JPS6326994A - 薄膜エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents
薄膜エレクトロルミネセンス素子Info
- Publication number
- JPS6326994A JPS6326994A JP61171062A JP17106286A JPS6326994A JP S6326994 A JPS6326994 A JP S6326994A JP 61171062 A JP61171062 A JP 61171062A JP 17106286 A JP17106286 A JP 17106286A JP S6326994 A JPS6326994 A JP S6326994A
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- thin film
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- emitting layer
- light emitting
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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、高輝度で耐圧が高く、背面金属電極膜のホト
加工工程に耐性のある薄膜ニレクトロルミ庫センス素子
c以下、薄膜EL素子と記述する)に関するものである
、 〔従来の技術〕 14族化合物牛導体、例えば登化亜鉛(ZnS)を母体
とし、これに発光中心を形成するマンガン(Mn )
、あるいは希土類化合物等を添加した薄膜を発光層とし
、この両側に戯化物、あるいは窒化物等の絶縁、@(誘
電体/il)薄膜をサンドイッチ状に設け、更にこの薄
1模構造体を、その一方が透明な一対の対向電極で挾持
した薄膜EL素子は固知であシ、対向′!!極間に交流
1三を印加することによって高輝度1:発光し、しかも
長寿命であることが知られている、 第4図は従来の薄膜EL素子の断面溝造図を示”[ので
あシ、図において1はガラ2基板、2はIflO:5I
LO□ 靜からなる透明1極膜、3はTA205、Y2
O3、Sm2O3等からなる第1絶縁層膜、4はMnあ
るいは希土類化合物を添加したZnS あるいはSr
S #のIW族化合物半導体発光、9膜、5は3と同
様々第2.他級層嘆、6(はAt等よシなる背面金属M
L電極膜ある。
加工工程に耐性のある薄膜ニレクトロルミ庫センス素子
c以下、薄膜EL素子と記述する)に関するものである
、 〔従来の技術〕 14族化合物牛導体、例えば登化亜鉛(ZnS)を母体
とし、これに発光中心を形成するマンガン(Mn )
、あるいは希土類化合物等を添加した薄膜を発光層とし
、この両側に戯化物、あるいは窒化物等の絶縁、@(誘
電体/il)薄膜をサンドイッチ状に設け、更にこの薄
1模構造体を、その一方が透明な一対の対向電極で挾持
した薄膜EL素子は固知であシ、対向′!!極間に交流
1三を印加することによって高輝度1:発光し、しかも
長寿命であることが知られている、 第4図は従来の薄膜EL素子の断面溝造図を示”[ので
あシ、図において1はガラ2基板、2はIflO:5I
LO□ 靜からなる透明1極膜、3はTA205、Y2
O3、Sm2O3等からなる第1絶縁層膜、4はMnあ
るいは希土類化合物を添加したZnS あるいはSr
S #のIW族化合物半導体発光、9膜、5は3と同
様々第2.他級層嘆、6(はAt等よシなる背面金属M
L電極膜ある。
このような構造の薄膜EL素子に交流電圧を印加し発光
雰内部の電界強度が約10’V/(7)程度;:なると
、絶朦層と発光1の界面等から生成され九電子が発光層
内を電界(=よって加速されながら走行し、発光中心物
質を衝突励起することによってEL発元75に得られる
。
雰内部の電界強度が約10’V/(7)程度;:なると
、絶朦層と発光1の界面等から生成され九電子が発光層
内を電界(=よって加速されながら走行し、発光中心物
質を衝突励起することによってEL発元75に得られる
。
[発明が解決しようとする問題点〕
K4図に示し念よう々発光層膜を絶縁層、膜でサンドイ
ッチ状に挾んだ、通常2を絶縁構造と呼ばれている構成
の素子で社、素子を流れる電荷密度の最大’!! (Q
max )はee 層MのQmaxで決まっている。、
素子のQrne xが大きいということは、素子の動作
時のII王(vop)と素子が破壊する電圧(vBD)
との差(VBD−vop)カ大キイトイウことを意味し
ておシ、薄膜EL素子の信頼性を高めるという観点から
Qmaxの大きい絶縁層を使うことが望ましい。また、
Qmaxが大きければ、それだけ高輝1度が得られるこ
とに々る、しかしながら、薄膜EL素子に用いられてい
る絶縁層材料の中でもQmaxの大きい材料は、通常、
i%i誘電率材料と呼ばれているものであシ、これらの
材料は発光層膜(一対する付着力が弱いものであつ九。
ッチ状に挾んだ、通常2を絶縁構造と呼ばれている構成
の素子で社、素子を流れる電荷密度の最大’!! (Q
max )はee 層MのQmaxで決まっている。、
素子のQrne xが大きいということは、素子の動作
時のII王(vop)と素子が破壊する電圧(vBD)
との差(VBD−vop)カ大キイトイウことを意味し
ておシ、薄膜EL素子の信頼性を高めるという観点から
Qmaxの大きい絶縁層を使うことが望ましい。また、
Qmaxが大きければ、それだけ高輝1度が得られるこ
とに々る、しかしながら、薄膜EL素子に用いられてい
る絶縁層材料の中でもQmaxの大きい材料は、通常、
i%i誘電率材料と呼ばれているものであシ、これらの
材料は発光層膜(一対する付着力が弱いものであつ九。
従って、薄膜EL素子の絶縁層としてQmaxの大きい
材料(例えばTa203)を用いることは発光特注の観
点からは好ましいが、その反面素子の背面金属電極膜を
ホト工程で加工する場合(二問題があった。例えば、背
面金属電極膜1m、 Atを用い、+14.Mのエツチ
ング液でバターニングすると、’ra2o5 と発光
層であるZ n S との付着力が弱いためにTa
205とZnSとの界面にエツチング液が浸入し、’r
a2o5 模が剥離してしまうという問題点かあつ九
。
材料(例えばTa203)を用いることは発光特注の観
点からは好ましいが、その反面素子の背面金属電極膜を
ホト工程で加工する場合(二問題があった。例えば、背
面金属電極膜1m、 Atを用い、+14.Mのエツチ
ング液でバターニングすると、’ra2o5 と発光
層であるZ n S との付着力が弱いためにTa
205とZnSとの界面にエツチング液が浸入し、’r
a2o5 模が剥離してしまうという問題点かあつ九
。
一方、発光層膜に対する付着力が強い絶縁層膜のみを絶
縁体層として用いた素子では、絶縁層膜自体のQmax
が小ぢいため、耐圧、輝度共に低いものであった。
縁体層として用いた素子では、絶縁層膜自体のQmax
が小ぢいため、耐圧、輝度共に低いものであった。
本発明はこの欠点を解決するために発明されたもので、
薄膜ELの素子構造の内の発光層と背面金属電極膜との
間の7i8縁/i!を、2種類以上の絶縁層を積層した
複合構造とすることによって、高輝度で耐圧が高く、背
面金属電極膜のホト加エエ福ζ;耐注のある薄膜エレク
トロルずネセンス素子を提供することを目的とするもの
である、c問題点を解決するための手段] 本発明は、薄、@構造体を一対の電極で挾持し、交流電
圧を当、収電極間に印加して発光せしめる薄膜エレクト
ロルミネセンス電子において、発光層膜と背面金属電極
膜との間の絶縁体層を2種類以上の絶縁7#膜を積層し
之構成としたことを特徴とするものである。
薄膜ELの素子構造の内の発光層と背面金属電極膜との
間の7i8縁/i!を、2種類以上の絶縁層を積層した
複合構造とすることによって、高輝度で耐圧が高く、背
面金属電極膜のホト加エエ福ζ;耐注のある薄膜エレク
トロルずネセンス素子を提供することを目的とするもの
である、c問題点を解決するための手段] 本発明は、薄、@構造体を一対の電極で挾持し、交流電
圧を当、収電極間に印加して発光せしめる薄膜エレクト
ロルミネセンス電子において、発光層膜と背面金属電極
膜との間の絶縁体層を2種類以上の絶縁7#膜を積層し
之構成としたことを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。な
お、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で、埋植の変更あるいは改良を行いうること
は゛「う゛までもない2第1図は本発明の薄、@EL素
子の断面構成図の一例を示すものであって、図において
7はガラス基板、8は透明電極膜、9は絶縁層膜、10
は発光Nj膜、11は発光層膜に対する付着力の強い絶
縁#膜、12は発光層膜に対する付着力の弱い、絶縁j
#膜、13は背面金属1!c極膜である。
お、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で、埋植の変更あるいは改良を行いうること
は゛「う゛までもない2第1図は本発明の薄、@EL素
子の断面構成図の一例を示すものであって、図において
7はガラス基板、8は透明電極膜、9は絶縁層膜、10
は発光Nj膜、11は発光層膜に対する付着力の強い絶
縁#膜、12は発光層膜に対する付着力の弱い、絶縁j
#膜、13は背面金属1!c極膜である。
このような構造の素子を用いて背面金属1!c極膜のホ
ト加工を行うと、発光層と発光層膜(二対する付着力の
弱い41!Iwk層膜との開に、発光層膜に対する付着
力の強い絶縁層膜がある九めエツチング哉の浸入を防ぐ
ことができ、倣膜構造体1:何等悪影響を及は丁ことな
(背面金属電極膜のホト加工を行うことができる。
ト加工を行うと、発光層と発光層膜(二対する付着力の
弱い41!Iwk層膜との開に、発光層膜に対する付着
力の強い絶縁層膜がある九めエツチング哉の浸入を防ぐ
ことができ、倣膜構造体1:何等悪影響を及は丁ことな
(背面金属電極膜のホト加工を行うことができる。
次(二、上記の実施例をよジ兵体的に説明する。
第1図の薄膜EL素子を作表するにあ次り、ガラス基板
7として商品名コーニング7059を用いた。このガラ
ス基板上にIn2O3: 5no2 透明型ftjl
J 8 ヲ200 n m%スパッタ蒸着法で形成した
1次に、絶縁1M膜9としてTa205 を高周波マ
グネトロン嗜スパッタ法にエク300nm、Q光層膜1
0としてZnS : Mnを電子ビーム蒸着法によ
り500 nm 、 if&M、[11としてSm2O
3を電子ビーム蒸着法によ!l 50 nm%絶縁層膜
12として9と同機にT8□05 を300 nm
、 、’mR1積、ja形成した6そして、最後に背面
金属・道、■嗅13としてAtを電子ビーム蒸着法によ
、9100nm形成して薄膜EL、素子を作製し九やま
た、比較の丸めに上記構成から絶縁層膜11のみを除い
た従来の構造の素子を同時に作興した、以下、絶縁層膜
11を含む素子を素子A、含まない素子を・素子Bと呼
ぶこととする、ま次、素子Aと全く同じ構成で、背面金
属′a電極膜マスク蒸着でバターニングした素子も併せ
て作表した。この素子を素子Cとする、 これらの素子A1及び素子Bの背面At電極膜をリン酸
:硝酸:酢酸:水=35:14ニア:3の組成のエツチ
ング液で加工したところ、素子Aでは何≠問題なく背面
At電極、喚を加工することができたのに対し、素子B
ではエツチング液に浸してから約30秒程でZnS
発光層膜とT^205絶縁層膜との間にエツチング液が
浸入し始め、1分後にはTa2(15膜がほぼ全面に渡
って剥離するのが観測された。この状態を第2図に示す
、この時点で、素子Bは使用不可能な状態になっ九、以
上の結果から明らかなように、本実施例の素子は従来素
子に比べて、ホト加工工程C二対する耐性が格段に向上
しfc7 背面金属電極膜をホト加工でバターニングシタ素子Aと
マスク蒸着でバターニングした素子Cの輝度−電圧特注
を比較して@3図に示す。曲&i aは素子Aの%注、
曲?Rcは素子Cの特注をそれぞれ表している。曲線a
、及び曲icかられかるように、画素子共全く同一の輝
度−電圧#P注を示しておシ、背面金属電極膜のホト加
工工程が素子特注に何部悪影響を及ぼさ々かったことが
わかる、発光層膜に対する付着力の強い絶縁層膜として
。
7として商品名コーニング7059を用いた。このガラ
ス基板上にIn2O3: 5no2 透明型ftjl
J 8 ヲ200 n m%スパッタ蒸着法で形成した
1次に、絶縁1M膜9としてTa205 を高周波マ
グネトロン嗜スパッタ法にエク300nm、Q光層膜1
0としてZnS : Mnを電子ビーム蒸着法によ
り500 nm 、 if&M、[11としてSm2O
3を電子ビーム蒸着法によ!l 50 nm%絶縁層膜
12として9と同機にT8□05 を300 nm
、 、’mR1積、ja形成した6そして、最後に背面
金属・道、■嗅13としてAtを電子ビーム蒸着法によ
、9100nm形成して薄膜EL、素子を作製し九やま
た、比較の丸めに上記構成から絶縁層膜11のみを除い
た従来の構造の素子を同時に作興した、以下、絶縁層膜
11を含む素子を素子A、含まない素子を・素子Bと呼
ぶこととする、ま次、素子Aと全く同じ構成で、背面金
属′a電極膜マスク蒸着でバターニングした素子も併せ
て作表した。この素子を素子Cとする、 これらの素子A1及び素子Bの背面At電極膜をリン酸
:硝酸:酢酸:水=35:14ニア:3の組成のエツチ
ング液で加工したところ、素子Aでは何≠問題なく背面
At電極、喚を加工することができたのに対し、素子B
ではエツチング液に浸してから約30秒程でZnS
発光層膜とT^205絶縁層膜との間にエツチング液が
浸入し始め、1分後にはTa2(15膜がほぼ全面に渡
って剥離するのが観測された。この状態を第2図に示す
、この時点で、素子Bは使用不可能な状態になっ九、以
上の結果から明らかなように、本実施例の素子は従来素
子に比べて、ホト加工工程C二対する耐性が格段に向上
しfc7 背面金属電極膜をホト加工でバターニングシタ素子Aと
マスク蒸着でバターニングした素子Cの輝度−電圧特注
を比較して@3図に示す。曲&i aは素子Aの%注、
曲?Rcは素子Cの特注をそれぞれ表している。曲線a
、及び曲icかられかるように、画素子共全く同一の輝
度−電圧#P注を示しておシ、背面金属電極膜のホト加
工工程が素子特注に何部悪影響を及ぼさ々かったことが
わかる、発光層膜に対する付着力の強い絶縁層膜として
。
Sm2O3の代わルにS10□、Si3N4、Al2O
3、Y2O3の薄膜を用いても、同様の効果が得られた
、また、発光層膜に対する付着力の強い絶縁層の膜厚は
、駆動電圧の増加を最小限に抑えるという観点から、I
Q−150nmが適当である。
3、Y2O3の薄膜を用いても、同様の効果が得られた
、また、発光層膜に対する付着力の強い絶縁層の膜厚は
、駆動電圧の増加を最小限に抑えるという観点から、I
Q−150nmが適当である。
なお、本発明、及びその効果は上記実施例中に −記述
し丸材料になんら限定されるものではな(、例えば発光
層としてはTh% Sm、Co 等の希土類化合物を
添加したZnS、 Sr8% CaS #の1−■
族化合物半導体薄膜、wc1図の4[!1Fli層12
に用いるQmaxの大きい絶縁層としては5rTiO%
BaTi0 % pb’rio % Ba
TaO3薄膜等を用いても同様の効果が期待できる、[
発明の効果〕 本発明によれば、発光層膜と背面金属電極膜との間の絶
縁体重を211類以上の、f8縁層膜を積層した構成と
し九ので1発光I4膜に隣接する絶縁層膜を発光層膜(
:対する付着力の強い絶縁層膜とすることができ、この
ようにした場合にホト加工時のエツチング液の浸入を防
ぐことができ、薄膜構造体に何部悪影響を及ぼすことな
(ホト加工を行うことができる。したがって、本発明に
よれば、ホト加工工程に対する耐性を高くすることがで
きるから、高輝度で耐圧が高く、信頼性の高い高性能薄
膜KL表示パネルを製造できる。
し丸材料になんら限定されるものではな(、例えば発光
層としてはTh% Sm、Co 等の希土類化合物を
添加したZnS、 Sr8% CaS #の1−■
族化合物半導体薄膜、wc1図の4[!1Fli層12
に用いるQmaxの大きい絶縁層としては5rTiO%
BaTi0 % pb’rio % Ba
TaO3薄膜等を用いても同様の効果が期待できる、[
発明の効果〕 本発明によれば、発光層膜と背面金属電極膜との間の絶
縁体重を211類以上の、f8縁層膜を積層した構成と
し九ので1発光I4膜に隣接する絶縁層膜を発光層膜(
:対する付着力の強い絶縁層膜とすることができ、この
ようにした場合にホト加工時のエツチング液の浸入を防
ぐことができ、薄膜構造体に何部悪影響を及ぼすことな
(ホト加工を行うことができる。したがって、本発明に
よれば、ホト加工工程に対する耐性を高くすることがで
きるから、高輝度で耐圧が高く、信頼性の高い高性能薄
膜KL表示パネルを製造できる。
81!1図は本発明の一実施例として示した薄膜EL素
子の断面図、3g2図は従来素子のホト加工工程後に!
8縁層膜が剥離した状態を示す図であって、発光層膜と
絶縁層膜との間の接合部の組織を示す写真、第3図は本
発明の素子の背面金属電極膜をホト加工工程、及びマス
ク蒸着でバターニングした素子のn度−電圧特注を1較
した図、第4図は従来の薄膜EL素子の断面図である4
7・・・・・・ガラス基板、8・・・・・・透明電極膜
、9.12・・・・・・発光層膜に対する付着力の弱い
絶縁層膜、10・・・・・・発光/lll膜、11・・
・・・・発光Ijl膜に対する付着力の強い絶縁層膜、
13・・・・・・背面金属′電極膜。
子の断面図、3g2図は従来素子のホト加工工程後に!
8縁層膜が剥離した状態を示す図であって、発光層膜と
絶縁層膜との間の接合部の組織を示す写真、第3図は本
発明の素子の背面金属電極膜をホト加工工程、及びマス
ク蒸着でバターニングした素子のn度−電圧特注を1較
した図、第4図は従来の薄膜EL素子の断面図である4
7・・・・・・ガラス基板、8・・・・・・透明電極膜
、9.12・・・・・・発光層膜に対する付着力の弱い
絶縁層膜、10・・・・・・発光/lll膜、11・・
・・・・発光Ijl膜に対する付着力の強い絶縁層膜、
13・・・・・・背面金属′電極膜。
Claims (2)
- (1)薄膜構造体を一対の電極で挾持し、交流電圧を当
該電極間に印加して発光せしめる薄膜エレクトロルミネ
センス素子において、発光層膜と背面金属電極膜との間
の絶縁体層を2種類以上の絶縁層膜を積層した構成とし
たことを特徴とする薄膜エレクトロルミネセンス素子。 - (2)発光層膜と背面金属電極膜との間の絶縁体層の内
の1種類をTa_2O_5とし、他をSiO_2、Al
_2O_3、Si_3N_4、Sm_2O_3、Y_2
O_3の内のいずれか、あるいはそれらの複数層を用い
、発光層膜に隣接する絶縁体層をTa_2O_5以外の
絶縁体層としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の薄膜エレクトロルミネセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171062A JPS6326994A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171062A JPS6326994A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6326994A true JPS6326994A (ja) | 1988-02-04 |
Family
ID=15916352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61171062A Pending JPS6326994A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 薄膜エレクトロルミネセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6326994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027390A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Nippon Soken Inc | 薄膜エレクトロルミネセンス素子 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58216391A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-16 | 株式会社リコー | 薄膜el素子 |
| JPS60185395A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | 日産自動車株式会社 | 薄膜el素子 |
| JPS622496A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-08 | ホ−ヤ株式会社 | 薄膜el素子 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61171062A patent/JPS6326994A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58216391A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-16 | 株式会社リコー | 薄膜el素子 |
| JPS60185395A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | 日産自動車株式会社 | 薄膜el素子 |
| JPS622496A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-08 | ホ−ヤ株式会社 | 薄膜el素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027390A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Nippon Soken Inc | 薄膜エレクトロルミネセンス素子 |
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