JPH0325895A - エレクトロルミネッセンス表示素子及びその製造方法 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス表示素子及びその製造方法Info
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- JPH0325895A JPH0325895A JP1161966A JP16196689A JPH0325895A JP H0325895 A JPH0325895 A JP H0325895A JP 1161966 A JP1161966 A JP 1161966A JP 16196689 A JP16196689 A JP 16196689A JP H0325895 A JPH0325895 A JP H0325895A
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- 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】
技術分野
本発明は、電気信号に応答して発光するエレクトロルミ
ネッセンス表示素子に関する。
ネッセンス表示素子に関する。
背景技術
電気信号に応答して多色表示するカラー表示装置として
はブラウン管が広く利用されている。装置の薄型化のた
めに液晶型表示素子も開発されている。更に、完全固体
型として高輝度の発光が得られるエレクトロルミネッセ
ンス（以下ＥＬという）を用いた表示素子も開発されて
いる。
はブラウン管が広く利用されている。装置の薄型化のた
めに液晶型表示素子も開発されている。更に、完全固体
型として高輝度の発光が得られるエレクトロルミネッセ
ンス（以下ＥＬという）を用いた表示素子も開発されて
いる。
かかるＥＬ表示素子は構造で分類すると、電極とＥＬ層
との間に絶縁層又は誘電層をもたない直流形と、電極と
ＥＬ層との間に絶縁層をもつ交流形とに分類され、該交
流形のものはドットマトリクスＥＬ表示素子として適し
ている。
との間に絶縁層又は誘電層をもたない直流形と、電極と
ＥＬ層との間に絶縁層をもつ交流形とに分類され、該交
流形のものはドットマトリクスＥＬ表示素子として適し
ている。
また、ＥＬ表示素子を発光するＥＬ層で分類すると、Ｅ
Ｌ層物質の微粒子をバインダで結合させ塗布形成した分
散形と、ＥＬ層物質で蒸着、スバッタ等の薄膜形成方法
で成膜した薄膜形とに分けられる。
Ｌ層物質の微粒子をバインダで結合させ塗布形成した分
散形と、ＥＬ層物質で蒸着、スバッタ等の薄膜形成方法
で成膜した薄膜形とに分けられる。
第３図にＸ−Ｙマトリックス型の二重絶縁形交流ＥＬ表
示素子の概略断面を示す。該ＥＬ表示素子は、ガラス透
明基板１上に、ＩＴＯ等の複数の透明電極２、第１絶縁
膜３，ＥＬ層４、第２絶縁膜５、透明電極２に交差する
複数の背面電極６を順に積層、形成したものである。Ｅ
Ｌ層４はＺｎＳ，ＺｎＳｅ，Ｃａｂ，ＳｒＳ等のＩＩ−
Ｖｌ属金属化合物の半導体物質を母体物質として数％の
発光中心物質を含む層である。
示素子の概略断面を示す。該ＥＬ表示素子は、ガラス透
明基板１上に、ＩＴＯ等の複数の透明電極２、第１絶縁
膜３，ＥＬ層４、第２絶縁膜５、透明電極２に交差する
複数の背面電極６を順に積層、形成したものである。Ｅ
Ｌ層４はＺｎＳ，ＺｎＳｅ，Ｃａｂ，ＳｒＳ等のＩＩ−
Ｖｌ属金属化合物の半導体物質を母体物質として数％の
発光中心物質を含む層である。
かかるＥＬ表示素子の発光機構は、背面電極６と透明電
極２との間に電圧を印加して第１及び第１絶縁膜５を介
してＥＬ層４に電界が印加される。
極２との間に電圧を印加して第１及び第１絶縁膜５を介
してＥＬ層４に電界が印加される。
かかる印加電界によりＥＬ層４の母体物質中に自由電子
が発生し、電界での自由電子が加速されて高エネルギー
状態のホットエレクトロンになる。
が発生し、電界での自由電子が加速されて高エネルギー
状態のホットエレクトロンになる。
このホットエレクトロンがＥＬ層４の発光中心物質を励
起して、励起状態の緩和により所定スペクトル分布を有
する発光をする。発光色はＥＬ層４の母体物質と発光中
心物質の組合せで決定される。
起して、励起状態の緩和により所定スペクトル分布を有
する発光をする。発光色はＥＬ層４の母体物質と発光中
心物質の組合せで決定される。
例えば、ＺｎＳを母体物質とする場合、発光中心物質が
Ｓｍでは赤色発光を呈し、同様にＭｎでは黄色発光、Ｔ
ｂでは緑色発光、Ｔｍでは青色発光を呈する。
Ｓｍでは赤色発光を呈し、同様にＭｎでは黄色発光、Ｔ
ｂでは緑色発光、Ｔｍでは青色発光を呈する。
かかるＥＬ表示素子Ｘ−Ｙマトリックスパネルを構成す
る時は透明電極と背面電極とを各々ストライプ状に形成
し直交に配置する。これらの交点が各画素になる。
る時は透明電極と背面電極とを各々ストライプ状に形成
し直交に配置する。これらの交点が各画素になる。
透明電極をストライプ状に形成（多くはフォトリングラ
フ法を使用）すると、第３図に示すように、ガラス基板
１上には透明電極２の厚みの分だけの段差ができる。こ
の段差部の存在によって、次の絶縁層３の成膜工程以後
の成膜される各層の膜厚が段差部の近傍にて薄くなるこ
とになる。従って、この部分の発光開始電圧の設計値が
より小さくなったり、絶縁破壊による破損をおこし、素
子の信頼性が低かった。
フ法を使用）すると、第３図に示すように、ガラス基板
１上には透明電極２の厚みの分だけの段差ができる。こ
の段差部の存在によって、次の絶縁層３の成膜工程以後
の成膜される各層の膜厚が段差部の近傍にて薄くなるこ
とになる。従って、この部分の発光開始電圧の設計値が
より小さくなったり、絶縁破壊による破損をおこし、素
子の信頼性が低かった。
また、透明電極の厚さを大きくすることができず、その
電気抵抗により発光応答特性を悪化させていた。
電気抵抗により発光応答特性を悪化させていた。
発明の概要
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解消するこ
とにあり、電極の形成に伴うＥＬ層等の段差をなくした
ＥＬ表示素子及びその製造方法を提供することである。
とにあり、電極の形成に伴うＥＬ層等の段差をなくした
ＥＬ表示素子及びその製造方法を提供することである。
本発明のＥＬ表示素子は、基板上に形成された一方の電
極と、この電極に対向する他方の電極と、一方及び他方
の電極間に配置されたＥＬ層とを有し、ＥＬ層の電極に
よって挾まれる部分を発光領域とするＥＬ表示素子であ
って、一方の電極は絶縁体層中に形成された導電領域で
あることを特徴とする。
極と、この電極に対向する他方の電極と、一方及び他方
の電極間に配置されたＥＬ層とを有し、ＥＬ層の電極に
よって挾まれる部分を発光領域とするＥＬ表示素子であ
って、一方の電極は絶縁体層中に形成された導電領域で
あることを特徴とする。
本発明のＥＬ表示素子の製遣方法は、基板上に形成され
た一方の電極と、この電極に対向する他方の電極と、一
方及び他方の電極間に配置されたＥＬ層とを有し、ＥＬ
層の電極によって挾まれる部分を発光領域とするＥＬ表
示素子製造方法であって、 基板上に電極隔離絶縁体層を形成する電極隔離絶縁体層
形成工程と、 電極隔離絶縁体層の電極となるべき部分上に導電物質膜
を形成して熱拡散によって導電領域を電極隔離絶縁体層
中に形成する導電領域形成工程と、電極隔離絶縁体層上
にＥＬ層を形成するＥＬ層形成工程と、 発光領域に対応してＥＬ層上に電極層を形成する電極層
形成工程とを有することを特徴とする。
た一方の電極と、この電極に対向する他方の電極と、一
方及び他方の電極間に配置されたＥＬ層とを有し、ＥＬ
層の電極によって挾まれる部分を発光領域とするＥＬ表
示素子製造方法であって、 基板上に電極隔離絶縁体層を形成する電極隔離絶縁体層
形成工程と、 電極隔離絶縁体層の電極となるべき部分上に導電物質膜
を形成して熱拡散によって導電領域を電極隔離絶縁体層
中に形成する導電領域形成工程と、電極隔離絶縁体層上
にＥＬ層を形成するＥＬ層形成工程と、 発光領域に対応してＥＬ層上に電極層を形成する電極層
形成工程とを有することを特徴とする。
実施例
以下、本発明による実施例を図面を参照しつつ説明する
。
。
第１図に示すように、実施例のＥＬ表示素子は、基板１
上に、透明な導電領域２１を有する電極隔離絶縁体層２
０、第１絶縁体層３、ＥＬ層４、第２絶縁体層５、電極
６を順に巳或したものである。
上に、透明な導電領域２１を有する電極隔離絶縁体層２
０、第１絶縁体層３、ＥＬ層４、第２絶縁体層５、電極
６を順に巳或したものである。
第２図はＥＬ表示素子の各製造工程における素子基板の
拡大部分斜視断面を示す。
拡大部分斜視断面を示す。
まず、第２図（ａ）に示すように、ガラス基板１の主面
上に例えばスパッタリング法などによって、透明な電極
隔離絶縁体層２０を５０００Ａの膜厚にて均一に形成す
る。この電極隔離絶縁体層２０はＺｎＯである。
上に例えばスパッタリング法などによって、透明な電極
隔離絶縁体層２０を５０００Ａの膜厚にて均一に形成す
る。この電極隔離絶縁体層２０はＺｎＯである。
次に、第２図（ｂ）に示すように、電極隔離絶縁体層２
０上に例えばＡＮ等の導電物質膜を導電性が必要な電極
幅にてストライプ状に形成して、その後、熱拡散によっ
て導電領域２１を電極隔離絶縁体層２０中に形成する。
０上に例えばＡＮ等の導電物質膜を導電性が必要な電極
幅にてストライプ状に形成して、その後、熱拡散によっ
て導電領域２１を電極隔離絶縁体層２０中に形成する。
この導電領域２１はＺｎＯＡ，ｐとなり、電極隔離絶縁
体層２０内に透明電極を形成する。このように、略同一
高さの電極と絶縁体が交互に配列された薄膜が形成され
る。
体層２０内に透明電極を形成する。このように、略同一
高さの電極と絶縁体が交互に配列された薄膜が形成され
る。
ＺｎＯ／ｊｌは全体に対して１％以下のＡｌをドーブし
て、はじめてＩＸＩＯ−３Ω備以下の導電性を示し、Ｚ
ｎＯ単体では絶縁性である。
て、はじめてＩＸＩＯ−３Ω備以下の導電性を示し、Ｚ
ｎＯ単体では絶縁性である。
ここでは、ＺｎＯを成膜しているが手法は問わない。例
えば薄膜プロセス、及びスプレー法等が使用できる。
えば薄膜プロセス、及びスプレー法等が使用できる。
電極隔離絶縁体層２０上に導電性が必要な所のみＡｎ）
膜を形成する。導電性を得る１％程度のＡｇドーブ量に
なる様なＡｆｉ膜厚は、例えば５０００Ａ膜厚の電極隔
離絶縁体層２０のＺｎＯに対しては約１００ Ａ膜厚の
Ａｌ膜が好ましい。
膜を形成する。導電性を得る１％程度のＡｇドーブ量に
なる様なＡｆｉ膜厚は、例えば５０００Ａ膜厚の電極隔
離絶縁体層２０のＺｎＯに対しては約１００ Ａ膜厚の
Ａｌ膜が好ましい。
Ａｌ膜のストライブ状パターン形成は従来良く知られた
方法、例えばフォトリソグラフ法またはリフトオフ法等
を用いることができる。
方法、例えばフォトリソグラフ法またはリフトオフ法等
を用いることができる。
上記の熱拡散工程においては、Ａｌｌ膜を形成した基板
の全体を５００℃程度に加熱し、ＺｎＯ中にＡｇを拡散
、ドープしてＡｌＩ含有導電領域２１を形成する。
の全体を５００℃程度に加熱し、ＺｎＯ中にＡｇを拡散
、ドープしてＡｌＩ含有導電領域２１を形成する。
Ａｐをパターン形成した部分だけがＺｎＯＡｊ７となっ
て透明性及び導電性を示す。このとき導電部と非導電部
の高さの差は付着させたＡρの膜厚以下であり、従来方
法のように透明電極の厚さ分の段差ができることはない
。
て透明性及び導電性を示す。このとき導電部と非導電部
の高さの差は付着させたＡρの膜厚以下であり、従来方
法のように透明電極の厚さ分の段差ができることはない
。
次に、第２図（ｃ）に示すように、電極隔離絶縁体層２
０及び導電領域２１上に、第１絶縁体層３を例えばスパ
ッタリング法などによって形成する。
０及び導電領域２１上に、第１絶縁体層３を例えばスパ
ッタリング法などによって形成する。
次に、第２図（ｄ）に示すように、第１絶縁体層３上に
例えばスパッタリング法などによって、発光中心物質及
び母体物質からなるＥＬ層４を形戒する。ＥＬ層４は０
．３〜１．０μｍの膜厚に成膜することが好ましい。Ｅ
Ｌ層４は、母体物質として例えば硫化亜鉛ＺｎＳ，発光
中心物質として例えば上記したＳｍ，ＭｎＳＴｂ及びＴ
ｍなどから選ばれる。こうしたＥＬ層４は良好な発光特
性を得るために発達した結晶構造を有するものであるこ
とが望ましい。また、予めＺｎＳの母体層を形成してお
いてその上に発光中心物質を付着させて熱拡散法によっ
て短波長の発光中心物質を含有するＥＬ層を形成しても
よい。
例えばスパッタリング法などによって、発光中心物質及
び母体物質からなるＥＬ層４を形戒する。ＥＬ層４は０
．３〜１．０μｍの膜厚に成膜することが好ましい。Ｅ
Ｌ層４は、母体物質として例えば硫化亜鉛ＺｎＳ，発光
中心物質として例えば上記したＳｍ，ＭｎＳＴｂ及びＴ
ｍなどから選ばれる。こうしたＥＬ層４は良好な発光特
性を得るために発達した結晶構造を有するものであるこ
とが望ましい。また、予めＺｎＳの母体層を形成してお
いてその上に発光中心物質を付着させて熱拡散法によっ
て短波長の発光中心物質を含有するＥＬ層を形成しても
よい。
次に、第２図（ｅ）に示すように、ＥＬ層４上に第２絶
縁体層５を形成する。
縁体層５を形成する。
次に、第２図（ｆ）に示すように、複数の発光領域をＥ
Ｌ層４中に画定するように導電領域２１に対応して第２
絶縁体層５上にこれら導電領域２１に直角方向に伸長す
る複数の電極層６を形成する。
Ｌ層４中に画定するように導電領域２１に対応して第２
絶縁体層５上にこれら導電領域２１に直角方向に伸長す
る複数の電極層６を形成する。
このようにして、第１図に示す本発明のＥＬ表示素子が
得られる。
得られる。
また、上記の実施例のＥＬ表示素子は、電極とＥＬ層と
の間に絶縁層又は誘電層を有する交流形を示したが、電
極とＥＬ層との間に絶縁層をもたない直流形のＥＬ表示
素子にも適用できる。
の間に絶縁層又は誘電層を有する交流形を示したが、電
極とＥＬ層との間に絶縁層をもたない直流形のＥＬ表示
素子にも適用できる。
発明の効果
以上の如く・本発明によれば、基板上に形成された１層
の絶縁体層中に電極となる導電領域を形成しているので
、その上に積層するＥＬ層等に段差を生ぜしめることは
なくなるので、積層する各層に膜厚が薄くなる部分が解
消し、絶縁破壊による素子の破損はなくなり、また、透
明電極の厚さを大きくすることができ素子の信頼性向上
させる。
の絶縁体層中に電極となる導電領域を形成しているので
、その上に積層するＥＬ層等に段差を生ぜしめることは
なくなるので、積層する各層に膜厚が薄くなる部分が解
消し、絶縁破壊による素子の破損はなくなり、また、透
明電極の厚さを大きくすることができ素子の信頼性向上
させる。
第１図は本発明によるＥＬ表示素子の拡大部分断面図、
第２図は本発明によるＥＬ表示素子の製造中における素
子基板の拡大部分斜視断面図、第３図は従来のＥＬ表示
素子の部分断面図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・基板 ２・・・・・・透明電
極３．５・・・・・・絶縁体層 ６・・・・・・電極
４・・・・・・ＥＬ層 ２０・・・・・・絶縁体層 ２１・・・・・・導電領域
第２図は本発明によるＥＬ表示素子の製造中における素
子基板の拡大部分斜視断面図、第３図は従来のＥＬ表示
素子の部分断面図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・基板 ２・・・・・・透明電
極３．５・・・・・・絶縁体層 ６・・・・・・電極
４・・・・・・ＥＬ層 ２０・・・・・・絶縁体層 ２１・・・・・・導電領域
Claims (5)
- （１）基板上に形成された一方の電極と、前記電極に対
向する他方の電極と、前記一方及び他方の電極間に配置
されたエレクトロルミネッセンス層とを有し、前記エレ
クトロルミネッセンス層の前記電極によって挾まれる部
分を発光領域とするエレクトロルミネッセンス表示素子
であって、前記一方の電極は絶縁体層中に形成された導
電領域であることを特徴とするエレクトロルミネッセン
ス表示素子。 - （２）前記絶縁体層はＺｎＯであり、前記導電領域はＺ
ｎＯＡｌであることを特徴とする請求項１記載のエレク
トロルミネッセンス表示素子。 - （３）基板上に形成された一方の電極と、前記電極に対
向する他方の電極と、前記一方及び他方の電極間に配置
されたエレクトロルミネッセンス層とを有し、前記エレ
クトロルミネッセンス層の前記電極によって挾まれる部
分を発光領域とするエレクトロルミネッセンス表示素子
の製造方法であって、 基板上に電極隔離絶縁体層を形成する電極隔離絶縁体層
形成工程と、 前記電極隔離絶縁体層の電極となるべき部分上に導電物
質膜を形成して熱拡散によって導電領域を前記電極隔離
絶縁体層中に形成する導電領域形成工程と、 前記電極隔離絶縁体層上にエレクトロルミネッセンス層
を形成するエレクトロルミネッセンス層形成工程と、 前記発光領域に対応して前記エレクトロルミネッセンス
層上に電極層を形成する電極層形成工程とを有すること
を特徴とするエレクトロルミネッセンス表示素子の製造
方法。 - （４）前記導電領域形成工程と前記エレクトロルミネッ
センス層形成工程との間に第１絶縁層を形成する第１絶
縁体層形成工程を有し、前記エレクトロルミネッセンス
層形成工程と前記電極層形成工程との間に第２絶縁層を
形成する第２絶縁体層形成工程を有することを特徴とす
る請求項３記載のエレクトロルミネッセンス表示素子の
製造方法。 - （５）前記電極隔離絶縁体層はＺｎＯであり、前記導電
物質膜はＡｌであることを特徴とする請求項４記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1161966A JPH0325895A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エレクトロルミネッセンス表示素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1161966A JPH0325895A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エレクトロルミネッセンス表示素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325895A true JPH0325895A (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15745462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1161966A Pending JPH0325895A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エレクトロルミネッセンス表示素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325895A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011019065A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Nikon Corp | 光学装置、光学機器および光学装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP1161966A patent/JPH0325895A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011019065A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Nikon Corp | 光学装置、光学機器および光学装置の製造方法 |
| US8569095B2 (en) | 2009-07-08 | 2013-10-29 | Nikon Corporation | Optical device, optical equipment and method for manufacturing Optical Device |
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