JPH02195685A - 薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH02195685A JPH02195685A JP1015257A JP1525789A JPH02195685A JP H02195685 A JPH02195685 A JP H02195685A JP 1015257 A JP1015257 A JP 1015257A JP 1525789 A JP1525789 A JP 1525789A JP H02195685 A JPH02195685 A JP H02195685A
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- Pending
Links
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、交流駆動の薄膜ＥＬ（エレクトロルミネセン
ス）素子に関するものである。
ス）素子に関するものである。
（従来の技術）
一般に、°この種の薄膜ＥＬ素子は、例えば特開昭６３
−１７０８９１号公報に開示され第３図に示すように二
重絶縁層構造を有し、ガラス等の透明絶縁板から成る基
板１上に蒸着法やスパッタリング法等の適当な方法を用
いてｒＴｏ等の透明導電材料を素材とする透明電極２を
形成し、次いでこの上に絶縁破壊を防ぐため、５ｉＯｚ
＋＾ＱｔＯｓ＊ ＹｚＯｔ＋ Ｔａｇ’ｓ等の酸化物絶
縁材料を素材とする第１の絶縁層３、ＺｎＳ等の母体材
料内にＭｎ等の発光中心を添加した蛍光材料を素材とす
る発光層４、第１の絶縁層３と同様な材料から成る第２
の絶縁層５、及び前記透明電極２と対向すると共に反射
性を有する電極としてＡＱ等の導電材料を素材とする背
面電極６をこの順序で順次蒸着法やスパッタリング法等
の適当な方法を用いて積層形成して成るものである。
−１７０８９１号公報に開示され第３図に示すように二
重絶縁層構造を有し、ガラス等の透明絶縁板から成る基
板１上に蒸着法やスパッタリング法等の適当な方法を用
いてｒＴｏ等の透明導電材料を素材とする透明電極２を
形成し、次いでこの上に絶縁破壊を防ぐため、５ｉＯｚ
＋＾ＱｔＯｓ＊ ＹｚＯｔ＋ Ｔａｇ’ｓ等の酸化物絶
縁材料を素材とする第１の絶縁層３、ＺｎＳ等の母体材
料内にＭｎ等の発光中心を添加した蛍光材料を素材とす
る発光層４、第１の絶縁層３と同様な材料から成る第２
の絶縁層５、及び前記透明電極２と対向すると共に反射
性を有する電極としてＡＱ等の導電材料を素材とする背
面電極６をこの順序で順次蒸着法やスパッタリング法等
の適当な方法を用いて積層形成して成るものである。
そして、透明電極２と背面電極６との間に交流電圧を印
加すると、電極２，６間に発生する電界により発光層４
が発光し、基板ｌを通って外部へ照射される。
加すると、電極２，６間に発生する電界により発光層４
が発光し、基板ｌを通って外部へ照射される。
（発明が解決しようとする課題）
このような薄膜ＥＬ素子においては、絶縁層３゜５の材
料としてＹｚＯ＋＋ Ｔａｘｅｓ等の誘電率が高いが耐
圧の低い材料を用いると、電極２．６に電圧を加えた通
電初期には特に第２の絶縁層５に流れるリーク電流が大
きくなり、伝搬型絶縁破壊が発生しやすくなり、その結
果、この破壊が徐々に太き（なって素子の寿命が短くな
る問題がある。特に、第２の絶縁層５を単一の材料で形
成すると、その材料の性質がそのまま出てしまい安定性
に欠けることがある。
料としてＹｚＯ＋＋ Ｔａｘｅｓ等の誘電率が高いが耐
圧の低い材料を用いると、電極２．６に電圧を加えた通
電初期には特に第２の絶縁層５に流れるリーク電流が大
きくなり、伝搬型絶縁破壊が発生しやすくなり、その結
果、この破壊が徐々に太き（なって素子の寿命が短くな
る問題がある。特に、第２の絶縁層５を単一の材料で形
成すると、その材料の性質がそのまま出てしまい安定性
に欠けることがある。
そこで、本発明は前記問題に基づいて成されたものであ
り、絶縁層の絶縁破壊を抑えて素子の長寿命化を図るこ
とのできる薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とするも
のである。
り、絶縁層の絶縁破壊を抑えて素子の長寿命化を図るこ
とのできる薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とするも
のである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、対向配設された透明電極と背面電極との間に
発光層を設け、少なくともこの発光層と背面電極との間
に絶縁層を設けた薄膜ＥＬ素子において、前記絶縁層を
酸化ケイ素層と高誘電体層との多層構造で形成したもの
である。
発光層を設け、少なくともこの発光層と背面電極との間
に絶縁層を設けた薄膜ＥＬ素子において、前記絶縁層を
酸化ケイ素層と高誘電体層との多層構造で形成したもの
である。
（作用）
絶縁層を高誘電体層と酸化ケイ素層との多層構造とする
ことにより、誘電率が高くかつ耐圧が高い絶縁層を得る
ことができる。
ことにより、誘電率が高くかつ耐圧が高い絶縁層を得る
ことができる。
（実施例）
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳述する。尚
、本実施例において、第３図で示した従来例と同一機能
を有する箇所には同一符号を付しその詳細な説明は省略
する。透光性のガラス基板１ （Ｎ Ａ −４０）上に
は従来例と同様な方法例えばスパッタリング法により透
明電極２を゛膜厚２０００人で形成し、この透明電極２
を所望のパターンにパターニングし、その上にスパッタ
リング法でＢａＴｉＯｘを膜厚６０００人積層し第１の
絶縁層３を形成し、さらにその上にＺｎＳ ： Ｍｎ
（０，５ｗｔ％）を電子ビーム蒸着法により４５００人
積層し発光Ｎ４を形成する。そして、真空中で３５０℃
、１時間の熱処理を行った後、電子ビーム蒸着法により
先ず高誘電体であるＩｆｆ（ｈ（酸化ハフニュウム）層
を４００人の膜厚で、次いで５ｉＯｘ（酸化ケイ素）層
８を６００人の膜厚で、最後に訂０□層７を８００人の
膜厚で順次積層してＳｉＯｘ層８をＨｆＯ，層７でサン
ドインチ状に挟んだ第２の絶縁層５を形成する。この場
合、ＳｉＯｘはＳｉｎ、 ５ｉＯｚＳｉ０１など任意の
酸化ケイ素を使用でき、その膜厚は３００〜２０００人
の範囲である。その後、第２の絶縁層５の上にへ〇等に
より背面電極６を膜厚２０００人形成して薄膜ＥＬ素子
が形成される。
、本実施例において、第３図で示した従来例と同一機能
を有する箇所には同一符号を付しその詳細な説明は省略
する。透光性のガラス基板１ （Ｎ Ａ −４０）上に
は従来例と同様な方法例えばスパッタリング法により透
明電極２を゛膜厚２０００人で形成し、この透明電極２
を所望のパターンにパターニングし、その上にスパッタ
リング法でＢａＴｉＯｘを膜厚６０００人積層し第１の
絶縁層３を形成し、さらにその上にＺｎＳ ： Ｍｎ
（０，５ｗｔ％）を電子ビーム蒸着法により４５００人
積層し発光Ｎ４を形成する。そして、真空中で３５０℃
、１時間の熱処理を行った後、電子ビーム蒸着法により
先ず高誘電体であるＩｆｆ（ｈ（酸化ハフニュウム）層
を４００人の膜厚で、次いで５ｉＯｘ（酸化ケイ素）層
８を６００人の膜厚で、最後に訂０□層７を８００人の
膜厚で順次積層してＳｉＯｘ層８をＨｆＯ，層７でサン
ドインチ状に挟んだ第２の絶縁層５を形成する。この場
合、ＳｉＯｘはＳｉｎ、 ５ｉＯｚＳｉ０１など任意の
酸化ケイ素を使用でき、その膜厚は３００〜２０００人
の範囲である。その後、第２の絶縁層５の上にへ〇等に
より背面電極６を膜厚２０００人形成して薄膜ＥＬ素子
が形成される。
以上のように構成される本発明の薄膜ＥＬ素子は、第２
の絶縁層５を高誘電体層であるＩ（ｆｏ、１７と酸化ケ
イ素層であるＳｉＯｘ層８の多層構造で形成したもので
ある。この場合、Ｈｆ０２Ｎ ７は誘電率が高いが耐圧
が低く、一方ＳｉＯｘ層８は誘電率が低いが耐圧が高く
、このように両者の多層構造にすることにより、両者の
長所が引き出され、誘電率が高く耐圧も高い第２の絶縁
層５となる。従って、耐圧が高いので通電初期に流れる
リーク電流が抑えられ、素子の絶縁破壊を防止し長寿命
化を図ることができる。尚、本願出願人の実験によると
、１００時間後における素子の初期破壊の割合は、従来
のＨｆＱｔの単層で第２の絶縁層５を形成した場合、１
６個のサンプル中４個の不良が発生したが、本発明のＨ
ｆＯ，層７でＳｉＯｘ層８をサンドイッチ状にした多層
構造で第２の絶縁層５を形成した場合、３２個のサンプ
ル中不良は無く安定した素子が出来る。
の絶縁層５を高誘電体層であるＩ（ｆｏ、１７と酸化ケ
イ素層であるＳｉＯｘ層８の多層構造で形成したもので
ある。この場合、Ｈｆ０２Ｎ ７は誘電率が高いが耐圧
が低く、一方ＳｉＯｘ層８は誘電率が低いが耐圧が高く
、このように両者の多層構造にすることにより、両者の
長所が引き出され、誘電率が高く耐圧も高い第２の絶縁
層５となる。従って、耐圧が高いので通電初期に流れる
リーク電流が抑えられ、素子の絶縁破壊を防止し長寿命
化を図ることができる。尚、本願出願人の実験によると
、１００時間後における素子の初期破壊の割合は、従来
のＨｆＱｔの単層で第２の絶縁層５を形成した場合、１
６個のサンプル中４個の不良が発生したが、本発明のＨ
ｆＯ，層７でＳｉＯｘ層８をサンドイッチ状にした多層
構造で第２の絶縁層５を形成した場合、３２個のサンプ
ル中不良は無く安定した素子が出来る。
また、ＳｉＯｘ層８の膜厚が３００Å以下の場合、Ｓｉ
Ｏｘの効果である高耐圧が現れず、膜厚が２０００Å以
上の場合、誘電率が高い効果が損なわれてしまう。
Ｏｘの効果である高耐圧が現れず、膜厚が２０００Å以
上の場合、誘電率が高い効果が損なわれてしまう。
以上、本発明の一実施例を詳述したが、本発明の要旨の
範囲内で適宜変形できる０例えば、第２図に示すように
、ＨｆＯ□Ｍ７と５ｉＯｘｊｉ８はサンドイッチ状にす
ることなく 、ｕｒｏｚ層７とＳｉＯｘ層８の二層構造
にすることもでき、どちらを上にしても良い。また、高
誘電体材料はＨｆＯ，の他Ｙｚ０３＋ ＴａｚＯｓ等も
用いることができる。さらに、第１の絶縁層３のないタ
イプのＥｌ、素子にも適用できる゛。
範囲内で適宜変形できる０例えば、第２図に示すように
、ＨｆＯ□Ｍ７と５ｉＯｘｊｉ８はサンドイッチ状にす
ることなく 、ｕｒｏｚ層７とＳｉＯｘ層８の二層構造
にすることもでき、どちらを上にしても良い。また、高
誘電体材料はＨｆＯ，の他Ｙｚ０３＋ ＴａｚＯｓ等も
用いることができる。さらに、第１の絶縁層３のないタ
イプのＥｌ、素子にも適用できる゛。
以上詳述したように本発明によれば、対向配設された透
明電極と背面電極との間に発光層を設け、少なくともこ
の発光層と背面電極との間に絶縁層を設けた薄膜ＥＬ素
子において、前記絶縁層を酸化ケイ素層と高誘電体層と
の多層構造で形成したことにより、絶縁層の絶縁破壊を
抑えて素子の長寿命化を図ることのできる薄膜ＢＬ素子
を提供することができる。
明電極と背面電極との間に発光層を設け、少なくともこ
の発光層と背面電極との間に絶縁層を設けた薄膜ＥＬ素
子において、前記絶縁層を酸化ケイ素層と高誘電体層と
の多層構造で形成したことにより、絶縁層の絶縁破壊を
抑えて素子の長寿命化を図ることのできる薄膜ＢＬ素子
を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は他の
実施例を示す断面図、第３図は従来例を示す断面図であ
る。 ２−透明電極 ４−発光層 ５・−第２の絶縁層 ６−背面電極７−高誘電体層
８−３ ｉ Ｏｘ層特許出願人 日本精機株
式会社 代理人 弁理士 牛 木 護 同 弁理士 薄 １）長門部 第２図 第３図
実施例を示す断面図、第３図は従来例を示す断面図であ
る。 ２−透明電極 ４−発光層 ５・−第２の絶縁層 ６−背面電極７−高誘電体層
８−３ ｉ Ｏｘ層特許出願人 日本精機株
式会社 代理人 弁理士 牛 木 護 同 弁理士 薄 １）長門部 第２図 第３図
Claims (1)
- （１） 対向配設された透明電極と背面電極との間に発
光層を設け、少なくともこの発光層と背面電極との間に
絶縁層を設けた薄膜ＥＬ素子において、前記絶縁層を酸
化ケイ素層と高誘電体層との多層構造で形成したことを
特徴とする薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015257A JPH02195685A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015257A JPH02195685A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02195685A true JPH02195685A (ja) | 1990-08-02 |
Family
ID=11883804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1015257A Pending JPH02195685A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02195685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05258863A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 分散型ｅｌ素子 |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1015257A patent/JPH02195685A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05258863A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-10-08 | Stanley Electric Co Ltd | 分散型ｅｌ素子 |
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