JPH01309292A

JPH01309292A - 薄膜ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH01309292A
Application number: JP63139783A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Nakaya; 浩明中彌; Takashi Ogura; 隆小倉; Takuro Yamashita; 山下　卓郎; Masaru Yoshida; 勝吉田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1989-12-13

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、薄膜ＰＬ素子に関し、特にその絶縁層の形成
方法が改良された薄膜Ｅｌ素子に関する。

（従来の技術）従来より知られている薄膜Ｆ、Ｌ素子の基本構造を第３
図に示す。

従来の薄膜ＥＬ素子は、ガラス基板１上に、Ｉｎ２Ｏ３
，５ｎ０２などで形成される透明電極２と、Ｓｉｎ、、
Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２０５　、Ｙ２Ｏ３など
の無機材料にて形成される下部絶縁層３０と、ＺｎＳな
どの母体材料に発光中心としてＭｎ等を添加して形成さ
れる発光層４と、下部絶縁層３０と同様な材料にて形成
される上部絶縁層５０と、旧などの背面電極６とを順次
積層して構成されている。上部及び下部絶縁層５０．３
０に用いられる材料は、絶縁耐圧が高い、誘電率が大き
い、欠陥が少ないなどの条件が必要とされるが、一つの
材料でこれら全ての条件を満すことは難しいので、従来
から上部及び下部絶縁層５０．３０は共に２層あるいは
、それ以上の積層膜とされている。

そして、この上部及び下部絶縁層５０．３０は、スパッ
タ法、蒸着法などにより形成するのが一儀的である。

（発明が解決しようとする課題）上記構成の薄膜ＥＬ素子は、高輝度、長寿命、低消費電
力などの利点を有している。ところが、素子を構成する
上部及び下部絶縁層５０．３０は、上記したようにスパ
ッタ法などの真空を必要とする技術により作成されてい
る。このスパッタ法は比ｌｕ的成膜速度が遅く、そのた
め素子特性を満たすに必要な膜厚の絶縁層を得るには時
間がかかり、薄膜ＥＬ素子の生産コストが冑くなる原因
の一つとなっていた。

本発明は上記欠点を解決するためになされたものであっ
て、その目的は絶縁層の形成速度を早めることにより、
生産コストを低減することができる薄膜ＥＬ素子を提供
することにある。

（課題を解決するための手段）本発明の薄膜ＩＥＬ素子は、基板、並びに原基板上に積
層された発光層、絶縁層及び電極を備えた薄膜ＥＬ素子
であって、該絶縁層の厚み方向の少なくとも一部が、ア
ルコキシド系アルコール溶液のゾル−ゲル法により形成
された膜であり、そのことにより上記目的が達成される
。

（作用）アルコキシド系アルコール溶液のゾル−ゲル法は、アル
コキシド系アルコール溶液を塗布した後、乾燥及び焼成
することにより、絶縁層の膜を形成するものである。従
って、このゾル−ゲル法によれば、真空を必要としない
ため、従来のスパッタ法、蒸着法等による膜形成法と比
べ、短時間で絶縁層を形成することができる。

（実施例）以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

尖籐開上本発明に係る薄膜ＥＬ素子の製造法を説明する。

第１図に示すように、ガラス基板１上に、ＩｎｚＯ＊、
ＳｎＯ□からなる導電性透明層をスパッタ法により約２
０００人の厚さに積層すると共に、この導電性透明層を
ストライプ状にエツチングすることにより、ストライプ
状の透明電極２を形成する。次に、透明電極２の上に、
スパッタ法によりＳｉＯ□膜３ｂとＳｉ３Ｎ４膜３ａと
を形成して厚さ２０００〜２５００人の下部絶縁層３を
形成する。次に、この下部絶縁層３上に、ＺｎＳを母体
とし、発光中心としてＭｎを添加して形成される発光層
４を電子ビーム蒸着により約７０００人の厚さに形成す
る。次いで、発光層４の表面に上部絶縁層５を形成する
。この上部絶縁層５は、次のようにして調製されるゾル
を以下の条件で塗布し、乾燥及び焼成することにより形
成されるものである。

ゾルは、テトラエトキシシランＳｉ　（ＯＣｚｌｌｓ）
　ａ　（！：　ヘンターｎ−ブトキシタンタルＴａ　（
０−ｎ−ＣａｆＬｖ）　ｓとをモル比で１対ｌに混合し
、この混合溶液を適量のエタノールに溶解させて得られ
る。次に、このゾルをスピンナーなどの塗布機により２
０００〜５０００ｒ、ｐ、ｍ、で発光Ｎ４の表面に塗布
し、次いで乾燥及び焼成することにより、５ｉＯｚ−Ｔ
ａｚＯｓ二元系の膜を形成して、このものを上部絶縁層
５とする。ゾルを発光層４の表面に塗布し、乾燥するに
は、窒素雰囲気下で行うのが良く、またゾルを乾燥及び
焼成するには、例えばゾルを塗布した積層体を１００°
Ｃで乾燥した後、このものを６００°Ｃ酸素雰囲気下で
１０分放置することにより焼成する。このとき、上部絶
縁層５の膜厚は１０００〜１５００人であった。

次に、このようにして形成された上部絶縁層５の上面に
、前記透明電極２のストライプ方向と直交するようにア
ルミニウム（ＡＩ）の背面電極６をストライプ状に形成
して薄膜Ｅし素子が得られる。

このようにして得られた薄膜［１，素子の輝度−電圧特
性の一例を第４図に示す。本実施例の薄膜ＥＬ素子の種
度−電圧特性を図中の曲線（ａ）で示し、従来の素子の
輝度−電圧特性を図中の曲線（ｂ）で示している。この
図から本実施例の薄膜ＥＬ素子は、従来の薄膜ＥＬ素子
と比較し、同等の特性が得られていることがわかる。

裏応拠叉第２図は、薄膜ＥＬ素子の上部絶縁層５の厚み方向の一
部の膜を、ゾル−ゲル法で形成した実施例である。

この実施例では発光層４の表面に、スパッタ法によりＳ
ｉ、Ｎ４膜５ｂを形成し、次いでこの５ｉＪ４膜５ｂの
表面にゾル−ゲル法によってＳｉＯ□−Ｔ　ａ　ｚ　Ｏ
ｓ　膜５　ａを形成した他は、上記実施例１と同様にし
て薄膜ＥＬ素子を得た。

このように、上部絶縁層５を、スパッタ法により形成し
たＳｉ３Ｎ、膜５ｂとゾル−ゲル法で形成したＳｉＯ□
−Ｔａ、０．膜５ａとの積層構造とした薄膜ＥＬ素子の
輝度−電圧特性を第４図の曲線（Ｃ）に示す。この実施
例の薄＋１’ｕ　ＩＩｓ　Ｌ素子も、従来のａ膜ＩＥＬ
素子と比較して同等の特性が得られていることがわかる
。

なお、上記実施例１及び２では、二重絶縁構造の薄膜Ｅ
Ｌ素子の上部絶縁層５をゾル−ゲル法により形成した場
合について説明したが、下部絶縁層３の膜厚方向の少な
くとも一部をゾル−ゲル法により形成しても良く、さら
に上部絶縁層５及び下部絶縁層３の少なくとも一部を共
にゾル−ゲル法により形成しても良い。また、ゾル−ゲ
ル法によって形成した絶縁層３及び５の組成は、ＳｉＯ
□−Ｔａ２０ｇに限定されるものではなく、その他のＡ
１□０：＋　、ＴｉＯ□系等、多種の酸化物絶縁膜が金
属アルコキシドを用いたゾル−ゲル法によって形成する
こともできる。ゾルの塗布方法については限定されず、
例えばロールコータ−などを用いてゾルを塗布しても良
い。さらに、本発明は、ＭＩＳ構造の薄膜ＥＬ素子にも
適用することができる。

（発明の効果）このように、本発明によれば、素子特性を損なうことな
く、所望とする厚みの絶縁層が短時間で、しかも簡単に
形成できる。従って、薄膜ＥＬ素子の生産性を向上でき
ると共に、薄膜ＥＬ素子の生産コストを低減することも
できる。

−（−用訓！順旧［偉え所第１図は本発明の薄膜ＥＬ素子の一実施例の断面図、第
２図は薄膜［Ｌ素子の他の実施例の断面図、第３図は従
来の薄膜ＥＬ素子の断面図、第４図は薄膜ＥＬ素子の輝
度−電圧特性を示す図である。

ｌ・・・基板、２・・・透明電極、３・・・下部絶縁層
、４・・・発光層、５・・・上部絶縁層、６・・・背面
電極。

以上

Claims

【特許請求の範囲】

１．　基板、並びに該基板上に積層された発光層、絶縁
層及び電極を備えた薄膜ＥＬ素子であって、該絶縁層の
厚み方向の少なくとも一部が、アルコキシド系アルコー
ル溶液のゾルーゲル法により形成された膜である薄膜Ｅ
Ｌ素子。