JP2001223089A - 複合基板およびel素子 - Google Patents

複合基板およびel素子

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JP2001223089A
JP2001223089A JP2000032014A JP2000032014A JP2001223089A JP 2001223089 A JP2001223089 A JP 2001223089A JP 2000032014 A JP2000032014 A JP 2000032014A JP 2000032014 A JP2000032014 A JP 2000032014A JP 2001223089 A JP2001223089 A JP 2001223089A
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electrode
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light emitting
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Katsuto Nagano
克人 長野
Mamoru Matsuo
守 松尾
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TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 従来のEL素子の構造的問題を克服し、極め
てシンプルな構成で、しかも駆動電圧の最小化を十分に
図ることが可能で、しかも低コストで量産化に優れたE
L素子を実現する。 【解決手段】 基板1上に電気的に絶縁されている一対
の電極2a,2bと、誘電体層3と、発光層とを順次有
し、前記一対の電極に対応するそれぞれの発光層同士が
電気的に接続され、前記一対の電極間にEL回路が形成
されている構成のEL素子とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に電極と厚
膜誘電体を有する複合基板、EL素子に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電界の印加によって物質が発光する現象
をエレクトロルミネセンス(EL)といい、この現象を
用いた素子は液晶ディスプレイ(LCD)や時計のバッ
クライトとして実用化されている。
【0003】EL素子には粉末蛍光体を有機物やホウロ
ウに分散させ、上下に電極を設けた構造をもつ分散型素
子と、電気絶縁性の基板上に2つの電極と2つの薄膜絶
縁体の間に挟む形で形成した薄膜蛍光体を用いた薄膜型
の素子がある。また、それぞれについて、駆動方式によ
り直流電圧駆動型、交流電圧駆動型がある。分散型EL
素子は古くから知られており、製造が容易であるという
利点があるが、輝度が低く寿命も短いのでその利用は限
られていた。一方、薄膜型EL素子は高輝度、長寿命と
いう特性をもち、EL素子の実用範囲を大きく広げた。
【0004】従来、薄膜型EL素子においては基板とし
て液晶ディスプレイやPDPなどに用いられている青板
ガラスを用い、かつ基板に接する電極をITOなどの透
明電極とし、蛍光体で生じた発光を基板側から取り出す
方式が主流であった。また蛍光体材料としては黄橙色発
光を示すMnを添加したZnSが、成膜のしやすさ、発
光特性の観点から主に用いられてきた。カラーディスプ
レイを作製するには、赤色、緑色、青色の3原色に発光
する蛍光体材料の採用が不可欠である。これらの材料と
しては青色発光のCeを添加したSrSやTmを添加し
たZnS、赤色発光のSmを添加したZnSやEuを添
加したCaS、緑色発光のTbを添加したZnSやCe
を添加したCaSなどが候補に上げられており、研究が
続けられている。しかし現在までのところ、発光輝度、
発光効率、色純度の点に問題があり、実用化にはいたっ
ていない。
【0005】これらの問題を解決する手段として、高温
で成膜する方法や成膜後に高温で熱処理を行うことが有
望であることが知られている。このような方法を用いた
場合、基板として青板ガラスを用いることは耐熱性の観
点から不可能である。耐熱性のある石英基板を用いるこ
とも検討されているが、石英基板は非常に高価であり、
ディスプレーなどの大面積を必要とする用途には適さな
い。
【0006】近年、特開平7−50197号公報や、特
公平7−44072号公報に記載されているように、基
板として電気絶縁性のセラミック基板を用い、蛍光体下
部の薄膜絶縁体のかわりに厚膜誘電体を用いた素子の開
発が報告された。
【0007】この素子の基本的な構造を図13に示す。
図13に示されるEL素子は、セラミックなどの基板1
1上に、下部電極12、厚膜誘電体層13、発光層1
4、薄膜絶縁体層15、上部電極16が順次形成された
構造となっている。このように、従来の構造とは異な
り、蛍光体の発光を基板とは反対側の上部から取り出す
ため、2つの電極はEL構造体の上/下に設けられてい
る。
【0008】この素子では厚膜誘電体は数10μm と薄
膜絶縁体の数100〜数1000倍の厚さをもってい
る。そのためピンホールなどに起因する絶縁破壊が少な
く、高い信頼性と高い製造時の歩留まりを得ることがで
きるという利点を有している。
【0009】厚い誘電体を用いることによる蛍光体層へ
の電圧降下は高誘電率材料を誘電体層として用いること
により克服している。またセラミック基板と厚膜誘電体
を用いることにより、熱処理温度を高めることができ
る。その結果、従来は結晶欠陥の存在により不可能であ
った高い発光特性を示す発光材料の成膜が可能となっ
た。
【0010】しかしながら、上述のように、素子を駆動
するための電極は、それぞれ素子の下部と上部から取り
出さなければならず、特に複数の素子をマトリクス状に
配置した表示装置を構成しようとした場合、構造が複雑
となり、配線の引き回しや断線などの問題が生じてい
た。
【0011】ところで、このような構造のEL素子にお
いて、従来、第1の絶縁層には厚さ1μm 以上の絶縁体
薄膜が用いられていたが、その代わりに誘電率が100
0倍程度の強誘電体厚膜を用いると、絶縁膜が20μm
以上と厚くてもEL素子の駆動時における発光部領域に
かかる電圧が実効的に大きくなり、高い輝度が得られる
ことが知られている。
【0012】この場合、第2の絶縁層は、製造における
プロセス温度の履歴のため、通常は誘電率が10程度の
薄膜の絶縁膜を使用している。ところが、このような誘
電率の薄膜を用いると、第2の絶縁層での電圧ロスが大
きくなり、駆動電圧を低下させることが非常に困難とな
っていた。したがって、このような構造をとる限り、本
来のEL発光領域にかかる電界のロスに対して、その最
小化を十分図ることが極めて困難である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、極め
てシンプルな構成で、低コストで量産化に優れた複合基
板、およびこの複合基板を用いることで駆動電圧の最小
化を図ることが可能なEL素子を実現することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】(1) 少なくとも基板
と、この基板上に電気的に絶縁されている一対の電極
と、厚膜誘電体層とを順次有し、前記一対の電極がそれ
ぞれ前記厚膜誘電体層と接して形成されている領域を有
し、この一対の電極と前記厚膜を含む交流閉回路が形成
可能な複合基板。 (2) 前記一対の電極と、厚膜絶縁層とは、厚膜法に
て形成された焼結体である上記(1)の複合基板。 (3) 前記一対の電極はマトリクス配置されたx軸側
電極とy軸側電極である上記(1)または(2)の複合
基板 (4) 前記一対の電極間にこれらの電極を絶縁するた
めの絶縁層を有する上記(3)の複合基板。 (5) 前記一対の電極は、x軸側電極、y軸側電極の
いずれか一方の電極に対し、他方の電極が複数対応して
いる上記(3)または(4)の複合基板。 (6) 上記(1)〜(5)の複合基板上に少なくとも
発光層を有するEL素子。 (7) さらに薄膜絶縁層を有する上記(6)のEL素
子。 (8) 少なくとも前記一対の電極に対応する発光領域
同士が透明電極を介して電気的に接続されている上記
(6)または(7)のEL素子。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の複合基板は、少なくとも
基板と、この基板上に電気的に絶縁されている一対の電
極と、厚膜絶縁層とを順次有し、前記一対の電極がそれ
ぞれ前記厚膜絶縁層と接して形成されている領域を有
し、この一対の電極と誘電体層を含む交流閉回路が形成
可能なようになっている。
【0016】本発明の複合基板について、図を参照しつ
つより具体的に説明する。本発明の複合基板は、例えば
図1,2に示すような構成となっている。
【0017】図1,2は、マトリクスタイプの電極を有
する複合基板の構成例を示した一部平面図、図2は図1
のA−A’断面矢視図である。
【0018】図1,2において、y軸方向の電極2aと
x軸方向の電極2bとは、その交差する領域において、
y軸方向の電極2a上に形成された絶縁層6により、互
いに絶縁されている。これらy軸方向の電極2aとx軸
方向の電極2bが形成された基板1上には、誘電体層3
が形成されている。なお、この例では誘電体層3は、基
板1上の全面に成膜されているが、駆動される負荷ない
し機能薄膜が形成される領域にのみ成膜してもよい。図
示例のように厚膜誘電体層3を全面に成膜した場合、構
造が簡単になり、製造が容易になる。また、このように
全面に成膜しても、対応する電極部分の誘電体層3が回
路素子として機能し、それ以外の領域の部分は回路には
関与しないので問題はない。
【0019】また、図示例では絶縁層6を2つの電極2
a,2bが交わる箇所にのみ形成しているが、例えば一
方の電極を全て覆うように形成してもよいし、一方の電
極を形成し、その後基板全面を覆うように絶縁層6を形
成し、さらに他方の電極を形成するようにしてもよい。
この場合、下地となる電極と誘電体層を接続する領域に
のみ絶縁層を開口すればよい。
【0020】図1,2に示される複合基板の構成を、よ
り単純化して示すと図3のようになる。図3は、複合基
板の基本構成を表した概略断面図である。
【0021】図において、基板1上に下部電極2aおよ
び下部電極2bと、誘電体層3aとが順次積層されてい
る。また、2つの電極2a,2bには、交流電源Vsが
接続されるようになっている。
【0022】このような構成の複合基板に、交流電源V
sからAC駆動電圧を与えると、図4に示すように誘電
体層3を介して電荷21が誘起される。従って、誘電体
層3上の2つの電極に対応する位置から電荷を取り出す
ことで、換言すれば誘電体層3上の2つの電極に対応す
る位置に負荷RLを接続することで、負荷RLを駆動す
ることができる。
【0023】このような構造体を等価的に示すと、図5
のようになる。つまり、下部電極2a/誘電体層3/負
荷RL/誘電体層3/下部電極2bとが直列に接続され
ている。そして、電源Vsからみた場合、2つの下部電
極2a,2bと、2つの誘電体層3,3を介して負荷R
Lが駆動されることとなる。このため、電極2a、2b
と負荷RLの間には、誘電率の極めて高い誘電体層3の
みが介在し、薄膜絶縁層等を省略するか、極めて薄くで
きるため、電圧ロスを大幅に低減することができる。し
かも駆動する電極は基板側にあるので、素子構造が簡単
になり、製造が容易で製造コストの大幅な低減を図るこ
とができる。
【0024】このような複合基板で駆動することができ
る負荷としては、EL発光層やOLED発光層等を挙げ
ることができるが、これらのなかでもEL発光層が好ま
しい。
【0025】本発明の複合基板は、EL素子、特にマト
リクスタイプのEL表示装置に好適に応用することがで
きる。図6,7は、このようなマトリクスタイプのEL
表示装置の画素部分の構成例を示した一部平面図、図7
は図6のA−A’断面矢視図である。
【0026】図6,7において、y軸方向の電極2aと
x軸方向の電極2bとは、その交差する領域において、
y軸方向の電極2a上に形成された絶縁層6により、互
いに絶縁されている。これらy軸方向の電極2aとx軸
方向の電極2bが形成された基板1上には、誘電体層
3、発光層4が順次形成されている。なお、この例では
誘電体層3、発光層4は、基板1上の全面に成膜されて
いるが、画素(発光させようとする領域)となる部分に
のみ成膜してもよい。図示例のように厚膜誘電体層3、
発光層4を全面に成膜した場合、構造が簡単になり、製
造が容易になる。また、このように全面に成膜しても、
対応する電極部分の誘電体層3、発光層4が回路内のE
L素子として機能し、それ以外の領域の部分は回路には
関与しないので問題はない。
【0027】そして、これらy軸方向の電極2aとx軸
方向の電極2b上の領域を接続するように透明電極5j
が成膜されている。また、発光層4上に薄膜絶縁層を成
膜してもよく、その場合には発光層4の発光領域に対応
する薄膜絶縁層の領域を透明電極5jで接続する。この
ような構成とすることにより、y軸方向の電極2a上の
厚膜誘電体層3と、発光層4と、x軸方向の電極2b上
の厚膜誘電体層3と、発光層4とが直列的に接続され
る。つまり、これらで形成される領域51,52に2つ
のEL構造体が実質的に形成されたこととなり、2つの
電極2a、2b間に駆動電圧を印加すると、この2つの
領域から発光する。
【0028】なお、上記図示例ではx軸方向の電極2b
と、y軸方向の電極2aとが1対1で対応しているが、
例えばRGBフルカラー表示装置のように、x軸方向の
電極2b(またはy軸方向の電極2a)に対し、y軸方
向の電極2a(またはx軸方向の電極2b)が複数対応
するような構成となっていてもよい。この場合、1つの
x軸方向の電極2bと各R、G、B要素を与えるy軸方
向の電極2aとがそれぞれ一対となり、発光要素を構成
する。
【0029】このような構造のEL素子を、より簡単な
基本構造として表すと図8のようになる。
【0030】図において、基板1上に形成された第1の
EL構造体は、下部電極(第1の電極)2aと、誘電体
層(第1の誘電体層)3aと、発光層(第1の発光層)
4aとが順次積層されている。同様に、第2のEL構造
体は、下部電極(第2の電極)2bと、誘電体層(第2
の誘電体層)3bと、発光層(第2の発光層)4bとが
順次積層されている。そして、2つのEL構造体の発光
層4a,4b同士は、接続手段5により電気的に接続さ
れている。あるいは、この発光層4a,4b上に必要に
より形成された薄膜絶縁層を接続手段5により電気的に
接続してもよく、その場合には発光層4a,4bの発光
領域に対応した薄膜絶縁層を接続すればよい。なお、2
つの電極2a,2bは、交流電源Vsと接続されるよう
になっている。
【0031】このような2つのEL構造体を等価的に示
すと、図9のようになる。つまり、第1のEL構造体1
0aの下部電極2a/誘電体層3a/発光層4a/接続
手段5/第2のEL構造体の発光層4b/誘電体層3b
/下部電極2bとが直列に接続されている。あるいは、
第1のEL構造体10aの下部電極2a/誘電体層3a
/発光層4a/薄膜絶縁層/接続手段5/薄膜絶縁層/
第2のEL構造体の発光層4b/誘電体層3b/下部電
極2bとしてもよい。そして、電源Vsからみた場合、
2つの下部電極2a,2bと、2つの誘電体層3a,3
bを介して(必要により薄膜絶縁層を介して)接続手段
5で接続された2つの発光層4a,4bが駆動されるこ
ととなる。このため、電極2a、2bと発光層3a,3
bの間には、誘電率の極めて高い誘電体層3a、3bの
みが介在し、薄膜絶縁層を必要としないため、電圧ロス
を大幅に低減することができる。
【0032】接続手段5は、2つの発光層(薄膜絶縁
層)を電気的に接続しうるものであれば特に限定される
ものではない。例えば、図10に示すように、それぞれ
の発光層4a,4b上にこれらを接続する透明電極5j
を積層してもよい。この場合、透明電極5jは各発光層
4a,4bにまたがるように連続して積層することで、
両者を電気的に接続することができる。
【0033】このような透明電極層は、所定の発光波長
域で透光性を有するものが良い。この場合、ZnO、I
TOなどの透明電極を用いることが特に好ましい。IT
Oは、通常In2 3 とSnOとを化学量論組成で含有
するが、O量は多少これから偏倚していてもよい。In
2 3 に対するSnO2 の混合比は、1〜20質量%、
さらには5〜12質量%が好ましい。また、IZOでの
In2 3 に対するZnOの混合比は、通常、12〜3
2質量%程度である。
【0034】これらの材料で電極層を形成する方法とし
ては、蒸着法、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、印
刷焼成法など既存の方法を用いればよいが、特に、基板
上に内部に電極を有した厚膜を形成した構造を作製する
場合、誘電体厚膜と同じ方法が好ましい。
【0035】電極層の好ましい抵抗率としては、発光層
に効率よく電界を付与するため、1Ω・cm以下、特に
0.003〜0.1Ω・cmである。電極層の膜厚として
は、形成する材料にもよるが、好ましくは50〜100
00nm、特に100〜5000nm、さらには100〜3
000nm程度である。
【0036】なお、電極層の膜厚を調整することによ
り、Al、Mg、Ag、Au、Pt、Cr,Ti等の金
属材料やSi等の半導体材料を用いることも可能であ
る。
【0037】また、これらの金属、半導体を用いる場
合、発光層の一部を接続してもよいし、発光層上に格子
状や、櫛形に電極を配置してもよい。
【0038】接続手段としては、上記のような電極材料
を用いる方法以外に、例えば、図11に示すような容量
成分5kにより発光層を接続してもよい。この容量成分
5kは特別に形成する必要はなく、各発光層の間の浮遊
容量、ないし寄生容量として存在するものを利用すれば
よい。具体的には、所定のギャップを介して発光層を形
成することにより、このギャップを介した発光層間に容
量成分が生じるので、この容量成分を接続手段として利
用すればよい。
【0039】その際、例えば図12に示すように、各発
光層4a、4bを櫛形で対向するように形成すると効果
的である。なお、図12は画素ないし発光領域を示す一
部平面図であって、誘電体層3a、3b状に櫛形状に形
成された発光層4a、4bが対向配置されている。ま
た、図示しない下部電極は、上記発光層と同一形状に形
成されている。この例では、誘電体層3a、3bを分割
せず、2つのEL構造体で共通にしている。このように
厚膜誘電体層を共通に形成しても、下部電極が電気的に
絶縁されているので、2つのEL構造体は電気的に分離
され独立したものとなる。
【0040】次に、本発明の複合基板、EL構造体につ
いて詳細説明する。
【0041】基板として用いる材料は、厚膜形成温度、
およびEL蛍光層の形成温度、EL素子のアニール温度
に耐えうる耐熱温度ないし融点が600℃以上、好まし
くは700℃以上、特に800℃以上の基板を用い、そ
の上に形成されるEL素子が形成でき、所定の強度を維
持できるものであれば特に限定されるものではない。具
体的には、アルミナ(Al23 )、フォルステライト
(2MgO・SiO2)、ステアタイト(MgO・Si
2 )、ムライト(3Al23 ・2SiO2)、ベリリ
ア(BeO)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化シリ
コン(SiN)、炭化シリコン(SiC+BeO)等の
セラミック基板、結晶化ガラスなど耐熱性ガラス基板を
挙げることができる。これらの耐熱温度はいずれも10
00℃程度以上である。これらのなかでも特にアルミナ
基板、結晶化ガラスが好ましく、熱伝導性が必要な場合
にはベリリア、窒化アルミニウム、炭化シリコン等が好
ましい。
【0042】また、このほかに、石英、熱酸化シリコン
ウエハー等、チタン、ステンレス、インコネル、鉄系な
どの金属基板を用いることもできる。金属等の導電性基
板を用いる場合には、絶縁処理を施すか基板上に内部に
電極を有した厚膜を形成した構造が好ましい。
【0043】一対の電極である下部電極層は、少なくと
も絶縁処理された基板側に形成されるか、絶縁層を介し
て形成される。絶縁層、誘電体層形成時、さらに発光層
と共に熱処理の高温下にさらされる電極層は、主成分と
してパラジウム、ロジウム、イリジウム、レニウム、ル
テニウム、白金、銀、金、タンタル、ニッケル、クロ
ム、チタン等の通常用いられている金属電極を用いれば
よい。
【0044】還元性雰囲気で焼成を行う場合、好ましく
は、Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Si,W,Mo等
の1種または2種以上を用いたものやNi−Cu,Ni
−Mn,Ni−Cr,Ni−Co、Ni−Al合金のい
ずれか、より好ましくはNi,CuおよびNi−Cu合
金等である。
【0045】また、酸化性雰囲気中で焼成する場合に
は、酸化性雰囲気中で酸化物とならない金属が好まし
く、具体的にはAg,Au,Pt,Rh,Ru,Ir,
PbおよびPdの1種または2種以上であり、特にA
g,PdおよびAg−Pd合金が好ましい。
【0046】これらの材料で電極層を形成する方法とし
ては、蒸着法、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、印
刷焼成法など既存の方法を用いればよいが、特に、誘電
体厚膜と同じ方法が好ましい。
【0047】厚膜法にて電極を形成する場合、電極層に
は、ガラスフリットを含有していてもよい。下地となる
基板との接着性を高めることができる。ガラスフリット
は、中性ないし還元性雰囲気中で焼成される場合、この
ような雰囲気中でもガラスとしての特性を失わないもの
が好ましい。
【0048】このような条件を満たすものであれば、そ
の組成は特に限定されるものではないが、例えば、ケイ
酸ガラス(SiO2 :20〜80質量%、Na2O:8
0〜20質量%)、ホウケイ酸ガラス(B23 :5〜
50質量%、SiO2 :5〜70質量%、PbO:1〜
10質量%、K2O:1〜15質量%)、アルミナケイ
酸ガラス(Al23 :1〜30質量%、SiO2 :1
0〜60質量%、Na2O:5〜15質量%、CaO:
1〜20質量%、B23 :5〜30質量%)から選択
されるガラスフリットの、1種または2種以上を用いれ
ばよい。これに必要に応じて、CaO:0.01〜50
質量%,SrO:0.01〜70質量%,BaO:0.
01〜50質量%,MgO:0.01〜5質量%,Zn
O:0.01〜70質量%,PbO:0.01〜5質量
%,Na2 O:0.01〜10質量%,K2 O:0.0
1〜10質量%,MnO2 :0.01〜20質量%等の
添加物の一種以上を所定の組成比となるように混合して
用いればよい。金属成分に対するガラスの含有量は特に
限定されるものではないが、通常、0.5〜20質量
%、好ましくは1〜10質量%程度である。なお、ガラ
ス中における上記添加物の総含有量は、ガラス成分を1
00としたとき50質量%以下であることが好ましい。
【0049】電極層用のペーストを調整する場合、有機
バインダーを有していてもよい。有機バインダーとして
は、上記基板と同様である。さらに、電極層用ペースト
中には、必要に応じて各種分散剤、可塑剤、絶縁体等の
添加物が含有されていてもよい。これらの総含有量は、
1質量%以下であることが好ましい。
【0050】電極層の膜厚としては、厚膜法で形成する
場合、0.5〜5μm 、好ましくは1〜1.5μm 程度
である。その他の方法で形成する場合の膜厚としては、
形成する材料にもよるが、好ましくは50〜10000
nm、特に100〜5000nm、さらには100〜300
0nm程度である。
【0051】電極層の好ましい抵抗率としては、発光層
に効率よく電界を付与するため、1Ω・cm以下、特に
0.003〜0.1Ω・cmである。
【0052】本発明の無機EL素子は、一方の電極と他
方の電極との間に、絶縁体層を有していてもよい。絶縁
体層の構成材料としては、例えば酸化シリコン(SiO
2)、窒化シリコン(Si34 )、酸化タンタル(Ta
25)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、酸
化イットリウム(Y23)、チタン酸バリウム(BaT
iO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、PZT、ジルコ
ニア(ZrO2)、シリコンオキシナイトライド(Si
ON)、アルミナ(Al23)、ランタンオキサイド
(La23 )、ニオブ酸鉛、PMN−PT系材料等お
よびこれらの多層または混合薄膜を挙げることができ、
これらの材料で絶縁層を形成する方法としては、蒸着
法、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、印刷焼成法な
ど既存の方法を用いればよいが、好ましくは厚膜誘電体
層と同じ形成方法である。この場合の絶縁層の膜厚とし
ては、好ましくは50〜1000nm、特に100〜50
0nm程度である。
【0053】誘電体層を構成する材料としては、特に限
定されるものではなく、ある程度の誘電率を有する種々
の絶縁体材料を用いてよいが、例えば、酸化チタン系、
チタン酸系複合酸化物、あるいはこれらの混合物などが
好ましい、酸化チタン系としては、必要に応じNiO,
CuO,Mn34 ,Al23 ,MgO,SiO2 等を
総計0.001〜30質量%程度含むTiO2 等が、チ
タン酸系複合酸化物としては、チタン酸バリウムBaT
iO3 等が挙げられる。Ba/Tiの原子比は、0.9
5〜1.20程度がよく、チタン酸系複合酸化物(Ba
TiO3 )には、MgO,CaO,Mn34 ,Y
23 ,V25 ,ZnO,ZrO2 ,Nb2 5 ,Cr2
3 ,Fe23 ,P25 ,SrO,Na2O,K2O等
が総計0.001〜30質量%程度含有されていてもよ
い。また、焼成温度、線膨張率の調整等のため、(Ba
Ca)SiO3 ガラス等が含有されていてもよい。絶縁
体層の厚さは特に限定されないが、通常10〜1000
μm 程度である。
【0054】誘電体層は、高い誘電率を有する誘電体材
料が好ましい。このような誘電体材料としては、特に限
定されるものではなく、種々の誘電体材料を用いてよい
が、例えば、上記酸化チタン系、チタン酸系複合酸化
物、あるいはこれらの混合物などが好ましい。
【0055】酸化チタン系としては、上記と同様であ
る。また、焼成温度、線膨張率の調整等のため、(Ba
Ca)SiO3 ガラス等のガラス材等が含有されていて
もよい
【0056】特に好ましい誘電体材料として次に示すも
のが挙げられる。誘電体層(絶縁層)の主成分としてチ
タン酸バリウム、副成分として酸化マグネシウムと、酸
化マンガンと、酸化バリウムおよび酸化カルシウムから
選択される少なくとも1種と、酸化ケイ素とを含有す
る。チタン酸バリウムをBaTiO3 に、酸化マグネシ
ウムをMgOに、酸化マンガンをMnOに、酸化バリウ
ムをBaOに、酸化カルシウムをCaOに、酸化ケイ素
をSiO2 にそれぞれ換算したとき、誘電体層中におけ
る各化合物の比率は、BaTiO3 100モルに対しM
gO:0.1〜3モル、好ましくは0.5〜1.5モ
ル、MnO:0.05〜1.0モル、好ましくは0.2
〜0.4モル、BaO+CaO:2〜12モル、SiO
2 :2〜12モルである。
【0057】(BaO+CaO)/SiO2 は特に限定
されないが、通常、0.9〜1.1とすることが好まし
い。BaO、CaOおよびSiO2 は、(Bax Ca
1-x O)y ・SiO2 として含まれていてもよい。この
場合、緻密な焼結体を得るためには0.3≦x≦0.
7、0.95≦y≦1.05とすることが好ましい。
(Bax Ca1-x O)y ・SiO2 の含有量は、BaT
iO3 、MgOおよびMnOの合計に対し、好ましくは
1〜10質量%、より好ましくは4〜6質量%である。
なお、各酸化物の酸化状態は特に限定されず、各酸化物
を構成する金属元素の含有量が上記範囲であればよい。
【0058】誘電体層には、BaTiO3 に換算したチ
タン酸バリウム100モルに対し、Y2 3 に換算して
1モル以下の酸化イットリウムが副成分として含まれる
ことが好ましい。Y2 3 含有量の下限は特にないが、
十分な効果を実現するためには0.1モル以上含まれる
ことが好ましい。酸化イットリウムを含む場合、(Ba
x Ca1-x O)y ・SiO2 の含有量は、BaTi
3 、MgO、MnOおよびY2 3 の合計に対し好ま
しくは1〜10質量%、より好ましくは4〜6質量%で
ある。
【0059】なお、誘電体層には他の化合物が含まれて
いてもよいが、酸化コバルトは容量変化率を増大させる
ので実質的に含まれないことが好ましい。
【0060】上記各副成分の含有量の限定理由は下記の
とおりである。
【0061】酸化マグネシウムの含有量が前記範囲未満
であると、容量の温度特性を所望の範囲とすることがで
きない。酸化マグネシウムの含有量が前記範囲を超える
と、焼結性が急激に悪化し、緻密化が不十分となってI
R加速寿命が低下し、また、高い比誘電率が得られな
い。
【0062】酸化マンガンの含有量が前記範囲未満であ
ると、良好な耐還元性が得られずIR加速寿命が不十分
となり、また、損失 tanδを低くすることが困難とな
る。酸化マンガンの含有量が前記範囲を超えている場
合、直流電界印加時の容量の経時変化を小さくすること
が困難となる。
【0063】BaO+CaOや、SiO2 、(Bax
1-x O)y ・SiO2 の含有量が少なすぎると直流電
界印加時の容量の経時変化が大きくなり、また、IR加
速寿命が不十分となる。含有量が多すぎると比誘電率の
急激な低下が起こる。
【0064】酸化イットリウムはIR加速寿命を向上さ
せる効果を有する。酸化イットリウムの含有量が前記範
囲を超えると、静電容量が減少し、また、焼結性が低下
して緻密化が不十分となることがある。
【0065】また、誘電体層中には、酸化アルミニウム
が含有されていてもよい。酸化アルミニウムは比較的低
温での焼結を可能にする作用をもつ。Al2 3 に換算
したときの酸化アルミニウムの含有量は、誘電体材料全
体の1質量%以下とすることが好ましい。酸化アルミニ
ウムの含有量が多すぎると、逆に焼結を阻害するという
問題を生じる。
【0066】誘電体層は、いわゆるコア−シェル構造と
なっていてもよい。すなわち、高誘電率相の結晶粒(コ
ア)の周囲を低誘電率相の結晶粒界(シェル)が取り囲
む構造となっている。コアには、通常、BaO、TiO
2 、MnO、CaOなどが含まれ、シェルには、通常、
CaO、TiO2 、BaO、SiO2 、MnO、Mg
O、Y2 3 などが含まれる。
【0067】上記組成の誘電体層の平均結晶粒径は特に
限定されないが、上記組成とすることにより微細な結晶
粒が得られ、通常、平均結晶粒径は0.2〜0.7μm
程度となる。また、シェルの平均幅は、0.02〜0.
2μm 程度である。
【0068】誘電体層は、以下の材料および以下の材料
の2種類以上の混合物などで形成してもよい。
【0069】(A) ペロブスカイト型材料:PbTiO
3 、希土類元素含有チタン酸鉛、PZT(ジルコンチタ
ン酸鉛)、PLZT(ジルコンチタン酸ランタン鉛)等
のPb系ペロブスカイト化合物、NaNbO3 、KNb
3 、NaTaO3 、KTaO 3 、CaTiO3 、Sr
TiO3 、BaTiO3 ,BaZrO3 、CaZr
3、SrZrO3 、CdZrO3 、CdHfO3 、S
rSnO3 、LaAlO3 、BiFeO3 、Bi系ペロ
ブスカイト化合物など。以上のような単純、さらには金
属元素を3種以上含有する複合ペロブスカイト化合物、
複合、層状の各種ペロブスカイト化合物。
【0070】(B) タングステンブロンズ型材料: ニオ
ブ酸鉛、SBN(ニオブ酸ストロンチウムバリウム)、
PBN(ニオブ酸鉛バリウム)、PbNb26 、Pb
Ta26 、PbNb411 、Ba2KNb515 、Ba
2LiNb515 、Ba2AgNb515 、Ba2RbN
515 、SrNb26 、Sr2NaNb515 、Sr
2LiNb515 、Sr2KNb515 、Sr2RbNb5
15 、Ba3Nb10 28 、Bi3Nd1747 、K3Li
2Nb515 、K2RNb515 (R:Y、La、Ce、
Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho)、
2BiNb5 15 、Sr2TlNb515 、Ba2Na
Nb515 、Ba2KNb515 等のタングステンブロ
ンズ型酸化物など。
【0071】(C) YMnO3 系材料:希土類元素(Sc
およびYを含む)とMnとOとを含み、六方晶系YMn
3 構造をもつ酸化物など。例えば、YMnO3 、Ho
MnO3等。
【0072】これらの多くは、強誘電体である。以下、
これらの材料について説明する。
【0073】(A) ペロブスカイト型材料のうち、BaT
iO3 やSr系ペロブスカイト化合物などは、一般に化
学式ABO3 で表される。ここで、AおよびBは各々陽
イオンを表す。AはCa、Ba、Sr、Pb、K、N
a、Li、LaおよびCdから選ばれた1種以上である
ことが好ましく、BはTi、Zr、TaおよびNbから
選ばれた1種以上であることが好ましい。
【0074】こうしたペロブスカイト型化合物における
比率A/Bは、好ましくは0.8〜1.3であり、より
好ましくは0.9〜1.2である。
【0075】A/Bをこのような範囲にすることによっ
て、誘電体の絶縁性を確保することができ、また結晶性
を改善することが可能になるため、誘電体特性または強
誘電特性を改善することができる。これに対し、A/B
が0.8未満では結晶性の改善効果が望めなくなり、ま
たA/Bが1.3をこえると均質な薄膜の形成が困難に
なってしまう。
【0076】このようなA/Bは、成膜条件を制御する
ことによって実現する。また、ABO3 におけるOの比
率は、3に限定されるものではない。ペロブスカイト材
料によっては、酸素欠陥または酸素過剰で安定したペロ
ブスカイト構造を組むものがあるので、ABOX におい
て、xの値は、通常、2.7〜3.3程度である。な
お、A/Bは、蛍光X線分析法から求めることができ
る。
【0077】本発明で用いるABO3 型のペロブスカイ
ト化合物としては、A1+5+3 、A2+4+3 、A3+
3+3 、AX BO3 、A(B′0.67B″0.33)O3
A(B′0.33B″0.67)O3 、A(B0.5 +30.5 +5
3 、A(B0.5 2+0.5 6 + )O3 、A(B0.5 1+
0.5 7+ )O3 、A3+(B0.5 2+0.5 4+ )O3 、A(B
0.25 1+0.75 5+)O3 、A(B0.5 3+0.5 4+
2.75、A(B0.5 2+0.5 5 + )O2.75等のいずれであ
ってもよい。
【0078】具体的には、PZT、PLZT等のPb系
ペロブスカイト化合物、NaNbO 3 、KNbO3 、N
aTaO3 、KTaO3 ,CaTiO3 、SrTiO
3 、BaTiO3 ,BaZrO3 、CaZrO3 、Sr
ZrO3 、CdHfO3 、CdZrO3 、SrSnO
3 、LaAlO3 、BiFeO3 、Bi系ペロブスカイ
ト化合物などおよびこれらの固溶体等である。
【0079】なお、上記PZTは、PbZrO3 −Pb
TiO3 系の固溶体である。また、上記PLZTは、P
ZTにLaがドープされた化合物であり、ABO3 の表
記に従えば、(Pb0.890.91La0.110.09)(Zr
0.65Ti0.35)O3 で示される。
【0080】また、層状ペロブスカイト化合物のうちB
i系層状化合物は、一般に式 Bi2m-1m3m+3
で表わされる。上記式において、mは1〜5の整数、A
は、Bi、Ca、Sr、Ba、Pb、Na、Kおよび希
土類元素(ScおよびYを含む)のいずれかであり、B
は、Ti、TaおよびNbのいずれかである。具体的に
は、Bi4 Ti312、SrBi2 Ta29 、SrB
2 Nb29 などが挙げられる。本発明では、これら
の化合物のいずれを用いてもよく、これらの固溶体を用
いてもよい。
【0081】本発明に用いることが好ましいペロブスカ
イト型化合物は、誘電率が高いものが好ましく、NaN
bO3 、KNbO3 、KTaO3 、CdHfO3 、Cd
ZrO3 、BiFeO3 、Bi系ペロブスカイト化合物
などであり、より好ましいものはCdHfO3 である。
【0082】(B) タングステンブロンズ型材料として
は、強誘電体材料集のLandoit-Borenstein Vol. 16記載
のタングステンブロンズ型材料が好ましい。タングステ
ンブロンズ型材料は、一般に化学式Ay515 で表さ
れる。ここで、AおよびBは各々陽イオンを表す。Aは
Mg、Ca、Ba、Sr、Pb、K、Na、Li、R
b、Tl、Bi、希土類およびCdから選ばれた1種以
上であることが好ましく、BはTi、Zr、Ta、N
b、Mo、W、FeおよびNiから選ばれた1種以上で
あることが好ましい。
【0083】こうしたタングステンブロンズ型化合物に
おける比率O/Bは、15/5に限定されるものではな
い。タングステンブロンズ材料によっては、酸素欠陥ま
たは酸素過剰で安定したタングステンブロンズ構造を組
むものがあるので、比率O/Bにおいては、通常、2.
6〜3.4程度である。
【0084】具体的には、(Ba,Pb)Nb26
PbNb26 、PbTa26 、PbNb411、Pb
Nb26 、SBN(ニオブ酸ストロンチウムバリウ
ム)、Ba2KNb515 、Ba2LiNb515 、Ba
2AgNb515 、Ba2RbNb 515 、SrNb26
、BaNb26 、Sr2NaNb515 、Sr2LiN
515 、Sr2KNb515 、Sr2RbNb515
Ba3Nb1028 、Bi3Nd1747 、K3Li2Nb5
15 、K2RNb515 (R:Y、La、Ce、Pr、
Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho)、K2
iNb515 、Sr2TlNb515 、Ba2NaNb5
15 、Ba2KNb515 等のタングステンブロンズ型
酸化物などおよびこれらの固溶体等が好ましく、特に、
SBN〔(Ba,Sr)Nb26 〕やBa2KNb5
15 、Ba2LiNb515 、Ba2AgNb515 、S
2NaNb515 、Sr2LiNb515 、Sr2KN
515が好ましい。
【0085】(C) YMnO3 系材料は、化学式RMnO
3 で表せる。Rは希土類元素(ScおよびYを含む)か
ら選ばれた1種以上であることが好ましい。YMnO3
系材料における比率R/Mnは、好ましくは0.8〜
1.2であり、より好ましくは0.9〜1.1である。
このような範囲にすることにより、絶縁性を確保するこ
とができ、また結晶性を改善することが可能になるた
め、強誘電特性を改善することができる。これに対し、
比率R/Mnが0.8未満、1.2をこえる範囲では、
結晶性が低下する傾向がある。また特に、比率R/Mn
が1.2をこえる範囲では、強誘電性が得られず、常誘
電的特性になる傾向があり、分極を利用した素子への応
用が不可能になってくることがある。このようなR/M
nは、成膜条件を制御することによって実現する。な
お、R/Mnは、蛍光X線分析法から求めることができ
る。
【0086】本発明に用いることが好ましいYMnO3
系材料は、結晶構造が六方晶系のものである。YMnO
3 系材料は、六方晶系の結晶構造を持つものと斜方晶系
の結晶構造を持つものとが存在する。相転移の効果を得
るためには、六方晶系の結晶材料が好ましい。具体的に
は、組成が実質的にYMnO3 、HoMnO3 、ErM
nO3 、YbMnO3 、TmMnO3 、LuMnO3
あるものか、これらの固溶体などである。
【0087】誘電体層厚膜の抵抗率としては、108 Ω
・cm以上、特に1010〜1018 Ω・cm程度である。ま
た比較的高い誘電率を有する物質であることが好まし
く、その誘電率εとしては、好ましくはε=100〜1
0000程度である。膜厚としては、100μm 以下、
特に5〜50μmが好ましく、さらには10〜30μm
が好ましい。
【0088】誘電体層厚膜の形成方法は、特に限定され
ず、10〜50μm厚の膜が比較的容易に得られる方法
が良いが、ゾルゲル法、印刷焼成法などが好ましい。
【0089】印刷焼成法による場合には、材料の粒度を
適当に揃え、バインダーと混合し、適当な粘度のペース
トとする。このペーストを基板上にスクリーン印刷法に
より形成し、乾燥させる。このグリーンシートを適当な
温度で焼成し、厚膜を得る。
【0090】誘電体層用のペーストを調整する場合、有
機バインダーを有していてもよい。有機バインダーとし
ては、特に限定されるものではなく、セラミックス材の
バインダーとして一般的に使用されているものの中か
ら、適宜選択して使用すればよい。このような有機バイ
ンダーとしては、エチルセルロース、アクリル樹脂、ブ
チラール樹脂等が挙げられ、溶剤としてはα−ターピネ
オール、ブチルカルビトール、ケロシン等が挙げられ
る。ペースト中の有機バインダーおよび溶剤の含有量
は、特に制限されるものではなく、通常使用されている
量、例えば有機バインダー1〜5質量%、溶剤10〜5
0質量%程度とすればよい。
【0091】さらに、誘電体層用ペースト中には、必要
に応じて各種分散剤、可塑剤、絶縁体等の添加物が含有
されていてもよい。これらの総含有量は、1質量%以下
であることが好ましい。
【0092】得られた厚膜表面は、凹凸や穴が1μm以
上と大きい場合、必要に応じ、研磨または、平坦化層を
その上に形成して、平坦性を向上させることが好まし
い。
【0093】無機EL(エレクトロルミネッセンス)素
子の発光層に用いられる材料としては、赤色発光を得る
材料として、ZnS、Mn/CdSSe等、緑色発光を
得る材料として、ZnS:TbOF、ZnS:Tb等、
青色発光を得るための材料として、SrS:Ce、(S
rS:Ce/ZnS)n、CaCa24:Ce、SrG
24:Ce等を挙げることができる。また、白色発光
を得るものとして、SrS:Ce/ZnS:Mn多層膜
等が知られている。
【0094】本発明では、このようなEL素子の蛍光薄
膜に用いれる材料として、II族−硫黄化合物、II族−II
I族−硫黄化合物または希土類硫化物とは、主にSrS
に代表されるII−S系化合物または、主にSrGa24
に代表されるII−III2−S4系化合物(II=Zn、Cd、Ca、
Mg、Be、Sr、Ba、希土類、III=B、Al、Ga、In、Tl)ま
たは、Y23などの希土類硫化物、およびこれらの化合
物を用いた複数成分の組み合わせの混晶または混合化合
物が好ましい。
【0095】これらの化合物の組成比は厳密に上記した
値をとるのではなく、それぞれの元素に関してある程度
の固溶限を有している。従って、その範囲の組成比であ
ればよい。
【0096】通常、EL蛍光体薄膜は、母体材料に発光
中心を添加する。発光中心は、既存の遷移金属、希土類
を既存の量、添加すればよい。例えば、Ce,Euなど
の希土類、Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Bi,Ag
などを金属または硫化物の形で原料に添加する。添加量
は、原料と形成される薄膜で異なるので、薄膜が既存の
添加量となるように原料の組成を調整する。
【0097】これらの材料でEL蛍光体薄膜を形成する
方法としては、蒸着法、スパッタ法、CVD法、ゾルゲ
ル法、印刷焼成法など既存の方法を用いればよい。
【0098】発光層の膜厚としては、特に制限されるも
のではないが、厚すぎると駆動電圧が上昇し、薄すぎる
と発光効率が低下する。具体的には、蛍光材料にもよる
が、好ましくは100〜1000nm、特に150〜70
0nm程度である。
【0099】本発明の無機EL素子は、上述のように薄
膜絶縁層を省略することができるが、必要に応じて発光
層上、または発光層と透明電極との間に薄膜絶縁層を有
していてもよい。この場合、薄膜誘電層の誘電率は3以
上が好ましく、特に10〜80である。この場合の絶縁
層の膜厚としては、好ましくは50〜1000nm、特に
100〜500nm程度である。
【0100】薄膜誘電体層の構成材料としては、例えば
酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(Si3
4 )、酸化タンタル(Ta25)、チタン酸ストロンチ
ウム(SrTiO3)、酸化イットリウム(Y23)、
チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸鉛(Pb
TiO3)、PZT、ジルコニア(ZrO2)、シリコン
オキシナイトライド(SiON)、アルミナ(Al
23)、ニオブ酸鉛、PMN−PT系材料等およびこれ
らの多層または混合薄膜を挙げることができ、これらの
材料で絶縁層を形成する方法としては、蒸着法、スパッ
タ法、CVD法、ゾルゲル法、印刷焼成法など既存の方
法を用いればよい。
【0101】高輝度の硫化物蛍光体薄膜を得るために、
必要に応じて、形成しようとする組成の硫化物蛍光体を
600℃以上の高い温度で形成したり、600℃以上の
高い温度でアニールすることが好ましい。特に高輝度の
青色蛍光体を得るためには、高温プロセスが有効であ
る。本発明の無機EL用誘電体厚膜はこのような高温プ
ロセスに耐えることができる。
【0102】また、必要により設けられる上部電極層
は、所定の発光波長域で透光性を有する透明な電極が良
い。この場合、上記ZnO、ITOなどの透明電極を用
いることが好ましい。
【0103】また、この電極層は、シリコンを有するも
のでも良い。このシリコン電極層は、多結晶シリコン
(p−Si)であっても、アモルファス(a−Si)で
あってもよく、必要により単結晶シリコンであってもよ
い。
【0104】電極層は、主成分のシリコンに加え、導電
性を確保するため不純物をドーピングする。不純物とし
て用いられるドーパントは、所定の導電性を確保しうる
ものであればよく、シリコン半導体に用いられている通
常のドーパントを用いることができる。具体的には、
B、P、As、Sb、Al等が挙げられ、これらのなか
でも、特にB、P、As、SbおよびAlが好ましい。
ドーパントの濃度としては0.001〜5at%程度が好
ましい。
【0105】これらの材料で電極層を形成する方法とし
ては、蒸着法、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、印
刷焼成法など既存の方法を用いればよいが、特に、基板
上に内部に電極をする厚膜構造を作製する場合、誘電体
厚膜と同じ方法が好ましい。
【0106】電極層の好ましい抵抗率としては、発光層
に効率よく電界を付与するため、1Ω・cm以下、特に
0.003〜0.1Ω・cmである。電極層の膜厚として
は、形成する材料にもよるが、好ましくは50〜100
00nm、特に100〜5000nm、さらには100〜3
000nm程度である。
【0107】上記のような方法により、複合基板、EL
素子を構成することができる。蛍光体薄膜の高温プロセ
スが可能になり、従来輝度が不足していた青色蛍光体の
特性を大幅に向上できるため、フルカラーのELディス
プレーが実現可能となる。さらに、本発明では、駆動用
電極が下地部分に形成できるので、素子構造が簡単で、
しかも駆動電圧を低く抑えることができる。このため、
通常の薄膜2重絶縁構造より格段に構造が簡単で、高輝
度化、低電圧化が図れる。
【0108】複合基板、EL素子は、好ましくは通常の
厚膜積層技術により製造される。すなわち、電気絶縁性
の結晶化ガラス、またはAl23 などのセラミック基
板上に、電極としてPdやPtのような導体粉末を原料
とするペーストをスクリーン印刷法などによりパターン
化して印刷する。さらにその上に、粉末状の誘電体材料
を原料として作製された誘電体ペーストを用い、厚膜を
形成する。あるいは誘電体ペーストをキャスティング成
膜することによりグリーンシートを形成し、これを電極
上に積層圧着してもよい。また、誘電体のグリーンシー
ト上に電極を印刷し、これを基板上の応力緩和層の上に
圧着してもよい。
【0109】さらには、電極、誘電体からなる積層グリ
ーンシートを別に作製し、これを基板上に厚着してもよ
い。
【0110】
【実施例】次に、実施例を示し本発明の複合基板、およ
びEL素子についてより具体的に説明する。
【0111】<実施例1>99.6%Al23 基板上
に電極としてPd粉末からなるペーストを幅:1.6m
m、ギャップ:1.5mmのストライプ状のパターンに印
刷し、1100℃で数分間乾燥を行った。
【0112】次いで、この電極上の他方の電極と交わる
位置に、スクリーン印刷により例えばシリカ(SiO
2 )、アルミナ(Al23 )、ランタンオキサイド
(La2 3 )、鉛オキサイドからなる厚膜絶縁層を1
0μm 形成した。あるいはスパッタ法により薄膜絶縁層
を形成した。
【0113】さらに、上記電極と交差するように他方の
電極としてPd粉末からなるペーストを幅:1.6mm、
ギャップ:1.5mmのストライプ状のパターンに印刷
し、1100℃で数分間乾燥を行った。
【0114】これらとは別に、BaTiO3 粉末にMn
O,MgO,Y23 ,V25 ,(Ba,Ca)SiO
3 ,Li2SiO3 を所定濃度添加し、水中で混合を行
った。混合した粉末を乾燥した後、バインダーと混合
し、誘電体ペーストを作製した。作製した誘電体ペース
トを前記の電極のパターンを印刷した基板上に30μm
の厚さとなるよう印刷し、乾燥を行い、大気中1200
℃で2時間焼成を行った。焼成後の誘電体層の厚みは1
0μm であった。
【0115】次いで、この複合基板を250℃に加熱し
た状態でMnをドープしたZnSターゲットを用い、Z
nS蛍光体薄膜を厚さ0.7μm となるようスパッタ法
により形成した後、真空中で10分間熱処理した。次
に、上部電極としてITO薄膜をスパッタ法により形成
することにより図6に示すような構造のエレクトロルミ
ネセンス素子とした。
【0116】得られた素子構造の一対の電極から配線電
極を引き出し、1KHzのパルス幅50μs の電界を印加
してITO透明電極側から観察したところ、ITO形成
領域上の2箇所から発光が確認された。
【0117】<実施例2>実施例1において、発光層を
形成した後、さらに薄膜絶縁層としてTa25を、スパ
ッタ法により0.2μm の膜厚に成膜した。その他は実
施例1と同様にして素子を作成したところ、実施例1と
略同様の結果が得られた。
【0118】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、極めてシ
ンプルな構成で、低コストで量産化に優れた複合基板、
およびこの複合基板を用いることで駆動電圧の最小化を
図ることが可能なEL素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合基板の基本構成例を示す一部平面
図である。
【図2】図1のA−A’断面矢視図である。
【図3】図1,2の複合基板の基本構成を単純化して示
した概略断面図である。
【図4】図4の複合基板で負荷が駆動される様子を示し
た概略断面図である。
【図5】図4の複合基板の等価回路を示す図である。
【図6】本発明の複合基板を用いたEL素子の基本構成
例を示す一部平面図である。
【図7】図6のA−A’断面矢視図である。
【図8】図6,7のEL素子の基本構成を単純化して示
した概略断面図である。
【図9】図8のEL素子の等価回路を示す図である。
【図10】EL素子の構成例を示す概略断面図である。
【図11】本発明のEL素子の他の構成例を示す概略断
面図である。
【図12】図11の態様のより具体的な構成例を示す平
面図である。
【図13】従来のEL素子の構成例を示す概略断面図で
ある。
【符号の説明】
1 基板 2a 一方の電極(第1の電極) 2b 他方の電極(第2の電極) 3 誘電体層 3a 誘電体層 3b 誘電体層 4 発光層 4a 発光層 4b 発光層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 GA11 GA13 MA10 NA26 NA29 3K007 AB02 AB06 AB18 BA06 CA00 CA01 CA02 CA04 CB01 DA05 EC01 EC02 EC03 EC04 FA01 FA03 5C094 AA10 AA24 AA43 AA44 BA27 CA19 EA05 EB02 EB10 FB16 HA03 HA08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも基板と、この基板上に電気的
    に絶縁されている一対の電極と、厚膜誘電体層とを順次
    有し、 前記一対の電極がそれぞれ前記厚膜誘電体層と接して形
    成されている領域を有し、 この一対の電極と前記厚膜を含む交流閉回路が形成可能
    な複合基板。
  2. 【請求項2】 前記一対の電極と、厚膜絶縁層とは、厚
    膜法にて形成された焼結体である請求項1の複合基板。
  3. 【請求項3】 前記一対の電極はマトリクス配置された
    x軸側電極とy軸側電極である請求項1または2の複合
    基板
  4. 【請求項4】 前記一対の電極間にこれらの電極を絶縁
    するための絶縁層を有する請求項3の複合基板。
  5. 【請求項5】 前記一対の電極は、x軸側電極、y軸側
    電極のいずれか一方の電極に対し、他方の電極が複数対
    応している請求項3または4の複合基板。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の複合基板上に少なくとも
    発光層を有するEL素子。
  7. 【請求項7】 さらに薄膜絶縁層を有する請求項6のE
    L素子。
  8. 【請求項8】 少なくとも前記一対の電極に対応する発
    光領域同士が透明電極を介して電気的に接続されている
    請求項6または7のEL素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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