JP2831635B2 - エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、各種情報機器
の端末のディスプレイなどに使用されるエレクトロルミ
ネッセンス（Electroluminescence)素子（以下、ＥＬ素
子という）の製造方法に関する。
の端末のディスプレイなどに使用されるエレクトロルミ
ネッセンス（Electroluminescence)素子（以下、ＥＬ素
子という）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＥＬ素子は、硫化亜鉛( Ｚn Ｓ）
などの蛍光体に電界をかけたときに発光する現象を利用
したもので自発光型の平面ディスプレイを構成するもの
として注目されている。ＥＬ素子の典型的な断面構造
は、ガラス基板上に、第１電極、第１絶縁層、発光層、
第２絶縁層及び第２電極が順次積層され形成されてい
る。第１電極としてＩＴＯ等の透明電極、第１絶縁層及
び第２絶縁層としてＳi Ｎ,Ｔa2Ｏ5 等をスパッタ法な
どにより形成する。発光層としてＺn Ｓを母体材料と
し、Ｍn,Ｔb,Ｓm などを発光中心元素として添加し真空
蒸着やスパッタ法により形成する。発光中心の種類によ
り所望の発光色として、上記Ｍn では黄橙色、Ｔb では
緑色、Ｓm では赤色がそれぞ得られる。その上に第２絶
縁層、第２電極を形成しＥＬ素子を構成する。
などの蛍光体に電界をかけたときに発光する現象を利用
したもので自発光型の平面ディスプレイを構成するもの
として注目されている。ＥＬ素子の典型的な断面構造
は、ガラス基板上に、第１電極、第１絶縁層、発光層、
第２絶縁層及び第２電極が順次積層され形成されてい
る。第１電極としてＩＴＯ等の透明電極、第１絶縁層及
び第２絶縁層としてＳi Ｎ,Ｔa2Ｏ5 等をスパッタ法な
どにより形成する。発光層としてＺn Ｓを母体材料と
し、Ｍn,Ｔb,Ｓm などを発光中心元素として添加し真空
蒸着やスパッタ法により形成する。発光中心の種類によ
り所望の発光色として、上記Ｍn では黄橙色、Ｔb では
緑色、Ｓm では赤色がそれぞ得られる。その上に第２絶
縁層、第２電極を形成しＥＬ素子を構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の構造から成るＥ
Ｌ素子において、高輝度化のために発光層成膜後に、高
温熱処理を行う必要がある。例えば、Ｍn を添加した黄
橙色発光ＥＬ素子では、熱処理により発光中心元素であ
るＭn をＺn Ｓ中に均一に拡散させてＺn 位置に置換さ
せるとともにＺn Ｓの結晶性を改善することにより高輝
度が得られることはよく知られている。一方、Ｔb Ｆ3
のような希土類フッ化物などの発光中心化合物をＺn Ｓ
中に添加した場合、発光層成膜後の熱処理によりその発
光中心化合物を拡散させるのは困難である。
Ｌ素子において、高輝度化のために発光層成膜後に、高
温熱処理を行う必要がある。例えば、Ｍn を添加した黄
橙色発光ＥＬ素子では、熱処理により発光中心元素であ
るＭn をＺn Ｓ中に均一に拡散させてＺn 位置に置換さ
せるとともにＺn Ｓの結晶性を改善することにより高輝
度が得られることはよく知られている。一方、Ｔb Ｆ3
のような希土類フッ化物などの発光中心化合物をＺn Ｓ
中に添加した場合、発光層成膜後の熱処理によりその発
光中心化合物を拡散させるのは困難である。
【０００４】ここで、特公昭６１−４１１１１号公報
「ＥＬ薄膜の形成方法」に示されたものが知られてい
る。このものは、予めスパッタ法で成膜することにより
発光層中に発光中心を均一分散させ、成膜後、真空中で
熱処理することによりスパッタリングダメージを回復さ
せ、発光層の結晶性を改善し高輝度化されている。この
場合、スパッタ中に取り込まれたＡr ガスが膜中から放
出され、その膜中に欠陥が生成され非輻射結合中心とな
るため、熱処理温度は 500℃以下に抑える必要がある。
しかし、このように真空中で熱処理した高輝度サンプル
を連続発光させるとその印加電圧−発光輝度特性が大き
く変化する。
「ＥＬ薄膜の形成方法」に示されたものが知られてい
る。このものは、予めスパッタ法で成膜することにより
発光層中に発光中心を均一分散させ、成膜後、真空中で
熱処理することによりスパッタリングダメージを回復さ
せ、発光層の結晶性を改善し高輝度化されている。この
場合、スパッタ中に取り込まれたＡr ガスが膜中から放
出され、その膜中に欠陥が生成され非輻射結合中心とな
るため、熱処理温度は 500℃以下に抑える必要がある。
しかし、このように真空中で熱処理した高輝度サンプル
を連続発光させるとその印加電圧−発光輝度特性が大き
く変化する。
【０００５】これに対し、例えば、特公昭６２−１３７
９８号公報「薄膜ＥＬ素子の製造方法」に示されたもの
が知られている。このものでは、真空蒸着Ｚn Ｓ：Ｍn
において熱処理温度を 580℃以上にし発光層中の未結合
Ｚn を低減し印加電圧−発光輝度特性の変化を低減する
試みがなされている。しかし、この方法においても、発
光開始電圧における時間に対する印加電圧の変化率が25
0mV/hrと大きく、例えば、耐久時間 100時間では20Ｖも
変化する。このように、ＥＬ素子には高輝度化及び長寿
命化の面で解決すべき問題が存在していた。発明者ら
は、上述の問題について鋭意実験研究を重ねた結果、発
光輝度の低下及び耐久劣化の原因が真空中高温熱処理に
よる硫化亜鉛( Ｚn Ｓ）を母体材料とする発光層中のＳ
/ Ｚn 比の低下にあるということを見出した。
９８号公報「薄膜ＥＬ素子の製造方法」に示されたもの
が知られている。このものでは、真空蒸着Ｚn Ｓ：Ｍn
において熱処理温度を 580℃以上にし発光層中の未結合
Ｚn を低減し印加電圧−発光輝度特性の変化を低減する
試みがなされている。しかし、この方法においても、発
光開始電圧における時間に対する印加電圧の変化率が25
0mV/hrと大きく、例えば、耐久時間 100時間では20Ｖも
変化する。このように、ＥＬ素子には高輝度化及び長寿
命化の面で解決すべき問題が存在していた。発明者ら
は、上述の問題について鋭意実験研究を重ねた結果、発
光輝度の低下及び耐久劣化の原因が真空中高温熱処理に
よる硫化亜鉛( Ｚn Ｓ）を母体材料とする発光層中のＳ
/ Ｚn 比の低下にあるということを見出した。
【０００６】そして、本発明者らは特願平４ー３５９４
０６号において、硫化亜鉛を所定分圧範囲の硫化性ガス
雰囲気中で、且つ所定温度範囲熱処理することで、高輝
度安定性のＥＬ素子の製造方法を提案した。このような
製法において、本発明者は新たな課題を見出した。即
ち、基板上に第１電極、第１絶縁層、及び発光層を成膜
後、上記熱処理を実施した場合、第１絶縁層から露出す
る第１電極の端部が硫化雰囲気によって硫化し、第１電
極の抵抗が上昇するというものである。
０６号において、硫化亜鉛を所定分圧範囲の硫化性ガス
雰囲気中で、且つ所定温度範囲熱処理することで、高輝
度安定性のＥＬ素子の製造方法を提案した。このような
製法において、本発明者は新たな課題を見出した。即
ち、基板上に第１電極、第１絶縁層、及び発光層を成膜
後、上記熱処理を実施した場合、第１絶縁層から露出す
る第１電極の端部が硫化雰囲気によって硫化し、第１電
極の抵抗が上昇するというものである。
【０００７】本発明は、上記の、第１電極の硫化防止を
達成することを目的とするものである。
達成することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、絶縁性基板上に第１電極、第１絶縁
層、発光層、第２絶縁層及び第２電極を順次積層すると
共に前記第１電極又は前記第２電極のうち少なくとも光
取り出し側の一方を透明導電膜で形成したエレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法であって、前記第１電極、
前記第１絶縁層、及び前記発光層を成膜後、硫化性ガス
を含む非酸化性ガス雰囲気中で前記発光層を熱処理する
前に、前記第１絶縁層から露出する前記第１電極の端部
へ、前記熱処理から保護する保護層を形成したことを特
徴とするものである。
の発明の構成は、絶縁性基板上に第１電極、第１絶縁
層、発光層、第２絶縁層及び第２電極を順次積層すると
共に前記第１電極又は前記第２電極のうち少なくとも光
取り出し側の一方を透明導電膜で形成したエレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法であって、前記第１電極、
前記第１絶縁層、及び前記発光層を成膜後、硫化性ガス
を含む非酸化性ガス雰囲気中で前記発光層を熱処理する
前に、前記第１絶縁層から露出する前記第１電極の端部
へ、前記熱処理から保護する保護層を形成したことを特
徴とするものである。
【０００９】
【作用及び効果】上記の手段によれば、発光層の、硫化
性ガスを含む非酸化性ガス雰囲気中での熱処理に対し
て、上記保護層が前記第１絶縁層から露出する前記第１
電極の端部を保護し、従って該端部の硫化が防止され
る。このため、第１電極の抵抗が上昇することを抑制で
きる。
性ガスを含む非酸化性ガス雰囲気中での熱処理に対し
て、上記保護層が前記第１絶縁層から露出する前記第１
電極の端部を保護し、従って該端部の硫化が防止され
る。このため、第１電極の抵抗が上昇することを抑制で
きる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係るＥＬ素子の断面構造を示し
た模式図である。ＥＬ素子絶縁層３、発光層４、第２絶
縁層５及び第２電極６が積層形成され構成されている。
尚、ＥＬ素子１０では矢印方向に光を取り出している。
又、以下各層の膜厚はその中央部分を基準として述べて
ある。
明する。図１は本発明に係るＥＬ素子の断面構造を示し
た模式図である。ＥＬ素子絶縁層３、発光層４、第２絶
縁層５及び第２電極６が積層形成され構成されている。
尚、ＥＬ素子１０では矢印方向に光を取り出している。
又、以下各層の膜厚はその中央部分を基準として述べて
ある。
【００１１】次に、上述のＥＬ素子１０の製造方法を以
下に述べる。絶縁性基板であるガラス基板１（厚さ 1.1
mm：ノンアルカリガラス，歪点 650℃）上にＩＴＯ（In
diumTin Oxide：酸化インジウム−錫）透明電極を真空
蒸着法により成膜し、その後ウエットエッチングにより
所望のパターン形状に加工し第１電極２を形成した。そ
の上部にシリコンをターゲットとして用い、アルゴン、
窒素、酸素の混合ガス雰囲気中で高周波スパッタ法によ
りＳi ＯＮ（酸窒化珪素）を、又、Ｔa2Ｏ5(５酸化タン
タル），Ａl2Ｏ3(酸化アルミニウム）を混合ターゲット
として用い、アルゴン、酸素の混合ガス雰囲気中で高周
波スパッタ法により成膜しＳi ＯＮ／Ｔa2Ｏ5 ・Ａl2Ｏ
3 の２層から成る第１絶縁層３を形成する。
下に述べる。絶縁性基板であるガラス基板１（厚さ 1.1
mm：ノンアルカリガラス，歪点 650℃）上にＩＴＯ（In
diumTin Oxide：酸化インジウム−錫）透明電極を真空
蒸着法により成膜し、その後ウエットエッチングにより
所望のパターン形状に加工し第１電極２を形成した。そ
の上部にシリコンをターゲットとして用い、アルゴン、
窒素、酸素の混合ガス雰囲気中で高周波スパッタ法によ
りＳi ＯＮ（酸窒化珪素）を、又、Ｔa2Ｏ5(５酸化タン
タル），Ａl2Ｏ3(酸化アルミニウム）を混合ターゲット
として用い、アルゴン、酸素の混合ガス雰囲気中で高周
波スパッタ法により成膜しＳi ＯＮ／Ｔa2Ｏ5 ・Ａl2Ｏ
3 の２層から成る第１絶縁層３を形成する。
【００１２】更に、発光中心としてＴb ＯＦを所定の割
合で含有するＺn Ｓをターゲットとして用い、アルゴ
ン、ヘリウム混合ガス雰囲気中で高周波スパッタ法によ
り成膜し発光層４を形成する。尚、発光中心元素又は化
合物は、マンガン（Ｍn)又は希土類及びその化合物とす
る。その後、ＥＬ素子１０をセットした石英チャンバー
内を十分に真空排気した後、非酸化性ガスであるＡr(ア
ルゴン) で20％に希釈したＨ2 Ｓ（硫化水素）ガスを導
入し、排気速度を調整してチャンバー内圧力を２Torrに
制御し、10℃/minの昇温時間で 550℃まで加熱し３時間
保持した後、徐冷させ熱処理（アニール）を行った。そ
の上に、第１絶縁層３と同様なＳi ＯＮ／Ｔa2Ｏ5 ・Ａ
l2Ｏ3 から成る第２絶縁層５を形成する。その上に、Ｇ
a2Ｏ3(酸化ガリウム）を添加したＺn Ｏ（酸化亜鉛）を
蒸着材として用い、イオンプレーティングにより成膜
し、その後、ウエットエッチングにより所望形状に加工
し第２電極６を形成した。各層の膜厚は、第１電極２が
200nm、第１絶縁層３及び第２絶縁層５がＳi ＯＮの 1
00nmとＴa2Ｏ5 ・Ａl2Ｏ3 の 400nmとの２層構成で 500
nm、発光層４が 800nm、第２電極６が 400nmである。
合で含有するＺn Ｓをターゲットとして用い、アルゴ
ン、ヘリウム混合ガス雰囲気中で高周波スパッタ法によ
り成膜し発光層４を形成する。尚、発光中心元素又は化
合物は、マンガン（Ｍn)又は希土類及びその化合物とす
る。その後、ＥＬ素子１０をセットした石英チャンバー
内を十分に真空排気した後、非酸化性ガスであるＡr(ア
ルゴン) で20％に希釈したＨ2 Ｓ（硫化水素）ガスを導
入し、排気速度を調整してチャンバー内圧力を２Torrに
制御し、10℃/minの昇温時間で 550℃まで加熱し３時間
保持した後、徐冷させ熱処理（アニール）を行った。そ
の上に、第１絶縁層３と同様なＳi ＯＮ／Ｔa2Ｏ5 ・Ａ
l2Ｏ3 から成る第２絶縁層５を形成する。その上に、Ｇ
a2Ｏ3(酸化ガリウム）を添加したＺn Ｏ（酸化亜鉛）を
蒸着材として用い、イオンプレーティングにより成膜
し、その後、ウエットエッチングにより所望形状に加工
し第２電極６を形成した。各層の膜厚は、第１電極２が
200nm、第１絶縁層３及び第２絶縁層５がＳi ＯＮの 1
00nmとＴa2Ｏ5 ・Ａl2Ｏ3 の 400nmとの２層構成で 500
nm、発光層４が 800nm、第２電極６が 400nmである。
【００１３】以上のようにして製造されたＥＬ素子１０
を本発明品として連続発光させたときの耐久時間(hr)に
対する発光輝度特性(cd/m2）と発光開始電圧（Ｖ）との
変化を図２に示した。尚、図２では、Ｈ2 Ｓを導入しな
い真空中熱処理により製造されたＥＬ素子を従来品とし
てその変化も示した。連続発光の駆動条件は、周波数１
ＫＨz 、パルス幅40μsec 、印加電圧は初期状態の発光
開始電圧＋60Ｖとし、乾燥窒素雰囲気中で行った。発光
開始電圧の変化を見ると、従来品では、耐久時間 100時
間以降で急激に変化し 300時間後で40Ｖ程度減少してい
るのに対して、本発明品では殆ど変化せず５Ｖ以下に抑
えられている。又、発光輝度の変化についても、本発明
品の方が下がり方が小さく、耐久特性に優れていること
が分かる。
を本発明品として連続発光させたときの耐久時間(hr)に
対する発光輝度特性(cd/m2）と発光開始電圧（Ｖ）との
変化を図２に示した。尚、図２では、Ｈ2 Ｓを導入しな
い真空中熱処理により製造されたＥＬ素子を従来品とし
てその変化も示した。連続発光の駆動条件は、周波数１
ＫＨz 、パルス幅40μsec 、印加電圧は初期状態の発光
開始電圧＋60Ｖとし、乾燥窒素雰囲気中で行った。発光
開始電圧の変化を見ると、従来品では、耐久時間 100時
間以降で急激に変化し 300時間後で40Ｖ程度減少してい
るのに対して、本発明品では殆ど変化せず５Ｖ以下に抑
えられている。又、発光輝度の変化についても、本発明
品の方が下がり方が小さく、耐久特性に優れていること
が分かる。
【００１４】この実施例のような効果を得るためにはＨ
2 Ｓ中熱処理の条件として、温度範囲を500 ℃〜650 ℃
に制御する必要がある。図３に雰囲気ガス圧として20％
希釈Ｈ2 Ｓガス圧力２Torrで熱処理温度を変えたときの
初期特性である初期輝度(cd/m2）又は耐圧余裕度（Ｖ）
との関係を示した。又、図４に雰囲気ガス圧として20％
希釈Ｈ2 Ｓガス圧力２Torrで熱処理温度を変えたときの
耐久特性である輝度劣化（％）又は発光開始電圧変化
（Ｖ）の関係を示した。尚、輝度劣化又は発光開始電圧
変化は、上述と同様な連続発光の駆動条件で耐久時間 3
00hrにおけるＥＬ素子と製造直後のＥＬ素子との発光輝
度における割合又は発光開始電圧における偏差である。
ここで、熱処理温度が 500℃未満であるとＨ2 Ｓの熱分
解の程度が小さくＳ元素の供給が十分でないため、発光
層の結晶性の向上がなされず発光輝度が改善されない。
一方、熱処理温度が 650℃を越えると発光輝度低下に加
えて耐圧余裕度の低下、耐久劣化が起こるため望ましく
ない。
2 Ｓ中熱処理の条件として、温度範囲を500 ℃〜650 ℃
に制御する必要がある。図３に雰囲気ガス圧として20％
希釈Ｈ2 Ｓガス圧力２Torrで熱処理温度を変えたときの
初期特性である初期輝度(cd/m2）又は耐圧余裕度（Ｖ）
との関係を示した。又、図４に雰囲気ガス圧として20％
希釈Ｈ2 Ｓガス圧力２Torrで熱処理温度を変えたときの
耐久特性である輝度劣化（％）又は発光開始電圧変化
（Ｖ）の関係を示した。尚、輝度劣化又は発光開始電圧
変化は、上述と同様な連続発光の駆動条件で耐久時間 3
00hrにおけるＥＬ素子と製造直後のＥＬ素子との発光輝
度における割合又は発光開始電圧における偏差である。
ここで、熱処理温度が 500℃未満であるとＨ2 Ｓの熱分
解の程度が小さくＳ元素の供給が十分でないため、発光
層の結晶性の向上がなされず発光輝度が改善されない。
一方、熱処理温度が 650℃を越えると発光輝度低下に加
えて耐圧余裕度の低下、耐久劣化が起こるため望ましく
ない。
【００１５】又、硫化性ガスの分圧が 0.02Torr 〜0.6T
orr となるように、その硫化性ガスを含む非酸化性ガス
の雰囲気ガス圧の範囲を 0.1Torr〜３Torrに制御する必
要がある。図５に熱処理温度 550℃で雰囲気ガス圧とし
て20％希釈Ｈ2 Ｓガス圧力を変えたときの初期特性であ
る初期輝度(cd/m2）又は耐圧余裕度（Ｖ）との関係を示
した。又、図６に熱処理温度 550℃で雰囲気ガス圧とし
て20％希釈Ｈ2 Ｓガス圧力を変えたときの耐久特性であ
る輝度劣化（％）又は発光開始電圧（Ｖ）の関係を示し
た。ここで、硫化性ガスの分圧が0.02Torr未満、即ち、
雰囲気ガス圧が0.1Torr未満ではＳ元素の供給が十分で
なく初期輝度の向上はあまり見られない。一方、硫化性
ガスの分圧が 0.6Torrを越えると、即ち、雰囲気ガス圧
が３Torrを越えるとＳ元素の供給が過剰となり輝度劣化
が大きくなってしまっている。この温度範囲及びガス圧
範囲内で処理し、Ｚn Ｓ発光層のＳ/ Ｚn 比をストイキ
オメトリー値近傍の0.9 〜1.1 の範囲に制御することに
より耐久劣化の小さいＥＬ素子を得ることができる。
尚、Ｚn Ｓ発光層のストイキオメトリー値は 1.0であ
り、上記Ｓ/ Ｚn 比はＥＰＭＡ（Electron Probe Micro
Analysis:電子線微量分析）による元素分析により知る
ことができる。
orr となるように、その硫化性ガスを含む非酸化性ガス
の雰囲気ガス圧の範囲を 0.1Torr〜３Torrに制御する必
要がある。図５に熱処理温度 550℃で雰囲気ガス圧とし
て20％希釈Ｈ2 Ｓガス圧力を変えたときの初期特性であ
る初期輝度(cd/m2）又は耐圧余裕度（Ｖ）との関係を示
した。又、図６に熱処理温度 550℃で雰囲気ガス圧とし
て20％希釈Ｈ2 Ｓガス圧力を変えたときの耐久特性であ
る輝度劣化（％）又は発光開始電圧（Ｖ）の関係を示し
た。ここで、硫化性ガスの分圧が0.02Torr未満、即ち、
雰囲気ガス圧が0.1Torr未満ではＳ元素の供給が十分で
なく初期輝度の向上はあまり見られない。一方、硫化性
ガスの分圧が 0.6Torrを越えると、即ち、雰囲気ガス圧
が３Torrを越えるとＳ元素の供給が過剰となり輝度劣化
が大きくなってしまっている。この温度範囲及びガス圧
範囲内で処理し、Ｚn Ｓ発光層のＳ/ Ｚn 比をストイキ
オメトリー値近傍の0.9 〜1.1 の範囲に制御することに
より耐久劣化の小さいＥＬ素子を得ることができる。
尚、Ｚn Ｓ発光層のストイキオメトリー値は 1.0であ
り、上記Ｓ/ Ｚn 比はＥＰＭＡ（Electron Probe Micro
Analysis:電子線微量分析）による元素分析により知る
ことができる。
【００１６】上記実施例のＥＬ素子１０において、Ｈ2
Ｓ中熱処理時の温度が 550℃を越えると、電極取り出し
のため露出されているＩＴＯから成る第１電極２が硫化
されるため抵抗が上昇する。発明者らの実験によると、
膜厚 200nmで最初10Ω／□程度のシート抵抗が 100ｋΩ
／□まで上昇した。Ｘ線回折によるとＩn2Ｏ3 が硫化さ
れＩn2Ｓ3 が生成していることが確認できた。この硫化
反応はＩＴＯから成る第１電極２表面に止まらずその露
出部２ａの内部深くまで進む。従って、このような硫化
層をエッチングして導通を図ることはできないこととな
る。
Ｓ中熱処理時の温度が 550℃を越えると、電極取り出し
のため露出されているＩＴＯから成る第１電極２が硫化
されるため抵抗が上昇する。発明者らの実験によると、
膜厚 200nmで最初10Ω／□程度のシート抵抗が 100ｋΩ
／□まで上昇した。Ｘ線回折によるとＩn2Ｏ3 が硫化さ
れＩn2Ｓ3 が生成していることが確認できた。この硫化
反応はＩＴＯから成る第１電極２表面に止まらずその露
出部２ａの内部深くまで進む。従って、このような硫化
層をエッチングして導通を図ることはできないこととな
る。
【００１７】このようなＩＴＯなどの酸化膜透明導電膜
の場合、高温硫化水素中での硫化は避けられない。そこ
で、第１電極２の高抵抗化を防止する方法について以下
に述べる。第１の方法は、図７に示したように、ＩＴＯ
から成る第１電極２の露出部２ａ上に対してＨ2 Ｓ中熱
処理前に予め犠牲層７としてＺn Ｏ膜を成膜しておくこ
とである。この方法では、Ｈ2 Ｓ中熱処理によりＺn Ｏ
は硫化されＺn Ｓが生成するが、ＩＴＯから成る第１電
極２の硫化は防止される。Ｈ2 Ｓ中熱処理及び第２絶縁
層５成膜後、この犠牲層７を希酸でエッチングすること
により、第１電極２の露出部２ａにＩＴＯが現出され抵
抗上昇が避けられる。又、第２の方法は、図８に示した
ように、ＩＴＯから成る第１電極２の露出部２ａ上に対
してＨ2Ｓ中熱処理前に予め耐硫化性の金属膜として、
例えば、Ａu/Ｎi にてランド電極８を形成しておくこと
である。即ち、第１電極２の露出部２ａ上には最終的
に、はんだ付けのためのランド電極８を形成する必要が
あるが、Ｈ2 Ｓ中熱処理理及び第２絶縁層５成膜後、こ
の犠牲層７を希酸でエッチングすることにより、第１電
極２の露出部２ａにＩＴＯが現出され抵抗上昇が避けら
れる。又、第２の方法は、図８に示したように、ＩＴＯ
から成る第１電極２の露出部２ａ上に対してＨ2 Ｓ中熱
処理前に予め耐硫化性の金属膜として、例えば、Ａu/Ｎ
i にてランド電極８を形成しておくことである。即ち、
第１電極２の露出部２ａ上には最終的に、はんだ付けの
ためのランド電極８を形成する必要があるが、Ｈ2 Ｓ中
熱処理の前に、Ａu/Ｎi ランド電極８を形成しておくこ
とで硫化防止とする方法である。又、第３の方法は、第
１電極２自体を元々硫化され難い金属電極（例えば、Ｃ
r,Ｍo,Ｔa,Ａu 等）にて形成することである。この方法
では、ＩＴＯから成る第１電極２を使用した場合のよう
な、発光層４からその電極側への発光取り出しはできな
いが、第２電極６を透明導電膜で形成することにより片
側発光取り出しのＥＬ素子が形成可能となりパネル発光
輝度の向上が可能である。
の場合、高温硫化水素中での硫化は避けられない。そこ
で、第１電極２の高抵抗化を防止する方法について以下
に述べる。第１の方法は、図７に示したように、ＩＴＯ
から成る第１電極２の露出部２ａ上に対してＨ2 Ｓ中熱
処理前に予め犠牲層７としてＺn Ｏ膜を成膜しておくこ
とである。この方法では、Ｈ2 Ｓ中熱処理によりＺn Ｏ
は硫化されＺn Ｓが生成するが、ＩＴＯから成る第１電
極２の硫化は防止される。Ｈ2 Ｓ中熱処理及び第２絶縁
層５成膜後、この犠牲層７を希酸でエッチングすること
により、第１電極２の露出部２ａにＩＴＯが現出され抵
抗上昇が避けられる。又、第２の方法は、図８に示した
ように、ＩＴＯから成る第１電極２の露出部２ａ上に対
してＨ2Ｓ中熱処理前に予め耐硫化性の金属膜として、
例えば、Ａu/Ｎi にてランド電極８を形成しておくこと
である。即ち、第１電極２の露出部２ａ上には最終的
に、はんだ付けのためのランド電極８を形成する必要が
あるが、Ｈ2 Ｓ中熱処理理及び第２絶縁層５成膜後、こ
の犠牲層７を希酸でエッチングすることにより、第１電
極２の露出部２ａにＩＴＯが現出され抵抗上昇が避けら
れる。又、第２の方法は、図８に示したように、ＩＴＯ
から成る第１電極２の露出部２ａ上に対してＨ2 Ｓ中熱
処理前に予め耐硫化性の金属膜として、例えば、Ａu/Ｎ
i にてランド電極８を形成しておくことである。即ち、
第１電極２の露出部２ａ上には最終的に、はんだ付けの
ためのランド電極８を形成する必要があるが、Ｈ2 Ｓ中
熱処理の前に、Ａu/Ｎi ランド電極８を形成しておくこ
とで硫化防止とする方法である。又、第３の方法は、第
１電極２自体を元々硫化され難い金属電極（例えば、Ｃ
r,Ｍo,Ｔa,Ａu 等）にて形成することである。この方法
では、ＩＴＯから成る第１電極２を使用した場合のよう
な、発光層４からその電極側への発光取り出しはできな
いが、第２電極６を透明導電膜で形成することにより片
側発光取り出しのＥＬ素子が形成可能となりパネル発光
輝度の向上が可能である。
【００１８】尚、上述の実施例では20％希釈Ｈ2 Ｓガス
を用いたが、熱処理時の硫化性ガスの分圧を 0.02Torr
〜0.6Torr に制御できれば良く、20％希釈Ｈ2 Ｓガスに
限定されることはない。つまり、任意に希釈濃度を選択
し、硫化性ガスの分圧が所望範囲となるように雰囲気ガ
ス圧を制御すれば良い。又、希釈用非酸化性ガスはＡr
に限定されることなく、他の不活性ガス（Ｈe,Ｎe,Ｘe,
Ｎ2)を使用しても同様の効果を得ることができる。
を用いたが、熱処理時の硫化性ガスの分圧を 0.02Torr
〜0.6Torr に制御できれば良く、20％希釈Ｈ2 Ｓガスに
限定されることはない。つまり、任意に希釈濃度を選択
し、硫化性ガスの分圧が所望範囲となるように雰囲気ガ
ス圧を制御すれば良い。又、希釈用非酸化性ガスはＡr
に限定されることなく、他の不活性ガス（Ｈe,Ｎe,Ｘe,
Ｎ2)を使用しても同様の効果を得ることができる。
【図１】本発明の具体的な一実施例に係るＥＬ素子の基
本的構造を示した模式図である。
本的構造を示した模式図である。
【図２】本発明に係るＥＬ素子と従来のＥＬ素子とにお
ける耐久時間に対する発光輝度と発光開始電圧との関係
を示した特性図である。
ける耐久時間に対する発光輝度と発光開始電圧との関係
を示した特性図である。
【図３】同実施例に係るＥＬ素子の製造において、雰囲
気ガス圧が一定で熱処理温度を変えたときの初期特性
（初期輝度及び耐圧余裕度）を示した特性図である。
気ガス圧が一定で熱処理温度を変えたときの初期特性
（初期輝度及び耐圧余裕度）を示した特性図である。
【図４】同実施例に係るＥＬ素子の製造において、雰囲
気ガス圧が一定で熱処理温度を変えたときの耐久特性
（輝度劣化及び発光開始電圧）を示した特性図である。
気ガス圧が一定で熱処理温度を変えたときの耐久特性
（輝度劣化及び発光開始電圧）を示した特性図である。
【図５】同実施例に係るＥＬ素子の製造において、熱処
理温度が一定で雰囲気ガス圧をを変えたときの初期特性
（初期輝度及び耐圧余裕度）を示した特性図である。
理温度が一定で雰囲気ガス圧をを変えたときの初期特性
（初期輝度及び耐圧余裕度）を示した特性図である。
【図６】同実施例に係るＥＬ素子の製造において、熱処
理温度が一定で雰囲気ガス圧を変えたときの耐久特性
（輝度劣化及び発光開始電圧）を示した特性図である。
理温度が一定で雰囲気ガス圧を変えたときの耐久特性
（輝度劣化及び発光開始電圧）を示した特性図である。
【図７】本発明に係るＥＬ素子の製造方法における工程
途中で、第１電極上に犠牲層を形成した状態を示した平
面図である。
途中で、第１電極上に犠牲層を形成した状態を示した平
面図である。
【図８】本発明に係るＥＬ素子の製造方法における工程
途中で、第１電極上にランド電極を形成した状態を示し
た平面図である。
途中で、第１電極上にランド電極を形成した状態を示し
た平面図である。
１ ガラス基板（絶縁性基板） ２ 第１電極 ３ 第１絶縁層 ４ 発光層 ５ 第２絶縁層 ６ 第２電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 芳康 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (72)発明者 伊藤 信衛 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開 平２−306585（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124883（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−332494（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−121992（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 33/10 H05B 33/06
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に第１電極、第１絶縁層、
発光層、第２絶縁層及び第２電極を順次積層すると共に
前記第１電極又は前記第２電極のうち少なくとも光取り
出し側の一方を透明導電膜で形成したエレクトロルミネ
ッセンス素子の製造方法であって、前記第１電極、前記
第１絶縁層、及び前記発光層を成膜後、硫化性ガスを含
む非酸化性ガス雰囲気中で前記発光層を熱処理する前
に、前記第１絶縁層から露出する前記第１電極の端部
へ、前記熱処理から保護する保護層を形成したことを特
徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記保護層は、前記熱処理後に除去され
ることを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッ
センス素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記保護層は、耐硫化性金属より構成さ
れていることを特徴とする請求項２記載のエレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記保護層は、前記第１電極のランド電
極を兼ねる構成であることを特徴とする請求項３記載の
エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9354973A JP2831635B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9354973A JP2831635B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4359406A Division JP2905657B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189240A JPH10189240A (ja) | 1998-07-21 |
| JP2831635B2 true JP2831635B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=18441127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9354973A Expired - Lifetime JP2831635B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831635B2 (ja) |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP9354973A patent/JP2831635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10189240A (ja) | 1998-07-21 |
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