JP2679322B2 - ２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法 - Google Patents
２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置
の製造方法に関し、特に、エレクトロルミネセンス装置
の発光特性を改善する製造技術に関するものである。
の製造方法に関し、特に、エレクトロルミネセンス装置
の発光特性を改善する製造技術に関するものである。
交流電界の印加によりエレクトロルミネセンス現象を
呈する薄膜エレクトロルミネセンス装置は、高輝度、高
解像度及び大表示容量であることから、薄型表示装置の
パネルとして注目されている。
呈する薄膜エレクトロルミネセンス装置は、高輝度、高
解像度及び大表示容量であることから、薄型表示装置の
パネルとして注目されている。
このエレクトロルミネセンス装置においては、高耐圧
化及び漏洩電流の防止を図ることにより発光効率を向上
させるために、発光層の両側を誘電体で挟む構造の２重
絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置が開発されてい
る。以下、第３図を参照して、この２重絶縁薄膜エレク
トロルミネセンス装置の製造方法を説明する。
化及び漏洩電流の防止を図ることにより発光効率を向上
させるために、発光層の両側を誘電体で挟む構造の２重
絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置が開発されてい
る。以下、第３図を参照して、この２重絶縁薄膜エレク
トロルミネセンス装置の製造方法を説明する。
第３図（ａ）に示すように、ガラス基板１の上にITO
（Indium Tin Oxide）の蒸着により透明電極２を形成
し、この上に第１誘電体層３、発光層４を順次積層す
る。ここで発光層４は、母材となる硫化亜鉛（ZnS）中
に発光中心としてマンガン（Mn）等の遷移金属やテルビ
ウム（Tb）等の希土類元素を添加して形成される。
（Indium Tin Oxide）の蒸着により透明電極２を形成
し、この上に第１誘電体層３、発光層４を順次積層す
る。ここで発光層４は、母材となる硫化亜鉛（ZnS）中
に発光中心としてマンガン（Mn）等の遷移金属やテルビ
ウム（Tb）等の希土類元素を添加して形成される。
この発光層４の形成後に、発光層４の結晶性及び発光
中心の分散性の改善、薄膜の歪の緩和等を図るため、60
0℃の温度で約１時間のアニール処理を施す場合があ
る。これは、発光層の発光特性を向上させることを目的
として行なうものである。次に、第３図（ｂ）に示す如
く第２誘電体層５を形成し、しかる後、第３図（ｃ）に
示すように、第２誘電体層５の上にAlを蒸着して背面電
極６を被着する。
中心の分散性の改善、薄膜の歪の緩和等を図るため、60
0℃の温度で約１時間のアニール処理を施す場合があ
る。これは、発光層の発光特性を向上させることを目的
として行なうものである。次に、第３図（ｂ）に示す如
く第２誘電体層５を形成し、しかる後、第３図（ｃ）に
示すように、第２誘電体層５の上にAlを蒸着して背面電
極６を被着する。
上記従来の２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置
の製造方法においては、発光層４の形成後の段階で第３
図（ａ）に示す構造に対してアニール処理を施すように
しているため、このアニール処理工程中に外部に曝され
ている発光層４の表面4aに汚染物質の付着や空孔の発生
等が起こる。これらの汚染物質や空孔は、その後に形成
される第２誘電体層５との界面に欠陥等を発生させる原
因となり、発光輝度や素子寿命の悪化を招くと共に個々
の装置間の特性面におけるばらつきを生じさせて、歩留
りの低下をもたらしていた。
の製造方法においては、発光層４の形成後の段階で第３
図（ａ）に示す構造に対してアニール処理を施すように
しているため、このアニール処理工程中に外部に曝され
ている発光層４の表面4aに汚染物質の付着や空孔の発生
等が起こる。これらの汚染物質や空孔は、その後に形成
される第２誘電体層５との界面に欠陥等を発生させる原
因となり、発光輝度や素子寿命の悪化を招くと共に個々
の装置間の特性面におけるばらつきを生じさせて、歩留
りの低下をもたらしていた。
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、
その課題は、各層間の界面となるべき部分を外部に曝さ
ない状態でアニール処理を施すと共に背面電極の材質を
変更することによって、アニール処理中における装置内
各層間の界面状態の悪化と背面電極の劣化とを防止し
て、装置の均質性を確保し、高発光輝度及び高信頼性を
有する２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置を歩留
り良く製造する方法を提供することにある。
その課題は、各層間の界面となるべき部分を外部に曝さ
ない状態でアニール処理を施すと共に背面電極の材質を
変更することによって、アニール処理中における装置内
各層間の界面状態の悪化と背面電極の劣化とを防止し
て、装置の均質性を確保し、高発光輝度及び高信頼性を
有する２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置を歩留
り良く製造する方法を提供することにある。
上記問題点を解決するために、少なくとも、透明電
極、第１の誘電体領域、発光領域、第２の誘電体領域及
び非透光性の背面電極が順次積層された構造を有する２
重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法にお
いて、本発明が講じた手段は、 背面電極は高融点金属又は高融点金属のシリサイドを
主成分とする材料で以て形成し、少なくとも、透明電
極、第１の誘電体領域、発光領域、第２の誘電体領域及
び背面電極とからなる積層構造を完成した後に、前記発
光領域の改質アニール処理を行なうものである。
極、第１の誘電体領域、発光領域、第２の誘電体領域及
び非透光性の背面電極が順次積層された構造を有する２
重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法にお
いて、本発明が講じた手段は、 背面電極は高融点金属又は高融点金属のシリサイドを
主成分とする材料で以て形成し、少なくとも、透明電
極、第１の誘電体領域、発光領域、第２の誘電体領域及
び背面電極とからなる積層構造を完成した後に、前記発
光領域の改質アニール処理を行なうものである。
また、高融点金属又は高融点金属のシリサイドを主成
分とする材料は、融点が1000℃以上、比抵抗が10-3Ωcm
以下であることが望ましく、前記改質アニール処理は、
真空又は酸素若しくは不活性ガスの雰囲気中にて400℃
〜700℃の温度範囲内で行なうことが望ましい。
分とする材料は、融点が1000℃以上、比抵抗が10-3Ωcm
以下であることが望ましく、前記改質アニール処理は、
真空又は酸素若しくは不活性ガスの雰囲気中にて400℃
〜700℃の温度範囲内で行なうことが望ましい。
上記手段によれば、透明電極、第１の誘電体領域、発
光領域、第２の誘電体領域及び背面電極が順次積層され
た構造を完成した後に改質アニール処理を施すので、発
光領域が２つの誘電体領域に挟まれていて、発光領域と
誘電体領域の界面が外部に露出しない状態で改質アニー
ル処理が行なわれる。したがって、これらの界面上には
アニール処理による汚染や空孔が発生しない。
光領域、第２の誘電体領域及び背面電極が順次積層され
た構造を完成した後に改質アニール処理を施すので、発
光領域が２つの誘電体領域に挟まれていて、発光領域と
誘電体領域の界面が外部に露出しない状態で改質アニー
ル処理が行なわれる。したがって、これらの界面上には
アニール処理による汚染や空孔が発生しない。
また、背面電極には高融点金属又は高融点金属のシリ
サイドを主成分とする材料が用いられているため、耐熱
性が高く、発光特性改善のための改質アニール処理（一
般に400℃〜700℃の範囲内で行なわれる。）中におい
て、背面電極自体の劣化、背面電極材料の拡散、誘電体
との合金化等が生じにくい。
サイドを主成分とする材料が用いられているため、耐熱
性が高く、発光特性改善のための改質アニール処理（一
般に400℃〜700℃の範囲内で行なわれる。）中におい
て、背面電極自体の劣化、背面電極材料の拡散、誘電体
との合金化等が生じにくい。
ところで、従来の製造方法の問題点を解消するため
に、上記手段とは異なった手段として、第３図（ｂ）に
示すように第２誘電体層５を形成した直後にアニール処
理を施すことも考えられるが、この場合にはアニール処
理中において第２誘電体層５の表面5aが露出しているた
め、第２誘電体層５と背面電極６との界面状態が悪化す
る。これに対し、Alからなる従来の背面電極６を形成し
た後に、第３図（ｃ）に示す状態にてアニール処理を施
す場合には、各層の界面状態の悪化はほとんどないと考
えられる。しかし、この方法で製造した装置において
は、アニール処理を施さない装置よりもかえって発光輝
度が低下するという結果が得られた。第２図の曲線Ｂは
アニール処理を施さない場合の発光輝度と印加電圧との
関係を示し、第２図の曲線Ａは第３図（ｃ）に示す状態
にてアニール処理を施した場合のそれを示す。この理由
は、背面電極の材料たるAlは低融点（融点660℃）であ
ることから、アニール処理中に背面電極自体に劣化が起
こるためであると思われる。
に、上記手段とは異なった手段として、第３図（ｂ）に
示すように第２誘電体層５を形成した直後にアニール処
理を施すことも考えられるが、この場合にはアニール処
理中において第２誘電体層５の表面5aが露出しているた
め、第２誘電体層５と背面電極６との界面状態が悪化す
る。これに対し、Alからなる従来の背面電極６を形成し
た後に、第３図（ｃ）に示す状態にてアニール処理を施
す場合には、各層の界面状態の悪化はほとんどないと考
えられる。しかし、この方法で製造した装置において
は、アニール処理を施さない装置よりもかえって発光輝
度が低下するという結果が得られた。第２図の曲線Ｂは
アニール処理を施さない場合の発光輝度と印加電圧との
関係を示し、第２図の曲線Ａは第３図（ｃ）に示す状態
にてアニール処理を施した場合のそれを示す。この理由
は、背面電極の材料たるAlは低融点（融点660℃）であ
ることから、アニール処理中に背面電極自体に劣化が起
こるためであると思われる。
本発明の手段においては、このような事実を踏まえ
て、改質アニール処理を積層構造完成後に行なうように
すると共に、背面電極に高融点材料を用いることとした
ので、改質アニール処理による界面状態の悪化と背面電
極の劣化とを同時に回避することができる。それ故、改
質アニール処理が本来的に有する発光領域のアニール効
果を十分に引き出すことができる。したがって、２重絶
縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の発光輝度を高くす
ることができ、また信頼性も向上する。
て、改質アニール処理を積層構造完成後に行なうように
すると共に、背面電極に高融点材料を用いることとした
ので、改質アニール処理による界面状態の悪化と背面電
極の劣化とを同時に回避することができる。それ故、改
質アニール処理が本来的に有する発光領域のアニール効
果を十分に引き出すことができる。したがって、２重絶
縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の発光輝度を高くす
ることができ、また信頼性も向上する。
更に、界面状態や電極劣化自体の再現性を制御するこ
とは困難であるから、改質アニール処理による界面状態
の悪化や背面電極の劣化は各ロット間でかなり相違する
と考えられる。その上、装置の発光特性、即ち発光輝度
や寿命は界面状態の悪化や背面電極の劣化に対し敏感に
反応する。したがって、上記界面状態の悪化や背面電極
の劣化が防止されることによって、各装置の発光特性に
おれるばらつき原因が除去されるから、製品の歩留りが
向上する。
とは困難であるから、改質アニール処理による界面状態
の悪化や背面電極の劣化は各ロット間でかなり相違する
と考えられる。その上、装置の発光特性、即ち発光輝度
や寿命は界面状態の悪化や背面電極の劣化に対し敏感に
反応する。したがって、上記界面状態の悪化や背面電極
の劣化が防止されることによって、各装置の発光特性に
おれるばらつき原因が除去されるから、製品の歩留りが
向上する。
次に、添付図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図に２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置
の構造を示す。まず、ガラス基板11上に膜圧2000ÅのIT
O膜をスパッタリング法により被着して透明電極12とす
る。次に、第１誘電体層13として、膜厚3000ÅのAl2O3
をスパッタリング法により形成する。そして、マンガン
を0.5重量％含む硫化亜鉛を材料として電子ビーム蒸着
法により膜厚5000Åの発光層14を形成する。更に、その
上に第２誘電体層15として膜厚3000ÅのAl2O3をスパッ
タリング法により形成する。最後に、背面電極16とし
て、膜厚3000Åのクロム（Cr）をスパッタリング法によ
り被着する。このようにして第１図に示す積層構造を完
成させた後、真空中（10-5Torr）において温度600℃、
１時間のアニール処理を行なう。
る。第１図に２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置
の構造を示す。まず、ガラス基板11上に膜圧2000ÅのIT
O膜をスパッタリング法により被着して透明電極12とす
る。次に、第１誘電体層13として、膜厚3000ÅのAl2O3
をスパッタリング法により形成する。そして、マンガン
を0.5重量％含む硫化亜鉛を材料として電子ビーム蒸着
法により膜厚5000Åの発光層14を形成する。更に、その
上に第２誘電体層15として膜厚3000ÅのAl2O3をスパッ
タリング法により形成する。最後に、背面電極16とし
て、膜厚3000Åのクロム（Cr）をスパッタリング法によ
り被着する。このようにして第１図に示す積層構造を完
成させた後、真空中（10-5Torr）において温度600℃、
１時間のアニール処理を行なう。
上記製造方法によれば、積層構造を完成した後にアニ
ール処理を施すため、各領域の間の界面が外界から閉ざ
されており、アニール処理によってこれらの界面におけ
る空孔や汚染の付着が発生せず、装置の特性を悪化させ
ることはない。また、背面電極16は融点が1890℃のクロ
ムで形成されているので、アニール処理の温度程度では
背面電極16自体は劣化しない。上記製造方法によって製
造した２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の発光
輝度と印加電圧との関係を第２図の曲線Ｃに示す。アニ
ール処理をしない場合の発光特性曲線Ｂと比べて約２倍
の発光輝度が得られている。
ール処理を施すため、各領域の間の界面が外界から閉ざ
されており、アニール処理によってこれらの界面におけ
る空孔や汚染の付着が発生せず、装置の特性を悪化させ
ることはない。また、背面電極16は融点が1890℃のクロ
ムで形成されているので、アニール処理の温度程度では
背面電極16自体は劣化しない。上記製造方法によって製
造した２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の発光
輝度と印加電圧との関係を第２図の曲線Ｃに示す。アニ
ール処理をしない場合の発光特性曲線Ｂと比べて約２倍
の発光輝度が得られている。
このように、この実施例では、従来の製造方法により
形成された２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置に
比して大幅に発光特性が向上している。更に、不安定な
界面状態の悪化や背面電極の劣化が生じないため、装置
間のばらつきも減少して製品の歩留りも向上する。
形成された２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置に
比して大幅に発光特性が向上している。更に、不安定な
界面状態の悪化や背面電極の劣化が生じないため、装置
間のばらつきも減少して製品の歩留りも向上する。
本発明における背面電極としては、融点が1000℃以上
で、比抵抗が10-3Ωcm以下である材料を用いることが望
ましい。例えば、Ti,Mo,Ta,W,Cr等の高融点金属といわ
れているものや、これらの高融点金属のシリサイドであ
るTiSi2,MoSi2,TaSi2,WSi2,CrSi2等を主成分とするもの
である。
で、比抵抗が10-3Ωcm以下である材料を用いることが望
ましい。例えば、Ti,Mo,Ta,W,Cr等の高融点金属といわ
れているものや、これらの高融点金属のシリサイドであ
るTiSi2,MoSi2,TaSi2,WSi2,CrSi2等を主成分とするもの
である。
また、前記アニール処理においては、400〜700℃の温
度範囲内で行なうことが望ましく、真空中又は酸素若し
くは不活性ガスの雰囲気中にて行なうことが望ましい。
度範囲内で行なうことが望ましく、真空中又は酸素若し
くは不活性ガスの雰囲気中にて行なうことが望ましい。
なお、第１誘電体層及び第２誘電体層は、高絶縁性の
種々の誘電体が組合せて用いられる場合もある。
種々の誘電体が組合せて用いられる場合もある。
〔発明の効果〕 本発明は、２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置
の製造方法において、非透光性の背面電極を高融点金属
又は高融点金属のシリサイドを主成分とする材料で以て
形成し、透明電極、第１の誘電体領域、発光領域、第２
の誘電体領域及び背面電極からなる積層構造を完成した
後に、発光領域の改質アニール処理を行なうことに特徴
を有するから、以下の効果を奏する。
の製造方法において、非透光性の背面電極を高融点金属
又は高融点金属のシリサイドを主成分とする材料で以て
形成し、透明電極、第１の誘電体領域、発光領域、第２
の誘電体領域及び背面電極からなる積層構造を完成した
後に、発光領域の改質アニール処理を行なうことに特徴
を有するから、以下の効果を奏する。
即ち、上記積層構造形成後に改質アニール処理を行な
うため、各領域間の界面が内部に包容された状態で改質
アニール処理が施されるので、それらの界面に汚染物質
の付着や空孔の発生が起こらず、２重絶縁薄膜エレクト
ロルミネセンス装置の発光特性、素子寿命に悪影響を与
えない。また、背面電極に高融点金属又は高融点金属の
シリサイドを主成分とする材料を用いているため、改質
アニール処理中における背面電極の劣化が生じない。こ
のように、従来発生していた改質アニール処理による悪
影響が取り除かれることにより、改質アニール処理本来
の発光特性の改善効果を有効に引き出すことができるの
で、高輝度、高信頼性を有する２重絶縁薄膜エレクトロ
ルミネセンス装置を製造することができる。
うため、各領域間の界面が内部に包容された状態で改質
アニール処理が施されるので、それらの界面に汚染物質
の付着や空孔の発生が起こらず、２重絶縁薄膜エレクト
ロルミネセンス装置の発光特性、素子寿命に悪影響を与
えない。また、背面電極に高融点金属又は高融点金属の
シリサイドを主成分とする材料を用いているため、改質
アニール処理中における背面電極の劣化が生じない。こ
のように、従来発生していた改質アニール処理による悪
影響が取り除かれることにより、改質アニール処理本来
の発光特性の改善効果を有効に引き出すことができるの
で、高輝度、高信頼性を有する２重絶縁薄膜エレクトロ
ルミネセンス装置を製造することができる。
また、アニール処理時の界面状態の悪化や背面電極の
劣化を確実に防止したことから、従来よりも装置間の発
光特性上におけるばらつきを減少させることができ、２
重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置を歩留り良く製
造することができる。
劣化を確実に防止したことから、従来よりも装置間の発
光特性上におけるばらつきを減少させることができ、２
重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置を歩留り良く製
造することができる。
第１図は本発明の実施例により製造される２重絶縁薄膜
エレクトロルミネセンス装置の積層構造を示す断面図で
ある。 第２図は本発明の実施例に係る製造方法により製造され
た２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の発光輝度
と印加電圧との関係（曲線Ｃ）を、Alの背面電極を備え
た装置の場合（曲線Ａ）及びアニール処理を行なわない
場合（曲線Ｂ）と比較して示すグラフ図である。 第３図（ａ）は従来の製造方法における発光層形成後の
製造を示す断面図、第３図（ｂ）は第２誘電体層形成後
の構造を示す断面図、第３図（ｃ）はAlの背面電極形成
後の構造を示す断面図である。 〔符号の説明〕 12……透明電極 13……第１誘電体層 14……発光層 15……第２誘電体層 16……背面電極。
エレクトロルミネセンス装置の積層構造を示す断面図で
ある。 第２図は本発明の実施例に係る製造方法により製造され
た２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の発光輝度
と印加電圧との関係（曲線Ｃ）を、Alの背面電極を備え
た装置の場合（曲線Ａ）及びアニール処理を行なわない
場合（曲線Ｂ）と比較して示すグラフ図である。 第３図（ａ）は従来の製造方法における発光層形成後の
製造を示す断面図、第３図（ｂ）は第２誘電体層形成後
の構造を示す断面図、第３図（ｃ）はAlの背面電極形成
後の構造を示す断面図である。 〔符号の説明〕 12……透明電極 13……第１誘電体層 14……発光層 15……第２誘電体層 16……背面電極。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも、透明電極、第１の誘電体領
域、発光領域、第２の誘電体領域及び非透光性の背面電
極が順次積層された構造を有する２重絶縁薄膜エレクト
ロルミネセンス装置の製造方法において、 前記背面電極を高融点金属又は高融点金属のシリサイド
を主成分とする材料で以て形成し、前記積層構造の完成
後に、前記発光領域の改質アニール処理を施すことを特
徴とする２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製
造方法。 - 【請求項２】前記高融点金属又は高融点金属のシリサイ
ドを主成分とする材料は、融点が1000℃以上、比抵抗が
10-3Ωcm以下であり、前記改質アニール処理は、真空又
は酸素若しくは不活性ガスの雰囲気中にて400℃〜700℃
の温度範囲内で行うことを特徴とする請求項１に記載の
２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001411A JP2679322B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | ２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001411A JP2679322B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | ２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205786A JPH03205786A (ja) | 1991-09-09 |
| JP2679322B2 true JP2679322B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=11500744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001411A Expired - Lifetime JP2679322B2 (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | ２重絶縁薄膜エレクトロルミネセンス装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679322B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6641859B1 (en) * | 2000-06-08 | 2003-11-04 | Eastman Kodak Company | Method of making an emissive layer for an organic light-emitting device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54120586A (en) * | 1978-03-10 | 1979-09-19 | Omron Tateisi Electronics Co | Field effect luminous device |
| JPS62139294A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | 株式会社日立製作所 | 薄膜エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法 |
| JPS6450392A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Sharp Kk | Manufacture of transparent thin film el element |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP2001411A patent/JP2679322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03205786A (ja) | 1991-09-09 |
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