JPH0156517B2 - - Google Patents
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- JPH0156517B2 JPH0156517B2 JP60015447A JP1544785A JPH0156517B2 JP H0156517 B2 JPH0156517 B2 JP H0156517B2 JP 60015447 A JP60015447 A JP 60015447A JP 1544785 A JP1544785 A JP 1544785A JP H0156517 B2 JPH0156517 B2 JP H0156517B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
- H05B33/28—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode of translucent electrodes
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、従来よりの面光源としての利用の他
に、近年各種端末機器への応用が進められている
エレクトロルミネセンス素子に関するものであ
る。
に、近年各種端末機器への応用が進められている
エレクトロルミネセンス素子に関するものであ
る。
従来この種のエレクトロルミネセンス（以下
ELと略記する）素子は、例えば透明なガラス基
板上にIn2O3，SnO2等からなる透明電極を配列
し、次に第１の透明誘電体層、薄膜EL発光層、
第２の透明誘電体層を順次積層した後、Al，Al
―Ni合金等からなる背面電極を配列することに
よつて形成されていた。
ELと略記する）素子は、例えば透明なガラス基
板上にIn2O3，SnO2等からなる透明電極を配列
し、次に第１の透明誘電体層、薄膜EL発光層、
第２の透明誘電体層を順次積層した後、Al，Al
―Ni合金等からなる背面電極を配列することに
よつて形成されていた。
このようなEL素子に使用される誘電体層は、
絶縁耐圧と誘電率がともに高く、かつ誘電損失が
小さいことが望まれるが、透明電極と発光層との
間に形成される第１の誘電体層としては、この他
に、ガラス基板および透明電極との付着力が強
く、発光層形成後の活性化のための高温熱処理工
程においても膜割れや剥離等の異常が生じないこ
とが要求される。
絶縁耐圧と誘電率がともに高く、かつ誘電損失が
小さいことが望まれるが、透明電極と発光層との
間に形成される第１の誘電体層としては、この他
に、ガラス基板および透明電極との付着力が強
く、発光層形成後の活性化のための高温熱処理工
程においても膜割れや剥離等の異常が生じないこ
とが要求される。
従来この誘電体層には、Y2O3，Ta2O5，
Al2O3，ZrO2，HfO2，PbTiO3，BaTa2O6等の酸
化物や、Si3N4、シリコンオキシナイトライド等
の物質が単層または多層として用いられ、通常こ
れらの層は、微小欠陥による絶縁破壊を防止する
ために、スパツタリング法によつて形成されてい
た。
Al2O3，ZrO2，HfO2，PbTiO3，BaTa2O6等の酸
化物や、Si3N4、シリコンオキシナイトライド等
の物質が単層または多層として用いられ、通常こ
れらの層は、微小欠陥による絶縁破壊を防止する
ために、スパツタリング法によつて形成されてい
た。
ところが、酸化物をスパツタリングにより成膜
すると、下地の透明電極が黒化したり、電気抵抗
が増大したりする問題がある一方、Si3N4ではガ
ラス基板あるいは透明電極との付着力が十分でな
いために、発光層を活性化するために行なう400
〜600℃の熱処理によつて剥離が生ずる場合があ
る。
すると、下地の透明電極が黒化したり、電気抵抗
が増大したりする問題がある一方、Si3N4ではガ
ラス基板あるいは透明電極との付着力が十分でな
いために、発光層を活性化するために行なう400
〜600℃の熱処理によつて剥離が生ずる場合があ
る。
この膜剥離を防止する方法として、従来よりガ
ラス基板および透明電極とSi3N4膜との界面に酸
素を介在させることが提案されているが、その剥
離防止効果は必ずしも十分ではなく、また透明電
極が酸素プラズマにさらされることによつて電気
抵抗が増大してしまう場合があつた。
ラス基板および透明電極とSi3N4膜との界面に酸
素を介在させることが提案されているが、その剥
離防止効果は必ずしも十分ではなく、また透明電
極が酸素プラズマにさらされることによつて電気
抵抗が増大してしまう場合があつた。
ガラス基板からの剥離は、第１誘電体層が酸化
物の場合にも見られることがあり、これは、膜の
応力が付着力を越えた時に発生すると考えられ
る。このことから、誘電体層を多層にして応力を
緩和することも考えられるが、付着力を本質的に
高めるものではないため十分とはいえない。
物の場合にも見られることがあり、これは、膜の
応力が付着力を越えた時に発生すると考えられ
る。このことから、誘電体層を多層にして応力を
緩和することも考えられるが、付着力を本質的に
高めるものではないため十分とはいえない。
このような問題点を解決するために、本発明
は、透明基板上に形成された透明電極と、この透
明電極と発光層間に配置される誘電体層との間
に、シリコン薄膜層を介在させたものである。
は、透明基板上に形成された透明電極と、この透
明電極と発光層間に配置される誘電体層との間
に、シリコン薄膜層を介在させたものである。
透明電極と誘電体層との間に、いわば透明電極
を被覆保護する形でシリコン薄膜層が存在するた
め、誘電体層形成時の黒化や高抵抗化、あるいは
発光層活性化のための高温熱処理による高抵抗化
等の透明電極の劣化が防げるとともに、シリコン
薄膜層を介在させることによりガラス基板および
透明電極に対して誘電体層を強固に付着させ、高
温熱処理によつても膜割れや剥離を生じないよう
にすることができる。
を被覆保護する形でシリコン薄膜層が存在するた
め、誘電体層形成時の黒化や高抵抗化、あるいは
発光層活性化のための高温熱処理による高抵抗化
等の透明電極の劣化が防げるとともに、シリコン
薄膜層を介在させることによりガラス基板および
透明電極に対して誘電体層を強固に付着させ、高
温熱処理によつても膜割れや剥離を生じないよう
にすることができる。
図は本発明の一実施例を示す断面図である。同
図において、まずアルミノシリケートガラス
NA40（商品名；HOYA(株)）からなる透明基板１
上に、SnO2を混入したIn2O3からなる透明導電膜
（膜厚2000Å）をスパツタリング法により全面に
成膜した後、エツチングにより、横方向に多数帯
状に平行配列した透明電極２を形成する。次に、
従来であれば第１誘電体層を形成するところであ
るが、本実施例では、それに先立つて透明基板１
および透明電極２上に、スパツタリング法によつ
て膜厚50ÅのSi薄膜３を形成する。成膜は、基板
温度が200℃、Arガス圧が７×10-1Paの条件で行
なつた。この後、4000Åの厚さにTa2O5膜をスパ
ツタリング法で形成し、第１の誘電体層４とす
る。さらに、活性物質として0.5wt％のMnをド
ープしたZnSからなるEL発光層５（膜厚6000Å）
を蒸着して成膜後、400〜500℃で真空中アニール
を施す。次に、第１誘電体層４と同様に4000Åの
厚さのTa2O5膜をスパツタリング法により形成し
て第２誘電体層６とし、最後に帯状のAlからな
る背面電極７を、透明電極２と相互に交差するよ
うに形成する。
図において、まずアルミノシリケートガラス
NA40（商品名；HOYA(株)）からなる透明基板１
上に、SnO2を混入したIn2O3からなる透明導電膜
（膜厚2000Å）をスパツタリング法により全面に
成膜した後、エツチングにより、横方向に多数帯
状に平行配列した透明電極２を形成する。次に、
従来であれば第１誘電体層を形成するところであ
るが、本実施例では、それに先立つて透明基板１
および透明電極２上に、スパツタリング法によつ
て膜厚50ÅのSi薄膜３を形成する。成膜は、基板
温度が200℃、Arガス圧が７×10-1Paの条件で行
なつた。この後、4000Åの厚さにTa2O5膜をスパ
ツタリング法で形成し、第１の誘電体層４とす
る。さらに、活性物質として0.5wt％のMnをド
ープしたZnSからなるEL発光層５（膜厚6000Å）
を蒸着して成膜後、400〜500℃で真空中アニール
を施す。次に、第１誘電体層４と同様に4000Åの
厚さのTa2O5膜をスパツタリング法により形成し
て第２誘電体層６とし、最後に帯状のAlからな
る背面電極７を、透明電極２と相互に交差するよ
うに形成する。
このようにして得られたEL素子は、第１誘電
体層４が酸化物であるにもかかわらず、透明電極
２が黒化したり電気抵抗が増加するような劣化は
認められず、またEL発光層５成膜後のアニール
によつても膜剥れなどの現象も認められず、Si薄
膜３の存在が透明電極２の劣化や誘電体層の膜剥
れ防止にきわめて有効であることが確認された。
体層４が酸化物であるにもかかわらず、透明電極
２が黒化したり電気抵抗が増加するような劣化は
認められず、またEL発光層５成膜後のアニール
によつても膜剥れなどの現象も認められず、Si薄
膜３の存在が透明電極２の劣化や誘電体層の膜剥
れ防止にきわめて有効であることが確認された。
ここで、Siは可視光領域で光吸収性を有するの
で、発光層５で放出された光はSi層で一部吸収さ
れた後、透明電極２および透明基板１を経て外へ
取り出される。したがつてこのSi層での光吸収に
よる発光輝度の低下がほとんど問題にならない程
度として、Si薄膜３の膜厚は200Å以下とするこ
とが望ましい。一方、誘電体層４との関係におい
て引き起こされる透明電極２の劣化、つまり誘電
体層４成膜時における黒化あるいは高抵抗化およ
び発光層５を活性化するためのアニールによる高
抵抗化を防止し、透明電極２および透明基板１と
の付着力を高める効果を十分に発揮させるために
はSi薄膜３の膜厚は10Å以上あることが望まし
い。
で、発光層５で放出された光はSi層で一部吸収さ
れた後、透明電極２および透明基板１を経て外へ
取り出される。したがつてこのSi層での光吸収に
よる発光輝度の低下がほとんど問題にならない程
度として、Si薄膜３の膜厚は200Å以下とするこ
とが望ましい。一方、誘電体層４との関係におい
て引き起こされる透明電極２の劣化、つまり誘電
体層４成膜時における黒化あるいは高抵抗化およ
び発光層５を活性化するためのアニールによる高
抵抗化を防止し、透明電極２および透明基板１と
の付着力を高める効果を十分に発揮させるために
はSi薄膜３の膜厚は10Å以上あることが望まし
い。
このように、Si薄膜３は透明電極２と直接接触
しており、かつ膜厚も200Å以下程度できわめて
小さく、また実際にSi薄膜３を介在させたEL素
子と介在させない従来例との発光しきい値電圧を
測定した結果もほとんど違いが見られなかつたこ
とから、Si薄膜３は透明電極２上では電極の一部
を構成していると考えられる。一方、相隣接する
２本の透明電極２相互間の距離は、通常50μm以
上あるためにその間ではSi薄膜３は絶縁体として
作用しており、隣接する透明電極２上の絵素を発
光させるようなクロストーク現象は見られなかつ
た。すなわち、Si薄膜３は、EL素子としての電
気的特性には何らの悪影響も及ぼしていない。
しており、かつ膜厚も200Å以下程度できわめて
小さく、また実際にSi薄膜３を介在させたEL素
子と介在させない従来例との発光しきい値電圧を
測定した結果もほとんど違いが見られなかつたこ
とから、Si薄膜３は透明電極２上では電極の一部
を構成していると考えられる。一方、相隣接する
２本の透明電極２相互間の距離は、通常50μm以
上あるためにその間ではSi薄膜３は絶縁体として
作用しており、隣接する透明電極２上の絵素を発
光させるようなクロストーク現象は見られなかつ
た。すなわち、Si薄膜３は、EL素子としての電
気的特性には何らの悪影響も及ぼしていない。
上述した実施例では、第１（および第２）誘電
体層としてTa2O5を用いたが、これに限らず、例
えばY2O3，Al2O3，BaTa2O6，PbTiO3，ZrO2，
Si3N4あるいはシリコンオキシナイトライド等、
EL素子用として通常用いられる各種の誘電体を
単層または複層として用いる場合にもSi薄膜３は
有効である。
体層としてTa2O5を用いたが、これに限らず、例
えばY2O3，Al2O3，BaTa2O6，PbTiO3，ZrO2，
Si3N4あるいはシリコンオキシナイトライド等、
EL素子用として通常用いられる各種の誘電体を
単層または複層として用いる場合にもSi薄膜３は
有効である。
また、Si薄膜３は、スパツタリング法の他に、
蒸着法やイオンプレーテイング法、CVD法など
によつて成膜してもよく、これらの方法によつて
も同様の効果が得られる。
蒸着法やイオンプレーテイング法、CVD法など
によつて成膜してもよく、これらの方法によつて
も同様の効果が得られる。
また、発光層５は、MnをドープしたZnSとし
たが、ドーパントはTbF3，SmF3，PrF3，
DyF3，ErF3等でもよく、ZnSの代りにZnSe等を
用いてもよい。
たが、ドーパントはTbF3，SmF3，PrF3，
DyF3，ErF3等でもよく、ZnSの代りにZnSe等を
用いてもよい。
また、透明基板はガラス以外にも、高温処理に
耐えるプラスチツクを使用することもできる。
耐えるプラスチツクを使用することもできる。
以上説明したように、本発明によれば、透明電
極と誘電体層との間にSi薄膜を介在させたことに
より、EL素子本来の光学的・電気的特性を何ら
損うことなしに、透明電極の劣化を防止し、かつ
透明電極およびガラス基板と誘電体層との付着力
を高め、膜割れや剥離を防止する効果を有する。
極と誘電体層との間にSi薄膜を介在させたことに
より、EL素子本来の光学的・電気的特性を何ら
損うことなしに、透明電極の劣化を防止し、かつ
透明電極およびガラス基板と誘電体層との付着力
を高め、膜割れや剥離を防止する効果を有する。
図は本発明の一実施例を示す断面図である。
１…透明基板、２…透明電極、３…Si薄膜、４
…第１誘電体層、５…EL発光層、６…第２誘電
体層、７…背面電極。
…第１誘電体層、５…EL発光層、６…第２誘電
体層、７…背面電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明基板上に形成された透明電極と背面電極
との間に配置された発光層を備えたエレクトロル
ミネセンス素子において、透明電極と発光層との
間に誘電体薄膜層を配置するとともに、この誘電
体薄膜層と透明電極との間にシリコン薄膜層を介
在させたことを特徴とするエレクトロルミネセン
ス素子。 ２ シリコン薄膜層の膜厚を10〜200Åとしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレ
クトロルミネセンス素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015447A JPS61176094A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | エレクトロルミネセンス素子 |
| US06/824,071 US4734618A (en) | 1985-01-31 | 1986-01-30 | Electroluminescent panel comprising a layer of silicon between a transparent electrode and a dielectric layer and a method of making the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015447A JPS61176094A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | エレクトロルミネセンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176094A JPS61176094A (ja) | 1986-08-07 |
| JPH0156517B2 true JPH0156517B2 (ja) | 1989-11-30 |
Family
ID=11889059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60015447A Granted JPS61176094A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | エレクトロルミネセンス素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4734618A (ja) |
| JP (1) | JPS61176094A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113386A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-25 | 新技術事業団 | 薄膜型ｅｌ素子及びその製造方法 |
| JPH0793196B2 (ja) * | 1987-03-25 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | Ｅｌ素子およびその製造法 |
| US4888820A (en) * | 1988-12-06 | 1989-12-19 | Texas Instruments Incorporated | Stacked insulating film including yttrium oxide |
| US5804918A (en) * | 1994-12-08 | 1998-09-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Electroluminescent device having a light reflecting film only at locations corresponding to light emitting regions |
| JP3672125B2 (ja) * | 1996-01-26 | 2005-07-13 | ソニー株式会社 | 光学的素子の製造方法 |
| TW386609U (en) * | 1996-10-15 | 2000-04-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Electroluminescent illumination apparatus |
| US7701130B2 (en) * | 2001-08-24 | 2010-04-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Luminous device with conductive film |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3274024A (en) * | 1962-11-16 | 1966-09-20 | Gen Telephone & Elect | Energy converter |
| US3854070A (en) * | 1972-12-27 | 1974-12-10 | N Vlasenko | Electroluminescent device with variable emission |
| US4188565A (en) * | 1977-09-16 | 1980-02-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Oxygen atom containing film for a thin-film electroluminescent element |
| JPS5823191A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-10 | シャープ株式会社 | 薄膜ｅｌ素子 |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP60015447A patent/JPS61176094A/ja active Granted
-
1986
- 1986-01-30 US US06/824,071 patent/US4734618A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4734618A (en) | 1988-03-29 |
| JPS61176094A (ja) | 1986-08-07 |
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