JPS597197B2 - 薄膜発光素子の製造方法 - Google Patents
薄膜発光素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS597197B2 JPS597197B2 JP55179776A JP17977680A JPS597197B2 JP S597197 B2 JPS597197 B2 JP S597197B2 JP 55179776 A JP55179776 A JP 55179776A JP 17977680 A JP17977680 A JP 17977680A JP S597197 B2 JPS597197 B2 JP S597197B2
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- Japan
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- thin film
- light emitting
- emitting device
- film light
- silicon
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- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、薄膜発光素子（薄膜ＥＬ素子）の製造方法に
関し、コントラストおよび安定性の優れた薄膜ＥＬパネ
ルを提供するものである。
関し、コントラストおよび安定性の優れた薄膜ＥＬパネ
ルを提供するものである。
薄膜発光素子（薄膜ＥＬ素子）は、高輝度、安定性、薄
型軽量のため、フラットディスプレイパネルとして有望
である。
型軽量のため、フラットディスプレイパネルとして有望
である。
ディスプレイパネルの表示の明瞭性、見やすさにとつて
輝度は重要な因子であるが、コントラストも輝度に劣ら
ず重要な因子である。従来、薄膜ＥＬ素子のコントラス
トを向上させるために、第１図に示すような構成が考え
られている。
輝度は重要な因子であるが、コントラストも輝度に劣ら
ず重要な因子である。従来、薄膜ＥＬ素子のコントラス
トを向上させるために、第１図に示すような構成が考え
られている。
すなわち、透光性基板１の上に透明電極２、薄膜発光層
３、透明背面電極４、および光吸収性絶縁層５が順次形
成され、透光性基板１を通つて入射する周囲光は、透明
背面電極４で反射されることなく、光吸収性絶縁層５に
より吸収され、コントラストの向上がなされている。し
かし、このような構成においては、通常用いられる金属
背面電極のかわりに透明背面電極を用いるため、薄膜発
光素子の直列抵抗が増大し、発光効率の低下や、同一輝
度を得る★めの印加電圧が増大するという欠点を有する
。
３、透明背面電極４、および光吸収性絶縁層５が順次形
成され、透光性基板１を通つて入射する周囲光は、透明
背面電極４で反射されることなく、光吸収性絶縁層５に
より吸収され、コントラストの向上がなされている。し
かし、このような構成においては、通常用いられる金属
背面電極のかわりに透明背面電極を用いるため、薄膜発
光素子の直列抵抗が増大し、発光効率の低下や、同一輝
度を得る★めの印加電圧が増大するという欠点を有する
。
これは透明電極に用いられる錫添加酸化インジウムや、
アンチモン添加酸化錫の比抵抗が、金属のそれの１００
倍程度もあるためである。このような欠点を有さず、し
かもコントラストの優れた薄膜発光素子を形成するため
種々研究した結果、発明者らは背面電極と薄膜発光層と
の間’ に炭素および珪素を主成分とする薄膜を配置す
ることにより、背面電極として金属が使用可能で、コン
トラストに優れ、しかも安定な薄膜発光素子が形成でき
ることを見出した。
アンチモン添加酸化錫の比抵抗が、金属のそれの１００
倍程度もあるためである。このような欠点を有さず、し
かもコントラストの優れた薄膜発光素子を形成するため
種々研究した結果、発明者らは背面電極と薄膜発光層と
の間’ に炭素および珪素を主成分とする薄膜を配置す
ることにより、背面電極として金属が使用可能で、コン
トラストに優れ、しかも安定な薄膜発光素子が形成でき
ることを見出した。
炭素および珪素を主成分とする薄膜は黒褐色であり、電
気絶縁性に優れている。また特に絶縁性に優れた薄膜は
、珪素に対する炭素の原子割合が０．１〜１．５倍の範
囲内であり、５００〜２０℃の範囲内の温度で形成した
場合に得られることがわかつた。５００℃よりも高い温
度で形成した場合、半導電体薄膜が得られることがあり
、２０℃よりも低い温度では、付着力の弱いものが得ら
れる場合があつた。
気絶縁性に優れている。また特に絶縁性に優れた薄膜は
、珪素に対する炭素の原子割合が０．１〜１．５倍の範
囲内であり、５００〜２０℃の範囲内の温度で形成した
場合に得られることがわかつた。５００℃よりも高い温
度で形成した場合、半導電体薄膜が得られることがあり
、２０℃よりも低い温度では、付着力の弱いものが得ら
れる場合があつた。
炭素および珪素を主成分とする薄膜は、炭化珪素の電子
ビーム加熱真空蒸着法や、スパツタリング法により形成
することができた。また、珪素の反応性蒸着法、反応性
イオンプレーテイング法、反応性スパツタリング法によ
つても形成することができた。この場合、反応性ガスと
しては、アセチレンガス、メタンガスまたはプロパンガ
スのような炭化水素ガスを用いた。以下、本発明の方法
の実施例について説明する。
ビーム加熱真空蒸着法や、スパツタリング法により形成
することができた。また、珪素の反応性蒸着法、反応性
イオンプレーテイング法、反応性スパツタリング法によ
つても形成することができた。この場合、反応性ガスと
しては、アセチレンガス、メタンガスまたはプロパンガ
スのような炭化水素ガスを用いた。以下、本発明の方法
の実施例について説明する。
実施例 １第２図に示すように、市販のネサガラス基板
１１の透明電極１２で被覆された面に、基板温度を２０
０℃に保つて、１重量％のフツ化テルピウムを添加した
硫化亜鉛を真空蒸着し、０．５μｍの厚さの薄膜発光層
１３を形成した。
１１の透明電極１２で被覆された面に、基板温度を２０
０℃に保つて、１重量％のフツ化テルピウムを添加した
硫化亜鉛を真空蒸着し、０．５μｍの厚さの薄膜発光層
１３を形成した。
その上に炭化珪素焼結体をターゲツトにして、２×１０
−２Ｔ０ｒｒのアルゴンガス中で高周波スパツタリング
法により、炭素と珪素を主成分とする薄膜１４を０．２
μｍの厚さに形成した。その上にアルミニウムを真空蒸
着し、その後ホツトエツチング法により背面電極１５を
形成して、薄膜発光素子（薄膜ＥＬ素子）を完成した。
この素子に卦いては、周囲光の約８０％を炭素および珪
素を主成分とする薄膜１４で吸収することができ、コン
トラストの優れた薄膜発光素子を得ることができた。実
施例 ２ 第３図に示すように、市販のアルミ珪酸ガラス（たとえ
ば、「コーニング７０５９ガラス」）２１を洗浄した後
、その一方の面に厚さ０．１μｍの透明電極２２を、酸
化インジウムのスパツタリングにより形成した。
−２Ｔ０ｒｒのアルゴンガス中で高周波スパツタリング
法により、炭素と珪素を主成分とする薄膜１４を０．２
μｍの厚さに形成した。その上にアルミニウムを真空蒸
着し、その後ホツトエツチング法により背面電極１５を
形成して、薄膜発光素子（薄膜ＥＬ素子）を完成した。
この素子に卦いては、周囲光の約８０％を炭素および珪
素を主成分とする薄膜１４で吸収することができ、コン
トラストの優れた薄膜発光素子を得ることができた。実
施例 ２ 第３図に示すように、市販のアルミ珪酸ガラス（たとえ
ば、「コーニング７０５９ガラス」）２１を洗浄した後
、その一方の面に厚さ０．１μｍの透明電極２２を、酸
化インジウムのスパツタリングにより形成した。
その上に酸化イツトリウムのスパツタリングにより、厚
さ０．３μｍの電気絶縁体層２３を形成した。このとき
、基板温度は３００℃に保ち、アルゴンと酸素とが容量
の比で９対１の混合ガス中で作製した。その上に、０．
５重量％のマンガンを含む硫化亜鉛を真空蒸着し、厚さ
０．５μｍの薄膜発光層２４゛を形成した。その後、真
空中で基板を５５０℃に加熱し、１時間熱処理を行なつ
た。基板温度を３００℃に下げ、その上に、酸化イツト
リウムの電気絶縁体層２５を、電子ビーム加熱真空蒸着
法により、０．２μｍの厚さに形成した。その上に、３
００℃の基板温度で、炭化珪素を電子ビーム加熱真空蒸
着し、０．２μｍの厚さの炭素および珪素を主成分とす
る薄膜２６を形成した。最後に、この上にアルミニウム
を０．２μｍの厚さに真空蒸着し、ホツトエツチング法
により、背面電極２７を形成した。このように作製した
薄膜発光素子は、透明電極２２と背面電極２７との間に
５Ｋ川、１８０Ｖの交流パルス電圧を印加することによ
り明るく発光した。
さ０．３μｍの電気絶縁体層２３を形成した。このとき
、基板温度は３００℃に保ち、アルゴンと酸素とが容量
の比で９対１の混合ガス中で作製した。その上に、０．
５重量％のマンガンを含む硫化亜鉛を真空蒸着し、厚さ
０．５μｍの薄膜発光層２４゛を形成した。その後、真
空中で基板を５５０℃に加熱し、１時間熱処理を行なつ
た。基板温度を３００℃に下げ、その上に、酸化イツト
リウムの電気絶縁体層２５を、電子ビーム加熱真空蒸着
法により、０．２μｍの厚さに形成した。その上に、３
００℃の基板温度で、炭化珪素を電子ビーム加熱真空蒸
着し、０．２μｍの厚さの炭素および珪素を主成分とす
る薄膜２６を形成した。最後に、この上にアルミニウム
を０．２μｍの厚さに真空蒸着し、ホツトエツチング法
により、背面電極２７を形成した。このように作製した
薄膜発光素子は、透明電極２２と背面電極２７との間に
５Ｋ川、１８０Ｖの交流パルス電圧を印加することによ
り明るく発光した。
また表面からは背面電極２７のパターンが見えず、周囲
光も反射しないため、コントラストの高い、明瞭な表示
素子を得ることができた。また、炭素と珪素を主成分と
する薄膜は、酸や塩基にもほとんど侵されることがなく
、電気絶縁層や発光層の保護に適していることがわかつ
た。以上に説明したように、本発明によれば、背面電極
に、通常の反射率の高い金属電極を用いることができ、
従来の素子に見られた、直列抵抗増大による発光効率の
低下などの問題点が解決され、しかも周囲光の反射を減
少させ、コントラストの優れた薄膜発光素子を提供する
ことができるものである。また、炭素卦よび珪素を主成
分とする薄膜は、熱的、化学的にも非常に安定であり、
薄膜発光層の保護膜としても適して卦り、長期間にわた
り、安定な特性をＥＬ素子に付与するものである
光も反射しないため、コントラストの高い、明瞭な表示
素子を得ることができた。また、炭素と珪素を主成分と
する薄膜は、酸や塩基にもほとんど侵されることがなく
、電気絶縁層や発光層の保護に適していることがわかつ
た。以上に説明したように、本発明によれば、背面電極
に、通常の反射率の高い金属電極を用いることができ、
従来の素子に見られた、直列抵抗増大による発光効率の
低下などの問題点が解決され、しかも周囲光の反射を減
少させ、コントラストの優れた薄膜発光素子を提供する
ことができるものである。また、炭素卦よび珪素を主成
分とする薄膜は、熱的、化学的にも非常に安定であり、
薄膜発光層の保護膜としても適して卦り、長期間にわた
り、安定な特性をＥＬ素子に付与するものである
第１図は従来のコントラストを高めた薄膜発光素子の構
造の一例を示す図、第２図卦よび第３図はそれぞれ本発
明の方法の実施例によつて得られた薄膜発光素子の実施
例の断面図である。 １１，２１・・・・・・ガラス基板、１２，２２・・・
・・・透明電極、２３，２５・・・・・・電気絶縁体層
、１３，２４・・・・・・薄膜発光層、１４，２６・・
・・・・炭素および珪素を主成分とする薄膜、１５，２
７・・・・・・背面電極。
造の一例を示す図、第２図卦よび第３図はそれぞれ本発
明の方法の実施例によつて得られた薄膜発光素子の実施
例の断面図である。 １１，２１・・・・・・ガラス基板、１２，２２・・・
・・・透明電極、２３，２５・・・・・・電気絶縁体層
、１３，２４・・・・・・薄膜発光層、１４，２６・・
・・・・炭素および珪素を主成分とする薄膜、１５，２
７・・・・・・背面電極。
Claims (1)
- １ 透光性基板上に形成された透光性電極、この透光性
電極に対向する背面電極、これら二つの電極間に配置さ
れる薄膜発光層、および前記背面電極と前記薄膜発光層
との間に配置された、炭素および珪素を主成分とする薄
膜を有する薄膜発光素子の前記薄膜を、炭素および珪素
を主成分とし、珪素に対する炭素の原子割合を０．１〜
１．５倍の範囲内とするとともに、２０〜５００℃の範
囲内の温度で形成することを特徴とする薄膜発光素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55179776A JPS597197B2 (ja) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | 薄膜発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55179776A JPS597197B2 (ja) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | 薄膜発光素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57103296A JPS57103296A (en) | 1982-06-26 |
| JPS597197B2 true JPS597197B2 (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=16071683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55179776A Expired JPS597197B2 (ja) | 1980-12-18 | 1980-12-18 | 薄膜発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597197B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6173591U (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-19 |
-
1980
- 1980-12-18 JP JP55179776A patent/JPS597197B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6173591U (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57103296A (en) | 1982-06-26 |
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