JPS63146396A - 交流エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンピュータ、端末機器等の如き種々の分野
に用いられる薄膜のエレクトロルミセンセンス表示素子
の製造方法の改良に関するものである。

（従来技術） この種のエレクトロルミネセンス表示素子は、絶縁基板
とこの絶縁基板上に１組の電極を挟んで絶縁して配こさ
れたエレクトロルミネセンス特性を有する発光層とから
成っている。１つの従来技術の方法では絶縁基板として
９９％と純度の高い焼結アルミナ基板の如きセラミック
板を用い、この絶縁基板の上にＡｇ−Ｐｄの如き不透明
材料の導電ペーストをスクリーン印刷によって塗着して
例えば巾か２００ｇ、ｍて厚みか２〜３ＪＬｍの下部電
極を形成し、その上にチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯコ）、チ
タン酸バリウムの強誘電体を主成分とする厚みが２０〜
５０鉢ｍのグリーンシートを積層し、８００〜１２００
℃の温度で、焼成して下部絶縁層を形成し、この上に例
えば硫化亜鉛にマンガンを０．５〜１ｇ！、量％程度混
合した蛍光体を電子ビーム蒸着法またはスパッタリング
法によって５０００Ａ〜６０００Ａの厚みの発光層を形
成し、最後にＩＴＯ（Ｉ　ｎ２０３　・５ｎ０２　）の
透明材料をスパッタリング法によって２００ＯＡの厚み
の上部電極を形成してエレクトロルミネセンス表示素子
を製造している。また、他の従来技術では絶縁基板とし
てガラス基板を用い、その上に透明電極、下部絶縁層２
発光層、上部絶縁層、アルミニウム電極を数千Ａ程度ず
つ電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の真空蒸着法
によって形成してエレクトロルミネセンス表示素子を製
造している。

一般に９強誘電材料を焼成する際に８００℃〜１２００
℃の高温で処理しないと１強誘電効果がでないが、後者
の製造法で用いられる絶縁基板は最高軟化点が６００℃
〜７００℃であるガラス基板であるのでこのような高温
処理をすることかできないため絶縁層の誘電率を高くす
ることができない、一方、前者の製造方法で用いられる
絶縁基板は高温に曝すことができるのて絶縁層を高温処
理して誘電率が１００００以上とすることができるため
５０ｖ程度の低電圧で駆動することができる。

しかし、この前者の方法によって製造されたエレクトロ
ルミネセンス表示素子は発光層の上に絶縁層かないため
交流駆動時に極性によって発光輝度が異なる欠点があっ
た。即ち、ＩＴＯ電極から発光層へは電荷が容易に注入
されるが、強誘電体である絶縁層から発光層内への電荷
の注入は困難であるため極性によって発光層内へ注入さ
れる電荷量（１！流量）が異なる。一方、発光層内に注
入された電子は高電界によって加速されてホット・エレ
クトロンとなり、これが発光中心を直接的または間接的
に衝突励起させて発光が行なわれるので極性によって注
入電荷量が異なると、絶縁層に正の極性か印加されたと
きには高輝度で発光するが、絶縁層に反対の極性が印加
されると発光しない現象が生ずる、また、電極から直接
注入された電子は電流制限がないため絶縁層を通して注
入された電子よりもエネルギーが低く、マンガン等の発
光中心は多数回の交流動作の間に電極側に押しやられて
発光層内の発光中心が偏析し、輝度が低下する欠点があ
った。

従って、このような非対称性を避けるために発光層上に
更に下部絶縁層と同質の上部絶縁層を設けるのが理想的
であるが０発光層を構成する硫化亜鉛の如き硫化物はセ
ラミックの焼結温度である８００℃〜１２００℃の高温
雰囲気に曝らすと硫黄が直ちに昇華し、硫化亜鉛の組成
比が崩れて良好な発光層が得られない上に焼成時の１０
〜２０％の成膜後の収縮により、て発光層の膜が破壊さ
れる欠点があった。

このため、従来技術ては上部絶縁層としてタンタル酸バ
リウム（ＢａＴａ２０１ｉ　）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂ
２０６　）の８ｉ！２か用いられているが、薄膜を６０
０℃以上の温度で形成すると、結晶粒径が数ｕＬｍと膜
厚の数ｌＯ倍程度にも成長し、このため結晶粒界の絶縁
耐圧が著しく低下する。従って、上部絶縁層は５００℃
以下の温度で膜形成しているが、この場合には誘電率が
５０以下となって下部絶縁層の誘電率と著しく異なって
極性によって発光輝度が変化する欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、高温で処理する必要なく高い誘電率の
絶縁層を形成することができるエレクトロルミネセンス
表示素子を提供することにある。

（発明の構成） 本発明の方法によって製造されるエレクトロルミネセン
ス表示素子は、絶縁基板とこの絶縁基板の上に設けられ
た発光層とこの発光層と絶縁基板の間及びこの発光層の
上にそれぞれ絶縁層を介して設けられた上下の電極とか
ら成っており９発光層の上の絶縁層か１０００以上の高
い誘電率を有するようにするためこの発光層の上の絶縁
層は強誘電体を混合した液体を塗付し固化して形成する
ことを特徴としている。

このようにすると、高温処理することなく１０００以上
の高い誘電率の絶縁層を得ることかてき、従って交流電
圧によって発光輝度が非対称となることがない信頼性の
高いエレクトロルミネセンス表示素子を得ることができ
る。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明すると１図
面は本発明に係る製造方法によって製造されたエレクト
ロルミネセンス表示素子ｌＯのを示す、先ず、９９％と
純度の高い焼結アルミナ（Ａ１２０３）基板の如きセラ
ミック板から成る厚みか１ｍｍの絶縁基板１２を用意し
、この絶縁基板１２の上にＡｇ−Ｐｄの如き不透明材料
の導電ペーストをスクリーン印刷によって塗着して例え
ば巾が２００ＪＬｍで厚みが２〜３ｕＬｍの下部電極１
４を形成し、その上にチタン酸鉛（ＰｂＴｉ０３）系の
誘電率が８０００の強誘電体を主成分とする厚みが３０
７ｚｍのグリーンシートを積層し、８００℃〜１２００
℃の温度で焼成して下部絶縁層１６を形成し。

この上に例えば硫化亜鉛にマンガンを０．５重量％程度
混合した蛍光体を電子ビーム蒸着法によって０．８Ｂｍ
の厚みの発光層１８を形成した。この発光層１８は発光
輝度を安定化するために５００℃て１時間熱処理した。

次に、シアノエチルサクロース（Ｅａｓｔｍａｎ社製、
誘電率３０〜３５）に３〜５ルｍに焼結粉砕したＢａＴ
ｉＯ３系強誘電体粉末（誘電率１２０００）を７０００
となる割合に混合し、更にバインダとして１０〜２０重
量％のエポキシ樹脂粉末を網目形成材としての誘電体ペ
ーストと共に混合し、これをスクリーン印刷法によって
約２０ｇｍの厚みで上部絶縁層２０を形成し、この上部
絶縁層２０を窒素雰囲気中で４０℃３０分、また１２５
°Ｃで１時間熱処理し硬化させた。この上部絶縁層２０
の誘電率はＳ、ＯＯＯ〜ｓ、ｓｏｏであった。

最後にＩＴＯ（Ｉ　ｎ２０３　・５ｎ０２　）の透明材
料をアルゴン雰囲気中でプラズマ処理し。

２０００Ａの厚みの透明な上部電極２２を形成してエレ
クトロルミネセンス表示素子を完成した。

このようにして製造されたエレクトロルミネセンス表示
素子にパルス電圧を印加し、このときの電流及び発光輝
度を測定したところ第２図（Ａ）に示すようにほぼ対称
的であることが解っ、た、尚、この素子を８５℃の温度
で２，０００時間加速劣化試験を試みたところ発光輝度
の低下は５％以内であることが確認された。

また、比較例として他の条件は上記実施例と同じとし、
ＩＴＯ透明電極を発光層の上に直接蒸着した素子にパル
ス電圧を印加したところ第２図（Ｂ）に示すように電流
及び発光輝度は非対称であった。また、この素子に同様
の加速劣化試験を試みたところ発光輝度の低下は４０〜
５０％であった。

（発明の効果） 本発明によれば、上記のように、高温で熱処理する必要
がなく高誘電率が１０００以上の絶縁層を形成すること
ができるので交流駆動で電流及び発光輝度は極性に対し
てほぼ対称とすることができ、また過酷な使用条件でも
発光輝度が低下することがなく信頼性の高いエレクトロ
ルミネセンス表示素子を得ることがてきる実益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によって製造されたエレクトロル
ミネセンス表示素子の拡大断面図。 第２図（Ａ）ＣＢ）はそれぞれ本発明と従来とのエレク
トロルミネセンス表示素子の電流及び発光輝度との特性
図である。 １０−−−−一エレクトロルミネセンス表示素子、１２
−−−−一絶縁基板、１４−−−−−下部電極、１６−
−−−−下部絶縁層、１８−−−−−上部電極、２０−
−−−一上部絶縁層、２２−−−−一上部電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　絶縁基板と前記絶縁基板の上に設けられた発光層と前
   記発光層と絶縁基板の間及び前記発光層の上にそれぞれ
   絶縁層を介して設けられた上下の電極とから成り前記発
   光層の上の絶縁層が１０００以上の高い誘電率を有する
   交流エレクトロルミネセンス表示素子を製造する方法に
   おいて，前記発光層の上の絶縁層は強誘電体を混合した
   液体を塗付し固化して形成することを特徴とする交流エ
   レクトロルミネセンス表示素子の製造方法。