JPH01320796A - エレクトロルミネッセンス素子 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエレクトロルミネッセンス素子（以後ＥＬ素子
と略称する）に関し、特に安定な動作が得られ、耐久性
が改善されたＥＬ素子に間する。

［従来の技術］ ＥＬ素子は、情報端末機用平面表示素子の１つとして有
力視されているデイスプレィである。

従来この種の素子の１つとして、第３図に示すもの（例
えば、１９８５　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｄｉｓ
ｐｌａｙＲｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｔ
ｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ、Ｐ］０６）が知られ
ている。この素子は、透明な絶縁性基板１・透明な第１
の電極２・発光Ｎ３・厚膜電流制限層４・第２の電極５
で構成されている。

透明な絶縁性基板１としては、おもにはう珪酸ガラスや
ソーダライムガラス等のガラス基板が好んで用いられて
いる。透明な第１の電極２としてはインジウム−、スズ
酸化物（ＩＴＯＩｎ２Ｏ３゜５ｎａ２）等がスパッタリ
ング法によって形成されたものが用いられている。発光
層３としては、２ｎＳ薄膜にＭｎやＴｂＦｇをドープし
たもの等を電子線加熱法により真空蒸着したものが用い
られている。　（蒸着により形成した直後の発光Ｎ３で
は十分な輝度が得られないため、通常被膜形成後に３５
０℃以上の真空中のアニールプロセスが行われる。　） 厚膜の電流制限Ｎ４としては、Ｍ　ｎ　Ｏ２の粉体をニ
トロセルロースで固めた半導電性のもの等が用いられて
いる。第２の電極５としてはＡＩを真空蒸着したものな
どが用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来のＥＬ素子においては、透明な第
１電極２や絶縁性基板１の上に直接発光層である活性剤
がドープされたＺｎ３層３′が直接形成されているため
、発光層３形成後のアニールプロセスや駆動中に透明な
第１電極２や絶縁性基板１から、Ｎａ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｓ
ｎ、Ｏ等のイオッヵ、１□３゜２□２．。□８ その結果、発光層３は絶縁性の低下によるしきい値電圧
の低下を起こし、寿命・輝度・コントラストに著しい悪
影響を与えていた。

この問題を解決するには、ガラスに、無アルカリガラス
を用いることや、ガラスとＩＴＯの間にイオンバリア層
を付けることによりガラスからのイオンの拡散を防ぐ方
法が考案されている（例えば特開昭５２−１２２０９２
）。

しかしこの方法では、ガラスからのイオンの拡散は防止
できてもＩＴＯからのイオンの拡散は防′　げない。

本発明は、上記のような従来のものの問題点を解決し、
安価なガラス基板上に、信頼性の高いＥＬデイスプレィ
を形成することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記従来の問題点を解決するために、本発明は透明な絶
縁基板上に、透明な第一電極・発光層・抵抗層・第二電
極を順次積層したエレクトロルミネッセンス素子におい
て、該透明な第一電極と発光層との間にイオンバリア層
を設けている。

該イオンバリア層としては、通常アルカリ拡散防止膜等
に使用されている材料が使用でき、Ａｌ２Ｏ＋１．　　
Ｓ　ｉ　ＯＮ、　　ＴａＯ２，ＴａＳ　ｉ　Ｏ，Ｓ　ｉ
３Ｎ４、ＳｉＯ２等が例示できる。これらの混合物であ
っても、これら以外の物質でもイオンバリア性が高けれ
ば構わない。

また、上記構造のＥＬ素子は電流駆動型であるために、
該イオンバリア層は、膜厚５ｎｍ〜４０ｎｍとすること
が好ましく、１０〜３０ｎｍとすることがより好ましい
。４０ｎｍより厚い膜厚では抵抗が大きくなり、電圧降
下が大きくなるため適当ではない。また、５ｎｍより薄
くなるとイオンバリア性が現れにくい。

［作用コ 本発明によれば、イオンバリア層が透明な第１電極や絶
縁性基板からのイオンが発光層に拡散して発光効率が低
下するのを防止する。

また、本発明によれば、“イオンバリア性が緩衝層とな
っているためイオンバリア層が発光層の付着性を高め、
発光層の膜はが□れを防止す□る作用をする。

［実施例］ 第１図は本発明によるＥＬ素子の実施例である。

低アルカリ含有ガラスより□なるガラス基板１上に透明
な第１電極２（ＩＴＯ）をスパッタリング法により約４
’００ｎｍの厚さに形成する。該１　’Ｔ　Ｏ膜をパタ
ーニングした後、その上にイオンバリア層６（材質５ｉ
ＯＮ）を、スパッタリング法により２０ｎｍの膜厚に形
成する。そのうえに、Ｚ　ｎ”Ｓ：Ｍｎよりなる発光層
３を、ガラス基板を約２５０℃に加熱して厚さ６００ｎ
ｍに真空蒸着する。

さらに蒸着した発光層３を５０墳℃に加妬し６０分アニ
ールする。以上の操作あ後に真空装置から取り出す。１
μｍ程度の粒子に粉砕された導電性物質（ＭｎＯ２）を
ニトロセルロースのバインダー材料内に拡散させそれを
スプレーガンにより上記の基板上に約１５μｍ吹き付は
電流制限Ｎ４とする。さらにその上に、真空蒸着法によ
りＡｌｌを形成し第２ｉｌＦ′極゛５とする。その後に
、第２電極５及び電流制限層４をダイヤモンド針により
スクライブし表示エレメントを形成することにより完成
する。

本実施例により作成したＥＬ素子では、第１電極２と発
光層３０間にイオンバリア層６を設けたため、１０００
時間後の輝度の初期の輝度に対する割合が、イオンバリ
ア層６を設けていない従来のＥ’Ｌ素子では５０％であ
ったのに対し、約８０％であるという良好な結果を示し
た。

本実施例においては、′ガラス基板として低アルカリ含
有ガラスよりなるガラス基板を用いたが、本発明は上記
＾施例に限定されず、例えば第２図に示すような、表面
にアルカリ拡散防止膜７を設けたソーダライムガラス等
のアルカリ含有ガラス等を用いてもかまわない。

また、上記実施例においては、ＥＬ素子として透明な第
一電極・発光層・抵抗層・第二電極の構造のＥＬ素子を
用いたが、該ＥＬ素子の構造は上記実施例に限定されず
、例えは発光層と抵抗層との間に黒色層を設けた構造（
例えばＵＫＰａｔ。

２１７６３４１Ａ）等、上記電流駆動型ＥＬ素子の基本
構成を有するものであれば、同様に実施することができ
る。

［発明の効果コ 本発明によれば、第１電極と発光層との間に設けられた
イオンバリア層が、透明な第１電極や絶縁性基板の中に
含まれるイオンが発光層内に拡散するのを防止し、従来
イオンの拡散により生じていたＥＬ素子の寿命の低下・
輝度の低下等を防ぐことができる。

さらにイオンバリア層が緩衝層として作用するため、発
光層と透明な第１電極との接着性が増し、発光層の膜は
がれ等が防止され、歩留が上がる効果も期待てきる。

また、イオンバリア層が緩衝層として働くため、膨張係
数の大きなソーダライムガラス上に安定な発光層を形成
することが出来る。このため安価なソーダライムガラス
基板を用いて、長寿命のＥＬ素子を製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例で作製したエレクトロルミネッセンス
素子の概略を示す断面図、第２図は同変形例を示す断面
図、第３図は従来のエレクトロルミネッセンス素子の概
略を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　透明な絶縁基板上に、透明な第一電極・発光層
   ・抵抗層・第二電極を順次積層したエレクトロルミネッ
   センス素子において、該透明な第一電極と発光層との間
   にイオンバリア層を設けたことを特徴とするエレクトロ
   ルミネッセンス素子。