JP2793102B2 - Ｅｌ素子 - Google Patents
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＥＬ（エレクトロルミ
ネセント）素子に関する。
ネセント）素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のＥＬ素子１７の構成を示
す断面図である。ＥＬ素子１７は、いわゆる二重絶縁構
造の薄膜ＥＬ素子であり、ガラス基板１１、透明電極１
２、絶縁層１３，１５、ＥＬ発光層１４および金属電極
１６を含む。ガラス基板１１の一方表面１１ａ上に、た
とえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）で実現される透明電
極１２が形成される。この透明電極１２は、複数の帯状
に、かつ互いに平行に形成される。透明電極１２が形成
された前記表面１１ａ上には、絶縁層１３が形成され
る。絶縁層１３は、基板１１上に形成される絶縁層１３
ａと、該絶縁層１３ａ上に形成される絶縁層１３ｂとか
ら成り、絶縁層１３ａ，１３ｂは、たとえばＳｉＯ2、
Ｓｉ3Ｎ4、Ｔａ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＰｂＴｉ
Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3で実現される。なお、絶縁層１３は、
上述したように２層である必要はなく、たとえば１層で
もよい。絶縁層１３を１層とした場合においても、たと
えば上述した材料で実現される。
す断面図である。ＥＬ素子１７は、いわゆる二重絶縁構
造の薄膜ＥＬ素子であり、ガラス基板１１、透明電極１
２、絶縁層１３，１５、ＥＬ発光層１４および金属電極
１６を含む。ガラス基板１１の一方表面１１ａ上に、た
とえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）で実現される透明電
極１２が形成される。この透明電極１２は、複数の帯状
に、かつ互いに平行に形成される。透明電極１２が形成
された前記表面１１ａ上には、絶縁層１３が形成され
る。絶縁層１３は、基板１１上に形成される絶縁層１３
ａと、該絶縁層１３ａ上に形成される絶縁層１３ｂとか
ら成り、絶縁層１３ａ，１３ｂは、たとえばＳｉＯ2、
Ｓｉ3Ｎ4、Ｔａ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＰｂＴｉ
Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3で実現される。なお、絶縁層１３は、
上述したように２層である必要はなく、たとえば１層で
もよい。絶縁層１３を１層とした場合においても、たと
えば上述した材料で実現される。
【０００３】絶縁層１３上には、ＥＬ発光層１４が形成
される。ＥＬ発光層１４は、たとえばＺｎＳ、ＳｒＳ、
ＣａＳで実現される母体中に、たとえばＭｎ、Ｔｂ、Ｃ
ｅ、Ｅｕで実現される発光センターをドープして形成さ
れる。ＥＬ発光層１４の表面全体には、絶縁層１５が形
成される。絶縁層１５は、ＥＬ発光層１４上に形成され
る絶縁層１５ａと、該絶縁膜１５ａ上に形成される絶縁
層１５ｂとから成る。絶縁層１５ａ，１５ｂは、前記絶
縁層１３ａ，１３ｂと同様の材料で実現される。なお、
絶縁層１５も前記絶縁層１３と同様に１層であってもよ
い。絶縁層１５上には、たとえばＡｌ、Ｎｉで実現され
る金属電極１６が形成される。金属電極１６は、複数の
帯状に、かつ前記透明電極１２と直交するようにして形
成される。
される。ＥＬ発光層１４は、たとえばＺｎＳ、ＳｒＳ、
ＣａＳで実現される母体中に、たとえばＭｎ、Ｔｂ、Ｃ
ｅ、Ｅｕで実現される発光センターをドープして形成さ
れる。ＥＬ発光層１４の表面全体には、絶縁層１５が形
成される。絶縁層１５は、ＥＬ発光層１４上に形成され
る絶縁層１５ａと、該絶縁膜１５ａ上に形成される絶縁
層１５ｂとから成る。絶縁層１５ａ，１５ｂは、前記絶
縁層１３ａ，１３ｂと同様の材料で実現される。なお、
絶縁層１５も前記絶縁層１３と同様に１層であってもよ
い。絶縁層１５上には、たとえばＡｌ、Ｎｉで実現され
る金属電極１６が形成される。金属電極１６は、複数の
帯状に、かつ前記透明電極１２と直交するようにして形
成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、前述したガラス
基板１１としては、アルカリイオンなどの不純物を含ま
ないノンアルカリガラス基板、たとえばＯＡ−２（商品
名、日本電気硝子株式会社製）が使用される。これは、
ガラス基板に含まれるアルカリイオンなどの不純物が、
ＥＬ素子１７の形成に必要な４００℃〜５００℃の比較
的高い温度が加わる工程において、ＥＬ発光層１４中に
拡散し、ＥＬ素子１７の電気特性に悪影響を及ぼして信
頼性の低下を招くという問題を防ぐためである。しかし
ながら、上述したノンアルカリガラス基板は、非常に高
価であることから、ＥＬ素子１７の製造コストが高くな
るという不都合が生じる。このため、ＥＬ素子１７の製
造コストの低減を目的として、高価なノンアルカリガラ
ス基板に代えて、比較的安価なＳＬＧ（Soda Lime Glas
s）基板の使用が検討されている。このような検討は、
たとえば特公昭５７−２８１９８、特公昭６３−３３１
２３、特開平４−２２９５９５、特開平３−９５３１に
開示されている。
基板１１としては、アルカリイオンなどの不純物を含ま
ないノンアルカリガラス基板、たとえばＯＡ−２（商品
名、日本電気硝子株式会社製）が使用される。これは、
ガラス基板に含まれるアルカリイオンなどの不純物が、
ＥＬ素子１７の形成に必要な４００℃〜５００℃の比較
的高い温度が加わる工程において、ＥＬ発光層１４中に
拡散し、ＥＬ素子１７の電気特性に悪影響を及ぼして信
頼性の低下を招くという問題を防ぐためである。しかし
ながら、上述したノンアルカリガラス基板は、非常に高
価であることから、ＥＬ素子１７の製造コストが高くな
るという不都合が生じる。このため、ＥＬ素子１７の製
造コストの低減を目的として、高価なノンアルカリガラ
ス基板に代えて、比較的安価なＳＬＧ（Soda Lime Glas
s）基板の使用が検討されている。このような検討は、
たとえば特公昭５７−２８１９８、特公昭６３−３３１
２３、特開平４−２２９５９５、特開平３−９５３１に
開示されている。
【０００５】ノンアルカリガラス基板を単純にＳＬＧ基
板に代えるだけでは、前記４００℃〜５００℃の高温工
程においてＮａなどのアルカリイオンが透明電極１２と
されるＩＴＯ中に拡散し、ＩＴＯ電極の高抵抗化が生じ
る。また、ＥＬ発光層１４にまで拡散すると、ＥＬ発光
層１４が劣化し、発光輝度が低下する。したがって、Ｅ
Ｌ素子１７の電気特性が低下して信頼性が低下する。
板に代えるだけでは、前記４００℃〜５００℃の高温工
程においてＮａなどのアルカリイオンが透明電極１２と
されるＩＴＯ中に拡散し、ＩＴＯ電極の高抵抗化が生じ
る。また、ＥＬ発光層１４にまで拡散すると、ＥＬ発光
層１４が劣化し、発光輝度が低下する。したがって、Ｅ
Ｌ素子１７の電気特性が低下して信頼性が低下する。
【０００６】また、ＥＬ素子１７の形成時において用い
られる高温工程を用いず、比較的低い温度で形成するこ
とができる液晶素子では、前記ＳＬＧ基板が使用されて
いる。この場合においても、アルカリイオンなどの液晶
層への拡散を防ぐために、ＳＬＧ基板表面に、たとえば
ＳｉＯ2が形成される。このＳｉＯ2は、たとえばディッ
ピング法で形成される。このようなディッピング法によ
るＳｉＯ2の形成をＥＬ素子１７に応用しても、前述し
た高温工程においてアルカリイオンが拡散し、ＥＬ素子
１７の信頼性が低下するという問題が生じる。
られる高温工程を用いず、比較的低い温度で形成するこ
とができる液晶素子では、前記ＳＬＧ基板が使用されて
いる。この場合においても、アルカリイオンなどの液晶
層への拡散を防ぐために、ＳＬＧ基板表面に、たとえば
ＳｉＯ2が形成される。このＳｉＯ2は、たとえばディッ
ピング法で形成される。このようなディッピング法によ
るＳｉＯ2の形成をＥＬ素子１７に応用しても、前述し
た高温工程においてアルカリイオンが拡散し、ＥＬ素子
１７の信頼性が低下するという問題が生じる。
【０００７】本発明の目的は、電気特性の低下がなくて
信頼性が高く、また比較的安価なＥＬ素子を提供するこ
とである。
信頼性が高く、また比較的安価なＥＬ素子を提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＥＬ発光層を
挟んで配置される透明電極と金属電極とを含むＥＬ構造
がガラス基板表面に形成されるＥＬ素子において、前記
ＥＬ構造が形成されるガラス基板表面に、第１イオンバ
リア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成されてい
ることを特徴とするＥＬ素子である。
挟んで配置される透明電極と金属電極とを含むＥＬ構造
がガラス基板表面に形成されるＥＬ素子において、前記
ＥＬ構造が形成されるガラス基板表面に、第１イオンバ
リア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成されてい
ることを特徴とするＥＬ素子である。
【０００９】また本発明は、前記第１イオンバリア層材
料がＳｉ3Ｎ4であり、前記第２イオンバリア層材料が金
属酸化物であることを特徴とする。
料がＳｉ3Ｎ4であり、前記第２イオンバリア層材料が金
属酸化物であることを特徴とする。
【００１０】また本発明は、前記金属酸化物がＳｉＯ2
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明に従えば、ガラス基板表面に第１イオン
バリア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成され、
前記第２イオンバリア層上にＥＬ発光層を挟んで配置さ
れる透明電極と金属電極とを含むＥＬ構造が形成され
る。第１および第２イオンバリア層によって、ガラス基
板からのアルカリイオンなどの不純物の拡散が防止され
る。したがって、前記ＥＬ構造の電極の高抵抗化やＥＬ
発光層の劣化が生じることはなく、発光輝度の低下な
ど、電気特性の低下を防止することができる。このた
め、ＥＬ素子の信頼性が向上する。また、比較的安価
な、たとえばアルカリイオンなどの不純物を含む基板を
使用することが可能となり、製造コストが低減する。
バリア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成され、
前記第２イオンバリア層上にＥＬ発光層を挟んで配置さ
れる透明電極と金属電極とを含むＥＬ構造が形成され
る。第１および第２イオンバリア層によって、ガラス基
板からのアルカリイオンなどの不純物の拡散が防止され
る。したがって、前記ＥＬ構造の電極の高抵抗化やＥＬ
発光層の劣化が生じることはなく、発光輝度の低下な
ど、電気特性の低下を防止することができる。このた
め、ＥＬ素子の信頼性が向上する。また、比較的安価
な、たとえばアルカリイオンなどの不純物を含む基板を
使用することが可能となり、製造コストが低減する。
【００１２】また本発明に従えば、前記第１イオンバリ
ア層は、Ｓｉ3Ｎ4から成り、前記第２イオンバリア層は
金属酸化物から成る。前記第１イオンバリア層は、ガラ
ス基板に含まれるＮａなどのアルカリイオンの拡散を防
止することが確認され、前記第２イオンバリア層は、前
記ＥＬ構造の透明電極との密着性を向上することが確認
された。したがって、ＥＬ素子の電気特性の低下を防止
することができ、かつ密着性を向上することができるの
で、ＥＬ素子の信頼性が向上する。
ア層は、Ｓｉ3Ｎ4から成り、前記第２イオンバリア層は
金属酸化物から成る。前記第１イオンバリア層は、ガラ
ス基板に含まれるＮａなどのアルカリイオンの拡散を防
止することが確認され、前記第２イオンバリア層は、前
記ＥＬ構造の透明電極との密着性を向上することが確認
された。したがって、ＥＬ素子の電気特性の低下を防止
することができ、かつ密着性を向上することができるの
で、ＥＬ素子の信頼性が向上する。
【００１３】さらに本発明に従えば、前記第１イオンバ
リア層はＳｉ3Ｎ4から成るとともに、前記第２イオンバ
リア層の金属酸化物としてＳｉＯ2が使用される。した
がって、第１および第２イオンバリア層を、同一のター
ゲット（Ｓｉ）を用いるスパッタリング法によって連続
形成することが可能となる。また、イオンバリア層上の
ＥＬ構造の透明電極をもスパッタリング法で形成する
と、真空状態を維持したまま連続形成することができる
ので、製造時間の短縮を図ることが可能となる。
リア層はＳｉ3Ｎ4から成るとともに、前記第２イオンバ
リア層の金属酸化物としてＳｉＯ2が使用される。した
がって、第１および第２イオンバリア層を、同一のター
ゲット（Ｓｉ）を用いるスパッタリング法によって連続
形成することが可能となる。また、イオンバリア層上の
ＥＬ構造の透明電極をもスパッタリング法で形成する
と、真空状態を維持したまま連続形成することができる
ので、製造時間の短縮を図ることが可能となる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の一実施例であるＥＬ素子８
の構成を示す断面図である。ＥＬ素子８は、いわゆる二
重絶縁構造の薄膜ＥＬ素子であり、ガラス基板１、第１
イオンバリア層２ａ、第２イオンバリア層２ｂ、透明電
極３、絶縁層４，６、ＥＬ発光層５および金属電極７を
含む。たとえば、ＳＬＧ基板で実現されるガラス基板１
の一方表面１ａ上に、第１イオンバリア層２ａと第２イ
オンバリア層２ｂとがこの順に形成される。第１イオン
バリア層２ａは、Ｓｉ3Ｎ4で実現され、第２イオンバリ
ア層２ｂは、ＳｉＯ2で実現される。第２イオンバリア
層２ｂ上には、たとえばＩＴＯで実現される透明電極３
が形成される。透明電極３は、複数の帯状に形成され、
互いの帯状電極が平行となるように形成される。透明電
極３が形成された第２イオンバリア層２ｂ上には、絶縁
層４が形成される。絶縁層４は、第２イオンバリア層２
ｂ上に形成される絶縁層４ａと、前記絶縁層４ａ上に形
成される絶縁層４ｂとから構成される。絶縁層４ａは、
たとえばＳｉＯ2で実現され、絶縁層４ｂは、たとえば
Ｓｉ3Ｎ4で実現される。
の構成を示す断面図である。ＥＬ素子８は、いわゆる二
重絶縁構造の薄膜ＥＬ素子であり、ガラス基板１、第１
イオンバリア層２ａ、第２イオンバリア層２ｂ、透明電
極３、絶縁層４，６、ＥＬ発光層５および金属電極７を
含む。たとえば、ＳＬＧ基板で実現されるガラス基板１
の一方表面１ａ上に、第１イオンバリア層２ａと第２イ
オンバリア層２ｂとがこの順に形成される。第１イオン
バリア層２ａは、Ｓｉ3Ｎ4で実現され、第２イオンバリ
ア層２ｂは、ＳｉＯ2で実現される。第２イオンバリア
層２ｂ上には、たとえばＩＴＯで実現される透明電極３
が形成される。透明電極３は、複数の帯状に形成され、
互いの帯状電極が平行となるように形成される。透明電
極３が形成された第２イオンバリア層２ｂ上には、絶縁
層４が形成される。絶縁層４は、第２イオンバリア層２
ｂ上に形成される絶縁層４ａと、前記絶縁層４ａ上に形
成される絶縁層４ｂとから構成される。絶縁層４ａは、
たとえばＳｉＯ2で実現され、絶縁層４ｂは、たとえば
Ｓｉ3Ｎ4で実現される。
【００１５】絶縁層４上には、ＥＬ発光層５が形成され
る。ＥＬ発光層５は、たとえばＭｎをドープしたＺｎＳ
で実現される。ＥＬ発光層５の表面全体には、絶縁層６
が形成される。絶縁層６は、ＥＬ発光層５上に形成され
る絶縁層６ａと、前記絶縁層６ａ上に形成される絶縁層
６ｂとから構成される。絶縁層６ａは、たとえばＳｉ3
Ｎ4で実現され、絶縁層６ｂは、たとえばＳｉＯ2で実現
される。絶縁層６上には、たとえばＡｌ、Ｎｉで実現さ
れる金属電極７が形成される。金属電極７は、複数の帯
状に形成され、前記透明電極３と直交する方向に形成さ
れる。
る。ＥＬ発光層５は、たとえばＭｎをドープしたＺｎＳ
で実現される。ＥＬ発光層５の表面全体には、絶縁層６
が形成される。絶縁層６は、ＥＬ発光層５上に形成され
る絶縁層６ａと、前記絶縁層６ａ上に形成される絶縁層
６ｂとから構成される。絶縁層６ａは、たとえばＳｉ3
Ｎ4で実現され、絶縁層６ｂは、たとえばＳｉＯ2で実現
される。絶縁層６上には、たとえばＡｌ、Ｎｉで実現さ
れる金属電極７が形成される。金属電極７は、複数の帯
状に形成され、前記透明電極３と直交する方向に形成さ
れる。
【００１６】図２は、前記ＥＬ素子８の作成方法を示す
工程図である。工程ａ１では、たとえばＳＬＧ基板で実
現されるガラス基板１の一方表面１ａ上に、Ｓｉ3Ｎ4で
実現される第１イオンバリア層２ａが、スパッタリング
法によって形成される。第１イオンバリア層２ａの厚さ
は、ガラス基板１からのアルカリイオンなどの拡散を充
分に防止することができる厚さとされ、たとえば１００
Å〜１５００Åに選ばれる。１００Å以下では、たとえ
ばピンホールと称される欠陥が発生してイオンバリア層
としての効果が得られないので、好ましくない。工程ａ
２では、前記第１イオンバリア層２ａ上にＳｉＯ2で実
現される第２イオンバリア層２ｂがスパッタリング法に
よって形成される。ＳｉＯ2で実現される第２イオンバ
リア層２ｂは、透明電極３との密着性を向上して、剥離
を防止するものである。透明電極３との密着性を向上す
るためには、ＳｉＯ2の他に、Ａｌ2Ｏ3やＹ2Ｏ3などの
金属酸化物を使用することも可能である。第２イオンバ
リア層２ｂの厚さは、透明電極３との間の剥離が生じな
い程度の厚さとされ、たとえば１００Å〜３００Åに選
ばれる。
工程図である。工程ａ１では、たとえばＳＬＧ基板で実
現されるガラス基板１の一方表面１ａ上に、Ｓｉ3Ｎ4で
実現される第１イオンバリア層２ａが、スパッタリング
法によって形成される。第１イオンバリア層２ａの厚さ
は、ガラス基板１からのアルカリイオンなどの拡散を充
分に防止することができる厚さとされ、たとえば１００
Å〜１５００Åに選ばれる。１００Å以下では、たとえ
ばピンホールと称される欠陥が発生してイオンバリア層
としての効果が得られないので、好ましくない。工程ａ
２では、前記第１イオンバリア層２ａ上にＳｉＯ2で実
現される第２イオンバリア層２ｂがスパッタリング法に
よって形成される。ＳｉＯ2で実現される第２イオンバ
リア層２ｂは、透明電極３との密着性を向上して、剥離
を防止するものである。透明電極３との密着性を向上す
るためには、ＳｉＯ2の他に、Ａｌ2Ｏ3やＹ2Ｏ3などの
金属酸化物を使用することも可能である。第２イオンバ
リア層２ｂの厚さは、透明電極３との間の剥離が生じな
い程度の厚さとされ、たとえば１００Å〜３００Åに選
ばれる。
【００１７】本実施例では、第２イオンバリア層２ｂと
してＳｉＯ2を使用しているけれども、ＳｉＯ2を使用す
ると、スパッタリング法によって、前記Ｓｉ3Ｎ4で実現
される第１イオンバリア層２ａと連続して形成すること
ができる。すなわち、同一ターゲット（Ｓｉ）を用いて
スパッターガスを切替えるだけで形成することができ
る。したがって、第１および第２イオンバリア層２ａ，
２ｂを形成するために、１種類のターゲットをスパッタ
装置内に設置すればよく、スパッタ装置の小型化に寄与
することができる。
してＳｉＯ2を使用しているけれども、ＳｉＯ2を使用す
ると、スパッタリング法によって、前記Ｓｉ3Ｎ4で実現
される第１イオンバリア層２ａと連続して形成すること
ができる。すなわち、同一ターゲット（Ｓｉ）を用いて
スパッターガスを切替えるだけで形成することができ
る。したがって、第１および第２イオンバリア層２ａ，
２ｂを形成するために、１種類のターゲットをスパッタ
装置内に設置すればよく、スパッタ装置の小型化に寄与
することができる。
【００１８】工程ａ３では、透明電極３が形成される。
透明電極３とされるＩＴＯ膜は、電子ビーム蒸着法やス
パッタリング法によって形成されるけれども、低抵抗率
のＩＴＯ膜を得るためには、通常スパッタリング法によ
って形成される。このため、前記第１および第２イオン
バリア層２ａ，２ｂと連続して形成することができる。
すなわち、スパッタ装置内にイオンバリア層２ａ，２ｂ
用ターゲットと、ＩＴＯ膜用ターゲットとを設置するこ
とにより、真空状態を維持したまま連続して形成するこ
とが可能となる。したがって、作成時間を短縮すること
が可能となる。スパッタリング法によって形成されたＩ
ＴＯ膜は、前述したように帯状にエッチングされる。
透明電極３とされるＩＴＯ膜は、電子ビーム蒸着法やス
パッタリング法によって形成されるけれども、低抵抗率
のＩＴＯ膜を得るためには、通常スパッタリング法によ
って形成される。このため、前記第１および第２イオン
バリア層２ａ，２ｂと連続して形成することができる。
すなわち、スパッタ装置内にイオンバリア層２ａ，２ｂ
用ターゲットと、ＩＴＯ膜用ターゲットとを設置するこ
とにより、真空状態を維持したまま連続して形成するこ
とが可能となる。したがって、作成時間を短縮すること
が可能となる。スパッタリング法によって形成されたＩ
ＴＯ膜は、前述したように帯状にエッチングされる。
【００１９】工程ａ４では、絶縁層４ａがスパッタリン
グ法で形成され、工程ａ５では絶縁層４ｂが同じくスパ
ッタリング法で形成される。さらに、工程ａ６ではＥＬ
発光層５が電子ビーム蒸着法によって形成される。工程
ａ７では、絶縁層６ａがスパッタリング法で形成され、
工程ａ８では絶縁層６ｂが同じくスパッタリング法で形
成される。工程ａ９では、金属電極７が形成される。
グ法で形成され、工程ａ５では絶縁層４ｂが同じくスパ
ッタリング法で形成される。さらに、工程ａ６ではＥＬ
発光層５が電子ビーム蒸着法によって形成される。工程
ａ７では、絶縁層６ａがスパッタリング法で形成され、
工程ａ８では絶縁層６ｂが同じくスパッタリング法で形
成される。工程ａ９では、金属電極７が形成される。
【００２０】なお本実施例では、前記第１イオンバリア
層２ａとしてのＳｉ3Ｎ4を厚さ２５０Å、５００Å、１
０００Åの３通り作成し、第２イオンバリア層２ｂとし
てのＳｉＯ2をそれぞれ２００Åとして作成した。
層２ａとしてのＳｉ3Ｎ4を厚さ２５０Å、５００Å、１
０００Åの３通り作成し、第２イオンバリア層２ｂとし
てのＳｉＯ2をそれぞれ２００Åとして作成した。
【００２１】以上のようにして作成したＥＬ素子８の透
明電極３の抵抗値は、ＥＬ発光層５を形成する前では
５．５ｋΩ〜６．０ｋΩであったのに対し、ＥＬ発光層
５の形成後では５．０ｋΩ〜５．５ｋΩであり、抵抗値
の上昇は確認されなかった。なお、この値はノンアルカ
リガラス基板を使用した場合と同程度であった。また、
周波数１００Ｈｚ、パルス幅５０μｓｅｃでのパルス駆
動時において、Ｌ40（発光開始電圧から４０Ｖ高い電圧
での発光輝度）が１２０ｆｔ・Ｌ程度であった。この値
も、ノンアルカリガラス基板を使用した場合と同程度で
あった。さらに、周囲温度５５℃、周波数５００Ｈｚ、
パルス幅５０μｓｅｃでのパルス駆動時における発光開
始電圧の経時変化も、ノンアルカリガラス基板を使用し
た場合とほぼ同じであった。
明電極３の抵抗値は、ＥＬ発光層５を形成する前では
５．５ｋΩ〜６．０ｋΩであったのに対し、ＥＬ発光層
５の形成後では５．０ｋΩ〜５．５ｋΩであり、抵抗値
の上昇は確認されなかった。なお、この値はノンアルカ
リガラス基板を使用した場合と同程度であった。また、
周波数１００Ｈｚ、パルス幅５０μｓｅｃでのパルス駆
動時において、Ｌ40（発光開始電圧から４０Ｖ高い電圧
での発光輝度）が１２０ｆｔ・Ｌ程度であった。この値
も、ノンアルカリガラス基板を使用した場合と同程度で
あった。さらに、周囲温度５５℃、周波数５００Ｈｚ、
パルス幅５０μｓｅｃでのパルス駆動時における発光開
始電圧の経時変化も、ノンアルカリガラス基板を使用し
た場合とほぼ同じであった。
【００２２】図３は、ＳＬＧ基板上にスパッタリング法
によってＳｉ3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果
を示す図であり、図４は、ＳＬＧ基板上にプラズマＣＶ
Ｄ法によってＳｉ3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析
結果を示す図であり、図５は、ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2
膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図である。
によってＳｉ3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果
を示す図であり、図４は、ＳＬＧ基板上にプラズマＣＶ
Ｄ法によってＳｉ3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析
結果を示す図であり、図５は、ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2
膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図である。
【００２３】ＳＩＭＳ分析法とは、ＣｓやＯなどの１次
イオンを試料に照射し、試料から飛び出した２次イオン
の量および質量を測定して、試料中の元素の濃度および
種類を調べる分析方法である。前記１次イオンの照射に
より試料がエッチングされるので、特定元素濃度の時間
変化を測定することは、試料の厚み方向への前記特定元
素の濃度変化を測定することに対応する。
イオンを試料に照射し、試料から飛び出した２次イオン
の量および質量を測定して、試料中の元素の濃度および
種類を調べる分析方法である。前記１次イオンの照射に
より試料がエッチングされるので、特定元素濃度の時間
変化を測定することは、試料の厚み方向への前記特定元
素の濃度変化を測定することに対応する。
【００２４】図３〜図５において、縦軸は元素のカウン
ト数、すなわち濃度を示し、横軸はエッチング時間、す
なわち試料表面から厚み方向への厚さを示す。また、使
用したＳＬＧ基板中には、Ｎａ2Ｏ、ＳｉＯ2、ＣａＯ、
ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏなどが含まれているので、た
とえばＭｇ元素が検出されると、ＳＬＧ基板上のＳｉ3
Ｎ4あるいはＳｉＯ2がエッチングされてＳＬＧ基板表面
が露出したものと考えられる。図５に示されるように、
ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2を形成したものは、ＳＬＧ基板
中のＮａがＳｉＯ2の表面に向けて拡散しているのに対
し、図３および図４に示されるように、ＳＬＧ基板上に
Ｓｉ3Ｎ4を形成したものは、Ｎａの拡散が防止されてい
ることが分かる。
ト数、すなわち濃度を示し、横軸はエッチング時間、す
なわち試料表面から厚み方向への厚さを示す。また、使
用したＳＬＧ基板中には、Ｎａ2Ｏ、ＳｉＯ2、ＣａＯ、
ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｋ2Ｏなどが含まれているので、た
とえばＭｇ元素が検出されると、ＳＬＧ基板上のＳｉ3
Ｎ4あるいはＳｉＯ2がエッチングされてＳＬＧ基板表面
が露出したものと考えられる。図５に示されるように、
ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2を形成したものは、ＳＬＧ基板
中のＮａがＳｉＯ2の表面に向けて拡散しているのに対
し、図３および図４に示されるように、ＳＬＧ基板上に
Ｓｉ3Ｎ4を形成したものは、Ｎａの拡散が防止されてい
ることが分かる。
【００２５】以上のことから、本実施例のＥＬ素子８
は、ＳＬＧ基板を用いたガラス基板１からのＮａなどの
アルカリイオンの拡散が防止されて、前述したようにノ
ンアルカリガラス基板を用いたＥＬ素子とほぼ同程度の
特性が得られたものと考えられる。
は、ＳＬＧ基板を用いたガラス基板１からのＮａなどの
アルカリイオンの拡散が防止されて、前述したようにノ
ンアルカリガラス基板を用いたＥＬ素子とほぼ同程度の
特性が得られたものと考えられる。
【００２６】なお、本実施例では二重絶縁構造の薄膜Ｅ
Ｌ素子の例について説明したけれども、二重絶縁構造以
外の薄膜ＥＬ素子や、分散型ＥＬ素子とする例も本発明
の範囲に属するものである。
Ｌ素子の例について説明したけれども、二重絶縁構造以
外の薄膜ＥＬ素子や、分散型ＥＬ素子とする例も本発明
の範囲に属するものである。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガラス基
板上に第１および第２イオンバリア層が形成される。第
１および第２イオンバリア層は、ガラス基板からの不純
物の拡散を防止する。したがって、ＥＬ構造の電極の高
抵抗化やＥＬ発光層の劣化が防止され、発光輝度の低下
など、電気特性の低下が低減する。このため、ＥＬ素子
の信頼性が向上する。また、比較的安価なガラス基板を
用いることができ、製造コストが低減する。
板上に第１および第２イオンバリア層が形成される。第
１および第２イオンバリア層は、ガラス基板からの不純
物の拡散を防止する。したがって、ＥＬ構造の電極の高
抵抗化やＥＬ発光層の劣化が防止され、発光輝度の低下
など、電気特性の低下が低減する。このため、ＥＬ素子
の信頼性が向上する。また、比較的安価なガラス基板を
用いることができ、製造コストが低減する。
【００２８】また本発明によれば、第１イオンバリア層
はＳｉ3Ｎ4から成り、第２イオンバリア層は金属酸化物
から成る。第１イオンバリア層であるＳｉ3Ｎ4は、ガラ
ス基板からのアルカリイオンなどの不純物の拡散を防止
し、第２イオンバリア層である金属酸化物はＥＬ構造の
透明電極との密着性を向上する。したがって、ＥＬ素子
の電気特性の低下が低減し、かつ密着性が向上する。こ
のためＥＬ素子の信頼性が向上する。
はＳｉ3Ｎ4から成り、第２イオンバリア層は金属酸化物
から成る。第１イオンバリア層であるＳｉ3Ｎ4は、ガラ
ス基板からのアルカリイオンなどの不純物の拡散を防止
し、第２イオンバリア層である金属酸化物はＥＬ構造の
透明電極との密着性を向上する。したがって、ＥＬ素子
の電気特性の低下が低減し、かつ密着性が向上する。こ
のためＥＬ素子の信頼性が向上する。
【００２９】さらに本発明によれば、第１イオンバリア
層はＳｉ3Ｎ4から成り、第２イオンバリア層はＳｉＯ2
から成る。したがって、第１および第２イオンバリア層
を、同一のターゲット（Ｓｉ）を用いるスパッタリング
法によって連続形成することが可能となり、製造時間を
短縮することができる。
層はＳｉ3Ｎ4から成り、第２イオンバリア層はＳｉＯ2
から成る。したがって、第１および第２イオンバリア層
を、同一のターゲット（Ｓｉ）を用いるスパッタリング
法によって連続形成することが可能となり、製造時間を
短縮することができる。
【図１】本発明の一実施例であるＥＬ素子８の構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】前記ＥＬ素子８の作成方法を示す工程図であ
る。
る。
【図３】ＳＬＧ基板上にスパッタリング法によってＳｉ
3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図であ
る。
3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図であ
る。
【図４】ＳＬＧ基板上にプラズマＣＶＤ法によってＳｉ
3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図であ
る。
3Ｎ4膜を形成したときのＳＩＭＳ分析結果を示す図であ
る。
【図５】ＳＬＧ基板上にＳｉＯ2膜を形成したときのＳ
ＩＭＳ分析結果を示す図である。
ＩＭＳ分析結果を示す図である。
【図６】従来のＥＬ素子１７の構成を示す断面図であ
る。
る。
１ ガラス基板 ２ａ 第１イオンバリア層 ２ｂ 第２イオンバリア層 ３ 透明電極 ４，６ 絶縁層 ５ ＥＬ発光層 ７ 金属電極 ８ ＥＬ素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 33/22
Claims (3)
- 【請求項１】 ＥＬ発光層を挟んで配置される透明電極
と金属電極とを含むＥＬ構造がガラス基板表面に形成さ
れるＥＬ素子において、 前記ＥＬ構造が形成されるガラス基板表面に、第１イオ
ンバリア層と第２イオンバリア層とがこの順に形成され
ていることを特徴とするＥＬ素子。 - 【請求項２】 前記第１イオンバリア層材料がＳｉ3Ｎ4
であり、前記第２イオンバリア層材料が金属酸化物であ
ることを特徴とする請求項１記載のＥＬ素子。 - 【請求項３】 前記金属酸化物がＳｉＯ2であることを
特徴とする請求項２記載のＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152400A JP2793102B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5152400A JP2793102B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714678A JPH0714678A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2793102B2 true JP2793102B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=15539689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5152400A Expired - Fee Related JP2793102B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793102B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11195487A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Tdk Corp | 有機ｅｌ素子 |
| TW527735B (en) | 1999-06-04 | 2003-04-11 | Semiconductor Energy Lab | Electro-optical device |
| US7288420B1 (en) * | 1999-06-04 | 2007-10-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing an electro-optical device |
| TW480722B (en) | 1999-10-12 | 2002-03-21 | Semiconductor Energy Lab | Manufacturing method of electro-optical device |
| KR100459123B1 (ko) * | 2001-09-13 | 2004-12-03 | 엘지전자 주식회사 | 유기 ｅｌ 소자 |
| CN100566480C (zh) * | 2002-12-20 | 2009-12-02 | 伊菲雷知识产权公司 | 用于厚膜介电电致发光显示器的阻挡层 |
| KR100696509B1 (ko) * | 2005-04-15 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 평판 표시장치 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5152400A patent/JP2793102B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0714678A (ja) | 1995-01-17 |
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