JPH01292794A - 薄膜ｅｌ素子の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、交流電界の印加により発光する薄膜エレクト
ロルミネッセンス（ＥＬ）素子に関し。

絶縁耐圧向上をはかった薄膜ＥＬ素子の製造方法に関す
る。

〈従来の技術〉 第５図は発光層を挟んで形成した２重絶縁構造の薄１ｉ
ＥＬ素子の一例を示す要部断面斜視図、第６図は第５図
に示す薄Ｗ！ＡＥＬ素子のＸ−Ｘ断面図である。これら
の図において、１はガラス基板。

２は酸化インジウム（Ｉｎ２０ｓ）あるいはインジウム
と錫との酸化物（ＩＴＯ）などからなる透明電極、３は
Ｙ２０３　、ＳｉＮｘなどからなる第１絶縁層、４はＭ
ｎあるいは希土類化合物を添加したＺｎＳ発光層、５は
第２絶縁層、６はＡＩなどからなる背面電極である。上
記構成のＢＬ素子は透明電極２と背面ｉ！極６との間に
図示しない交流電源により交流電界を印加すると、約１
０６Ｖ／　ｃ　ｍ程度の高電界により高輝度に発光する
。高輝度を得る為には極めて高い電圧を必要とするため
第１．第２絶縁層３．５には極めて高い絶縁耐圧を持た
せる必要がある。

しかしながら、上記各層の膜厚は０．２〜０゜５μｍ程
度と非常に薄いものであり、絶縁破壊し易い情況にある
。とくに透明電極と段差（エツジ）部（第６図Ｑ印部参
照）には電界が集中することや、絶縁層が薄くなり易い
ので、透明電極の段差をなくす方法が各種試みられてい
る。

第７図は透明な極２の上に絶縁層を形成しな後１透明電
極パターン非形成部分を覆う様なマスクパターンを形成
し、凸状となっている透明電極の上部のみをエツチング
により除去することにより充填絶縁材３ａを形成する方
法である。

また、第８図に示すものは、ガラス基板１にエツチング
により溝を形成し、溝以外の部分をマスキングし、この
清に透明電極をスパッタ、蒸着などにより充填する方法
である。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記従来の透明電極パターン非形成部分の絶縁材形成方
法において、第７図に示す方法は第９図に示す様にマス
クに位置ずれがあると絶縁部の突起が発生し、また、第
８図に示す方法によれば。

第１０図（ａ）に示す様にマスク７にずれがあった場合
は同図（ｂ）に示す様に透明電極２の突起部が発生し、
かえって悪い結果を招くことになる。

また、上記従来の方法においてはマスクの位置合せやレ
ジスト除去の為の工程が必要になるという課題があった
。

本発明は上記従来技術の課題を解決するために成された
もので１段差を埋めるためにマスクやレジストを用いる
ことなく、かつ、工程の少ない絶縁材の充填方法を提供
することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記従来技術の課題を解決する為の本発明の構成は、絶
縁性基板上に少なくとも透明電極、絶縁層１発光層およ
び背面電極が形成された薄膜ＥＬ素子の製造方法におい
て、前記絶縁性基板を冷却するとともに、前記基板上の
透明電極パターンを通電加熱しておき、化合物状態では
蒸気圧が低く。

分解した状態では各構成元素の蒸気圧が高い絶縁材を用
いて前記透明電極パターン非形成部分を充填したことを
特徴とするものである。

〈実施例〉 以下９図面に従い本発明の一実施例を説明する。

はじめに本発明に用いる充填材について第３図。

第４図を用いて説明する。なお、このデータは１９８４
年１月１０日に工業調査会から発行された“分子線エピ
タキシー技術”に記載されたものである。

第３図はＺｎＳを蒸着材料として用い、基板に蒸着を行
った場合の温度依存性を示すもので１図によれば基板温
度が高くなるに従って成長速度が遅くなっていることが
分る。

また、第４図は化合物の蒸気圧と構成元素の蒸気圧の関
係を示すもので、Ｚｎ、ΣＳのようにそれぞれ分解して
いる時の蒸気圧は非常に高いが。

ＺｎＳとなったものの蒸気圧は低いという性質を持って
いることを示している。このことは第３図と同′Ｊａｚ
ｎＳは温度の高いものには成長させることが出来ないと
いう性質を持っていることを示している。

なお、ＺｎＳは半導体であるが隣接する透明電極は同電
位なので絶縁体としての８ｉｔｒｇを充分に果すことが
可能である。

第１図（ａ）は本発明の電極パターン非形成部分に絶縁
材を充填する為の装置の要部断面図で。

１０は真空容器、１１はその内部に冷却水を循環させホ
ルダ表面の温度上昇を抑制する構造を有する基板ホルダ
、１２はボート１７にＵ置された蒸着材料としてのＺｎ
Ｓ、１３ａ、１３ｂは蒸着材料を加熱用電源に接続する
為の端子（電源は図では省略しである）である、基板ボ
ルダ１１上には透明電極を形成した状態のガラス基板１
が固定部材１５ａ、１５ｂにより固定されており、この
固定部材１５ａ、１５ｂには図示しない外部電源から透
明電極加熱用端子１８を介して電圧が印加される。

第１図（ｂ）は基板ホルダ１１を矢印Ｚ方向から見た図
であり、それぞれの固定部材１５ａ、１５ｂには図示の
様に透明電極の端部がそれぞれ電気的に接続されている
。

上記構成において、真空容器１１内を１０（Ｔｏｒｒ程
度とし、基板ホルダ１２に冷却水を送込みながらホルダ
表面を冷却し、透明電極２に電圧を印加する。この透明
ｔｉはＩＴＯを用いているが、このＩＴＯは金属膜に比
較して抵抗が高いため為電圧印加により５００℃程度に
発熱させることが出来る。その結果透明電極パターン非
形成部分は温度が低く、ガラスの熱伝導率が低いことと
相俟って透明型′＃１２の表面のみが高温となる。そし
て蒸着材料ＺｎＳを加熱すると先に説明した第３図、第
４図に示す結果に従い、第２図に示すように透明電極２
が形成されていない部分のみに絶縁物としてのＺｎＳを
充填することが出来る。なお、この絶縁物の充填量は時
間によって制御することが可能である。従って所定の時
間経過後ＺｎＳの蒸着を中止すれば、透明電極の段差を
埋めることが出来、第１の絶縁層を段差なく形成するこ
とが出来る。

なお９本実権例においては、充填絶縁材としてＺｎＳを
用いて説明したが、同様な性質を有する絶縁材であれば
良くこの材質に限るものではない。

〈発明の効果〉 以上実施例とともに具体的に説明した様に本発明によれ
ば、基板上の透明電極パターンを通電加熱しておき、化
合物状態では蒸気圧が低く９分解した状態では各構成元
素の蒸気圧が高い絶縁材を用いて前記透明電極パターン
非形成部分を充填しなので、マスクとレジストを用いる
従来例に比較して少ない工程で段差のない絶縁膜を形成
することが出来、実用上の効果は大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す断面構成図、（
ｂ）は基板ホルダを２方向からみた図。 第２図はガラス基板の透明電極間に絶縁材を充填した状
態を示す断面図、第３図はＺｎＳの基板温度に対する成
長速度の関係を示す図、第４図は蒸気圧と温度との関係
を示す図、第５．第６図は従来のＥＬ発光素子の断面斜
視図および断面図、第７図〜第１０図は従来の絶縁材充
填方法を示す図である。 １・・・ガラス基板、２・・・透明電極（ＩＴＯ）、３
・・・第１絶縁層、４・・・発光層、５・・・第２絶縁
層、６・・・背面電極、１２・・・蒸着材料（化合物状
態では蒸気圧が低く１分解した状態では各構成元素の蒸
気圧が高い絶縁材）。 代理人　弁理士　小　沢　信　助 第１図 （α） （ｂ） 窮２図 第３図　　　　　第４図 １０Ｖア（Ｋ−’） イ５図 第に図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　絶縁性基板上に少なくとも透明電極、絶縁層、発光層
   および背面電極が形成された薄膜ＥＬ素子の製造方法に
   おいて、前記絶縁性基板を冷却するとともに、前記基板
   上の透明電極パターンを通電加熱しておき、化合物状態
   では蒸気圧が低く、分解した状態では各構成元素の蒸気
   圧が高い絶縁材を用いて前記透明電極パターン非形成部
   分を充填したことを特徴とする薄膜ＥＬ素子の製造方法
   。