JPS6337592A - 薄膜エレクトロルミネツセンス素子の製造法 - Google Patents
薄膜エレクトロルミネツセンス素子の製造法Info
- Publication number
- JPS6337592A JPS6337592A JP61179405A JP17940586A JPS6337592A JP S6337592 A JPS6337592 A JP S6337592A JP 61179405 A JP61179405 A JP 61179405A JP 17940586 A JP17940586 A JP 17940586A JP S6337592 A JPS6337592 A JP S6337592A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- back electrode
- thin film
- electrode
- aluminum
- insulating layer
- Prior art date
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- Pending
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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】
（産業上の利用分野ン
本発明は、コンビエータ一端末用とじ（、ＣＲＴより軽
量で薄型の平面デイスプレィとして注目されている薄膜
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の製造法に関す
る。
量で薄型の平面デイスプレィとして注目されている薄膜
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の製造法に関す
る。
（従来の技術〉
一般的に、薄膜ＥＬ素子はガラスなどの透光性基板上に
、透明電極層、第一絶縁層、発光層、第二絶縁層、背面
電極層を積層した構造をしている。
、透明電極層、第一絶縁層、発光層、第二絶縁層、背面
電極層を積層した構造をしている。
通常その材料として、透明電極にはＩＴＯ膜が使用され
、表示目的に合わせてセグメントあるいはストライプ状
に形成さｎる。発光層にはＺｎＳ ： Ｍｎ、ＣａＳ
： Ｅｕ、 ＣＪ、 ＳｒＳ： Ｃｅ、 ＣＩなどの硫
化物に適宜発光中心をドープした化合物が使用さｎ、絶
縁層にｋＸＹ鵞Ｏｓ、 ＡｊｚＯｓｔ Ｔａ２０８ｅＳ
ＩＣｈ−５ｉｓＮａなどの誘電体が使用さｎている。
、表示目的に合わせてセグメントあるいはストライプ状
に形成さｎる。発光層にはＺｎＳ ： Ｍｎ、ＣａＳ
： Ｅｕ、 ＣＪ、 ＳｒＳ： Ｃｅ、 ＣＩなどの硫
化物に適宜発光中心をドープした化合物が使用さｎ、絶
縁層にｋＸＹ鵞Ｏｓ、 ＡｊｚＯｓｔ Ｔａ２０８ｅＳ
ＩＣｈ−５ｉｓＮａなどの誘電体が使用さｎている。
また背面電極にはＡｊ、 Ｔａ、 Ｔｉ、 Ｎｉ な
どの金属が使用さｎ、背面全体に蒸着等の方法で成膜し
たのち、リソグラフィー技術を用いて、不要部分を酸ア
ルカリに浴解し、必要な電極パターンを形成している。
どの金属が使用さｎ、背面全体に蒸着等の方法で成膜し
たのち、リソグラフィー技術を用いて、不要部分を酸ア
ルカリに浴解し、必要な電極パターンを形成している。
（発明が解決しようとする問題点ン
ＥＬパネルは背面電極も含めて、すべての層が蒸着又は
スパッタリング等により形成された薄膜より出来ており
、全膜厚を合計しても２μｍ足らずの非常に薄いもので
ある。この薄膜素子に２００Ｖ程度の交流電圧を印加す
ると、発光層には１０’Ｖ／ｃｍ 程度の高電界がか
かり電界発光が得らｎる。
スパッタリング等により形成された薄膜より出来ており
、全膜厚を合計しても２μｍ足らずの非常に薄いもので
ある。この薄膜素子に２００Ｖ程度の交流電圧を印加す
ると、発光層には１０’Ｖ／ｃｍ 程度の高電界がか
かり電界発光が得らｎる。
このように薄膜ＥＬ素子は薄い膜に高電界をかける構造
をしているため、素子の安定駆動という面から、６膜の
耐圧特性は非常に重要で特に絶縁膜においては絶縁耐圧
、誘電体損失ともに優れた特性を持つものが要求さｎて
いる。
をしているため、素子の安定駆動という面から、６膜の
耐圧特性は非常に重要で特に絶縁膜においては絶縁耐圧
、誘電体損失ともに優れた特性を持つものが要求さｎて
いる。
しかし現在のところ、こｎらの薄膜を局所欠陥なく成膜
することを工困難であり、素子中には多数の微少欠陥（
ピンホール）が存在する。特に欠陥が絶縁層に存在する
場合は、耐電圧が低（なるため、放電破壊を生じやすい
。放電破壊１生じた跡は直径数１０〜数１００μｍの非
発光点となるため、発光むらなど表示品質を低下させる
原因となっている。
することを工困難であり、素子中には多数の微少欠陥（
ピンホール）が存在する。特に欠陥が絶縁層に存在する
場合は、耐電圧が低（なるため、放電破壊を生じやすい
。放電破壊１生じた跡は直径数１０〜数１００μｍの非
発光点となるため、発光むらなど表示品質を低下させる
原因となっている。
本発明は薄膜ＥＬ素子の表示品質の低下を招く、局所欠
陥部の放電破壊を大幅に低減ないしは解消する薄膜ＥＬ
素子の製造法を提供するものである。
陥部の放電破壊を大幅に低減ないしは解消する薄膜ＥＬ
素子の製造法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段〉
本発明は透光性基板上に透明電極、発光層、背面電極を
積層した薄ｇｅｌ！ＥＬ素子に於て、背面電極表面に背
面電極金属の酸化物層を形成させることを特徴とするも
のである。
積層した薄ｇｅｌ！ＥＬ素子に於て、背面電極表面に背
面電極金属の酸化物層を形成させることを特徴とするも
のである。
第１図〜第３図は本発明の一実施例による薄膜ＥＬ素子
の袈造工糧を示すものであり、第１図は背面電極形成前
の第二絶縁層に局所欠陥を含む素子の断面図、第２図は
アルミニウム背面電極を積層した素子の断面図、第３図
はアルミニウム背面電極積層後、陽極酸化処理をした素
子の断面図である。
の袈造工糧を示すものであり、第１図は背面電極形成前
の第二絶縁層に局所欠陥を含む素子の断面図、第２図は
アルミニウム背面電極を積層した素子の断面図、第３図
はアルミニウム背面電極積層後、陽極酸化処理をした素
子の断面図である。
図中１は透光性基板、２は透明電極、３は第一絶縁層、
４は発光層、５は第二絶縁層を示す。
４は発光層、５は第二絶縁層を示す。
ＥＬ槓層膜の代表的な局所欠陥の例として、第１図に示
す工うな第二絶ａ／ｆ１５のピンホールによる凹部へ６
がある。この工うな素子に、アルミニウム背面電極８を
積層しく第２図〕透明電極１とアルミニウム背面電極間
８間電圧を印加すると、ピンホールによる凹Ｓへ７では
絶縁層の膜厚が薄いため、耐電圧が低く放電破壊が発生
しやすい。したがって放電破壊を防止するには、耐電圧
の低い凹部上部のアルミニウム電極９．１０を絶縁し、
素子を駆動した際、凹部上部のアルミニウム電極９．１
０に電圧が印加されないようにすればよい。
す工うな第二絶ａ／ｆ１５のピンホールによる凹部へ６
がある。この工うな素子に、アルミニウム背面電極８を
積層しく第２図〕透明電極１とアルミニウム背面電極間
８間電圧を印加すると、ピンホールによる凹Ｓへ７では
絶縁層の膜厚が薄いため、耐電圧が低く放電破壊が発生
しやすい。したがって放電破壊を防止するには、耐電圧
の低い凹部上部のアルミニウム電極９．１０を絶縁し、
素子を駆動した際、凹部上部のアルミニウム電極９．１
０に電圧が印加されないようにすればよい。
アルミニウム背面電極８ｔ−電解液中で陽極酸化すると
、第３図に示すようにアルミニウム電極８の表面が酸化
さｎて酸化アルミニウム層１１になる。特にピンホール
凹部６，７の側壁エッヂ部ではシャートーイングにより
アルミニウムが薄く堆積しているため、アルミニウムが
すべて酸化アルミニウムに変わる。そのためピンホール
凹部上に堆積した部分はアルミニウム背面電極８より絶
縁さｎ、素子駆動時、電圧が印加されないため放電破壊
が抑制さｎる。
、第３図に示すようにアルミニウム電極８の表面が酸化
さｎて酸化アルミニウム層１１になる。特にピンホール
凹部６，７の側壁エッヂ部ではシャートーイングにより
アルミニウムが薄く堆積しているため、アルミニウムが
すべて酸化アルミニウムに変わる。そのためピンホール
凹部上に堆積した部分はアルミニウム背面電極８より絶
縁さｎ、素子駆動時、電圧が印加されないため放電破壊
が抑制さｎる。
ここで背面電極としてアルミニウムを例示したが背面電
極金属はアルミニウムに限定されるものでなく、例えば
ＴＩ、 Ｔａ、 Ｎｂ等の陽極酸化により絶縁性の酸化
ｍｔ−形成する金属（合金も含む）であればどのような
金属でも適応可能である。また陽極酸化処理は、電極パ
ターン形成前、形成後のどちらに行なっても同様の効果
が得られる・ 背面電極に背面電極金属の酸化物層を形成させるにを工
、背面電極ＫＡｊ、 Ｔｉ、 Ｔａ、 Ｎｂ等の水又は
水蒸気と反応して酸化物を生じる材料を使用し、水又は
水蒸気処理をすることにより行うことも出来る。
極金属はアルミニウムに限定されるものでなく、例えば
ＴＩ、 Ｔａ、 Ｎｂ等の陽極酸化により絶縁性の酸化
ｍｔ−形成する金属（合金も含む）であればどのような
金属でも適応可能である。また陽極酸化処理は、電極パ
ターン形成前、形成後のどちらに行なっても同様の効果
が得られる・ 背面電極に背面電極金属の酸化物層を形成させるにを工
、背面電極ＫＡｊ、 Ｔｉ、 Ｔａ、 Ｎｂ等の水又は
水蒸気と反応して酸化物を生じる材料を使用し、水又は
水蒸気処理をすることにより行うことも出来る。
処理温度、蒸気圧力は酸化速度と決定する重要なパラメ
ーターであり、水中処理は６０℃以上好ましくは８０℃
以上の純水中で、水蒸気処理は１５ｋｇ／ａＩ１１以上
、好ましくは３〜５ ｋｇ／ｍの加圧水蒸気中で行なう
と短時間で良好な結果を得ることができる。処理時間は
処理条件及び背面電極の種類膜厚に応じて適宜選定する
。
ーターであり、水中処理は６０℃以上好ましくは８０℃
以上の純水中で、水蒸気処理は１５ｋｇ／ａＩ１１以上
、好ましくは３〜５ ｋｇ／ｍの加圧水蒸気中で行なう
と短時間で良好な結果を得ることができる。処理時間は
処理条件及び背面電極の種類膜厚に応じて適宜選定する
。
第１図〜第３図では、第−ｌ！！３縁層、第二４！巌層
を設ける場合について説明したが、絶縁層は目的、製造
法、使用材料によりては適宜省略することが出来る。第
二絶縁層を省略し得る場曾は、背面電極は発光層の上に
形成されることになる。この時にも本発明は利用され得
る。
を設ける場合について説明したが、絶縁層は目的、製造
法、使用材料によりては適宜省略することが出来る。第
二絶縁層を省略し得る場曾は、背面電極は発光層の上に
形成されることになる。この時にも本発明は利用され得
る。
本発明は、局所欠陥の側面、側壁に堆積した背面電極金
属は、下地層の影響管受けて膜厚が薄いという現象忙基
づき、金属表面より均一に酸化反応が進行する陽極酸化
処理、水又は水蒸気処理を施こすことにより、局部欠陥
部の側面、側壁上の金ｔｉ＋をすべて絶縁性の酸化物に
変えるようにしたものである。
属は、下地層の影響管受けて膜厚が薄いという現象忙基
づき、金属表面より均一に酸化反応が進行する陽極酸化
処理、水又は水蒸気処理を施こすことにより、局部欠陥
部の側面、側壁上の金ｔｉ＋をすべて絶縁性の酸化物に
変えるようにしたものである。
実施例１
基板ガラスとしては＃７０５９（コーニング社製、厚さ
１．２ ｍ１ｌｌ ） ｔ−用いた。透明電極としては
ＩＴＯＱ用い電極幅１．０ ｆｆ１１１．電極間１．
Ｏａｌｌｌのストライプを形成した。次に第−絶縁層上
してＹｚＯｓ ３５００人、発光層としてＺｎＳ ：
Ｍｎ（Ｍｎα５重量％含有）、第二絶縁層としてＹｚＯ
ｓ ３５００ 人を蒸着法で形成した。背面電極として
は、マスク蒸着法により、電極４１ｉ ｔ ０ａｕｏ、
電極間１．ＯＩＭのストライプ状ＡＩ電極２０００λを
、透明電極と直交するように形成した。
１．２ ｍ１ｌｌ ） ｔ−用いた。透明電極としては
ＩＴＯＱ用い電極幅１．０ ｆｆ１１１．電極間１．
Ｏａｌｌｌのストライプを形成した。次に第−絶縁層上
してＹｚＯｓ ３５００人、発光層としてＺｎＳ ：
Ｍｎ（Ｍｎα５重量％含有）、第二絶縁層としてＹｚＯ
ｓ ３５００ 人を蒸着法で形成した。背面電極として
は、マスク蒸着法により、電極４１ｉ ｔ ０ａｕｏ、
電極間１．ＯＩＭのストライプ状ＡＩ電極２０００λを
、透明電極と直交するように形成した。
このＥＬ素子を、５ｓ量％五ホウ酸アンモニウム溶液中
、４０Ｖで陽極酸化し、ＡＩ背面電極表面を酸化した。
、４０Ｖで陽極酸化し、ＡＩ背面電極表面を酸化した。
陽極酸化後、純水で光分洗浄し、真空槽中２００℃、１
０”−’ Ｔｏｒｒで４時間、乾燥脱気した。
０”−’ Ｔｏｒｒで４時間、乾燥脱気した。
とのＥＬ素子と、比較のため同様忙作成し、陽極酸化処
理を行なわなかった素子の２つを、１８０Ｖ、１０００
ｆｉｚの交流電圧を印加し、２０時間駆動発光させ、発
光後の破壊点の数を光学顕微鏡で測定した。
理を行なわなかった素子の２つを、１８０Ｖ、１０００
ｆｉｚの交流電圧を印加し、２０時間駆動発光させ、発
光後の破壊点の数を光学顕微鏡で測定した。
測定結果は陽極酸化した素子二〇０８個／−１未処理素
子：１．５６個／ｍＩであり破壊点の数は陽極酸化処理
により大幅に減少している。
子：１．５６個／ｍＩであり破壊点の数は陽極酸化処理
により大幅に減少している。
実施例２
基板ガラスとしては＄７０５９（コーニング社製）を用
りた。透明を極としては、ＩＴＯを用い電極幅１．０軸
、電事間１．０Ｍのストライプを形成した。
りた。透明を極としては、ＩＴＯを用い電極幅１．０軸
、電事間１．０Ｍのストライプを形成した。
次に第一絶縁層としてＹ２０ｓ ３５００人、発光層と
してＺｎＳ：Ｍｎ（Ｍｎ ０．５重：！１％含有）、
第二絶縁層としてＹｉ Ｏｓ ３５００人を形成した。
してＺｎＳ：Ｍｎ（Ｍｎ ０．５重：！１％含有）、
第二絶縁層としてＹｉ Ｏｓ ３５００人を形成した。
背面電極としてはメタルマスク蒸着法ＶＣ工り、電極幅
１． Ｑ ａｍ、電極間１．０−のストライプ状Ａ４電
極２０００人を、透明電極と直交する工うに形成した。
１． Ｑ ａｍ、電極間１．０−のストライプ状Ａ４電
極２０００人を、透明電極と直交する工うに形成した。
このＥＬ素子を純水１００℃中で８分間浸漬処理し、背
面電極表面を酸化した。（以下この工程を熱水処理と呼
ぶ）熱水処理後、真空槽中２００℃、１０”” Ｔｏｒ
ｒ で４時間脱気シタ。
面電極表面を酸化した。（以下この工程を熱水処理と呼
ぶ）熱水処理後、真空槽中２００℃、１０”” Ｔｏｒ
ｒ で４時間脱気シタ。
このＥＬ素子と比較のため、同様に作成し、熱水処理を
行なわなかった素子の２つを１８０Ｖ、１０００１１Ｚ
の又流電正金印加し、２０時間駆動発光させ、発光後の
破壊点の数を鵡９腕で測定した。測定結果は熱水処理し
た索子：ａ、ＯＳ個／−未処理素子：１．５６個／ｗで
あり、破壊点の数は熱水処理により約１／３ｏに減少し
た。
行なわなかった素子の２つを１８０Ｖ、１０００１１Ｚ
の又流電正金印加し、２０時間駆動発光させ、発光後の
破壊点の数を鵡９腕で測定した。測定結果は熱水処理し
た索子：ａ、ＯＳ個／−未処理素子：１．５６個／ｗで
あり、破壊点の数は熱水処理により約１／３ｏに減少し
た。
（発明の効果）
本発明により、局所欠陥に起因する放電破壊を大幅に減
少させろことが可能になり、薄ｄＥＬ素子の表示品質の
低下を防止することができた。こＴ′Ｌは製品の歩留り
の向上、高信頼化に大きく寄与するもので、その実用上
の効果を工極めて大である。
少させろことが可能になり、薄ｄＥＬ素子の表示品質の
低下を防止することができた。こＴ′Ｌは製品の歩留り
の向上、高信頼化に大きく寄与するもので、その実用上
の効果を工極めて大である。
第１図へ第３図は本発明による薄＠ＥＬ素子の製造工程
を示す断面図である。 符号の説明 １ 透光性基板 ２ 透明電極 ３ 第一絶縁層 ４ 発光層 ５ 第二絶縁層 ６ ピンホール ７ ピンホール ８ アルミニウム背面電極１１
酸化アルミニウム層
を示す断面図である。 符号の説明 １ 透光性基板 ２ 透明電極 ３ 第一絶縁層 ４ 発光層 ５ 第二絶縁層 ６ ピンホール ７ ピンホール ８ アルミニウム背面電極１１
酸化アルミニウム層
Claims (3)
- １．透明性基板上に透明電極、発光層、背面電極を積
層すると共に、背面電極の表面に背面電極金属の酸化物
層を形成させることを特徴とする薄膜エレクトロルミネ
ッセンス素子の製造法。 - ２．酸化物層の形成を背面電極の陽極酸化処理で行う
特許請求の範囲第１項記載の薄膜エレクトロルミネッセ
ンス素子の製造法。 - ３．酸化物層の形成を、背面電極を水又は水蒸気と反
応して酸化物を生じる材料で構成し、水又は水蒸気処理
により行う特許請求の範囲第１項記載の薄膜エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61179405A JPS6337592A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 薄膜エレクトロルミネツセンス素子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61179405A JPS6337592A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 薄膜エレクトロルミネツセンス素子の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337592A true JPS6337592A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16065291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61179405A Pending JPS6337592A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 薄膜エレクトロルミネツセンス素子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6337592A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0331997A1 (en) * | 1988-03-05 | 1989-09-13 | Stanley Electric Co., Ltd. | Elongated electroluminescence element and manufacturing method thereof |
-
1986
- 1986-07-30 JP JP61179405A patent/JPS6337592A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0331997A1 (en) * | 1988-03-05 | 1989-09-13 | Stanley Electric Co., Ltd. | Elongated electroluminescence element and manufacturing method thereof |
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