） 複数種の高誘電体層を電子ビーム蒸着法により積層して
形成された絶縁層は低抵抗率層となり、発光層との接合
面からの電子注入が高まり、高耐圧を維持しながら発光
輝度を向上できる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳述する。尚
、本実施例において、第４図で示した従来例と同一機能
を有する箇所には同一符号を付しその詳細な説明は省略
する。第１図は第１実施例を示しており、透光性のガラ
ス基板１　（Ｎ　Ａ　−４０）上には従来例と同様な方
法例えばスパッタリング法により透明電極２を膜厚２０
００人で形成し、この透明電極２を所望のパターンにバ
ターニングし、その上にスパッタリング法でＢａＴｉ０
＋を膜厚６０００　人積層し第１の絶縁層３を形成し、
さらにその上にＺｎＳ　：　ＴｂＦをスパッタリング法
により５０００人積層し発光Ｎ４を形成する。そして、
真空中で３５０℃。

１時間の熱処理を行った後、電子ビーム蒸着法により先
ず高誘電体であるＨｆＯ□（酸化ハフニュウム）層７を
４００人の膜厚で、次に５ｔ（ｈ（酸化ケイ素）Ｎ８を
６００人の膜厚で、最後にＨｆ（ｈＷｉ７を８００人の
膜厚で順次積層することにより複数種の高誘電体をサン
ドインチ状に積層した第２の絶縁層５を形成する。この
場合、ｏｒｏｚ層７の膜厚は２００〜２０００人。

Ｓｉｎ、層８の膜厚は１００〜２０００人の範囲内であ
る。

その後、第２の絶縁層５の上に能等により背面電極６を
膜厚２０００人形成して薄膜ＥＬ素子が形成される。

以上のように構成される本発明の薄膜ＥＬ素子は、第２
の絶縁層５を電子ビーム蒸着法により異なる高誘電体で
あるＨｆ０１層７とＳｉ０２層８との積層構造で形成し
たものである。この場合、電子ビーム蒸着法によりＨｆ
Ｏ，Ｊｉｉ　７とＳｉＯ□層８とを積層すると第２の絶
縁層５が１０”Ω１程度の低抵抗層となり、従って、こ
の第２の絶縁層５と発光層４との接合面からの電子注入
が高まり、発光輝度及び発光効率が第２図に示すように
、従来の例えばＴａｔＯｓの単層構造を用いたものと比
較して約２倍に向上する。尚、第２図の輝度（Ｌ）の目
盛りは対数であり・従来のＴａｘｅｓをスパッタリング
で形成するとその抵抗率は１０′６〜１０１２Ω０とな
っている。また、第２の絶縁層５は耐圧の高い５ｉｎｚ
層８を含んでいるので、素子の耐圧は充分高い、そして
、このＳｉＯ□層８の膜厚は３００〜１２００人の範囲
内とすると特に良好な特性を得られるが、これより厚く
すると発光輝度は低下し、これより薄くすると絶縁破壊
が起き易くなる。このようにして、本発明によれば高耐
圧を維持しながら発光輝度の向上を達成できる。

第３図は第２実施例を示しており、第１実施例における
ＳｉＯ□Ｎ８の代わりにＴａｍｅｓ（酸化タンタル）層
９を積層したものであり、同様に電子ビーム蒸着法によ
り形成される。この場合、Ｔａｍｅｓ　［９の膜厚は６
００人であり、好ましくは１００〜２０００人の範囲で
ある。そして、第２実施例の電圧と輝度の特性も第２図
に示すように従来より２倍程度輝度が向上している。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明の要旨の範
囲内で適宜変形できる。例えば、前記実施例では第２の
絶縁層５を３層の積層構造としたが少なくとも２層構造
でも良い。また、第１の絶縁層３も同様に複数種の高誘
電体の積層構造にしても良い。さらに、高誘電体の種類
は前記実施例に限定されない。また、絶縁層３．５のど
ちらか一方だけを有する薄膜ＥＬ素子にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、対向配設された透
明電極と背面電極との間に少なくとも一側に絶縁層を積
層した発光層を設けた薄膜ＥＬ素子において、前記絶縁
層が複数種の高誘電体層を電子ビーム蒸着法により積層
して形成されたことにより、素子の高耐圧を維持しなが
ら輝度の向上を達成できる薄膜ＥＬ素子を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図は印
加電圧と輝度の特性を示すグラフ、第３図は第２実施例
を示す断面図、第４図は従来例を示す断面図である。 ２・・−透明電極 ４−発光層 ５−第２の絶縁層 ６−背面電極 ７−・ＨｆＯ２層（高誘電体層） ３−−−５ｉＯｚ層（高誘電体層）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　対向配設された透明電極と背面電極との間に少
   なくとも一側に絶縁層を積層した発光層を設けた薄膜Ｅ
   Ｌ素子において、前記絶縁層が複数種の高誘電体層を電
   子ビーム蒸着法により積層して形成されたことを特徴と
   する薄膜ＥＬ素子。