JPH01128393A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 フラットデイスプレィパネル、或いは面光源等として用
いられる薄膜ＥＬ素子に関し、該薄膜ＥＬ素子の絶縁耐
圧の向上を図ると共に、絶縁層による電気的容険を素子
駆動用ｒｃドライバーの電流容量を大きくする必要のな
い程度に制御することを目的とし、 ＥＬ発光層の両面に絶縁層を介して、一対の電極を配設
し、その電極の一方が酸化インジウム・錫からなる透明
電極とされた素子構成において、前記酸化インジウム・
錫からなる透明電極と接する一方の絶縁層をアモルファ
スからなる常誘電膜、他方の絶縁層を強誘電膜により構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はフラットデイスプレィパネル、或いは面光源等
として用いられる薄膜ＥＬ素子に係り、特に素子耐圧の
向上と素子容量を所望に制御した薄膜ＥＬ素子の構造に
関するものである。

薄膜ＥＬ素子は薄形で、固体化により堅牢となり、かつ
軽量、高輝度発光が可能であることから情報、通信端末
等の表示装置、発光素子などとして期待されている。

このような薄膜ＥＬ素子としては、近来、低電圧駆動を
可能とするために、ＥＬ発光層の両面に配置する絶縁層
として、誘電率の高いチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯｓ）膜を
適用したものが提案されているが、それに伴い素子の容
量が必要以上に増加し、また絶縁耐圧が低下する傾向が
ある。このため、前記した絶縁層の材質を選択してその
ような絶縁耐圧の向上を図ると共に、素子容量を所望に
制御することが必要とされている。

〔従来の技術〕

従来の薄膜ＥＬ素子の構造は第３図に示すように、例え
ば酸化インジウム・錫（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉ
−ｄｅ：以下ＩＴＯと略称する）からなるストライブ状
の透明電極１２が配設された透明ガラス基板１１上に、
高誘電率のチタン酸鉛（ＰｂＴｉ０３）からなる第一絶
縁層１３と発光中心となるマンガン（Ｍｎ）を添加した
硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなるＥＬ発光層１４とが積層さ
れ、その発光層１４上に更にＰｂＴｉＯｓからなる第二
絶縁層１５を介してアルミニウム（Ａｌ）などからなる
ストライブ状の背面電極１６が、前記透明電極１２と交
差するようにマトリックス状に配設された構造とされて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のような従来構造の薄膜ＥＬ素子におい
ては、前記ＥＬ発光層１４の上下面に配設された第一、
第二絶縁層１３．１５に同じＰｂＴｉ０ｚからなる強誘
電膜を用いているため、当該素子の低電圧駆動の点では
有利であるが、該素子の電気的な容量が大きくなり、素
子駆動用のＩＣドライバーの電流容量を大きくする必要
があり、低コスト化には不利となる。また前記透明電極
１２が配設された透明ガラス基Ｆｉ１１上に、ＰｂＴｉ
０３からなる第一絶縁層１３を形成した場合、該ＰｂＴ
ｉ０＋が結晶質であるがために、特に透明電極１２の上
部の府中には結晶欠陥が生じ易く、これに起因して絶縁
耐圧が低下するという欠点があった。

本発明は上記した従来の問題点に鑑み、透明電極と接す
る側の第一絶縁層の材質を選択して、素子の絶縁耐圧の
向上を図ると共に、絶縁層による電気的容量を素子駆動
用ＩＣドライバーの電流容量を大きくする必要のない程
度に制御した新規な薄膜ＥＬ素子を提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記した目的を達成するため、ＥＬ発光層の両
面に絶縁層を介して一対の電極を配設し、その電極の一
方が酸化インジウム・錫からなる透明電極をそれぞれ配
設した素子構成における前記酸化インジウム・錫からな
る透明電極と接する一方の絶縁層をアモルファスからな
る常誘電膜とし、他方の絶縁層を強誘電膜とした構成と
する。

〔作　用〕

本発明の素子構造では、ＥＬ発光層の両面に配設する絶
縁層の内、酸化インジウム・錫からなる透明電極と接す
る一方の絶縁層をアモルファスからなる常誘電膜、他方
の絶縁層を強誘電膜とすることにより、素子の電気的容
量が素子駆動用ＩＣドライバーの電流容量を大きくする
必要のない適度の容量となる。また透明電極と接する一
方の絶縁層に欠陥の生じ難いアモルファスからなる常誘
電膜を用いているため、素子の絶縁耐圧が向上する。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す要
部断面図であり、前記第３図と同等部分には同一符号を
付した。

この図で示す実施例が第３図の従来の素子構造と異なる
点は、ＩＴＯ等からなる透明電極１２とＥＬ発光！！１
４との間に、プラズマＣＶＤ法（プラズマ化学気相堆積
法）によって形成されるアモルファス窒化シリコン（ａ
−３＋ＸＮｙ）　、或いはアモルファス酸化シリコン（
ａ−ＳｉＯｓ＋）等からなる常誘電率の第一絶縁層２１
を介在した構造としたことである。

プラズマＣＶＤ法により得られるアモルファスのＳｉｘ
Ｎｙ膜、或いは５ｉｎＸ膜等は結晶質のＰｂＴｉ０ｚＪ
！！と比較して欠陥が非常に少ないことから、第−絶縁
層２１に常誘電率の例えばａ−５ｉ、Ｎ、膜を用いるこ
とにより当該ＥＬ素子の絶縁耐圧が著しく向上すると共
に、その電気的容量も適度に制御され、素子駆動用ＩＣ
ドライバーの電流容量を大きくする必要がなくなる。

第２図は本発明及び従来の薄膜Ｅ１、素子の絶縁耐圧と
絶縁破壊数との関係を比較して示した図であり、図にお
いて、曲線への第一、第二絶縁層を共にＰｂＴｉＯｓか
らなる強誘電膜とした従来の素子構造と、曲線Ｂの第一
絶縁層にアモルファスＳｉ、Ｎ。

からなる常誘電膜を、また第二絶縁層にＰｂＴｉ０：＋
からなる強誘電膜を適用した本発明の素子構造とを比較
した場合、本発明の素子構造の絶縁耐圧の優れているこ
とが石１１！認できた。

なお、曲線Ｃは第一絶縁層にＰｂＴｉ０．からなる強誘
電膜を、第二絶縁層にアモルファスＳｊ、Ｎ、からなる
常誘電膜を適用した素子構造の比較例であり、この例と
本発明の素子構造とを比較しても第一絶縁層にアモルフ
ァスＳｉ、Ｎ、からなる常誘電膜を適用した効果の大き
いことが判る。

さらにこのような本発明の薄膜Ｅ［、素子を製作するに
は、例えばＩＴＯ等からなるスＩ・ライブ状の透明電極
１２が配設された透明ガラス基板１１上に、シラン（Ｓ
ｉｌＩｎ）とアンモニア（ＮＨ３）からなる反応ガスを
用いた周知のプラズマＣＶｒ）法によりアモルファス窒
化シリコン（ａ−５ｉｘＮｙ）からなる常誘電率の第一
絶縁層２１を堆積形成する。

次に咳第−絶縁層２１上に真空１着法によって発光中心
となるマンガン（Ｍｎ）をドープした硫化亜鉛（ＺｎＳ
）からなるＥＬ発光層１４を被着形成した後、その表面
にスパッタリング法等によりアモルファスチタン酸鉛（
ａ−ＰｂＴｉＯａ）膜を被着し、引き続き真空中で熱処
理（５００’Ｃ程度）を行って高誘電率の第二絶縁層１
５を形成する。その後、該第二絶縁層１５■にアルミニ
ウム（Ａ　Ａ　”）などからなるストライブ状の背面電
極１６を、前記透明電極１２と交差するようにマトリッ
クス状に被着形成することにより完成させる。

〔発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る薄膜ＥＬ
素子によれば、当該素子の絶縁耐圧が著しく向上する。

またその電気的容量も適度に制御され、素子駆動用ＩＣ
ドライバーの電流容量を大きくする必要がないため、該
ＩＣドライバーの低コスト化に有利となる等、実用上、
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す要
部断面図、 第２図は本発明に係る薄膜Ｅ　Ｌ素子の絶縁耐圧を説明
するための比較図、 第３図は従来の薄膜ＥＬ素子の一例を示す要部断面図で
ある。 第１図において、 １１は透明ガラス基板、１２は透明電極、１４はＥＬ発
光層、１５は第二絶縁層、１６は背面電極、２１は第一
絶縁層をそれぞれを示す。 第１図 □話１蜂酊圧（％Ｑ ？１明五比較閏 従来ｉ馴更ＥＬｇ九尉ｔキ断勿ｍ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ＥＬ発光層（１４）の両面に絶縁層（１５，２１）を
   介して、一対の電極（１２，１６）を配設し、その電極
   （１２，１６）の一方が酸化インジウム・錫からなる透
   明電極（１２）とされた素子構成において、 　上記酸化インジウム・錫からなる透明電極（１２）と
   接する一方の絶縁層（２１）がアモルファスからなる常
   誘電膜、他方の絶縁層（１５）が強誘電膜からなること
   を特徴とする薄膜ＥＬ素子。